電子工程師應(yīng)掌握的二十種基本模擬電路

1、電子工程師應(yīng)掌握的二十種基本模擬電路對模擬電路的掌握分為三個層次：初級層次：是熟練記住這二十個電路，清楚這二十個電路的作用。只要是電子愛好者，只要是學(xué)習自動化、電子等電控類專業(yè)的人士都應(yīng)該且能夠記住這二十個基本模擬電路。中級層次：是能分析這二十個電路中的關(guān)鍵元器件的作用，每個元器件出現(xiàn)故障時電路的功能受到什么影響，測量時參數(shù)的變化規(guī)律，掌握對故障元器件的處理方法;定性分析電路信號的流向，相位變化;定性分析信號波形的變化過程;定性了解電路輸入輸出阻抗的大小，信號與阻抗的關(guān)系。有了這些電路知識，您極有可能成長為電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的出色的維修維護技師。高級層次:是能定量計算這二十個電路的輸入輸出

2、阻抗、輸出信號與輸入信號的比值、電路中信號電流或電壓與電路參數(shù)的關(guān)系、電路中信號的幅度與頻率關(guān)系特性、相位與頻率關(guān)系特性、電路中元器件參數(shù)的選擇等。達到高級層次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪職業(yè)-電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的開發(fā)設(shè)計工程師將是您的首選職業(yè)。一、 橋式整流電路 1、二極管的單向?qū)щ娦裕悍蔡匦郧€：理想開關(guān)模型和恒壓降模型：2、橋式整流電流流向過程：輸入輸出波形：3、計算：Vo, Io,二極管反向電壓。二、 電源濾波器1、電源濾波的過程分析：波形形成過程：2、計算：濾波電容的容量和耐壓值選擇。三、 信號濾波器1、信號濾波器的作用：與電源濾波器的區(qū)別和相同點：2、LC 串聯(lián)和并聯(lián)電路的

3、阻抗計算，幅頻關(guān)系和相頻關(guān)系曲線。3、畫出通頻帶曲線。計算諧振頻率。四、 微分和積分電路 1、電路的作用，與濾波器的區(qū)別和相同點。2、微分和積分電路電壓變化過程分析，畫出電壓變化波形圖。3、計算：時間常數(shù)，電壓變化方程，電阻和電容參數(shù)的選擇。五、 共射極放大電路1、三極管的結(jié)構(gòu)、三極管各極電流關(guān)系、特性曲線、放大條件。2、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。六、 分壓偏置式共射極放大電路1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。2、電流串聯(lián)負反

4、饋過程的分析，負反饋對電路參數(shù)的影響。3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。七、 共集電極放大電路(射極跟隨器)1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖。電路的輸入和輸出阻抗特點。2、電流串聯(lián)負反饋過程的分析，負反饋對電路參數(shù)的影響。3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。八、電路反饋框圖1、反饋的概念，正負反饋及其判斷方法、并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋及其判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法。2、帶負反饋電路的放大增益。九、二極管穩(wěn)壓電路1、穩(wěn)壓二極管的特性曲線。2、穩(wěn)壓二極管應(yīng)用注意事項。3、穩(wěn)壓過程分析。十、串聯(lián)穩(wěn)壓電源1、串聯(lián)穩(wěn)壓電

5、源的組成框圖。2、每個元器件的作用；穩(wěn)壓過程分析。3、輸出電壓計算。十一、差分放大電路1、電路各元器件的作用，電路的用途、電路的特點。2、電路的工作原理分析。如何放大差模信號而抑制共模信號。3、電路的單端輸入和雙端輸入，單端輸出和雙端輸出工作方式。十二、場效應(yīng)管放大電路1、場效應(yīng)管的分類，特點，結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)移特性和輸出特性曲線。2、場效應(yīng)放大電路的特點。3、場效應(yīng)放大電路的應(yīng)用場合。十三、選頻(帶通)放大電路1、每個元器件的作用：選頻放大電路的特點：電路的作用：2、特征頻率的計算：選頻元件參數(shù)的選擇：3、幅頻特性曲線：十四、運算放大電路1、理想運算放大器的概念：運放的輸入端虛擬短路：運放的輸入端的

6、虛擬斷路：2、反相輸入方式的運放電路的主要用途：輸入電壓與輸出電壓信號的相位關(guān)系是：3、同相輸入方式下的增益表達式分別是：輸入阻抗分別是：輸出阻抗分別是：十五、差分輸入運算放大電路1、差分輸入運算放大電路的的特點：用途：2、輸出信號電壓與輸入信號電壓的關(guān)系式： 十六、電壓比較電路1、電壓比較器的作用：工作過程是：2、比較器的輸入輸出特性曲線圖：3、如何構(gòu)成遲滯比較器：十七、RC振蕩電路1、振蕩電路的組成： 振蕩電路的作用： 振蕩電路起振的相位條件： 振蕩電路起振和平衡幅度條件：2、RC電路阻抗與頻率的關(guān)系曲線：相位與頻率的關(guān)系曲線：3、RC振蕩電路的相位條件分析：振蕩頻率：f=1/2RC如何選

7、擇元器件：十八、LC振蕩電路1、振蕩相位條件分析：2、直流等效電路圖和交流等效電路圖：3、振蕩頻率計算：十九、石英晶體振蕩電路1、石英晶體的特點：石英晶體的等效電路：石英晶體的特性曲線：2、石英晶體振動器的特點：3、石英晶體振動器的振蕩頻率：二十、功率放大電路1、乙類功率放大器的工作過程：交越失真：2、復(fù)合三極管的復(fù)合規(guī)則：3、甲乙類功率放大器的工作原理分析：自舉過程分析：甲類功率放大器的特點： 甲乙類功率放大器的特點：一、技術(shù)說明：輸入交流電壓 220vV 0.5A。輸出電壓 5V和連續(xù)可調(diào)電壓 1.5V30V/1.5A兩組直流。二、制作說明：1、成品用金屬盒或者塑料盒包裝成產(chǎn)品。2、電壓表

8、 V、電流表 A和調(diào)節(jié)電壓用的電位器 Rw安裝在包裝盒的面板上3、電源變壓器固定在包裝盒的底座上，電路板固定在包裝盒的底座上。4、電壓調(diào)節(jié)的三端穩(wěn)壓集成塊 7805 和 317 加裝散熱器。5、直流電源輸出導(dǎo)線長短不一。說明：1、共陽極四位一體12引腳數(shù)碼管引腳號是：將數(shù)碼管的數(shù)字面朝向觀察者，左下角是第1腳，逆時針方向依次是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12腳。2、如果是單個的數(shù)碼管或兩位一體的數(shù)碼管，先測出數(shù)字顯示段控制引腳和公共控制引腳，再將四個數(shù)碼管的相同的段控制引腳用導(dǎo)線并聯(lián)連接在一起后（每位數(shù)碼管共八段即八根連接導(dǎo)線），連接在電阻R5R13上，公共控制引腳分別連接到三

9、極管 Q1 到 Q4 的發(fā)射極上。3、用 40 腳的集成塊插座焊接在電路板上，集成塊 AT89C51 寫入程序后插入到集成塊插座上。4、自己設(shè)計控制程序或用黃有全老師的程序。5、時鐘控制輸出由繼電器執(zhí)行，控制啟動時間到時，繼電器得電，開關(guān) k1 閉合去控制相應(yīng)設(shè)備啟動；控制停止時間到時，繼電器斷電，開關(guān)k1斷開去控制相應(yīng)設(shè)備停止。具體控制對象由制作者確定，如電燈、電飯煲等等。說明：本圖為數(shù)碼管是二位一體的共陰極時的電路圖。將每個二位一體的數(shù)碼管的16腳和11腳共四個引腳（對應(yīng)四個數(shù)字的a 段）連接在一起后接到電阻 R5 的右端。數(shù)碼管中數(shù)字的其余各段（b,c,d,e,f,g,dp）連接方法依此

10、類推。其他注意事項見四位共陽極 LED 的時鐘鬧鐘控制器制作的說明。時鐘-鬧鐘-時間控制器 調(diào)節(jié)方法一、功能： 時鐘顯示小時、分鐘；可調(diào)時鐘控制輸出；三次可調(diào)鬧鈴。二、調(diào)節(jié)方法：各種參數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)定方法：第一步：按“功能”鍵，選擇功能 1，進入調(diào)節(jié)狀態(tài)；第二步：重復(fù)按“參數(shù)”鍵，選擇要調(diào)節(jié)的參數(shù)代碼（左第一、二位）從 0 開始依次循環(huán)增加 1、2、3、E、F、10 再回到 0。第三步：按“增加”鍵或“減少”鍵，相應(yīng)代碼項目（如代碼 1 表示調(diào)節(jié)的對象是時鐘顯示的小時值）的參數(shù)值在其取值范圍內(nèi) （例如顯示時間的小時取值范圍是0023）循環(huán)增加或減少 1。左邊一位或兩位顯示參數(shù)代碼，右邊三位或兩位顯示

11、參數(shù)值。重復(fù)第二、三步，設(shè)置完所需參數(shù)。第三步：按“功能”鍵，顯示代碼“0”結(jié)束調(diào)節(jié)參數(shù)狀態(tài)，進入時鐘鬧鐘控制器的正常使用狀態(tài)。說明： 1、每個 8050 三極管可以驅(qū)動十二個到二十四個發(fā)光二極管。如果 Q1、Q2 改成 9013，則驅(qū)動的發(fā)光二極管數(shù)量減半。只有相同發(fā)光電壓(不同顏色的發(fā)光電壓一般不同)的發(fā)光二極管才可以并聯(lián)使用?？梢詫l(fā)光二極管接成需要的圖案，表達設(shè)計者的意圖。2、彩燈閃爍的周期是：T=0.7×(R1+R3)×C2+0.7×(R2+R4)×C1 根據(jù)閃爍快慢要求選擇 R1,R2,R3,R4,C1,C2 的參數(shù)。調(diào)節(jié)電位器 R1、R2

12、的大小，可以改變閃爍速度。3、電壓過高會燒壞發(fā)光二極管。工作電壓從 3v 開始調(diào)大，當提供的電源電壓高于 5v 后應(yīng)當串入一個 2.227 歐姆的電阻作為限流電阻，以免燒壞發(fā)光二極管。附錄四：可控硅交流調(diào)壓器可控硅是一種新型的半導(dǎo)體器件，它具有體積小、重量輕、效率高、壽命長、動作快以及使用方便等優(yōu)點，目前交流調(diào)壓器多采用可控硅調(diào)壓器。這里介紹一臺電路簡單、裝置容易、控制方便的可控硅交流調(diào)壓器，這可用作家用電器的調(diào)壓裝置，進行控制。圖中 RL 是負載（照明燈，電風扇、電熨斗等）這臺調(diào)壓器的輸出功率達100W，一般家用電器都能使用。1、電路原理：電路圖如下可控硅交流調(diào)壓器由可控整流電路和觸發(fā)電路兩

13、部分組成，其電路原里圖如下圖所示。從圖中可知，二極管 D1D4 組成橋式整流電路，雙基極二極管 T1 構(gòu)成張弛振蕩器作為可控硅的同步觸發(fā)電路。當調(diào)壓器接上市電后，220V 交流電通過負載電阻 RL 經(jīng)二極管 D1D4 整流，在可控硅 SCR 的 A、K 兩端形成一個脈動直流電壓，該電壓由電阻 R1 降壓后作為觸發(fā)電路的直流電源。在交流電的正半周時，整流電壓通過 R4、W1 對電容 C 充電。當充電電壓 Uc達到單結(jié)晶體管 T1 管的峰值電壓 Up 時，單結(jié)晶體管 T1 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，于是電容 C 通過T1 管的 e、b1 結(jié)和 R2 迅速放電，結(jié)果在 R2 上獲得一個尖脈沖。這個脈沖作為控制

14、信號送到可控硅 SCR 的控制極， 使可控硅導(dǎo)通?？煽毓鑼?dǎo)通后的管壓降很低，一般小于 1V，所以張弛振蕩器停止工作。當交流電通過零點時，可控硅自關(guān)斷。當交流電在負半周時，電容 C 又從新充電如此周而復(fù)始，便可調(diào)整負載 RL 上的功率了。2、元器件選擇調(diào)壓器的調(diào)節(jié)電位器選用阻值為 470K 的 WH114-1 型合成碳膜電位器，這種電位器可以直接焊在電路板上，電阻除 R1 要用功率為 1W 的金屬膜電阻外，其余的都用功率為 1/8W 的碳膜電阻。D1D4 選用反向擊穿電壓大于 300V、最大整流電流大于 0.3A 的硅整流二極管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B 等。SCR 選用正向與反

15、向電壓大于 300V、額定平均電流大于 1A 的可控硅整流器件，如國產(chǎn) 3CT 系列。附錄五 、電源欠壓過壓報警保護器一、 名稱：電源欠壓過壓報警保護器二、 功能：當電壓低于 180V或高于 250V時，可進行聲光報警。當外接交流接觸器時，可切斷電源，保護用電設(shè)備。三、 電路圖：四、原理說明：輸入電源電壓正常時，Y1A 輸出高電平，Y1B 輸出低電平，發(fā)光二極管 LED 及振蕩發(fā)聲電路 Y1C、Y1D和喇叭不工作，控制部件 J1 也不工作。當電壓高于 250V或低于 180V 時，Y1B 輸出高電平，發(fā)光二極管亮，振蕩發(fā)聲電路工作，發(fā)出鳴叫聲，控制寄電器 J1 閉合，當 J1 的常開觸點外接交

16、流接觸器時，就可控制主電路斷開電源。 五、調(diào)試方法：第一步當輸入電源電壓為 250V時，調(diào)節(jié) W1 使得 Y1A 輸出剛好由低電平轉(zhuǎn)為高電平，第二步當輸入電壓為 180V時調(diào)節(jié) W2 使得 Y1B的輸出由高電平轉(zhuǎn)為低電平。六、元件表附錄五、音頻功率放大電路制作：TDA2030A帶音調(diào)18W×2 功放板一、TDA2030A 是 SGS 公司生產(chǎn)的單聲道功放 IC，該 IC 體積小巧，輸出功率大， 靜態(tài)電流?。?0mA 以下）；動態(tài)電流大（能承受 3.5A 的電流）；負載能力強，既可帶動 4-16的揚聲器，某些場合又可帶動 2甚至 1.6的低阻負載；音色中規(guī)中舉，無明顯個性，特別適合制作

17、輸出功率中等的高保真功放。 TDA2030A 采用 5 腳 TO-220 塑封結(jié)構(gòu)。IC 內(nèi)部設(shè)有完善的保護電路。TDA2030A 可以單電源或雙電源工作，本功放板采用雙電源。 TDA2030A 主要參數(shù)：工作電壓：±622V 靜態(tài)電流：<50mA輸出功率：18W，當 V=±16V，RL=4時諧波失真：0.05%，當 f=15kHz，RL=8時閉環(huán)增益：26dB，當 f=1kHz 時開環(huán)增益：80dB，當 f=1kHz 時頻響范圍：4014000Hz二、電路原理：TDA2030A 功放板由一個高低音分別控制的衰減式音調(diào)控制電路和 TDA2030A 放大電路以及電源供電

18、電路三大部分組成，音調(diào)部分采用的是高低音分別控制的衰減式音調(diào)電路，其中的 R02，R03，C02，C01，W02 組成低音控制電路；C03，C04，W03 組成高音控制電路；R04 為隔離電阻，W01 為音量控制器，調(diào)節(jié)放大器的音量大小，C05 為隔直電容，防止后級的 TDA2030A直流電位對前級音調(diào)電路的影響。放大電路主要采用 TDA2030A，由 TDA2030A，R08，R09，C066等組成，電路的放大倍數(shù)由 R08 與 R09 的比值決定，C06 用于穩(wěn)定 TDA2030A 的第 4 腳直流零電位的漂移，但是對音質(zhì)有一定的影響，C07，R10 的作用是防止放大器產(chǎn)生低頻自激。本放大

19、器的負載阻抗為 416。三、 TDA2030A 功放板的電源電路如下圖所示，為了保證功放板的音質(zhì)，電源變壓器的輸出功率不得低于 60W，輸出電壓為 2*15V，濾波電容采用 2 個 3300UF/25V 電解電容并聯(lián)，正負電源共用 4 個 3300UF/25V 的電容，兩個 104 的獨石電容是高頻濾波電容，有利于放大器的音質(zhì)。四、裝配與調(diào)試：工具準備：20W 電烙鐵一把，最好是可調(diào)溫的，若需要的話可與站長聯(lián)系；萬用電表一個，尖嘴鉗一把，螺絲刀一把，焊錫絲和松香水若干。準備焊接：焊接時先焊接跳線，再焊接電阻，再焊電容，再焊整流管，再焊電位器，最后焊 TDA2030A，焊接 TDA2030 前須先把 TDA2030A 用螺絲固定在散熱片上，否則在最后裝散熱片時螺絲很難打進去。TDA2030A 與散熱片接觸的部分必須涂少量的散熱脂，以利散熱。焊接時必須注意焊接質(zhì)量，對于初學(xué)者，可先在廢舊的電路板上多練習幾次，然后再正式焊接。五、調(diào)試：本功