【正文】 交流 電壓 脈動(dòng) 直流電壓 整流 濾波 直流。 直流穩(wěn)壓電源的組成和功能 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 131 整 流 電 路 半波整流 全波整流 橋式整流 倍壓整流 電路結(jié)構(gòu) 整流原理 元件參數(shù) 整流輸出參數(shù) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 132 t?uo (4)輸出電壓平均值（ Uo(AV)）： (1)輸出電壓波形： u1 u2 a T b D RL uo iL ? ? ? ?? ???ππdπ10 22 2UUtuU oAVo ?(3)二極管上承受的最高電壓： 22 UU RM ?(2)二極管上的平均電流： ID = IL (5)輸出電流平均值 (Uo): ? ? LAVo RUI ?陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 133 167。 ? 穩(wěn) 壓電路 : 清除電網(wǎng)波動(dòng)及負(fù)載變化的影響 ,保持輸出電壓 uo的穩(wěn)定。 整 流 電 路 濾 波 電 路 穩(wěn) 壓 電 路 u1 u2 u3 u4 uo 整 流 電 路 濾 波 電 路 穩(wěn) 壓 電 路 ? 整流電路 : 將交流電壓 u2變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓 u3。 167。 ? 濾波電路 : 將脈動(dòng)直流電壓 u3轉(zhuǎn) 變?yōu)槠交闹绷麟妷?u4。 開關(guān)型穩(wěn)壓電路 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 129 ? 電源變壓器 : 將交流電網(wǎng)電壓 u1變?yōu)楹线m的交流電壓 u2。 穩(wěn)壓電路 167。 整流電路 167。 三角波發(fā)生器 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 127 全波精密整流電路及其波形 圖 工作原理： 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 128 第十章 直流穩(wěn)壓電源 167。試定性畫出電位器可動(dòng) 端分別處于 a、 b、 c 三點(diǎn) 時(shí)的 uo uc 相對(duì)應(yīng)的波形圖。 － ?+ + R R1 R2 C + uc uo – 方波發(fā)生器 ?－ + + uo R R2 R1 ui 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 123 0 UH uc t UL UOM uo 0 t UOM T 輸出波形： － ?+ + R R1 R2 C + uc uo – 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 124 一階 RC電路三要素法簡介： ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?tcccc euuutu ?? ????? 0? ? ? ? 為三要素。躍變方向 取決于輸入電壓作用于同相端還是反向端。 ④ UOM取決于限幅電路 。 UT。 UOM。 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 119 下行遲滯比較器兩種電路 傳輸特性 的比較 : ?－ + + uo R R2 R1 ui uo ui 0 Uom Uom UH UL ?－ + + uo R R2 R1 ui UR uo ui 0 Uom Uom UH UL 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 120 電壓比較器 電壓傳輸特 性舉例 圖 單限比較器 滯回比較器 雙限比較器 電壓比較器電路分析的注意事項(xiàng)： ①運(yùn)放工作在非線性區(qū)， uO=177。 UT＝ 177。 3. 比較器的組態(tài) 若輸入電壓 uI從運(yùn)放的 “ ”端輸入 ， 則稱為反相比較器；若輸入電壓 uI從運(yùn)放的 “ +”端輸入 ， 則稱為同相比較器 。 記作 UT(UTH、 UTL) 。 正弦波振蕩電路組成框圖 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 115 RC 橋式 正弦波振蕩電路 圖 ? 電路組成： ? A、 R Rf組成的基本放大環(huán)節(jié)； ? R、 C組成的串并聯(lián)正反饋及選頻網(wǎng)絡(luò)。 ④ 穩(wěn)幅環(huán)節(jié)： 以實(shí)現(xiàn)從起振到輸出穩(wěn)定波形的自動(dòng)轉(zhuǎn)換過程。 ② 反饋網(wǎng)絡(luò)： 引入 正反饋 ，使電路在無輸入時(shí)將所需信號(hào)引回輸入端。 0?iI?? ? uuuo u+ _ + ? + ? u– Ii 信號(hào)的放大、運(yùn)算 有源濾波電路 運(yùn)放線性應(yīng)用 ?“虛地” 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 108 運(yùn) 算 放 大 器 的 應(yīng) 用 ? 加減運(yùn)算電路 ? 積分和微分運(yùn)算電路 ? 對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)運(yùn)算電路 ? 測(cè)量放大器 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 109 R2 _ + + ? R5 R1 ui2 uo ui1 R4 ui4 ui3 R3 R6 ))((4433643 RuRuR//R//Ru ii ????? ? uu52211RuuRuuRuu oii ??? ??????虛短路 虛開路 虛開路 )(])111([44332211511122115RuRuRuRuRuRRRRuRuRuiiiiiio????????????643521R//R//RR//R//R?陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 110 uO =(Rf/R) ? 電流 → 電壓－電壓并聯(lián)負(fù)反饋； 電壓 → 電流－電流串聯(lián)負(fù)反饋。 ? 對(duì)電壓源性信號(hào)源－串聯(lián)負(fù)反饋；對(duì) 電流源性信號(hào)源－并聯(lián)負(fù)反饋。 求解深度負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的步驟： 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 104 (6104) 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 ? 放大倍數(shù)的穩(wěn)定 ? 通頻帶加寬 ? 非線性失真變小 ? 輸入、輸出阻抗改變 ? 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定 ? 原因： ，即以損失放大倍數(shù)為代價(jià)，換取性能的改善。L ? ※ 負(fù)反饋放大電路的參數(shù) A、 F、 Af、 Auf(或 Ausf)均同號(hào)。 ? ※ 引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí) Ui=Uf，引入并聯(lián)負(fù)反饋時(shí)常認(rèn)為US=IfRS。 ? (2)求解反饋系數(shù)。/ io XXA ?39。 AFAA F XXAXXXXA iiifiof ??????基本放大電路放大倍數(shù)： 反饋系數(shù)： 閉環(huán)放大倍數(shù)： 環(huán)路放大倍數(shù)： fii XXX ??39。39。 二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓的形式疊加 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電流的形式疊加 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 102 (6102) 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式 iof XXA /?of XXF /?)1/()/()/( 39。 并聯(lián)反饋： 反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)，即反饋信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流比較。 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài) 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 101 (6101) 根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。 電流負(fù)反饋： 可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。 電流反饋： 反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)。 使得凈輸入增加的反饋－正反饋；使得凈輸入 減少 的反饋－ 負(fù) 反饋。如果是電流反饋，則要從輸出電流的微小變化開始。反之為正反饋。 iI uN uP → iI uN uP → 信號(hào)由同相端輸入時(shí)輸出與輸入同相；由反相端輸入時(shí)輸出與之反向 。 反饋網(wǎng)絡(luò) 177。 這里所說的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，同相是 正反饋 ，反相是 負(fù)反饋 。 若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為 負(fù)反饋 。 ? 確定這種具有多電容回路的電路之截止頻率是接下來要解決的問題。 ?最終的混合 π模型： 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 88 單管共射放大電路頻響的波特圖 ? 放大倍數(shù)： ? 中頻： ? 低頻： ? 高頻： ? ?LmbeebiSius m RgrrRRRA ?????? ?? )(Hu s mu s h ffjAA ?????11jffAA Lu s mu s l /11?????? 綜合各頻段的放大倍數(shù)，可見全頻段放大倍數(shù)： ? ?? ?HLLu s mHLu s musffjffjffjAffjjffAA???????????1111/11陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 89 單管共射放大電路的波特圖 圖 通頻帶： fbw = fH fL ? ?HHu s mu s hffffAAa r c t a n1801lg20lg20lg20 2???????????????????????2)/(1/lg20lg20lg20LLu s mu s lffffAALff /a r c t a n90 ?????中頻段頻率特性： 高頻段頻率特性： ?180lg20lg20??????u s mus AA單 管 放 大 電 路 的 波 特 圖 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 90 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng) ? 多級(jí)放大電路中有多個(gè)晶體管，在高頻等效電路中多組結(jié)電容，即 多個(gè) Cπ ′ (或 Cgs′ )， 它們組成了多級(jí)高通電路；具有 多個(gè)高頻轉(zhuǎn)折頻率 。 近似波特圖 :實(shí)際應(yīng)用時(shí)常將波特圖 的曲線折線化 ,拐點(diǎn) fI、 、 10fI 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 87 混合 π模型的簡化 ? 進(jìn)一步的簡化 ? 單向化 －－將跨接在 b、c兩端的 Cμ 等效到輸入、輸出端，分別為 Cμ ′ 和Cμ ″ 。 90186。 45186。 20dB/十倍頻 相頻特性 :在通頻帶上為 0186。當(dāng) f＝ fH時(shí) ,φ ＝－ 45186。, 20lg|Au|≈ 3dB。 。 ? 波 特圖由對(duì)數(shù)幅頻特性和對(duì)數(shù)相頻特性兩部分組成，橫軸用對(duì)數(shù)標(biāo) ，縱軸：幅頻特性用對(duì)數(shù)坐標(biāo) (dB)， 相頻特性仍用 φ 表示。 當(dāng) f?fL時(shí) ,|Au|≈f/f L ,|Au|隨 f↓ 下降 , f→0 ， |Au|→0 ， φ → 90186。 討論： 當(dāng) f?fL時(shí)， |Au|≈1,φ≈0 186。 定義 : 當(dāng)放大倍數(shù)下降到中頻區(qū)放大倍數(shù)的 倍時(shí) , 即 時(shí)的頻率稱為下限頻率 fL。高頻時(shí)容抗 1/ω CR， 電容可視為短路 ； 而低頻時(shí) , 由于耦合電容的容抗變大 , 1/ω C R不成立，其影響則不能忽略。 設(shè)圖中各集電區(qū)面積為： S0、 SS2，對(duì)應(yīng)的電流： IC0、 IC IC2，則有： IC1/IC0=S1/S0、 IC2/IC0=S2/S0 再知道 IB與任一 IC比例即可。 多路比例電流源的 IR＝ (ECVBE)/(R+Re1) IC1=IRΣI B 因各管參數(shù)相近 : IRRe1≈I E2Re2≈I E3Re3≈I E4Re4 由式可見 :通過改變 Rx就可改變電流 RE1RE2V1V2IC 1IIC 2∑ IBV3V4IC 3IC 4＋ ECRE3RE4具有多路輸出的電流源 R 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 81 多集電極管構(gòu)成的多路電流源 圖 右圖所示為電路 多集電極管構(gòu)成的多路電流源。 而： 當(dāng)滿足 ECUBE時(shí) ,上式可簡化為 2CCCEIREIR??則有： R R R R 1 1 ? / 2 1 1 ? ? R C I I 即 恒流源輸出電流 ： 0 0 R 1 陳付毅 2022/4/14 溫醫(yī)生物醫(yī)學(xué)工程 78 IR＋ UCCR RL＋ UCCIC2＝ IoV1V2IE2Re