電工技術(shù)-第14講模擬電路習(xí)題討論課

1、海南風(fēng)光 模擬電子習(xí)題討論課模擬電子習(xí)題討論課 清華大學(xué)電機(jī)系電工學(xué)教研室清華大學(xué)電機(jī)系電工學(xué)教研室 唐慶玉唐慶玉 編編 2002年年4月月 例1 + + + + RF R R R R uo1 uo2 ui2 ui1 R R 已知：R、RF、 ui1 、 ui2 。 求：（1） uo2與ui1 、 ui2間的關(guān)系式； （2） R ， R 。 例例2 推導(dǎo)推導(dǎo)三運(yùn)放電路的輸出與輸入的關(guān)系式。三運(yùn)放電路的輸出與輸入的關(guān)系式。 + + A1 - + A2 R R RW ui1 ui2 uo1 uo2 a b + R1 R1 - + A3 R2 R2 uo + 電路特點(diǎn)：是輸入電阻高的差動(dòng)放大器。電路

2、特點(diǎn)：是輸入電阻高的差動(dòng)放大器。 W ba W 2o1o R uu RR2 uu W 2i1i R uu 1o2o uu)uu( R RR2 1i2i W W + + A1 _ + A2 R R RW ui1 ui2 uo1 uo2 a b + 三運(yùn)放電路三運(yùn)放電路(續(xù)續(xù)) ib1- ib2- ib+ =0ib- =0, u-= u+ 1ia uu 2ib uu , R、RW、R三個(gè)電阻可視為串聯(lián)三個(gè)電阻可視為串聯(lián) 1o2o uu)uu( R RR2 1i2i W W 三運(yùn)放電路三運(yùn)放電路(續(xù)續(xù)) uo R1 R1 + + A3 R2 R2 uo1 uo2 + + A1 _ + A2 R R

3、RW ui1 ui2 uo1 uo2 a b + )uu( R R u 1o2o 1 2 o )uu( R RR2 R R 1i2i W W 1 2 uo= 例例3 由三運(yùn)放放大器組成的溫度測(cè)量電路由三運(yùn)放放大器組成的溫度測(cè)量電路 uo R1 R1 + + A3 R2 R2 + + A1 _ + A2 R R RW + U=+5V R R R Rt ui ui = Rt - R 2(Rt+R) U Rt 熱敏電阻 )uu( R RR2 R R 1i2i W W 1 2 uo= ui =)uu( R RR2 R R 1i2i W W 1 2 Rt - R 2(Rt+R) U Rt=f(TC) 集

4、成化集成化:儀表放大器儀表放大器 例例4 求電壓放大倍數(shù)求電壓放大倍數(shù)Au=uo/ui 。 ib+ =0ib- =0, u-= u+=0 _ + + RF R1 RP uiuo i1 iF ib- ib+ R2 R3 i2 i3 uF i1 =iF = i2 +i3 ui R1 -uF RF = = -uF RF uF -uo R2 uF R3 + uo = - ui R1 RF + R2 + RF R2 R3 R1 RF + R2 + RF R2 R3 Au= RP=R1/(RF + R2 /R3) 例例5 A/D變換器要求其輸入電壓的幅度為變換器要求其輸入電壓的幅度為0+5V，現(xiàn)，現(xiàn) 有信

5、號(hào)變化范圍為有信號(hào)變化范圍為-5V+5V。試設(shè)計(jì)一電平抬高電路。試設(shè)計(jì)一電平抬高電路 ，將其變化范圍變?yōu)椋瑢⑵渥兓秶優(yōu)?+5V。 +5V -5V +5V +2.5V 電平抬高電路電平抬高電路 A/D計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)ui uo uo = (ui /2)+2.5 V 例例5(續(xù)續(xù)) uo = (ui /2)+2.5 V = (ui +5) /2 _ + + 10k 20k +5V 5k ui 20k uo1 uo _ + + 20k 20k 10k uo1=-(10/20)(ui+5)=- (ui+5)/2 uo=-(20/20)uo1=- uo1 =(ui+5)/2 例6 按下列運(yùn)算關(guān)系畫出運(yùn)算

6、電路， 給定RF=10k。 12 3 iio uuu _ + + RF R1 RP1 ui2 _ + + RF R3 RP2 R2 ui1 uo 3 1 F R R 2 3 i u F RRR 32 12 3 iio uuu 答案不唯一！答案不唯一！ 例7求下列濾波器電路的傳遞函數(shù)，并求其幅頻特性。 說(shuō)明是何種濾波器。 0 1 1 1 / j R R R Cj R U U FF F i o FFC R 1 0 2 0 )(1 1 R R U U F i o 一階低通濾波器一階低通濾波器 R _ + + RF R ui CF uo R RRF/ 例8（題1） 從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和微變等效電路上，

7、判斷各電路對(duì)從靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置和微變等效電路上，判斷各電路對(duì) 輸入的正弦交流信號(hào)輸入的正弦交流信號(hào)ui有無(wú)放大作用，并說(shuō)明原因。假設(shè)有無(wú)放大作用，并說(shuō)明原因。假設(shè) 各電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。各電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。 ui 幅度很小，在幅度很小，在10mV 以內(nèi)。以內(nèi)。 RB +EC RE C1 C2 T ui uo 無(wú)放大作用 靜態(tài)IB、IC=0 RE +EC RC C1 C2 T ui uo CE 無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。 輸入信號(hào)通過(guò)直流電源對(duì)地短路輸入信號(hào)通過(guò)直流電源對(duì)地短路 例8（題2 ） 例8（題3 ） 無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。 輸入信號(hào)通過(guò)電容輸入信號(hào)通過(guò)電容C3及直流電

8、源對(duì)地短路及直流電源對(duì)地短路 RE +EC RC C1 C2 T ui uo CE C3 RB 例8（題4） 無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。 無(wú)無(wú)RC，輸出電壓，輸出電壓=0 RE +EC C1 C2 T ui uo RB 例8（題5 ） RB +EC RC C1 C2 T ui uo 無(wú)放大作用。無(wú)放大作用。 PNP三極管，無(wú)靜態(tài)電流三極管，無(wú)靜態(tài)電流 例8（題6 ） PNP三極管，接負(fù)電源三極管，接負(fù)電源- EC IC IE IB 電解電容極性倒過(guò)來(lái)電解電容極性倒過(guò)來(lái) RB +EC RC C1 C2 T ui uo + + 電解電容電解電容 -EC + + 例9 PNP三極管放大器 R1 -EC

9、 RC C1 C2 T ui uo R2 RE + + + RL 電解電容電解電容 讀圖練習(xí)：六管超外差式晶體管收音機(jī)讀圖練習(xí)：六管超外差式晶體管收音機(jī) 清華大學(xué)電機(jī)系 唐慶玉2002.4.7編 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 R17 6V D 線路圖 輸入電路 高放 變頻 中放檢波低放功放 T1 T2T3 DT4 T5T6 方框圖 六管超外差式晶體管收音機(jī)波形圖 2002.4.7 輸入電路 高放 變頻 中放檢波低放功放 T1 T2T3 DT4 T5T6 方框圖 波形圖 調(diào)幅收音機(jī) 載

10、波頻率 f0 載波頻率 465KHz 音頻 具有直流分量 音頻信號(hào) 六管超外差式晶體管收音機(jī)去耦濾波原理 2002.4.7 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 R17 6V D 線路圖 電源的RC-型濾波器 （去耦濾波）原理 + - 6V 向功放級(jí)供電 向前級(jí)供電 R17 六管超外差式晶體管收音機(jī)直流通道2002.4.7 直流通道 R7 R8 R9 T3 -6V R4 R5 R6 T2 -6V RW R1 R2 R3 T1 -6V R11 R12 R13 T4 -6V R14 R15 R1

11、6 T5 -6V T6 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D 六管超外差式晶體管收音機(jī)輸入電路2002.4.7 輸入電路RLC串聯(lián)諧振（作用：調(diào)諧選臺(tái)） LC f 2 1 0 f2 f1 f0 L C T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D L兩端獲得頻率 為f0的電壓最大 f0 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R1

12、0 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D 六管超外差式晶體管收音機(jī)輸入電路2002.4.7 高頻放大、變頻級(jí)高頻放大、變頻級(jí) 六管超外差式晶體管收音機(jī)高放、變頻級(jí) 2002.4.7 高頻放大、變頻級(jí)高頻放大、變頻級(jí) T1 R1 R2R3 R3 T1 ui 輸出 f0 T1 R2R3 R1 -6V 高頻放大高頻放大 本機(jī)振蕩器本機(jī)振蕩器 + - + - + - + + - KHz465 2 1 0 3 f CL f B B R3 T1 ui 輸出uo f0 uB fB 調(diào)諧電容與 本振電容聯(lián)動(dòng) 輸出uo的頻率？ 變頻電路原理 R3 T1 ui 輸出uo f0 uB fB 輸出u

13、o的頻率？ 設(shè)：)2sin()( 0t ftAu i )2sin(tfBu BB tfftff tBA tfBtftAuuu BB BBio )(2cos)(2cos 2 )( )2sin()2sin()( 00 0 KHzff B 465 0 tft tBA )4652(2cos)465(2cos 2 )( 0 固定中頻固定中頻高頻高頻 積化和差積化和差 六管超外差式晶體管收音機(jī)中放級(jí) 2002.4.7 中頻放大器（選頻放大器）中頻放大器（選頻放大器） T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16

14、 6V D 中周變壓器 并聯(lián)諧振電路 B3B2 B1 變頻級(jí)輸出uo 輸出至下一級(jí) B1 選頻放大原理（并聯(lián)諧振） 變頻級(jí)輸出uo 輸出至下一級(jí) uo 中周變壓器 C7L5 KHz CL f465 2 1 75 中 uo頻率成分：465KHz 2f0+465KHz 六管超外差式晶體管收音機(jī)中放級(jí) 2002.4.7 中頻放大器（選頻放大器）中頻放大器（選頻放大器） T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D B3B2 B1 3級(jí)選頻：級(jí)選頻：B1、B2、B3 2級(jí)中頻放大：級(jí)中頻放大：T2

15、、T3 并聯(lián)諧振頻率465KHz B3輸出較純凈的465KHz信號(hào) 六管超外差式晶體管收音機(jī)檢波級(jí) 2002.4.7 檢波檢波 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D B3B2 B1 B3輸出 載波為465KHz正弦信號(hào) 包絡(luò)為音頻信號(hào) 二極管檢波后的波形 電容濾波后的波形 六管超外差式晶體管收音機(jī)音頻放大級(jí) 2002.4.7 音頻放大器音頻放大器 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D B3B2 B1 檢波后的波形 RW音量調(diào)節(jié) 隔直電容 將檢波后的波形經(jīng)過(guò)分壓 （音量調(diào)節(jié)），隔直，放大， 然后變壓器耦合輸出 放大后的波形 六管超外差式晶體管收音機(jī)功放級(jí) 2002.4.7 功率放大器功率放大器 T1T2 T3 T4 T5 T6 R1 R2R3 R4 R5RW R6 R7 R8R9 R10 R11 R12R13 R14 R15 R16 6V D B3B2 B1 變壓器耦合 推挽式功率放大器 將音頻放大后的信號(hào)進(jìn)行功率放大， 然后由變壓器耦合輸出，推動(dòng)喇叭發(fā)聲。 自動(dòng)增益控制原理 2002.4.7 自動(dòng)增益控制自動(dòng)增益控制