《模擬電子線路》全套PPT課件

《模擬電子線路》全套PPT課件,模擬電子線路,模擬,電子線路,全套,PPT,課件 直流穩(wěn)壓電源的作用直流穩(wěn)壓電源的作用從交流電源變換成平滑而穩(wěn)定的直流電。從交流電源變換成平滑而穩(wěn)定的直流電。第第9章章 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源1電源變壓器電源變壓器:將交流電網(wǎng)電壓將交流電網(wǎng)電壓u1變?yōu)楹线m的交流電壓變?yōu)楹线m的交流電壓u2。整流電路整流電路:將交流電壓將交流電壓u2變?yōu)槊}動的直流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓u3。濾波電路濾波電路:將脈動直流電壓將脈動直流電壓u3轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槠交闹绷麟妷鹤優(yōu)槠交闹绷麟妷簎4。穩(wěn)穩(wěn)壓電路壓電路:清除電網(wǎng)波動及負(fù)載變化的影響清除電網(wǎng)波動及負(fù)載變化的影響,保持保持輸出電壓輸出電壓uo的穩(wěn)定。的穩(wěn)定。整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路整整 流流 電電 路路濾濾 波波 電電 路路穩(wěn)穩(wěn) 壓壓 電電 路路u1u2u3u4uo直流電源的一般組成如下圖所示直流電源的一般組成如下圖所示2 整流工作原理：整流工作原理：利用二極管的單向?qū)щ娦岳枚O管的單向?qū)щ娦噪娐穲D電路圖整流分類：半波、全波、橋式、倍壓整流電路整流分類：半波、全波、橋式、倍壓整流電路 9.2 整流電路整流電路一、整流濾波電路一、整流濾波電路39.2.1.9.2.1.半波整流電路半波整流電路二極管導(dǎo)通，二極管導(dǎo)通，uL=u2二極管截止二極管截止,uL=0+io+u2 0 時(shí)時(shí):u2ID，可選擇，可選擇IF=(23)ID=200mA300mA。29在滿足在滿足的情況下，的情況下，取取故變壓器次級輸出電壓有效值為故變壓器次級輸出電壓有效值為二極管承受的最大反向電壓為二極管承受的最大反向電壓為故需故需URMURm，可選，可選URM=50V。30(2)選擇濾波電容選擇濾波電容根據(jù)已知條件，直流負(fù)載電阻為根據(jù)已知條件，直流負(fù)載電阻為根據(jù)條件根據(jù)條件取取可求得可求得31(2)選擇濾波電容選擇濾波電容電容的耐壓應(yīng)大于電容兩端可能出現(xiàn)的最電容的耐壓應(yīng)大于電容兩端可能出現(xiàn)的最高電壓（負(fù)載開路時(shí)的電壓），即高電壓（負(fù)載開路時(shí)的電壓），即故可選故可選C=470F，耐壓為，耐壓為50V的電解電容。的電解電容。32例例2 如圖所示，如圖所示，RL=50歐姆，歐姆，C=1000uF，U2=20V U O（AV)有以下幾種情況有以下幾種情況:（1）28V （2）18V （3）9V 分析電路產(chǎn)生了什么故障分析電路產(chǎn)生了什么故障?解：解：（1）RL開路開路 （2）電容開路）電容開路 （3）一個(gè)二極管開路且電容開路）一個(gè)二極管開路且電容開路339.3.3 9.3.3 復(fù)合型濾波電路復(fù)合型濾波電路（a）電容濾波電路電容濾波電路（b）電感電容濾波電路（倒電感電容濾波電路（倒L型）型）（c）型濾波電路型濾波電路34穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點(diǎn)：（1 1）帶負(fù)載能力差）帶負(fù)載能力差（2 2）輸出電壓不可調(diào)）輸出電壓不可調(diào)改進(jìn)改進(jìn)1 1：（1 1）提提高高帶帶負(fù)負(fù)載載能能力力在輸出端加一射極輸出器在輸出端加一射極輸出器UO=UZ-0.7V基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路9.4.2 線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路線性串聯(lián)型穩(wěn)壓電路35穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理UB不變不變基本調(diào)整管電路基本調(diào)整管電路36改進(jìn)改進(jìn)2 2：（2 2）使使輸輸出出電電壓壓可可調(diào)調(diào)在在射射極極輸輸出出器器前前加加一一帶帶有有負(fù)負(fù)反反饋饋的的放放大大器器具具有有放放大大環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)的的串串聯(lián)型穩(wěn)壓電路聯(lián)型穩(wěn)壓電路。具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路37具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路38具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路1.1.電路構(gòu)成電路構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路基準(zhǔn)電壓電路采樣電路采樣電路比較放大電路比較放大電路調(diào)整管調(diào)整管電路電路393.3.輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍2.穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理UOU-UB UO UO U-UB UO引入了負(fù)反饋引入了負(fù)反饋40圖圖9-16 uI增加時(shí)增加時(shí)uO自動穩(wěn)定示意圖自動穩(wěn)定示意圖圖圖9-17 RL減小時(shí)減小時(shí)uO自動穩(wěn)定示意圖自動穩(wěn)定示意圖41圖圖9-18 過壓和過流過壓和過流保護(hù)組合電路保護(hù)組合電路424.調(diào)整管的選擇調(diào)整管的選擇參數(shù)確定：參數(shù)確定：調(diào)整管一般為大功率管，調(diào)整管一般為大功率管，選擇時(shí)主要考慮三個(gè)極限選擇時(shí)主要考慮三個(gè)極限參數(shù)：參數(shù)：43例例:設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓管為穩(wěn)壓管為2CW14,2CW14,其穩(wěn)定電壓為其穩(wěn)定電壓為U UZ Z7V7V，采樣電阻，采樣電阻R R1 1=3K=3K，R R2 2=2K,R=2K,R3 3=3K,=3K,試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。解：解：44解：解：因此因此,穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是穩(wěn)壓電路輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍是(11.2(11.218.7V)18.7V)。例例:設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中設(shè)如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中,穩(wěn)壓管為穩(wěn)壓管為2CW14,2CW14,其穩(wěn)定電壓為其穩(wěn)定電壓為U UZ Z7V7V，采樣電阻，采樣電阻R R1 1=3K=3K，R R2 2=2K,R=2K,R3 3=3K,=3K,試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。試估算輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。45 例：如圖例：如圖,要求輸出電壓要求輸出電壓U UO O=(10=(1015V),15V),負(fù)載電負(fù)載電流流I IL L=(0=(0100)mA,100)mA,已選定基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管為已選定基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓管為2CW1,2CW1,其穩(wěn)定電壓其穩(wěn)定電壓U UZ Z=7V,I=7V,IZminZmin=5mA,I=5mA,IZmaxZmax33mA33mA。若。若選用三極管選用三極管3DD2C,3DD2C,其主要參其主要參:I:ICMCM=0.5A,U=0.5A,U(BR)CEO(BR)CEO=45V,P=45V,PCMCM=3W=3W。假設(shè)采樣電阻總的阻值選定為假設(shè)采樣電阻總的阻值選定為2k2k左右左右,則則R R1 1、R R2 2、R R3 3三個(gè)電阻分別為多大？三個(gè)電阻分別為多大？46解：解：因因故故取取47故故則則取取(電位器電位器)則則取取48 在確定了采樣電阻在確定了采樣電阻R1R2R3R1R2R3的阻值以后再來驗(yàn)的阻值以后再來驗(yàn)算輸出電壓的變化范圍是否符合要求算輸出電壓的變化范圍是否符合要求,此時(shí)此時(shí) 輸出電壓的實(shí)際變化范圍為輸出電壓的實(shí)際變化范圍為 ,所以符合給定的要求。所以符合給定的要求。49 估算電源變壓器副邊電壓的有效值估算電源變壓器副邊電壓的有效值U U2 2；解：穩(wěn)壓電路的直流輸入電壓的有效值為解：穩(wěn)壓電路的直流輸入電壓的有效值為取取 ，則變壓器副邊電壓的有效值為，則變壓器副邊電壓的有效值為50 估算基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的限流電阻估算基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的限流電阻R R的阻值；的阻值；解：基準(zhǔn)電壓支路中的電阻解：基準(zhǔn)電壓支路中的電阻R R的作用是保證穩(wěn)的作用是保證穩(wěn)壓管壓管VDVDZ Z的工作電流比較合適的工作電流比較合適,通常使穩(wěn)壓管中的電通常使穩(wěn)壓管中的電流略大于其最小參考電流值流略大于其最小參考電流值I IZminZmin?？烧J(rèn)為?？烧J(rèn)為故基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的故基準(zhǔn)穩(wěn)壓管的限流電阻應(yīng)為限流電阻應(yīng)為51 驗(yàn)算穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管是否安全。驗(yàn)算穩(wěn)壓電路中的調(diào)整管是否安全。解：根據(jù)穩(wěn)壓電路的各項(xiàng)參數(shù)解：根據(jù)穩(wěn)壓電路的各項(xiàng)參數(shù),可知調(diào)整管的可知調(diào)整管的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)為主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)為52 已知低頻大功率三極管已知低頻大功率三極管3DD2C3DD2C的的I ICMCM0.5A0.5A，U U(BR)CEO(BR)CEO=45V,P=45V,PCMCM=3W,=3W,可見調(diào)整管的參數(shù)符合安全可見調(diào)整管的參數(shù)符合安全的要求的要求,而且留有一定的余地。而且留有一定的余地。本習(xí)題具體參見本習(xí)題具體參見 王成華王成華 主編主編電子線路基礎(chǔ)電子線路基礎(chǔ)53 三端線性集成穩(wěn)壓器三端線性集成穩(wěn)壓器 三三端端線線性性集集成成穩(wěn)穩(wěn)壓壓器器是是集集成成串串聯(lián)聯(lián)型型穩(wěn)穩(wěn)壓壓電電源源，用用途途十十分分廣廣泛泛，而而且且非非常常方方便便。集集成成三三端端穩(wěn)穩(wěn)壓壓器器有有78系系列列(輸輸出出正正電電壓壓)和和79系系列列(輸輸出出負(fù)負(fù)電電壓壓)，后后面面兩兩位位數(shù)數(shù)表表示示輸輸出出電電壓壓值值，如如7812，即即表示輸出直流電壓為表示輸出直流電壓為+12V。541.1.調(diào)整管調(diào)整管 當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動時(shí)當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流波動時(shí),調(diào)整自身的集調(diào)整自身的集射壓降使輸出電壓基本保持不變。射壓降使輸出電壓基本保持不變。集成三端穩(wěn)壓器集成三端穩(wěn)壓器(集成的穩(wěn)壓電源集成的穩(wěn)壓電源)框圖框圖552.2.放大電路放大電路 將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比將基準(zhǔn)電壓與從輸出端得到的采樣電壓進(jìn)行比較較,然后再放大并送到調(diào)整管的基極。然后再放大并送到調(diào)整管的基極。563.3.基準(zhǔn)電源基準(zhǔn)電源 采用能帶間隙式基準(zhǔn)源采用能帶間隙式基準(zhǔn)源,具有低噪聲、低溫漂具有低噪聲、低溫漂的特點(diǎn)的特點(diǎn),在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中廣泛應(yīng)用。在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中廣泛應(yīng)用。574.4.采樣電路采樣電路 由兩個(gè)分壓組成由兩個(gè)分壓組成,它將輸出電壓變化量的一部它將輸出電壓變化量的一部分送到放大電路的輸入端。分送到放大電路的輸入端。585.5.啟動電路啟動電路 在剛接通直流輸入時(shí)使調(diào)整管、放大電路和基在剛接通直流輸入時(shí)使調(diào)整管、放大電路和基準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流準(zhǔn)電源等建立起各自的工作電流,當(dāng)穩(wěn)壓電路正常當(dāng)穩(wěn)壓電路正常工作時(shí)斷開啟動定路工作時(shí)斷開啟動定路,以免影響穩(wěn)壓電路的性能。以免影響穩(wěn)壓電路的性能。596.6.保護(hù)電路保護(hù)電路 在在W7800W7800系列三端集成穩(wěn)壓器中系列三端集成穩(wěn)壓器中,已將三種保護(hù)已將三種保護(hù)電路集成在芯片內(nèi)部電路集成在芯片內(nèi)部,它們是限流保護(hù)電路、過熱它們是限流保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路。保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路。60集成三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路集成三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路C1、C2的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善的作用：防止自激振蕩，減小高頻噪聲、改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。(1)(1)基本電路基本電路61(a)擴(kuò)展電流擴(kuò)展電流 (b)擴(kuò)展電壓擴(kuò)展電壓Istart為為V管開始工作時(shí)流入管開始工作時(shí)流入LM7805輸入端的電流，也輸入端的電流，也就是說，當(dāng)就是說，當(dāng)LM7805的輸入的輸入電流小于電流小于Istart時(shí)，時(shí)，V管截止。管截止?？紤]到輸入電壓變化時(shí)，考慮到輸入電壓變化時(shí)，穩(wěn)壓器的輸出（穩(wěn)壓器的輸出（5V）有一）有一定的變化，為保證輸出電定的變化，為保證輸出電壓的穩(wěn)定性較高，電阻壓的穩(wěn)定性較高，電阻R2的數(shù)值不宜太大。的數(shù)值不宜太大。62圖圖9-26 三端可調(diào)輸出穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路三端可調(diào)輸出穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路639.4.3開關(guān)型直流穩(wěn)壓電路開關(guān)型直流穩(wěn)壓電路6465作業(yè)作業(yè)9.1 9.266