1、模擬電子技術運放濾波直流穩壓電源模擬電子技術運放vo+PN+VCCVEE集成電路運算放大器vo+PN+VCCVEE(a)國家標準規定的符號(b)國內外常用符號1. 運放符號一、運放基本知識vo+PN+VCCVEE集成電路運算放大器vo+PN+2. 電壓傳輸特性 vo= f (vi)線性區：vo = Avo(v+ v-)非線性區：v+ v 時， vo = +Vom v+ v 時， vo = +Vomv+u 時，uo= +Uo (sat) u+u 時，uo= Uo (sat) URuouiR2+R1+運放處于開環狀態三、 電壓比較器的設計 用作比較器時，運放工作URuouiR2+R1+uiuoUR

2、R2+R1+ Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOUR輸入信號接在反相端輸入信號接在同相端電壓傳輸特性Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOUR閾值電壓(門限電平)：輸出躍變所對應的輸入電壓。 URuouiR2+R1+uiuoURR2+uitOUROuot +Uo (sat) Uo (sat)t1t2URuouiR2+R1+uitOUROuot +Uo (sat) Uo (sat輸出帶限幅的電壓比較器設穩壓管的穩定電壓為UZ，忽略穩壓管的正向導通壓降則 ui UR，uo = UZUZ UZuoRDZURuouiR2+R1+電壓傳輸特性 Uo(sat) +Uo(sat)uiuoOUR輸

3、出帶限幅的電壓比較器設穩壓管的穩定電壓為UZ，UZ UZ單門限比較器的抗干擾能力應為高電平錯誤電平單門限比較器的抗干擾能力應為高電平錯誤電平2. 遲滯比較器（正反饋）（1）電路組成（2）門限電壓門限電壓上門限電壓下門限電壓回差電壓2. 遲滯比較器（正反饋）（1）電路組成（2）門限電壓門限電（3）傳輸特性（3）傳輸特性電子設計大賽(模電)課件3. 設計步驟（1）基本電壓比較器設計時運放中的電阻阻值按幾千歐幾百 千歐自行選擇。 （2）遲滯比較器設計時自行選擇一個電阻阻值，另外一個由回 差電壓方程計算 。 回差電壓3. 設計步驟（1）基本電壓比較器設計時運放中的電阻阻濾波電路的設計1. 基本概念濾波

4、器：是一種選頻電路，能使有用頻率信號通過而同時抑 制或衰減無用頻率信號的電子裝置。濾波器無源濾波器：由電阻、電容和電感組成。 缺點：低頻時體積大，很難做到小型化。 有源濾波器：含有運算放大器的濾波器。 優點：體積小、效率高、頻率特性好。濾波電路的設計1. 基本概念濾波器：是一種選頻電路，能使有用2. 分類低通（LPF）高通（HPF）帶通（BPF）帶阻（BEF）全通（APF）2. 分類低通（LPF）高通（HPF）帶通（BPF）帶阻（B3. 有源低通濾波電路uiuoRFuCCR+R1+(1) 一階低通濾波電路3. 有源低通濾波電路uiuoRFuCCR+R1+若頻率 為變量，則電路的傳遞函數其模(幅

5、頻響應）為 幅頻特性0| Auf | A(j) |O若頻率 為變量，則電路的傳遞函數其模(幅頻響應）為 幅 當 0時，| A(j)| 衰減很快 顯然，電路能使低于0的信號順利通過，衰減很小，而使高于0的信號不易通過，衰減很大，稱一 階有源低通濾波器。 一階二階 幅頻特性0| Auf | A(j) |O 一階有源濾波電路通帶外衰減速率慢(-20dB/十倍頻程)，一般用在對濾波要求不高的場合。為了改善濾波效果，使 0 時信號衰減得更快些，常將兩節RC濾波環節串接起來，組成二階有源低通濾波器。 當 0時，| A(j)| 衰減很快 顯(2) 二階低通濾波電路(2) 二階低通濾波電路對于濾波電路，有得濾

6、波電路傳遞函數（二階）對于濾波電路，有得濾波電路傳遞函數（二階）令稱為 通帶增益稱為 特征角頻率稱為 等效品質因數則濾波電路才能穩定工作。注意：令稱為 通帶增益稱為 特征角頻率稱為 等效品質因數則濾波電路4. 有源高通濾波電路(1) 一階高通濾波電路uiuoRFCR+R1+（低通濾波器中R、C位置互換即可）4. 有源高通濾波電路(1) 一階高通濾波電路uiuoRF 可見，電路使頻率大于0 的信號通過 ，而小于0 的信號被阻止，稱為有源高通濾波器。 若頻率 為變量，則電路的傳遞函數其模為 幅頻特性0| Auf | A(j) |O 可見，電路使頻率大于0 的信號通過 ，而小于0 (2) 二階高通濾

7、波電路(2) 二階高通濾波電路可由低通和高通串聯得到必須滿足低通截止角頻率高通截止角頻率5. 有源帶通濾波電路可由低通和高通串聯得到必須滿足低通截止角頻率高通截止角頻率5例:例:可由低通和高通并聯得到必須滿足6. 有源帶阻濾波電路可由低通和高通并聯得到必須滿足6. 有源帶阻濾波電路6. 有源濾波電路設計方法（1）關于濾波器類型的選擇（2）級數的選擇 主要根據對帶外衰減特殊性的要求來確定。每一階低通或高通電路可獲得-20dB每十倍頻程的衰減。（3）運放的選擇 在無特殊要求的情況下，可選用通用型運算放大器，運放的開環增應在80dB 以上。如果濾波器的輸入信號較小，例如在10mV以下，則選低漂移運放

8、。 6. 有源濾波電路設計方法（1）關于濾波器類型的選擇（2）級一般設計濾波器時都要給定截止頻率fc (c)、帶內增益Av，以及品質因數Q（二階低通或高通一般為0.707）。在設計時經常出現待確定其值的元件數目多于限制元件取值的參數之數目，因此有許多個元件均可滿足給定的要求，這就需要設計者自行選定某些元件值。一般從選定電容器入手，因為電容標稱值的分檔較少，電容難配，而電阻易配，可根據工作頻率范圍按照表1初選電容值。f(110)Hz（10102）Hz（102103）Hz（110）KHz（10102）KHz （102103）KHzC(2010)F（100.1）uF（0.10.01）uF（10410

9、3）pF（103102）pF（10210）pF表1 濾波器工作頻率與濾波電容取值的對應關系（4）元器件的選擇一般設計濾波器時都要給定截止頻率fc (c)、帶內增益Av例：試用集成運放設計一截止頻率fc=100Hz的二階低通巴特沃斯濾波器，要求：（1）選擇運放；（2）選擇和計算全部電阻、電容參數。設計步驟：（1）選擇運放：選擇通用型運放， 如LF412例：試用集成運放設計一截止頻率fc=100Hz的二階低通巴特（2）選擇電容器容量，計算電阻阻值f(110)Hz（10102）Hz（102103）Hz（110）KHz（10103）KHz （102103）KHzC(2010)F（100.1）uF（0.

10、10.01）uF（104103）pF（103102）pF（10210）pF參考此表，可選C1=C2=0.33uF由得選擇標準電阻R=4.7千歐（2）選擇電容器容量，計算電阻阻值f(110)Hz（10階數n2468增益G一級1.5861.1521.0681.038二級2.2351.5861.377三級2.4831.889四級2.610表2 巴特沃斯低通、高通電路階數n與增益G之關系由表2可知：2階巴特沃斯濾波器增益為A0=AVF=1.586若取R1=68千歐，則 Rf=（AVF-1)R1=39.8千歐階數n2468增益G一級1.5861.1521.0681.0直流穩壓電源設計小功率直流穩壓電源的

11、組成功能：把交流電壓變成穩定的大小合適的直流電壓u4uou3u2u1交流電源負載變壓整流濾波穩壓直流穩壓電源設計小功率直流穩壓電源的組成功能：把交流電壓變成1. 單相橋式整流電路(2) 工作原理 v2 正半周，二極管 D1、 D3 導通， D2、 D4 截止 ，在負載電阻上得到正弦波的正半周。反之，二極管 D2、 D4 導通， 在負載電阻上得到正弦波的負半周。(3) 工作波形(1) 電路結構1. 單相橋式整流電路(2) 工作原理 v2 正半(4) 參數計算(3) 流過每管電流平均值 ID(4) 每管承受的最高反向電壓 VDRM(1) 整流電壓平均值 Vo（即負載上輸出平均電壓）(2) 整流電流

12、平均值 Io（流過負載的平均電流）(4) 參數計算(3) 流過每管電流平均值 ID(4) 每(5) 整流二極管的選擇 平均電流 ID 與最高反向電壓 VDRM 是選擇整流二極管的主要依據。選管時應滿足： IOM ID ， VRWM VDRM (5) 整流二極管的選擇 平均電流 ID 與最高反向電壓 2. 電容濾波器(1) 電路結構(2) 工作原理 v2正半周時，當v2 vC時，二極管D1D3導通，電源在給負載RL供電的同時也給電容充電， vC 增加，vo= vC 。 v2負半周時，當| v2| vC時，二極管D2D4導通。(3) 工作波形vovtOtO 2. 電容濾波器(1) 電路結構(2)

13、工作(T 電源電壓的周期)近似估算取： Vo = 1. 2 V2 ( 橋式）(4) 參數計算(T 電源電壓的周期)近似估算取： Vo = 1. 2 3. 穩壓電路+UIRL+CIOUO+uIRRDZIz限流調壓穩壓電路（1）穩壓管穩壓3. 穩壓電路+UIRL+CIOUO+uIRRDZI（2）集成穩壓芯片穩壓單片集成穩壓電源，具有體積小,可靠性高,使用靈活,價格低廉等優點。最簡單的集成穩壓電源只有輸入，輸出和公共引出端,故稱之為三端集成穩壓器。1. 分類XX兩位數字為輸出電壓值三端穩壓器輸出固定電壓輸出可調電壓輸出正電壓78XX 輸出負電壓79XX （1. 25 37 V 連續可調）（2）集成穩

14、壓芯片穩壓單片集成穩壓電源，具有體積小,可靠性高2. 外形及引腳功能W7800系列穩壓器外形1輸入端3 公共端2 輸出端78xxW7900系列穩壓器外形1 公共端3輸入端2 輸出端79xx塑料封裝2. 外形及引腳功能W7800系列穩壓器外形1輸入端3 輸入與輸出之間的電壓不得低于3V！3. 三端集成穩壓器的應用COW7805CiUi+_+_UO123 0.11F1F輸入與輸出之間的電壓不得低于3V！3. 三端集成穩壓器的應用23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V123CiW79151COCO 15V1F1F0.33F0.33F1000F1000FCOW78XXCiUI+_+

15、_UO123UXXUZRDZ+_+_COCW117CiUi+_+_UO321 AdjR1R22401F0.1F23220V 24V+C 24V+CW7815Ci+15V1樹立質量法制觀念、提高全員質量意識。9月-229月-22Sunday, September 25, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。16:04:3316:04:3316:049/25/2022 4:04:33 PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。9月-2216:04:3316:04Sep-2225-Sep-22加強交通建設管理，確保工程建設質量。16:04:3316:04:3316:04Sunday, September 25, 2022安全在于心細，事故出在麻痹。9月-229月-2216:04:3316:04:33September 25, 2022踏實肯干，努力奮斗。2022年9月25日4:04 下午9月-229月-22追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創效益，憑服務樹立形象。25 九月 20224:04:33 下午16:04:339月-22嚴格把控質量關，讓生產更加有保障。九月 224:04 下午9月-2216:04September 25, 2022作業標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/9/25 16:04:3316:04:3325 Septemb