《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:將交流電網電壓將交流電網電壓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轉轉變?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:清除電網波動及負載變化的影響清除電網波動及負載變化的影響,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：利用二極管的單向導電性利用二極管的單向導電性電路圖電路圖整流分類：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通，二極管導通，uL=u2二極管截止二極管截止,uL=0+io+u2 0 時時: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已知條件，直流負載電阻為根據已知條件，直流負載電阻為根據條件根據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大于電容兩端可能出現(xiàn)的最電容的耐壓應大于電容兩端可能出現(xiàn)的最高電壓（負載開路時的電壓），即高電壓（負載開路時的電壓），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 分析電路產生了什么故障分析電路產生了什么故障?解：解：（1）RL開路開路 （2）電容開路）電容開路 （3）一個二極管開路且電容開路）一個二極管開路且電容開路339.3.3 9.3.3 復合型濾波電路復合型濾波電路（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：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的缺點：（1 1）帶負載能力差）帶負載能力差（2 2）輸出電壓不可調）輸出電壓不可調改進改進1 1：（1 1）提提高高帶帶負負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不變不變基本調整管電路基本調整管電路36改進改進2 2：（2 2）使使輸輸出出電電壓壓可可調調在在射射極極輸輸出出器器前前加加一一帶帶有有負負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.電路構成電路構成基準電壓電路基準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整管調整管電路電路393.3.輸出電壓的調節(jié)范圍輸出電壓的調節(jié)范圍2.穩(wěn)壓原理穩(wěn)壓原理UOU-UB UO UO U-UB UO引入了負反饋引入了負反饋40圖圖9-16 uI增加時增加時uO自動穩(wěn)定示意圖自動穩(wěn)定示意圖圖圖9-17 RL減小時減小時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組合電路保護組合電路424.調整管的選擇調整管的選擇參數(shù)確定：參數(shù)確定：調整管一般為大功率管，調整管一般為大功率管，選擇時主要考慮三個極限選擇時主要考慮三個極限參數(shù)：參數(shù)：43例例:設如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中設如圖所示串聯(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節(jié)范圍。試估算輸出電壓的調節(jié)范圍。解：解：44解：解：因此因此,穩(wěn)壓電路輸出電壓的調節(jié)范圍是穩(wěn)壓電路輸出電壓的調節(jié)范圍是(11.2(11.218.7V)18.7V)。例例:設如圖所示串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路中設如圖所示串聯(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節(jié)范圍。試估算輸出電壓的調節(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),負載電負載電流流I IL L=(0=(0100)mA,100)mA,已選定基準電壓的穩(wěn)壓管為已選定基準電壓的穩(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。假設采樣電阻總的阻值選定為假設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 3三個電阻分別為多大？三個電阻分別為多大？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的阻值以后再來驗的阻值以后再來驗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,此時此時 輸出電壓的實際變化范圍為輸出電壓的實際變化范圍為 ,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 估算基準穩(wěn)壓管的限流電阻估算基準穩(wěn)壓管的限流電阻R R的阻值；的阻值；解：基準電壓支路中的電阻解：基準電壓支路中的電阻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為?？烧J為故基準穩(wěn)壓管的故基準穩(wěn)壓管的限流電阻應為限流電阻應為51 驗算穩(wěn)壓電路中的調整管是否安全。驗算穩(wěn)壓電路中的調整管是否安全。解：根據穩(wěn)壓電路的各項參數(shù)解：根據穩(wěn)壓電路的各項參數(shù),可知調整管的可知調整管的主要技術指標應為主要技術指標應為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,可見調整管的參數(shù)符合安全可見調整管的參數(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。本習題具體參見本習題具體參見 王成華王成華 主編主編電子線路基礎電子線路基礎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(輸輸出出負負電電壓壓)，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.調整管調整管 當電網電壓或負載電流波動時當電網電壓或負載電流波動時,調整自身的集調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 將基準電壓與從輸出端得到的采樣電壓進行比將基準電壓與從輸出端得到的采樣電壓進行比較較,然后再放大并送到調整管的基極。然后再放大并送到調整管的基極。563.3.基準電源基準電源 采用能帶間隙式基準源采用能帶間隙式基準源,具有低噪聲、低溫漂具有低噪聲、低溫漂的特點的特點,在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中廣泛應用。在單片式大電流集成穩(wěn)壓器中廣泛應用。574.4.采樣電路采樣電路 由兩個分壓組成由兩個分壓組成,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使調整管、放大電路和基在剛接通直流輸入時使調整管、放大電路和基準電源等建立起各自的工作電流準電源等建立起各自的工作電流,當穩(wěn)壓電路正常當穩(wěn)壓電路正常工作時斷開啟動定路工作時斷開啟動定路,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.保護電路保護電路 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,已將三種保護已將三種保護電路集成在芯片內部電路集成在芯片內部,它們是限流保護電路、過熱它們是限流保護電路、過熱保護電路和過壓保護電路。保護電路和過壓保護電路。60集成三端穩(wěn)壓器的應用電路集成三端穩(wěn)壓器的應用電路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、改善負載的瞬態(tài)響應。負載的瞬態(tài)響應。(1)(1)基本電路基本電路61(a)擴展電流擴展電流 (b)擴展電壓擴展電壓Istart為為V管開始工作時流入管開始工作時流入LM7805輸入端的電流，也輸入端的電流，也就是說，當就是說，當LM7805的輸入的輸入電流小于電流小于Istart時，時，V管截止。管截止。考慮到輸入電壓變化時，考慮到輸入電壓變化時，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 三端可調輸出穩(wěn)壓器基本應用電路三端可調輸出穩(wěn)壓器基本應用電路639.4.3開關型直流穩(wěn)壓電路開關型直流穩(wěn)壓電路6465作業(yè)作業(yè)9.1 9.266