模电基础知识学习笔记

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了模电基础知识学习笔记。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

文章目录:

一:基本元器件介绍 

1.二极管

1.1 普通二极管特性测试 

1.2 稳压二极管测试

1.3 整流二极管

1.4 开关二极管

2.电容

3.三极管(电流控制)

3.1 介绍 

3.2 类型(PNP、NPN) 

3.3 三种工作状态:放大状态、截止状态、饱和状态

4.场效应管(电压控制)

4.1 介绍 

4.2 类型(耗尽型、增强型、N沟道、P沟道)

4.3 可变电阻区、 恒流区、截至区、击穿区、过损耗区

5.光耦 

6.发声器件

7.继电器

8.数码管

9.瞬态电压抑制器(TVS)

10.555定时器        

10.1 555定时器定义 

10.2 555定时器工作原理 

10.3 由555定时器构成的多谐振荡器 

10.4 555定时器构成单稳态触发器

二:常用的基本电路分析与验证

1.基本放大电路

1.1 基本共射级放大电路

1.2 分压偏置式共射极三极管放大电路(基极偏压电路)

1.3 反馈(正反馈、负反馈)

2.电源电路

2.1 集成稳压电源电路 

2.2 扩压电路 扩流电路 

 2.3 开关电源电路(开关稳压电源)

3.集成运算放大器

3.1 运算放大器 

3.1.1 线性区(虚短 虚断)和非线性区 

3.1.2 放大电路  

3.1.2.1 反相比例放大电路        

3.1.2.2 同相比例放大电路

3.1.3 加减法运算电路 

3.1.3.1 加法运算电路原理

3.1.3.2 减法运算电路原理

3.1.4 积分微分运算电路 

3.1.4.1 积分运算电路 

3.1.4.2 微分运算电路 

3.1.5 极性电压电路变换

3.1.5.1 双极性电压变单极性电路

3.1.5.2 单极性电压变双极性电路

3.2 仪表放大器

3.2.1 三角波发生电路 

3.2.2 有源滤波电路(高通、低通、带通、带阻)

3.2.3 采样保持电路 (采样保持放大器) 

3.2.4 信号测试电路

3.2.5 电压比较电路

3.2.6 文氏电桥震荡电路

3.3 功率放大器

3.3.1 功率放大电路中三极管的三种工作模式

3.3.2 功率放大器内部的两种结构电路(OTC OCT)

3.3.3 LM386集成功率放大器的应用

三:模电电路应用

1.多路稳压电源设计

2.数控恒流源

3.峰值检测电路


一:基本元器件介绍 

常用电子元器件:电阻、电容、电感、保险、二极管、三极管
               接插件、蜂鸣器、MOS、变压器、整流桥、IGBT、电源转换器件
               晶振、继电器、光耦、缓冲器、触发器、计数器、AD/DA转换
               隔离放大器、运放、电压基准源、555定时器....

1.二极管

二极管:是一种半导体组件,具有单向导电性
        它只允许电流从一个方向流到另一个方向,而不允许电流从相反的方向流过

作用:整流、检波、限流、稳压、发光等

二极管最基本的技术参数:最大整流电流

1.1 普通二极管特性测试 

二极管:二极管就是半导体材料被封装之后,在PN结两端加上两个正负极引线制作而成

特性:单向导通性、伏安特性

    1、电路中二极管导通之后,所分电压值为0.7V
    2、发光二极管导通之后为分压值1~2v,电流范围为5~20mA
    3、二极管反相不导通,但是当所给的电压值超过它的反向击穿电压时,那么二极管也将导通
       (应用中要注意二极管的反向最大电压值,防止二极管烧坏)
    4、当正向电压很小时,二极管不导通,当电压至少达到0.5V以上时,二极管才导通

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

函数稳压过程图 

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

1.2 稳压二极管测试

什么是稳压二极管:能够稳定一定电压的二极管二

实行稳压的条件:工作在反向击穿状态、反向电压应大于稳压电压


特性:
    1、稳压二极管的使用形式为稳压二极管和电阻进行串联
    2、稳压二极管要达到比较好的稳压效果,一定要注意稳压电流的选取
    3、在电路应用中一定要注意串联电阻阻值选择

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

下面稳压电路是不一样的

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

1.3 整流二极管

特点:用于把交流电变成脉动直流电


三角函数形式:最开始有正负,由于发光二极管的单项导流,导致要么只有正(要么只有负)

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

1.4 开关二极管

功能:它是电路上为进行“开”、“关”作用而特殊设计的二极管
     它由导通变为截止或由截止变为导通所需的时间比一般二极管短


应用:在电路中主要防止反向电流烧坏一些精密器件起保护作用

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

2.电容

什么是电容:它有两个电极板,和中间所夹的介质封装而成,具有特定功能的电子器件


电容的作用:旁路、去耦、滤波、储能
    旁路的作用
        1、使输入电压均匀化,减小噪声对后级的影响
        2、进行储能,当外界信号变化过快时,及时进行电压的补偿
    去耦(退耦)电容作用
        1、去耦电容和旁路电容的作用是差不多的,都有滤除干扰信号的作用
           只是旁路电容针对的是输入信号,而去耦电容针对的是输出信号
        2、去耦电容一般比较大10uF或更大,旁路电容一般根据谐振频率是0.1uF或0.01uF
    滤波作用
        滤除杂波,大电容滤低频,小电容滤高频
    储能作用    
        收集电荷


电容在电路中连接问题
    铝电容:长脚为正极,短接为负极,或者电容上标有银色负号的一边为负极
    瓷片电容和独石电容:无极性,但设备生产中也有工艺要求

    注意:耐压值、防止短接


电容应用总结
    1、电源上的电容作用一般是滤除电源电压的波动
       小电容滤高频,大电容滤低频,并且还提供一定的电压储备,以备后续电路的需要
    2、对于一些干扰性强的环境,电容的加入可以减少很多电路控制上不必要的麻烦,
       在使用电容时,还要注意耐压值和反接问题
    3、电容使用的取值大小可以参考别人的一些电路,很多都是工程上的一些经验

3.三极管(电流控制)

3.1 介绍 

晶体三极管:由半导体组成具有三个电极的晶体管            


特点:
    1.利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件
    2.输入阻抗不高
    3.噪音高
    4.反应速度较快


主要参数:
    1.三极管放大系数(一般为10~100,应用中一般取30~80为宜)
    2.集电极最大允许电流I_C
    3.集电极最大允许耗散功率P_C      

3.2 类型(PNP、NPN) 

发射极E——(发射结)基极B(集电结)——C 集电极 

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.3 三种工作状态:放大状态、截止状态、饱和状态

1、怎么让它工作在“放大状态”呢?【顺】
    条件:发射结正偏,集电结反偏(U_B>U_E,U_C>U_B)    Uce>Ube


2、怎么让它工作在“截止状态”呢?
    条件:发射结反偏或两端电压为零


3、怎么让它工作在“饱和状态”呢?【向内】
    条件:发射结和集电结均为正偏



正偏就是:下一个>它
反偏就是:下一个<它

4.场效应管(电压控制)

4.1 介绍 

特点:
    1.它是一种电压控电流的器件
    2.输入阻抗极高
    3.噪音低
    4.反应速度慢

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

4.2 类型(耗尽型、增强型、N沟道、P沟道)

耗尽型:U_GS = 0V            有I_DS


增强型:U_GS < U_T开启电压   没有I_DS

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

4.3 可变电阻区、 恒流区、截至区、击穿区、过损耗区

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

5.光耦 

介绍(PLPS521-1):光耦实现了是一种“电—光一电”的转换


作用
    1、有效隔离电气上的输入和输出电路
    2、使信号可以以光的形式传输,具有良好的抗干扰效果
    3、起保护作用,当光耦合器的输入侧受到强电压冲击而损坏时
       由于光耦合器的隔离作用,不会损坏输出侧电路


什么时候使用(光电隔离):电磁干扰较严重、对抗干扰要求较高的场合

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

6.发声器件

介绍:作为电子讯响器,运用其发声特性,作为提示或播放等功能



喇叭:无极性器件(没有正负之分)),无源蜂鸣器(内部没有振荡源)
      所以直流不能驱动,需要2KHZ~5KHZ的方波才能使其发出声响一

蜂鸣器:有极性(长脚为正,短接为负),有源蜂鸣器(内部含有震荡源)
        当给予1.5V~15V的电压后,就会发出声响

7.继电器

介绍(EMR121A05):它是一种“自动开关”,通过低电压、小电流去控制高电压、大电流


继电器术语:常开触点、常闭触点

应用:用在开关速度要求不高的场合

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

8.数码管

介绍(DSWOK_8):通过控制不同的LED点亮来显示所需要的字符(如1~F)

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

9.瞬态电压抑制器(TVS)

介绍:它是一种二极管形式的高效能的保护器件
      防止瞬态高能量时冲击时,保护精密器件免受各种浪涌脉冲的损坏


它具体有什么样的作用呢?
    1、加在信号和电源线上,能防止微处理器,人体静电、交流浪涌或噪声,导致处理器的失灵
    2、能释放超过10000V,60A以上的脉冲,并能持续10ms,
       而一般的TTL器件,遇到30ms的10V脉冲时,便会导致损坏,
       所以利用TVS是既可以防止器件损坏,也可以防止总线之间开关引起的干扰
    3、将TVS放置在信号线和地之间,能避免数据及控制总线受到不必要噪声的影响


种类:直插式、贴片式

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

10.555定时器        

10.1 555定时器定义 

定义:它是一种应用方便的中规模集成电路
      为它是3个5KQ电阻分压,所以被叫做555定时器


应用:信号的产生、变换、控制与检测
      55定时器具有灵活的应用,可以用作定时器、脉冲发生器、计数器、振荡器等

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

10.2 555定时器工作原理 

555定时器的工作原理为:使用三个5kΩ电阻将电源电压一分为三
                       两个比较器将这些电压与输入电压进行比较,然后相应地设置或复位触发器

    放电状态:初始状态,放电管T处于导通状态,输入触发信号ui为高电平(2Vcc√3)
              此时,电容C通过放电管T放电,使储存能量

    等待状态:当触发信号ui为低电平(0V),此时触发器清零
              输出端Uo为低电平,放电管T截止,输入端Ui通过电阻R1和R2

    自动重置状态:当输入信号由高电平变为低电平时,输出端Uo由高电平变为低电平
               放电管T导通,电容C通过R放电,使储存能量降低为



VCC表示电路中电源的电压

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

10.3 由555定时器构成的多谐振荡器 

555定时器构成的多谐振荡器的工作过程如下:
    1.初始状态:电容C未充电,阈值电路由R1、R2和555内部比较器构成低电平
    2.重复上述过程:由于比较器的翻转阈值由R1和R2决定,而充电和放电时间又受到电容C的影响
                    因此输出端会不断在高低电平之间翻转,产生方波信号

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件        

10.4 555定时器构成单稳态触发器

555定时器可以组成单稳态触发器:用于产生一定宽度的高电平或低电平脉冲
                              输出脉冲的宽度和频率都会受到外部电阻和电容的影响


触发时
    在555定时器的引脚2上施加一个触发信号后,将会触发单稳态触发器
    触发信号可以是任何上升沿或下降沿的脉冲信号
    当触发信号到来时,555定时器的内部比较器将会比较输入信号和内部参考电压,并将输出信号反相

未触发时
    555定时器的输出端(引脚3)保持低电平
    当触发信号到来时,输出端将变为高电平,并保持一定时间
    这个保持时间是由外部电阻和电容构成的定时器决定的
    在保持时间结束后,555定时器的输出端将返回低电平
    这个返回时间是由内部放电晶体管和外部电容决定的

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

二:常用的基本电路分析与验证

1.基本放大电路

1.1 基本共射级放大电路

百科解释

共射电路是放大电路中应用最广泛的三极管接法,信号由三极管基极和发射极输入,从集电极和发射极输出
因为发射极为共同接地端,故命名共射极放大电路

三极管接法 

三极管放大电路:是小信号的放大,常用器件最大通过的电流也只有几百毫安,所以输入信号不能太大


对于三极管放大电路的设计:
    基极:电阻取值Rb一般为几十到几百千欧
    集电极:电阻Rc一般为几千到几千千欧

C1、C2作为隔直通交的电容:取值一般为几微法到几十微法

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

1.2 分压偏置式共射极三极管放大电路(基极偏压电路

特点:工作点稳定、电压增益高于0,低于1(实质上放大)


原理:第一级作为电路的主放大级,其电压增益应在50以上;
      第二极为电路的辅助放大级,其电压增益应在5以上;
      两级放大电路之间加入具有电压跟随、高输入电阻的射极输出器,达到匹配阻抗、隔离电路的作用

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

1.3 反馈(正反馈、负反馈)

定义:凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部
      引回到输入端,与输入信号叠加,就称为反馈(输出信号通过“某种形式”控制输入信号)


类型:
    按极性:正反馈、负反馈
    按信号类型:交流反馈、直流反馈
    按输出端引回的信号:电压反馈、电流反馈
    按输入端的求和方式:串联反馈、并联反馈

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件 

正反馈、负反馈

负反馈:引回的信号削弱了输入信号
       作用:稳定静态工作点;稳定放大倍数;改善输入电阻和输出电阻;扩展通频带,改善输出信号波形

正反馈:引回的信号增强了输入信号
        作用:提高电路增益;常用于振荡电路



我们可以看图标注的1 2 3 4,如果输入一个正信号:
    形成正反馈:二形成一个负信号。三形成负信号。四形成负信号。由于一和四之间。负信号增多。U14电压增大

    形成负反馈:二形成一个正信号。三形成正信号。四形成正信号。由于一,四之间。正信号增多。U14电压减小

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

2.电源电路

2.1 集成稳压电源电路 

集成稳压电源电路
    线性电源的核心元件是线性调整器,它内部含有串联调整管、误差放大器、负反馈电路和保护电路
    开关电源的核心元件是DC-DC转换器,它内部含有振荡器、驱动器、开关管和高频变压器等

2.2 扩压电路 扩流电路 

    扩压电路(直流电源电路)
        定义:是指将低压降变为高电压的电路
        特点:是输出电压比输入电压高,电流不变或减小
        类型:扩压电路有线性扩压电路、开关扩压电路
    
    扩流电路(直流电源电路)
        定义:是指增加电流输出的电路
        特点:是通过三极管的电流在放大过程中,基极的电流增加,射极的电流也增加

 2.3 开关电源电路(开关稳压电源)

开关电源电路(开关稳压电源)
    定义:可将一种电源状态转换为另一种状态,是自动完成的   
    特性:压降小几乎不消耗能量,关断时漏电流小,几乎不消耗
    原理:开关电源的输入电源为交流电,将线性直流稳压电源的调整管更改为开关管
          通过电子开关和高频变压器进行电能转换,变成受控的符合设计的高频方波脉冲电压
          高频电压进过二次整流滤波后,变成直流电压输出

3.集成运算放大器

什么是集成运算放大器?
    集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路
    是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路


集成运算放大器的特点:高增益、高可靠性、低成本、小尺寸

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1 运算放大器 

3.1.1 线性区(虚短 虚断)和非线性区 
运算放大器工作在线性区和非线性区的特点分别如下:
    线性区:
        虚短:当运算放大器工作在线性区时,同相端和反相端的电压几乎相等,所以称为虚假短路,简称虚短
        虚断:当运算放大器工作在线性区时,流入同相端和反相端的电流几乎为零,所以称为虚假断路,简称虚断


    非线性区:
        当同相端电压大于反相端电压,即U+大于U-时,Uo等于+Uom
        当同相端电压小于反相端电压,即U+小于U-时,Uo等于-Uom

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.2 放大电路  
3.1.2.1 反相比例放大电路        
定义:由一个反相输入的运算放大器和反馈网络组成
      反馈网络的输出与输入电压反相,且与输入电压之比等于反馈网络的增益


作用:信号放大、减法器、积分器等应用


优点:是输入电阻高,对输入级的阻抗要求低,共模输入小,对运放的共模抑制比要求低
缺点:是输出电阻低,会改变运放内部的阻抗,影响设计放大倍数,当反馈电阻等于R1时,电路成为反相器

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.2.2 同相比例放大电路
定义:由一个同相输入的运算放大器和反馈网络组成
      反馈网络的输出与输入电压同相,且与输入电压之比等于反馈网络的增益


作用:信号放大、加法器、积分器等应用

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.3 加减法运算电路 
3.1.3.1 加法运算电路原理
原理:是基于全加器的原理设计,全加器是一种可以实现三个二进制数相加的电路

      它包括两个输入和三个输出,分别是和值、进位以及输出值
          当两个二进制数相遇时,进位信号是从高位到低位传递的,因此需要多个全加器级联使用,这样才能对两个多位二进制数进行加法运算

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.3.2 减法运算电路原理
原理:是基于反相比例放大电路和全加器的组合

      由一个反相输入的运算放大器和反馈网络组成
        将反相比例放大电路和全加器组合起来,就可以实现减法运算
    
缺点:是输出电阻低,会改变运放内部的阻抗,影响设计放大倍数,当反馈电阻等于R1时,电路成为反相器

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.4 积分微分运算电路 
3.1.4.1 积分运算电路 
定义:是一种电子电路,可将输入的矩形波信号转换为三角波信号
      该电路由集成运放和电阻、电容等元件组成


工作原理为:当输入信号为矩形波时,积分电路的输出端将输出与输入信号成正比的斜坡信号
            再通过微分电路将斜坡信号转换为宽度与输入信号相同的尖脉冲信号


应用:信号处理、图像处理、控制系统等领域

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.4.2 微分运算电路 
定义:是一种基于运算放大器的电路,具有将输入信号求导数的功能
      核心组件是运算放大器


工作原理:利用运算放大器的高增益特性进行负反馈,从而实现对输入信号的微分功能
          微分运算电路可以通过改变其电路元件的参数来调整其工作范围


应用:信号处理、控制系统方面

 模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.5 极性电压电路变换
3.1.5.1 双极性电压变单极性电路
双极性电压变单极性电路可以通过以下方法实现:
    1.使用一个运放构成反相比例放大器,反馈网络为电阻分压器,输出电压为输入电压的反相放大倍数
    2.使用一个运放构成反相求和器,其中一个输入端接双极性信号,另一个输入端接一个单极性信号
      输出电压为双极性信号与单极性信号之和



运放:是运算放大器的简称,是一种具有很高放大倍数的电路单元

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.1.5.2 单极性电压变双极性电路
单极性电压变双极性电路可以通过以下方法实现:
    1.使用一个运放构成反相比例放大器,反馈网络为电阻分压器,输出电压为输入电压的反相放大倍数
    2.使用一个运放构成反相求和器,其中一个输入端接单极性信号,另一个输入端接一个负极性信号
      输出电压为单极性信号与负极性信号之和
    3.使用一个运放构成加法器,其中一个输入端接地,另一个输入端输入单极性信号
      输出电压为单极性信号与一个正极性或负极性信号之和

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2 仪表放大器

定义:是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件
      仪表放大器把关键元件集成在放大器内部


特点:高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移、增益设置灵活和使用方便等


作用:传感器接口、工业过程控制、低功耗医疗仪器、热电偶放大器、便携式供电仪器等领域
      数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等
      

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2.1 三角波发生电路 

非正弦波发生电路(用于脉冲和数字系统中作为信号源 ):矩形波发生电路、三角波发生电路、锯齿波发生电路等等

定义:是一种三角波发生器由积分电路和比较器组成

      积分电路为一延迟电路,其输出作为比较器的反向输入端,当积分电压从0开始增大时,比较器输出负向尖波,经缓冲器后形成三角波信号
 


作用:通常用于测试和校准目的;可与方波、正弦波等其他波形进行合成,用于信号发生器等电子设备

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

上图所示为一个三角波发生电路。图中集成运放A1组成滞回比较器,A2组成积分电路

滞回比较器输出的矩形波加在积分电路的反相输入端
而积分电路输出的三角波又接到滞回比较器的同相输入端,控制滞回比较器输出端的状态发生跳变
从而在A2的输出端得到周期性的三角波
3.2.2 有源滤波电路(高通、低通、带通、带阻)
使用源器件(如运放、晶体管等)实现:可以实现对信号的频率选择和滤波


应用:信号处理、通信、音频设备等




高通滤波电路:允许高频信号通过,阻止低频信号通过
              常用于去除信号中的低频噪声或直流成分

低通滤波电路:允许低频信号通过,阻止高频信号通过
              常用于去除信号中的高频噪声或干扰

带通滤波电路:允许一定频率范围内的信号通过,阻止频率范围外的信号通过
              常用于选择信号中特定的频率范围

带阻滤波电路:阻止一定频率范围内的信号通过,允许频率范围外的信号通过
              常用于抑制信号中特定频率范围内的干扰或噪声   

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2.3 采样保持电路 (采样保持放大器) 
采样保持电路:采样保持电路即为实现这种功能的电路,组成包括模拟开关和保持电
             多用于模一数转换电路(A/D)之前

             由于A/D转换需要一定的时间,在这个转换时间内,模拟信号要保持基本不变,这样才能保证转换精度
             所以在进行AD转换前必须对模拟量进行瞬间采样,并把采样值保存一段时间,以满足AD转换电路的需要



应用:图像处理、控制系统、信号处理等领域

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2.4 信号测试电路
作用:检测、测量和分析信号的波形、幅度、频率等


组成:输入级、放大器、示波器、信号发生器等
    输入级:通常包括前置放大器,用于放大微弱信号,并将其转换为适合后续电路处理的信号形式
    放大器:用于对信号进行放大或衰减,以满足测试设备的输入范围要求
    示波器:用于显示信号的波形形状、幅度、频率等特征,以便进行分析和测量
    信号发生器:则用于产生测试信号,以检查电路或设备的性能


应用:通信、电子、自动化等领域,是保证信号质量和设备正常运行的重要工具

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2.5 电压比较电路
定义:是对两个模拟电压比较其大小,并判断出其中哪一个电压高


作用:比较输入电压和参考电压的大小,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变
      相应输出高电平或低电平,并将比较结果输出为数字信号


比较器通常是一个运算放大器,其同相输入端接收输入电压,反相输入端接收参考电压
    当输入电压高于参考电压时,比较器输出高电平
    当输入电压低于参考电压时,比较器输出低电平


作用:阈值检测、信号触发、波形产生等

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.2.6 文氏电桥震荡电路
文氏桥震荡电路是一种利用RC串并联实现的振荡电路


组成:选频网络、放大电路


优点:所产生的正弦波优于移相式电路
缺点:容易受到温度等环境条件的影响,因此需要采用自动稳幅措施

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.3 功率放大器

功率放大器电路:是一种以输出较大功率为目的的放大电路


特点:输出信号电压大;输出信号电流大;放大电路的输出电阻与负载匹配


电压放大器与功率放大器的区别:
    电压放大:不失真地提高输入信号的幅度,以驱动后面的功率放大级,通常工作在小信号状态
    功率放大:信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功率,通常工作在大信号状态
3.3.1 功率放大电路中三极管的三种工作模式
功率放大电路中三极管的三种工作模式是:
    甲类:静态工作点设置在交流负载线的中点,管子在正弦输入信号的整个周期内都导通
    乙类:静态工作点设置在交流负载线的截止点,管子只在正弦输入信号的半个周期内导通
    甲乙类:静态工作点设置较低,管子导通的时间大于正弦信号的半个周期而小于一个周期


为什么甲类工作效率低乙类工作效率高?
    甲类功率放大器使用单极性直流电压,其输出管件在整个信号周期内都处于导通状态
    这样,乙类功放的效率比甲类功放高得多,因为输出管件只在信号的正负半周中的一半时间导通,减少了静态功耗,提高了能源效率

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.3.2 功率放大器内部的两种结构电路(OTC OCT)
功率放大器内部的两种结构电路是OTC(正负对称输出电路)和OCT(普通输出电路)。

    OTC(正负对称输出电路)
        是一种功率放大器电路结构,它具有正负对称的输出负载
        即输出负载阻抗为这种电路结构常用于音频功率放大器中,具有线性好、失真小、输出功率大等优点

    OCT(普通输出电路)
        它具有不对称的输出负载,即输出负载阻抗为一组值不同的电阻和电容器
        这种电路结构常用于乙类推挽放大器中,具有输出功率大、失真相对较大等缺点

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

3.3.3 LM386集成功率放大器的应用
LM386集成功率放大器:是一种低电压、低功耗、高性价比的音频功率放大器


广泛应用于:录音机、收音机、对讲机等消费类产品中
           用于产生音频信号、作为蜂鸣器的驱动器驱动蜂鸣器发出声响

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

三:模电电路应用

1.多路稳压电源设计

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

变压器的选择:由于7812的最大输入电压范围为14.5~35V,所以对于变压器可以选择输出12v、2A


对于整流二极管的选择:可以选择1N4007,它能承受1000V的反向电压
                     最大平均电流为1A,那么它就能保证2A的负载输出


对于2Q电阻的选择:对于5V稳压管,如果输入为12V,那么当稳压成5V电压时,
                 6V的压降,在稳压管上造成的功耗是比较大的,为了减小一些稳压管上的功耗,
                 我们选择2Q电阻给它分一些功耗


稳压管:稳压管要增加散热片,防止稳压管散热不好,而造成稳压管烧毁


输出线上的二极管的选择:输出线上的二极管作用,主要是防止负载上有反向电压,造成对稳压块的影响
                       所以这里我们可以选择1N4148,开关二极管,因为它反应快,能够对反向电压作出及时处理

2.数控恒流源

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件

恒流源总结
    1、限流电阻要根据需要的电流最大值,选择合适的大功率电阻
    2、对于电源要考虑它能否输出所需要的电流
    3、要保证场效应管工作在恒流区

3.峰值检测电路

模电基础知识学习笔记,# 数电模电,单片机,嵌入式硬件文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-618118.html

作用:检测输入信号的峰值电压


组成部分
    1、电压输入部分为跟谁器模式
    2、检波电路为两个开关管组成
    3、电压保持电路
    4、放电电路

到了这里,关于模电基础知识学习笔记的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【TypeScript】基础知识学习笔记

    TypeScript的特点: JavaScript的超集,满足所有的JS语法 含有面向对象的静态类型 起步安装:1、npm i typescript -g 2、tsc 文件名 一、TS的基本数据类型 基本数据类型:number、boolean、string、undefined、null、symbol、bigint、void 当中的类型有大小写的区分:大写的类型是给对象使用,小写

    2024年02月09日
    浏览(46)
  • Zookeeper学习笔记(1)—— 基础知识

    Zookeeper 是一个开源的分布式的, 为分布式框架提供协调服务 的 Apache 项目 Zookeeper从设计模式角度来理解:是一个基于 观察者模式 设计的 分布式服务管理框架 ,它 负责存储和管理大家都关心的数据 ,然后 接受观察者的注 册 ,一旦这些数据的状态发生变化,Zookeeper就 将负

    2024年02月05日
    浏览(28)
  • golang学习笔记(defer基础知识)

    defer语句用于golang程序中延迟函数的调用, 每次defer都会把一个函数压入栈中, 函数返回前再把延迟的函数取出并执行。 为了方便描述, 我们把创建defer的函数称为主函数, defer语句后面的函数称为延迟函数。延迟函数可能有输入参数, 这些参数可能来源于定义defer的函数,

    2024年04月25日
    浏览(35)
  • Android ContentProvider基础知识学习笔记

    1、动态申请权限 2、读取手机联系人 3、创建自己的ContentProvider (1) onCreate()。初始化ContentProvider的时候调用。通常会在这里完成对数据库的创建和升级等操作,返回true表示ContentProvider初始化成功,返回false则表示失败。 (2) query()。从ContentProvider中查询数据。uri参数用于确定查

    2024年04月10日
    浏览(35)
  • (学习笔记-IP)IP基础知识

    IP在TCP/IP参考模型中处于第三层,也就是 网络层。 网络层的主要作用是: 实现主机与主机之间的通信,也叫点对点的通信。  网络层与数据链路层的关系: MAC的作用是实现 直连 的两个设备之间通信,而IP负责 没有直连 的两个网络之间进行通信传输  因此 计算机网络中需要

    2024年02月16日
    浏览(44)
  • UE4 地形编辑基础知识 学习笔记

    之前自己写过这样的功能,今天看到一个UE现成的 点击地形,选择样条 按住CTRL键+点击屏幕中某一个点会在场景内生成一个这样的图标 再点两次,会生成B样条的绿线条 点击+号再选择一个模型,会生成对应的链条状的mesh 拉高最远处的一个图标抬高 如果想地形贴合该mesh,则

    2024年02月11日
    浏览(43)
  • Windows Api 学习笔记 1——基础知识(上)

    推荐阅读《深入浅出:Windows Api 程序设计》。《深入浅出:Windows Api 程序设计》是 王端明 先生的著作,是2022年人民邮电出版社出版的图书。 Microsoft Windows是美国微软公司开发的一套操作系统。自1985年问世以来,随着软硬件的升级,Microsoft Windows不断迭代更新,变得更加人性

    2024年02月08日
    浏览(51)
  • CAN总线学习笔记 | CAN基础知识介绍

    1.1 CAN协议简介 CAN 是控制器局域网络 (Controller Area Network) 的简称,它是由研发和生产汽车电子产品著称的德国 BOSCH 公司开发的,并最终成为国际标准(ISO11519以及ISO11898),是国际上应用最广泛的现场总线之一。差异点如下: 1.2 CAN物理层 CAN 通讯不是以时钟信号来进行同步的,它

    2023年04月09日
    浏览(36)
  • PyTorch学习笔记(二):PyTorch简介与基础知识

      👨‍💻 作者简介: 大数据专业硕士在读,CSDN人工智能领域博客专家,阿里云专家博主,专注大数据与人工智能知识分享, 公众号: GoAI的学习小屋,免费分享书籍、简历、导图等资料,更有交流群分享AI和大数据,加群方式公众号回复“加群”或➡️点击链接。 🎉 专栏

    2023年04月09日
    浏览(31)
  • web渗透安全学习笔记:2、HTML基础知识

    目录 前言 HTML的标题 段落链接与插入图片 HTML元素 HTML属性 HTML头部 HTML与CSS HTML与JavaScript 表格与列表 HTML区块 布局 HTML表单 HTML与数据库 音频与视频 HTML事件 运行效果:   ———————————————————————————————————————————  ——

    2024年01月21日
    浏览(42)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包