“国际标准”频率合成式调谐器电路基本原理
ETA-SF03/1型频率合成高频头原理简述
1、概述
ETA-SF03／1型高频头是我国自主开发的新一代频率合成式高频头。高频头的核心元器件是TI公司生产的SN761672A芯片，它集本振、混频、放大、锁相功能于一体，并由I2C数据进行控制。它会在接收到I2C数据后将令对应频段的本振电路开始工作，产生一个固定振荡在频率为“指定频道频率+中频频率”的本振信号，进入IC内部的混频器与输入信号混频，采用超外差方式产生中频信号(38.0N Hz)，放大后输出。此外，它还可以根据输入数据打开指定的信号通路，同时其余通道不工作，避免产生不必要的干扰。
在高频头上有一些端子，以下是各端子的功能。
①脚AGC：在输入信号幅度过大时，电视机的中频单元会改变输入的AGC电压值，抑制信号幅度，避免由于输入幅度过大造成失真。通常设定为当输入信号为60dBmV时，该处电压为4V。
②脚TU：主要用于高频头生产过程中，对IC产生的调谐电压值进行监控，也可输入调谐电压在非锁相状态下对高频头进行调试和检测。
⑦脚BM：提供高频头的工作电压(+5V)。
⑤脚SDA：输入／输出SN761672A的工作数据信号。
④脚SCL：输入SN761672A的工作时钟信号。
③脚SAS：在I2C BUS上挂有多个元器件时，由CPU选择其中之一在某一时段工作，这时输入的12C数据中指定位代表的电平值与该端子接入电平吻合，高频头开始工作。
⑨脚30V：提供高频头需要的调谐电压(30V)，在高频头内部IC会将其转换为所需调谐电压值。
⑧脚IF：中频输出端子。
2、输入回路分析
由天线插口进入的TV高频信号，先通过由L1、L2和C1组成的“π”型高通滤波电路(如图1所示)，带通频率从48M Hz到900MHz。可防止工业高频(工频)及无线电通信信号输入。再由C2和L3组成并联谐振电路(中频陷波器)，谐振点频率为38.OMHz，用以抑制中频信号的干扰。C3为隔直传输电容，L16、L10、L4为传输各自频段的高频TV信号，同时隔离其他频段信号，并可防止静电脉冲窜入，以免损坏高频放大场效应管的栅极绝缘层。
3.输入调谐回路
输入调谐回路，其目的是对输入信号进行选频及阻抗匹配，令输入信号的反射最小，达到最大输入的目的。(现以VHF-L频段为例，参见图1所示)L17、R27、VDll、VDl2、C37、R28、R29组成VL频段的输入调谐回路。主谐振LC是L17和VDll的反偏结电容。VD11反偏电压在0.5～30V(+3V)之间变化，主谐振电路的频率在48.25～170M Hz变化，R27(10Ω)是用以展宽通频带，降低谐振回路的Q值。C37(1nF)是高频旁路电容，R28、R29为调谐电压TU的传输隔离电阻。VDl2变容二极管随着TU电压的上升，其反偏电容也随之减小，使整个频段内传输系数近于相等。C38为高频传输电容，同时有隔直作用。通过C38将已调谐选频的TV信号传输到高频场效应管V3的第一栅极(G1)。
4.高频放大电路
现代彩色电视机的高频调谐器的高放管，基本上都采用超小型贴片式双栅极场效应管，这是因为双栅极场效应管具有高输入阻抗，高跨导、低噪声系数、低反馈电容、大动态工作范围、良好的AGC特性及交叉调制小等优点。
作为高频放大用的N型沟道场效应管，为双栅极场效应管(型号：BF909R)，第一栅极G1接输入信号，称为信号栅极。另一控制栅极G2接RF.AGC直流控制电压，用以控制FET的源极s和漏极D之间的N型沟道宽窄。RF.AGC直流电压越高，N型沟道越宽，FET的跨导越大，电压增益就越高。
高频调谐器各频段的接收，是以切换各频段高放场效应管栅极正向偏置电压供电来实现的。VCT3803A／01A通过：I2C总线输出地址位，控制IC l(sN761672A)（22）、（23）、（25）三个脚电压分别提供给BL、BH、Bu各自通道高频放大管栅极正偏置电压(+3.9V)。在任何情况下，为内部三个高放场效应管中的某一频段提供信号栅极G1的正偏置电压。
5.高频放大输出调谐回路
高频TV信号通过高放管之后，由其漏极输出至双调谐选频回路。该电路的主要目的是选择输入信号的频率点，使输入的TV信号在要求接收的频道位置，幅度尽可能达到最大，在带宽内(-3dB点带宽约为8M Hz)要求平坦，各方面电性能尽可能最佳。图4中VD2、VD3、VD7、VD8、VDl3、VDl4都是变容二极管。其中VD2和VD3工作在UHF频段，VD7和VD8工作在VHF-H频段，VDl3和VDl4则工作在VHF-L频段。它们在接到各自阴极的调谐电压Tu变化时，反偏电容值
随之变化，反偏电压越高，反偏势垒电容越小。现在以VHF-L频段电路为例来分析；VDl3和VDl4为主调谐变容二极管，VDl5为辅助变容管，当它们的容值为某一个指定值时，整个双调谐选频回路会在VHF-L频段内，某一个频率点的位置上传输性能达到最佳。这时所需的调谐电压值取决于设计时设定的调谐分频比N。这部分电路对电视机的选择性，灵敏度等多项指标有非常大的影响，因此此处各项参数的搭配非常重要。VDl5为传输变容二极管，在VHF-L频段内，高频TV信号的频率越高，Tu电压值越大，反偏势垒电容越小，但由于传输的TV信号频率高，所以传输回路的容抗值xC(xC=1\ωC基本不变，这有利于在整个频段内，任一被接收的电视高频信号增益值平稳。信号在通过双调谐(参差调谐，并采用电感耦合加电容耦合)选频回路后，进入IC l的(29)和(30)脚(在接收VHF—L频段信号时，由于(22)脚为高电位，(23)脚为低电位，开关二极管D2导通；而开关二极管D1 截止，此时仅能输入VHF一L频段的高频信号)。
6.本振调谐电路
VHF-L、VHF-H、UHF三个频段都有各自的本机振荡器(本振)电路，但却集成在IC l(SN761672 A)内部。其本振的振荡器仍采用克拉柏式，外围保留三组独立的本振选频回路(参见图2)；VDl6、VDIO、VD4为三个频段本振的调谐变容二极管。L23、L15、L9为三个频段的本振调谐电感。TU电压的变化(0.5V～30V)，通过R46、R36、R23、R10接三只本振变容二极管的阴极，调谐时变容二极管的反偏电压变化，则变容二极管反偏势垒电容随之变化。随着调谐电压增高，变容二极管电容值减小，与电感L并联的谐振频率将增高。三组本振电路频率覆盖值分别为：VHF—L频段(87.75～198.25 M Hz)；VHF-H 频段(206.25～494.25MHz)；UHF频段(509.25～901.25 Edz)。频率覆盖系数在三个频段内相近，略大于或近于2。
为达到上述频率覆盖的目的，VHF和UHF频段本振谐振回路的变容二极管
与电感、电容将本振信号接入IC l的电路略有不同。
7.自动增益控制电路
由于从天线输入的各TV高频信号幅度不同，甚至差别很大，为满足尽可能接收到更多清晰的电视节目，高频头内的高放管，必须采用自动增益控制电路，一般用“RF.AGC”表示，以区别于中频放大中的IF.AGC电路，由图3中可以看出；三个频段的高放双栅极场效应管，其第二控制栅极G2与高频头①脚(RF.AGC)通过电阻R26、R11、R1分别隔离、连接。R25为栅漏电阻，由于栅极绝缘性能极高,可达到109Ω,R25可泄放在栅极上集累的电荷。RF.AGC直流电压在R26、R11、R1上压降极小，可以忽略。且R25阻值较大，分流也小，对直流控制的AG(电压影响不大。C7、C26、C39和C51为去耦电容，使接入G2的直流控制电压免受交流信号的干扰。RF.AGC控制电压的控制范围为0.5V～4V，受控增益量(VHF频段)为45dB、(UHF频段)为40dB。
双栅极场效应管G2的控制电压越高，N型沟道越宽，跨导增大，增益就越大。因此，输入的TV高频信号越强，RF.AGC的电压就应该越小，反之，信号弱则RF.AGC电压就越高，所以称之为“反向AGC”。
8.混频器电路
在IC l内部有混频器。被调谐选频到的高频TV信号，得到约37dB的功率增益(典型值)，与本振电路所产生的单一频率的本振信号进行混频，用超外差方式产生差拍信号，即“本振率信号频率-TV高频信号频率=Tv中频信号频率”，而TV 中频信号对任何被选频的TV信号而言，都严格的等于国家规定的标准TV图像中频信号，其频率为38.OM Hz。-3分贝点带宽为6.5MHz(38.O～31.5MHz频率范围内衰减小于-3dB)，幅频特性参见表13—4，顶部平坦，距峰点衰减小于-ldB。
如果由于输入信号频率或本振频率产生漂移.则输出TV中频信号的频率点，必然会偏离标准中频信号值，此时在超级芯片VCT3803A／01A内部锁相环鉴相器，将产生自动频率控制电压，仍由VCT3803A／01A内部MP[J输出的调谐分频比N作微小变化，使IC l(SN761672A)内部调谐输出的PWM信号跟踪，每步进31.25k Hz，输入调谐回路和本振回路的谐振频率同步“微调”，以保证输出的中频TV信号恢复到标准值(38.OMHz)。因此现代彩色电视机的调谐电路中，已取消了传统的AFT(自动频调微调)外围电路。这比仅仅调整本振谐振频率达到跟
踪，效果要优越得多。
9.频率合成高频头内部电路综述
现在分析一下内部电路。电路如图4所示，由ANT端子进入高频头的电视信号先通过高通滤波器及中频陷波器，将信号中的中频干扰滤掉，然后分为三路分别进入VHF—L，VHF—H，UHF三个通道。此时，SN761672A会根据接收到的12C数据指定的频道，打开相对应的通道接收信号。信号进入相应通道后首先进入输入回路，它的目的是对输入信号进行选频及阻抗匹配，令输入信号的反射最小，达到最大输入的目的。图中’VDI、VD5、VD6、VDll、VDl2为变容二极管，它们会在信号输入后根据sN761672A给出的调谐电压值改变为设计预期的容值，使输入回路在输入信号的频率条件下为达到选频及最佳匹配的阻抗值。
Vl，V2，V3是高频放大管，它们会将输入的信号放大。另外，AGC也是在此处起作用。在此处我们通常使用双栅极场效应管。在两个栅极中，选择一个作为信号输入端，输入信号由此进入放大管，而另一个栅极接入AGC直流电压，用以控制高放管源极一漏极之间的N型沟道宽窄。AGC直流电压越高，N型沟道越宽，高放管电压增益越大。通过控制切换各高放管信号输入端供电，可以选择信号通道。该切换由sN761672A实现，IC的（27），（28）脚为三个频段的段电压输入脚，本振电源电压由（13）脚输入。
信号在通过高放管之后进入双调谐选频回路。该处电路的主要目的是选择输入信号的频率点，使信号输入后在要求接收的频道位置幅度尽可能达到最大，各方面电性能都尽可能最佳。图中VD2，VD3，VD7，VD8，VDl3，VDl4，VDl5都是变容二极管。其中VD2和VD3工作在UHF段，VD7和VD8工作在VHF_H段，vDl3，vDl4和vDl5则工作在VHF-_L段。它们在接到它们阴极的调谐电压化时容值会发生变化。现在以VHF-L段为例分析，VDl3和VDl4为主要变容管，VDl5为辅助变容管，VDl5会在VDl4变化范围不够时进行补偿。当它们的容值为某一个指定的值时，整个双调谐(参差调谐)选频回路会在VHF-L段内某一个频点的位置上传输性能达到最佳，并保证一定的频带宽度。这时所需的调谐电压值取决于设计时的设定。这部分电路对电视机的选择性，灵敏度等多项指标有非常大的影响，因此此处各项参数的搭配非常重要。
信号在通过双调谐选频回路后进入IC l。在ICl内部会对输入的频率与I2C
数据所需要的频率进行相位比较。如果比较结果显示输入信号频率、本振频率与数据要求频率相比有偏差，SN761672A会自动对调谐电压进行调整，即对本振频率及前级电路频率特性进行调整，直到信号频率满足要求为止。此时ICl会将输入信号与本振信号进行混频，之后经过中频选频回路输出到IF脚。此时即得到所需的中频信号。
10.锁相环频率综合器原理简介
ETA—SF03/1频率合成式高频调谐器，除sN761672A调谐器芯片以外的电路，与新型电压合成式高频调谐器电路相同或相近，并无太大的区别。sN761672A 芯片内部有三个独立的振荡器、两个独立的混频器和一个中频运算放大器。其关键特点在于锁相环频率综合器电路(参见图5所示的电路)。
为了实现高速自动调谐选台，要求可靠性高、频率稳定、切换速度快捷、容易实现多个调谐器同时进行调谐选台，必须采用频率合成技术；在I2C总线控制下实施高速自动(或手动)选台后，将分频系数N存入，收看时只需由MPU输出分频系数N，即能准确的选择到所需接收的TV电视台信号。
SN761672A是为电视调谐系统设计的单片锁相环频率综合器(频率合成器)，它的控制数据是通过微处理器(MPU)I2C总线传送的。晶振频率是4M Hz，比较器的输入参考频率(fREF)为3.9kHz。
fREF为参考频率即基准频率，是从4M Hz晶体振荡器通过N(N=1024)分频得到，因为当输入uHF/VHF高频信号时，将步进频率(fr)31.25kHz除以8也是3.9kHz(fDIV)。
所谓步进频率是；当电压合成调谐系统以2 14=16384个等级来改变BT电压(O～30V之间)，每变动一步相当于变动1.8mY，本振和高频调谐网络由于变容二极管反偏电压的变动而引起谐振频率的变化，此步进值在UHF频段约为fr=31.25k Hz(此数值必需是任一频道TV电视高频信号频率及相应的高频头本振频率的公约数)。
现举例来说明：当接收UHF频段Dsl3频道的电视广播信号时，图像载频为471.25M Hz，电视机调谐器内的本振频率fD需调到471.25MHz+38.OMHz=509.25MHz，因此由SN761672A电荷泵源输出的调宽脉冲应使本振网络的频率为步进频率的N倍。
f0=Nfr
N=fD/fr=509.25M Hz/31.25kHz=16296
当调谐准确时，将本振频信号由SN761672A内部预标器，先除以8，然后进入15bit程控分频器分频，此时分频系数N=16296，从程控分频器输出进入数字式相位比较器(鉴相器)的fDIV必为3.9k Hz。
fDIv=509.25M Hz÷8÷16296=3.9×103Hz=3.9kHz
与晶体振荡器4M Hz被N=1024分频后的fREF完全相同。
如本振频率未达到准确谐值时，进入数字式相位比较器(鉴相器)的两个信号fDIV、fREF进行相位比较。鉴相器的输出电压是两者相位差的函数，将..此输出电压通过低通滤波器，滤除高频分量，取出..控制电压去调整SN761672A内部电荷泵源的脉冲..输出，使压控振荡器(本振)输出的信号频率随控..制电压的变化而变化，直到本振频率比电台图像载..波频率高出38．0M Hz时(此时fDIV=fREF)，鉴相器..输出的低频控制信号必为零，压控振荡器的振荡频..率不再发生变化，环路数据处于“锁定状态”，并将..此时的分频系数N寄存在存储器电路中。
与此同时，当回路锁定后，完成调谐选台，..SN761672A的选台信息情况(诸如锁相环PLL回路..是否锁定，需修正的参数)通过SDA总线返回微处..理器，微处理器将修正信息直到完成调谐选台为止。
《电路与电子技术基础》参考解答 习题七 7-1 什么是静态工作点如何设置静态工作点若静态工作点设置不当会出现什么问题估算静态工作点时，应根据放大电路的直流通路还是交流通路 答：所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。 可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。 若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。 估算静态工作点是根据放大电路的直流通路。 7-2 试求题图7-1各电路的静态工作点。设图中的所有三极管都是硅管。 解：图(a)静态工作点 V R I U U mA I I A mA I c c cc ce b c b 3.14101107.9247.9194.050194194.010 1207 .024333 =???-=-==?===≈?-=-βμ 图(b)和图(c)的发射结反向偏置，三极管截止，所以I b =0，I c =βI b ≈0，三极管工作在截止区，U ce ≈U cc 。 图(d)的静态工作点 c R e R b 3V 6V R e R b 1 R e
) 1.3712(]10)212(1065.212[)]()6(6[65.226026.01 65.21027 .06333 --=?+??--=+----≈=≈=≈+= =?-= -e c c ce e c e b e R R I U mA I I A mA I I mA I μβ 依此I c 电流，在电阻上的压降高于电源电压，这是不可能的，由此可知电流要小于此值，即三极管工作在饱和状态。 图(e)的静态工作点 V R I U U mA I I I I mA I V U e e cc ce e b e c e B 3.161021085.3240475.01 8085.3185.310 27.08810310)6030(24333 3 3=???-=-==+=+=≈=?-==???+= -β 7-3 放大电路的输入电阻与输出电阻的含义是什么为什么说放大电路的输入电阻可以用来表示放大电路对信号源电压的衰减程度放大电路的输出电阻可以用来表示放大电路带负载的能力 答：输入电阻就是将放大电路看为一个四端元件，从输入端看入的等效电阻。即输入端的电压与输入端的电流之比。输出电阻也是将放大电路看作一个四端元件，从输出端看的等效电阻。即戴维南等效电路的内阻。 因为信号源为放大电路提供输入信号，由于信号源内阻的存在，因此当提供给放大电路的信号源是电压源串电阻的形式时，输入电阻越大，则放大电路对信号源的衰减越小；若信号源是电流源与电阻并联，则输入电阻越小，放大电路对信号源的衰减越小。 放大电路我们可以根据戴维南等效电路将其化简为一个电压源与电阻的串联形式，输出电阻可以看作一个电源的内阻，因此，输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。 请参看下图，可以增强对上面文字描述的理解。
1.基本原理 自然界中的电荷只有两种，即正电荷和负电荷。电荷的多少，用电荷量表示。符号是Q 单位是库(仑)。在毛皮上摩擦后的橡胶制品能够吸引小纸片是物体带电的一种表现。我们还发现雷击、感应、加热、照射等等也能使物体带电。 有些传感器反映被测物理量大小是以电荷量来表示的。如利用晶体的压电效应，可以做成压力传感器、加速度传感器等。其输出电荷与所加其上的压力之比叫灵教度，比如，某传感器灵敏度为12pC/kg,表示每千克力输出12X10-12库仑的电荷。 我们知道，测量电荷使用电容器是比较好的方法，利用公式U=Q/C，使用标准电容C，测量电U，就可以知道电荷量Q。 由于传感器的引出线以及其他外部电容的存在(在本例中，我们以C21模拟这些电容的存在，C12作为普通标准电容器测量方法)，使得我们不容易得到准确的标准电容C，工程师们发明了电荷放大器，其基本原理，是利用运算放大器的特性，将所有电荷转移到反馈电容中(本例中是C3和C22),而由于运算放大器的虚短特点，C21两端电压近似为零，没有额外的电荷消耗在其他的电容上，我们只要测量标准的反馈电容两端电压，就可以得到电荷量的大小。 设计电荷型输出传感器的电子线路设计者，需婴把握以下两方面：一方面如何设计电荷放大器，把传感器输出电荷数量线性转换为容易处理的电压。这也是我们传感应用的电子产品设计的基本出发点。另一方面，我们设计好了产品，在传感器未知或不可测试时，怎么测定我们设计的电子产品的电荷利量准确性呢？ 本产品是一种电荷放大电路的设计，还配合设计了其标定电路。电荷泵标定电路可以用来产生标准电荷量的发生装置。电荷放大电路将电荷量又转化为电压信号。 电荷泵标定电路，是通过产生一个恒流源，其电流大小是可调节的。同时设计了一个时间可控开关。这个开关用来控制加载电流的时间，这样就可以得到固定电荷量的输出了。 电路中，通过多个电流镜像电路。我们将由U5A和Q5确定的电流，在Q3和Q10上形
逆变电路的基本工作原理 1、S4闭合，S 2、S3断开时，负载电压uo为正S1；S 1、S4断开，S 2、S3闭合时，uo为负，把直流电变成了交流电。改变两组开关切换频率，可改变输出交流电频率。图5-1 逆变电路及其波形举例电阻负载时，负载电流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感负载时，io滞后于uo，波形也不同（图5-1b）。t1前：S 1、S4通，uo和io均为正。t1时刻断开S 1、S4，合上S 2、S3，uo变负，但io不能立刻反向。io从电源负极流出，经S 2、负载和S3流回正极，负载电感能量向电源反馈，io逐渐减小，t2时刻降为零，之后io才反向并增大（2）换流方式分类换流电流从一个支路向另一个支路转移的过程，也称换相。开通：适当的门极驱动信号就可使其开通。关断：全控型器件可通过门极关断。半控型器件晶闸管，必须利用外部条件才能关断，一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压，才能关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。本章换流及换流方式问题最为全面集中，因此在本章讲述
1、器件换流利用全控型器件的自关断能力进行换流（Device Commutation）。 2、电网换流由电网提供换流电压称为电网换流（Line Commutation）。可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路，不需器件具有门极可关断能力，也不需要为换流附加元件。 3、负载换流由负载提供换流电压称为负载换流（Load Commutation）。负载电流相位超前于负载电压的场合，都可实现负载换流。负载为电容性负载时，负载为同步电动机时，可实现负载换流。图5-2 负载换流电路及其工作波形基本的负载换流逆变电路：采用晶闸管，负载：电阻电感串联后再和电容并联，工作在接近并联谐振状态而略呈容性。电容为改善负载功率因数使其略呈容性而接入，直流侧串入大电感Ld， id基本没有脉动。工作过程：4个臂的切换仅使电流路径改变，负载电流基本呈矩形波。负载工作在对基波电流接近并联谐振的状态，对基波阻抗很大，对谐波阻抗很小，uo波形接近正弦。t1前：VT 1、VT4通，VT 2、VT3断，uo、io均为正，VT 2、VT3电压即为uot1时：触发VT 2、VT3使其开通，uo加到VT 4、VT1上使其承受反压而关断，电流从VT 1、VT4换到VT
第一章 思考题与习题 1.1. 半导体材料都有哪些特性？为什么电子有源器件都是由半导体材料制成 的？ 1.2. 为什么二极管具有单向导电特性？如何用万用表判断二极管的好坏？ 1.3. 为什么不能将两个二极管背靠背地连接起来构成一个三极管？ 1.4. 二极管的交、直流等效电阻有何区别？它们与通常电阻有什么不同？ 1.5. 三极管的放大原理是什么？三极管为什么存在不同的工作状态？ 1.6. 如图P1-1(a)所示的三极管电路，它与图P1-1(b)所示的 二极管有何异同？ 1.7.稳压二极管为何能够稳定电压？ 1.8.三极管的交、直流放大倍数有何区别？共射和共基电 流放大倍数的关系是什么？ 1.9.三极管的输入特性和输出特性各是什么？ 1.10. 如图P1-2所示，设I S ＝10－11A ，U T ＝26mV ，试计算 u i =0，0.3V ，0.5V ，0.7V 时电流I 的值，以及u i =0.7V 时二极管的直流和交流等效电阻。 解： 由I= I S *(exp(U i / U T )-1) 当U i =0时，I=0； 当U i =0.3V 时，I=1.026×10－6A ； 当U i =0.5V 时，I=2.248×10－3A ； 当U i =0.7V 时，I=4.927A ； 直流等效电阻R= U i /I = 0.7V/4.927A = 0.142 Ω ∵exp(U i / U T )>>1 ∴交流等效电阻R d = 26/I = 26/4927 = 5.277×10－3 Ω (a) (b) 图 P1-1 图P1-2 ＋ － u i D i
1.11. 电路如图P1-3所示，二极管导通电压U D ＝0.7V ， U T ＝26mV ，电源U ＝3.3V ，电阻R ＝1k Ω，电容C 对交流信号可视为短路；输入电压u i 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：U ＝3.3V>>100mV ， I ＝（U －U D ）/R ＝ (3.3－0. 7)/1k = 2.6 mA 交流等效电阻：R d = 26/I = 10 Ω 交流电流有效值：Id = Ui/Rd = 1 mA 1.1 2. 图P1-4(a)是由二极管D 1、D 2组成的电路，二极管的导通电压U D ＝0.3V 、 反向击穿电压足够大，设电路的输入电压u 1和u 1如图P1-4(b)所示，试画出输出u o 的波形。 解： 1.13. 如图P1-5所示电路，设二极管为理 想二极管(导通电压U D =0，击穿电压U BR =∞ )，试画出输出u o 的波形。 解： 5V u 1 t u 2 t 5V 图P1-4(a) 图P1-4(b) ＋ D1 u 1 u o R u 2 D2 P1-5 R ＋ － u o D 2 D 1 D 3 D 4 图P1-3 ＋ － u i D R C U 4.7V u 0 t u o t
第三章放大器的负反馈 §3-1反馈的基本概念 一、填空题 1、放大器的反馈，就是将输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过的电路形式送回到输入回路，并与输入量进行叠加 过程。 2、反馈放大器由基本放大和反馈电路两部分组成，能否从电路中找到是判断有无反馈的依据。 3、按反馈的极性分，有正反馈和负反馈，判断方法可采用瞬时极性法，反馈结果使净输入量减小的是负反馈，使净输入量增大的是正反馈。 4、按反馈信号从输出端的取样方式分，有电压反馈与电流反馈；按反馈信号与输入信号的连接方式分，有串联反馈和并联反馈。采用输出短路法，可判断是电压反馈还是电流反馈；采用输入短路法，可判断是串联反馈还是 并联反馈，对常用的共发射极放大器，若反馈信号加到三极管基极为并联反馈，加到三极管发射极为串联反馈。 5、按反馈的信号分，有直流反馈和交流反馈。直流负反馈主要用于稳定放大器的静态工作点，交流负反馈可以改善放大器的动态特性。 二、判断题 1、瞬时极性法既能判断反馈的对象，也能判断反馈的极性。（对） 2、串联负反馈都是电流负反馈，并联负反馈都是电压反馈。（错） 3、将负反馈放大器的输出端短路，则反馈信号也随之消失。（错） 4、在瞬时极性法判断中，+表示对地电压为正，—表示对地电压为负。（错） 5、在串联反馈中，反馈信号在输入端是以电压形式出现，在并联反馈中，反馈信号在输入端是以电流形式出现。（对） 三、选择题 1、反馈放大短路的含义是（C ）。 A．输入与输出之间有信号通路 B.电路中存在反向传输的信号通路 C．除放大电路外，还有反向传输的信号通路 2.图3-1-1所示为某负反馈放大电路的一部分，Re1引入（C ），Re2引入（B ）。
轨道电路 概述 车站是列车交会和避让的场所，因此在车站内铺设有道岔。列车在站内运行的径路叫进路，进路由道岔位置决定。为了防护进路，在进路的入口处设置有信号机。 现场设备主要由三种：一是信号机，包括进站、出站和调车信号机；二是道岔；三是进路，它由轨道电路和道岔组成。 第一部分轨道电路 为了监督铁路线路是否空闲，自动地和连续地将列车的运行和信号设备连续起来，以便保证列车的运行，在线路上安设轨道电路。 第一节轨道电路的组成原理与种类 轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，（目前所采用的类型，多以轨道绝缘在两端作为分界），并用引接线连接信号电源和接收设备所构成的电气回路。它是由钢轨、轨道绝缘、轨端接续线（减少两条钢轨接头处的电阻而增设的连线）、引接线（将设备接向钢轨所需的连线）、送电设备及受电设备等主要元件所组成。 2 1 4 2-钢轨绝缘；3-送电端；4-限流器；5-受电端）图中一端为送电端，设置送电设备。送电设备有轨道电源和防止过载电流
的限流装置。另一端为受电设备，受电设备主要是轨道继电器。一般轨道电路是由三个主要部分组成的 ①送电端：主要有电源设备，限流装置和引接线 ②线路：主要为钢轨，轨端接续线和轨道绝缘； ③受电端：主要有引接线和轨道继电器。 轨道电路的基本工作原理： 平时，列车未进入轨道电路，即线路空闲时，电流通过轨道继电器线圈，使它保持在吸起状态，接通信号机的绿灯电路。 GB 当列车进入轨道电路时，即线路被占用时，电流同时通过轮对和轨道继电器，由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多，形成很大的分流作用，并使电源输出电流显着加大，限流电阻上的压降随之增加，送向两根钢轨间的电压降低，因而流经轨道继电器的电流减少到它的落下值，使轨道继电器释放衔铁，用继电器的后接点接通信号机的红灯电路。信号机红灯显示向续行列车发出停车信号，以保证列车在轨道电路区段内运行的安全。 由此可知，轨道继电器GJ监督着轨道电路的工作状态，继电器的接点又控制着信号机的显示，信号又指示着列车的运行，列车的运行又改变着轨道电路的工作状态，反复循环，从而实现信号自动控制。 由此可见，轨道电路能否正常工作，直接关系到行车安全和行车效率。 有闭路式和开路式轨道电路
X1226具有时钟和日历的功能，时钟依赖时、分、秒寄存器来跟踪，日历依赖日期、星期、月和年寄存器来跟踪，日历可正确显示至2099年，并具有自动闰年修正功能。拥有强大的双报警功能，能够被设置到任何时钟/日历值上，精确度可到1秒。可用软件设置1Hz、4096Hz或32768Hz中任意一个频率输出。 X1226提供一个备份电源输入脚VBACK，允许器件用电池或大容量电容进行备份供电。采用电容供电时，用一个硅或肖特基二极管连接到Vcc和充电电容的两端，充电电容连接到Vback管脚，注意不能使用二极管对电池充电(特别是锂离子电池)。切换到电池供电的条件是Vcc=Vback-0.1V，正常操作期间，供电电压Vcc必须高于电池电压，否则电池电量将逐步耗尽。振荡器采用外接32.768kH的晶体，产生的振荡误差可通过软件对数字微调寄存器、模拟微调寄存器的数值进行调节加以修正，避免了外接电阻和电容的离散性对精度的影响。4Kb的EEPROM可用于存储户数据。 电路组成及工作原理 X1226可与各种类型的的微控制器或微处理器接口，接口方式为串行的I2C接口。其中数据总线SDA是一个双向引脚，用于输入或输出数据。其漏极开路输出在使用过程中需要添加4.7～10kΩ的上拉电阻。本文介绍89C51单片机与X1226的接口方法，由于89C51单片机没有标准的I2C接口，只能用软件进行模拟。 图1 为了更直观地看到时间的变化，采用8位LED数码管显示年、月、日或时、分、秒，用PS7219A驱动LED
数码管，数码管选择0.5英寸共阴极红色或绿色LED数码管。由于PS7219A器件内含IMP810单片机监控器件，复位输出高电平有效，因此在使用51系统时，无须添加监控器件，使用PS7219A的复位输出给51单片机复位即可，监控电压为4.63V。硬件设计原理图如图1所示。 在硬件通电调试过程中，不能用手去触摸X1226的晶体振荡器，否则可能会导致振荡器停振，恢复振荡器起振的方法是关闭电源(包括备份电源)后重新上电。另外需要说明的是，测量振荡器时，不要用示波器的探头去测量X2的振荡输出，应该用探头测量PHZ/IRQ的振荡输出，以确定是否起振和振荡频率是否准确，测量时建议在该脚加一个5.1kΩ的上拉电阻。 软件设计 X1226内含实时时钟寄存器(RTC)、状态寄存器(SR)、控制寄存器(CONTROL)、报警寄存器(Alarm0、Alarm1)和客户存储数据的存储器。由于实时时钟寄存器和状态寄存器需要进行频繁的写操作，因此其存储结构为易失性SRAM结构。其他寄存器均为EEPROM结构，写操作次数通常在10万次以上。X1226初始化程序框图如图2所示，子程序YS4的作用是延时4μs。 图2
习题答案 2-2 电路如题图2-2所示，已知30Ω电阻中的电流I 4=0.2A ，试求此电路的总电压U 及总电流I 。 解： 如上图所示，可得 V 901009.010090A 9.03010A 6.02A 3.02060 306030A 1.05.0323254345=?==Ω =+==+=Ω =+====+=Ω=+?= ==IR U R R I I I R R I I I I I R I I ac bc ac bc 2-6 六个相等电阻R ，各等于20Ω，构成一个闭合回路（题图2-6所示）。若将一外电源依次作用a 和b ，a 和c ，a 和d 之间，求在各种情况下的等效电阻。 Ω 题图2-2 习题2-2电路图 Ω 习题2-2电路图
解： 如上图所示，若将电源作用于a 和b ，则有 Ω =====350 65//52 2121R R R R R R R R R ab 同理，若将电源作用于a 和c ，则有 Ω =====380 68//422 2121R R R R R R R R R ac 若将电源作用于a 和d ，则有 Ω =====3069//332 2121R R R R R R R R R ad 题图2-6 习题2-6电路
2-11 试为题图2-11所示的电路，写出 （1） 基尔霍夫电流定律独立方程（支路电流为未知量）； （2） 基尔霍夫电压定律独立方程（支路电流为未知量）； （3） 网孔方程； （4） 节点方程（参考节点任选）。 解： 如上图所示。 （1） 由KCL ，有 00 524321164=--=--=--I I I I I I I I I （2） 由KVL ，有 I I 5
桥式整流电路图及工作原理介绍 桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。 图1 桥式整流电路图 桥式整流电路的工作原理 如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压。 在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。 这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即 UL = 0.9U2 IL = 0.9U2／RL 流过每个二极管的平均电流为 ID = IL／2 = 0.45 U2／RL 每个二极管所承受的最高反向电压为 什么叫硅桥,什么叫桥堆 目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。 二极管整流电路原理与分析 半波整流 二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压v o=v i-v d。当输入电压处于交 流电压的负半周时，二极管截止，输出电压v o=0。半波整流电路输入和输出电压的波形如图所 示。 二极管半波整流电路 对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。 电容输出的二极管半波整流电路仿真演示 通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下： （1）半波整流输出的是一个直流脉动电压。 （2）半波整流电路的交流利用率为50%。 （3）电容输出半波整流电路中，二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压（电容输出 时电压叠加）。 （3）实际电路中，半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。 4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。一般硅二极管的开启电压约为0.5 V，锗二极管的开启电压约为0.1 V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为0.7 V,锗二极管的正向压降约为0.3 V。 5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为 无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V. 13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、 流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。 14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为0.25mA ，流过V2的电流为0.25mA ,输出电压U0为+5V。
湖南铁路科技职业技术学院 毕业论文 课题：ZPW-2000A型轨道电路的原理和技术 专业：城市轨道交通控制 班级：城市轨道交通控制312-3班 学生姓名：李魁 指导单位：广铁（集团）公司 指导教师：霍芳 二零一五年四月十九日
摘要 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路，是在法国UM71无绝缘轨道电路技术引进及国产化基础上，结合国情进行提高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发。它克服了UM71在传输安全性和传输长度上存在的问题。在轨道电路传输安全上，解决了轨道电路全路断轨检查、调谐区死区长度、调谐单元断线检查、拍频干扰防护等技术难题。延长了轨道电路的传输长度。采用单片微机和数字信号处理技术，提高了抗干扰能力。 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路系统，与UM71无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度改进为29m，电气绝缘节由空芯线圈、29m长钢轨和调谐单元构成。 调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收，对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，实现了相邻区段信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。 ZPW-2000A型无绝缘轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两部分，小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。 主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向调谐区小轨道传送，主轨道信号经钢轨送到轨道电路受电端，然后经调谐单元、匹配单元、电缆通道，将信号传至本区段接收器。调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路继电器执行条件送至本区段接收器，本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。 关键词：无绝缘轨道电路电气绝缘节
电气原理图及接线图识读方法VS画图技巧2016-11-11 07:30 识图方法 电气图纸一般可分为两大类，一类为电力电气图，它主要是表 述电能的传输、分配和转换，如电网电气图、电厂电气控制图等。 另一类为电子电气图，它主要表述电子信息的传递、处理；如 电视机电气原理图。本文主要谈电力电气图的识读。 电力电气图分一次回路图、二次回路图。一次回路图表示一次电气 设备(主设备)连接顺序。一次电气设备主要包括发电机、变压器、 断路器、电动机、电抗器、电力电缆、电力母线、输电线等。 为对一次设备及其电路进行控制、测量、保护而设计安装的各类 电气设备，如测量仪表、控制开关、继电器、信号装置、自动装置 等称二次设备。表示二次设备之间连接顺序的电气图称二次回路 图。 一、电气图的种类 电气图主要有系统原理图、电路原理图、安装接线图。 1．系统原理图(方框图) 用较简单的符号或带有文字的方框，简单明了地表示电路系统的最 基本结构和组成，直观表述电路中最基本的构成单元和主要特征 及相互间关系。 2．电路原理图 电路原理图又分为集中式、展开式两种。集中式电路图中各元器件 等均以整体形式集中画出，说明元件的结构原理和工作原理。识读 时需清楚了解图中继电器相关线圈、触点属于什么回路，在什么情 况下动作，动作后各相关部分触点发生什么样变化。 展开式电路图在表明各元件、继电器动作原理、动作顺序方面， 较集中式电路图有其独特的优点。展开式电路图按元件的线圈、触 点划分为各自独立的交流电流、交流电压、直流信号等回路．凡属 于同一元件或继电器的电流、电压线圈及触点采用相同的文字。展
开式电路图中对每个独立回路，交流按U、V、W相序；直流按继电器动作顺序依次排列。识读展开式电路图时，对照每一回路右侧的文字说明，先交流后直流，由上而下，由左至右逐行识读。集中式、展开式电路图互相补充、互相对照来识读更易理解。 3．安装接线图 安装接线图是以电路原理为依据绘制而成，是现场维修中不可缺少的重要资料。安装图中各元件图形、位置及相互间连接关系与元件的实际形状、实际安装位置及实际连接关系相一致。图中连接关系采用相对标号法来表示。 二、识读电气图须知 1．学习掌握一定的电子、电工技术基本知识，了解各类电气设备的性能、工作原理，并清楚有关触点动作前后状态的变化关系。 2．对常用常见的典型电路，如过流、欠压、过负荷、控制、信号电路的工作原理和动作顺序有一定的了解。 3．熟悉国家统一规定的电力设备的图形符号、文字符号、数字符号、回路编号规定通则及相关的国标。了解常见常用的外围电气图形符号、文字符号、数字符号、回路编号及国际电工委员会(IEC)规定的通用符号和物理量符号(相关资料附后)。 4．了解绘制二次回路图的基本方法。电气图中一次回路用粗实线，二次回路用细实线画出。一次回路画在图纸左侧，二次回路画在图纸右侧。由上而下先画交流回路，再画直流回路。同一电器中不同部分(如线圈、触点)不画在一起时用同一文字符号标注。对接在不同回路中的相同电器，在相同文字符号后面标注数字来区别。 5．电路中开关、触点位置均在"平常状态"绘制。所谓"平常状态"是指开关、继电器线圈在没有电流通过及无任何外力作用时触点的状态。通常说的动合、动断触点都指开关电器在线圈无电、无外力作用时它们是断开或闭合的，一旦通电或有外力作用时触点状态随之改变。 三、识读电气图方法 1．仔细阅读设备说明书、操作手册，了解设备动作方式、顺序，有关设备元件在电路中的作用。
超大规模集成电路的设计发展趋势 摘要：随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求增长，世界集成电路市场在其带动下高速增长。本文主要从半导体电子学与计算技术工程方面进行进行的诸多研究成果以及国际集成电路的发展现状和发展趋势反映其在国际上的重要地位。 关键字：超大规模集成电路发展趋势SOC IP复用技术 1 引言 集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路，通常用IC（Integrated Circuit）表示。近廿多年来，半导体电子学的发展速度是十分惊人的。从分离元件发展为集成电路，从小规模集成电路发展为现代的超大规模集成电路。集成电路的性能差不多提高了3个数量级，而其成本却下降了同样的数量级。 2超大规模集成电路发展的概述 集成电路之所以获得如此迅速的发展，与数据处理系统日益增长的各种要求是分不开的，也是半导体电子学与计算技术工程方面进行了许多研究工作的结果。这些工作可以概括为:(l)改进性能一尽可能减少信号处理的传递时间。(2)降低成本一从设计、制造、组装、冷却等各方而降低成本。(3)提高可靠性一减少失效率，增加检测与诊断的手段。(4)缩短研制/生产周期一加快从确定研制产品到产品可用之间的时间，使产品保持领先地位。(5)结构上的改进一半导体存储器的进展，推动了计算机体系的发展。 1.改进性能 在计算机中采用高密度的半导体集成电路是减少信号传递时间，提高机器性能的重要环节。因为在普通采用小规模集成电路(551)或中规模集成电路(MSI)的硬件结构中，信号传输与负载引起的延迟，与插件上的门的有效组装密度的平方根成正比，如图(1.1.1)。也就是说，组装延迟与每个门所需的有效面积的平方根成正比。因此将组装延迟减少一半的话，必须提高组装密度4倍。从ssl/Msl发展为LSI/VLsl标志着芯片上元件的集成度得到了很大的提高。目前，一个双极随机逻辑的VLsl，每片已包含有5。。O个门电路。若芯片的最大面积为50平方毫米的话，封装密度已达每平方毫米100个门的密度。据估计，今后几年内，在继续加大芯片面积，减小尺寸的惰况下，密度可提高到每片包含门的数量达一万个以上，如图].1.2所示。
北京交通大学远程与继续教育学院2016——2017学年第一学期网络教育期末考试年级2015专业层次 《数字电子电路基础》答案（闭卷）C卷姓名学号 一、填空题（每空2分，共20分） 1.45、8FA.C6 2.10000111、000100110101 3.基本触发器、同步触发器、边沿触发器 4.2n>N 5. F = A · B、F = A ＋B 二、判断题（每题2分，共10分） 1.（√） 2.（×） 3.（×） 4.（×） 5.（√） 三、选择题（每空2分，共10分） A C C B C 四、名词解释（每题4分，共20分）
1.门电路 实现基本和常用逻辑运算的电子电路，成为逻辑门电路。 2.D/A转换器 将数字量转换成模拟量的电路成为数/模转换器，简称D/A转换器。 3.BCD码 把十进制数的十个数码0~9用二进制数码来表示，称为BCD码，即二—十进制编码。 4.逻辑与 只有决定事物的所有条件都具备时，结果才发生，这种逻辑关系成为逻辑与。 5.同步触发器 输入信号经过控制门输入，管理控制们的信号为时钟脉冲信号CP，只有在CP信号到来时，输入信号才能进入触发器，否则就会被拒之门外，对电路不起作用。 五、简答题（每题10分，共40分） 1.试用公式法证明逻辑代数基本定律中的分配率A +B· C=(A+B) ·(A +C) 证明：(A+B) ·(A +C)=A· A+A· B+A· C+B· C =A+AB+ AC+BC =A(1+B+C)+BC =A +BC 2.在数字电路中，基本的工作信号是二进制数字信号和两种状态逻辑信号， 而触发器就是存放这些信号的单元电路，那么触发器需要满足哪些基本要求？何为触发器的现态和次态？ 答：触发器需要满足：
电子电路图原理分析 电器修理、电路设计都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。作为从事此项工作的同志,首先要有过硬的基本功,要能对有技术参数的电路原理图进行总体了解,能进行划分功能模块,找出信号流向,确定元件作用。若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。 要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。 要掌握分析常用电路的几种方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。 １．交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即：电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。 ２．直流等效电路分析法 画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如：三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等。 ３．频率特性分析法 主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如：各种滤波、陷波、谐振、选频等电路。 ４．时间常数分析法 主要分析由Ｒ、Ｌ、Ｃ及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。若时间常数不同,尽管它的形式和接法相似,但所起的作用还是不同,常见的有耦合电路、微分电路、积分电路、退耦电路、峰值检波电路等。 最后,将实际电路与基本原理对照,根据元件在电路中的作用,按以上的方法一步步分析,就不难看懂。当然要真正融会贯通还需要坚持不懈地学习。 电子设备中有各种各样的图。能够说明它们工作原理的是电原理图，简称电路图。 电路图有两种 一种是说明模拟电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示电阻器、电容器、开关、晶体管等实物，用线条把元器件和单元电路按工作原理的关系连接起来。这种图长期以来就一直被叫做电路图。 另一种是说明数字电子电路工作原理的。它用各种图形符号表示门、触发器和各种逻辑部件，用线条把它们按逻辑关系连接起来，它是用来说明各个逻辑单元之间的逻辑关系和整机的逻辑功能的。为了和模拟电路的电路图区别开来，就把这种图叫做逻辑电路图，简称逻辑图。 除了这两种图外，常用的还有方框图。它用一个框表示电路的一部分，它能简洁明了地说明电路各部分的关系和整机的工作原理。 一张电路图就好象是一篇文章，各种单元电路就好比是句子，而各种元器件就是组成句子的单词。所以要想看懂电路图，还得从认识单词——元器件开始。有关电阻器、电容器、电感线圈、晶体管等元器件的用途、类别、使用方法等内容可以点击本文相关文章下的各个链接，本文只把电路图中常出现的各种符号重述一遍，希望初学者熟悉它们，并记住不忘。 电阻器与电位器（什么是电位器） 符号详见图 1 所示，其中（ a ）表示一般的阻值固定的电阻器，（ b ）表示半可调或微调电阻器；（ c ）表示电位器；（ d ）表示带开关的电位器。电阻器的文字符号是“ R ”，电位器是“ RP ”，即在 R 的后面再加一个说明它有调节功能的字符“ P ”。
电子电路基础习题册参考答案(第三版)全国中等职业技术 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体与半导体三大类,最常用的半导体材料就是硅与锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同,可形成N 型半导体与P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体,其内部空穴与自由电子数相等。N型半导体又称电子型半导体,其内部少数载流子就是空穴;P型半导体又称空穴型半导体,其内部少数载流子就是电子。 4、晶体二极管具有单向导电性,即加正向电压时,二极管导通,加反向电压时,二极管截止。一般硅二极管的开启电压约为0、5 V,锗二极管的开启电压约为0、1 V;二极管导通后,一般硅二极管的正向压降约为0、7 V,锗二极管的正向压降约为 0、3 V。 5、锗二极管开启电压小,通常用于检波电路,硅二极管反向电流小,在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6、稳压二极管工作于反向击穿区,稳压二极管的动态电阻越小,其稳压性能好。
7在稳压电路中,必须串接限流电阻,防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同,分为点接触型、面接触型与平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光与光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱与电流与最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流与动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中,二极管V1、V2均为硅管,当开关S与M相接时,A点的电位为 无法确定V,当开关S与N相接时,A点的电位为0 V、 13图1-1-2所示电路中,二极管均为理想二极管,当开关S打开时,A点的电位为10V 、 流过电阻的电流就是4mA ;当开关S闭合时,A点的电位为0 V,流过电阻的电流为2mA 。 14、图1-1-3所示电路中,二极管就是理想器件,则流过二极管V1的电流为0、25mA ,流过V2的电流为0、25mA ,输出电压U0为+5V。
（轨道电路的基本原理） 以铁路的两根钢轨作为导体两端加以机械绝缘或电气绝缘接上送电和受电设备构成的电路。（轨道电路的作用） 1.监督列车的占用 2.传递行车信息 （轨道电路主要用于区间和站内） （工频交流轨道电路的构成） 送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、钢轨接续线、钢轨 （工频交流轨道电路工作原理） 1.当轨道电路完整且无车占用时，交流电源由送电端经钢轨传输至受电端，轨道继电器吸起，表示本轨道电路空闲。 2.当车占用轨道电路时，轨道电路被车辆轮对分路，使轨道继电器端电压低于其工作值，轨道继电器落下，表示本轨道呗占用。 （电气化牵引区段的轨道电路的要求） 1.必须采用非工频制式的轨道电路 2.必须采用双轨条式轨道电路 3.交叉渡线上两根直股都通过牵引电流时应赠加绝缘节 4.钢轨接续线截面加大 5.道岔跳线和钢轨引接线截面加大，引接线等阻。 （电气化轨道电路均采用25HZ相敏轨道电路） （扼流变压器：为保证牵引电流顺利流过绝缘节） （25HZ轨道电路原理） 25HZ电源屏分别供出25HZ轨道电源和局部电源。轨道电源由室内供出，通过电缆供向室外，经送电端25HZ轨道电源变压器（BG25）、送电端限流电阻（RX）、送电端25HZ扼流变压器（BE25）、受电端25HZ扼流变压器（BE25）、受电端25HZ轨道中继变压器（BG25）、电缆线路、送回室内、经过防雷补偿器（Z）、25HZ防护盒（HF）给二元二位轨道继电器（GJ）的轨道线圈供电。局部线圈的25HZ电流由室内供出。当轨道线圈和局部线圈电源满足规定的相位和频率要求时，GJ吸起，轨道电路处于调整状态，表示轨道电路空闲。列车占用时，轨道电源被分路，GJ落下。若频率、相位不符合要求时，GJ也落下。这样，25HZ相敏轨道电路就具有相位鉴别能力，即相敏特性，抗干扰性能较高。 （25HZ部件：防护盒、防雷补偿器、25HZ轨道变压器） （97型25HZ相敏轨道电路的改进） 1.提高绝缘破损防护能力 2.取消不设扼流变压器的送、受电端的单扼流轨道电路 3.改变扼流变压器的连接方式 4.优化电源屏的匹配 5.改进交流二元继电器 6.增加扼流变压器的类型 7.改善移频电码化发送条件 8.极限长度延长 9.提高了系统的抗干扰能力 （97型25HZ相敏轨道电路的电气特性） 调整状态时，轨道继电器轨道线圈上的有效电压应不小于18V，即高于轨道继电器工作值（15V）的20%，以保证继电器可靠吸起。用0.06Ω标准分路电阻线在轨道电路送、受电端轨面任一处分路时，轨道继电器端电压（分路残压）应不大于7.4V，而轨道继电器的释放值是8.6V，留有一定余量，以保证前接点可靠断开。 （25HZ相敏轨道电路的的种类） 按送、受电端分：送、受电端均设扼流变压器和送、受电端均不设扼流变压器 根据受电端设置情况：一送一受、一送两受和一送三受轨道电路。 （对驼峰电路的技术要求） 应变速度快、分路灵敏度高、对高阻轮对及瞬间失去分路效应的车辆应予以防护等。 （驼峰电路的特点） 1.轨道长度较短，一半小于50M 2.为适应轻车分路电阻大的情况，分路灵敏度要高（规定为0.05），轨道继电器应可靠落下，释放时间要短。从车辆分路开始至前接点离开时止，其时
电路设计的基本原理和方法 本人经过整理得出如下的电路设计方法，希望对广大电子爱好者及热衷于硬件研发的朋友有所帮助。 电子电路的设计方法 设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一．明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容及要求，以明确系统应完成的任务。 二．方案选择 这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务，要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理，可靠，经济，功能齐全，技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三．单元电路的设计，参数计算和期间选择 根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。 1．单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。 每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿传输的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号，输出信号和控制信号的关系。 2．参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，电容，振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题： （1）元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求； （2）元器件的极限参数必须留有足够充裕量，一般应大于额定值的1．5倍； （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3．器件选择 （1）元件的选择 阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有解电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻，电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量（100ｕF～3000uF）铝电解电容，为滤掉高频通常