常用的基本电路模块的建模与设计共117页
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电路制作设计中常用的基本模块电路集详解我们电子爱好者在初学电路制作设计的时侯,多数情况都是根据经验将已知的单元模块电路进行合理地拼接,就像搭积木一样。
这种积木式的电路设计方法,最适合开发不太复杂的电子产品。
它减少了繁杂的计算,大大缩短了设计时间,只需在调试电路时对一些元件参数做少许修改,就可做出成品。
所谓合理地拼接,是指要考虑前后单元电路的输人、输出阻抗,输人、输出电平以及电源电压等的匹配问题。
下面介绍最基本的通用电子“木块”即单元模块电路。
相信对初学电子技术有很大的启发和引导作用!一、常见的晶体管单元电路我们都知道晶体管已经是一个古老的电子元件了,但即使是在现代最新产品的电路板上,我们也能或多或少发现晶体管的身影,可以说它是电子技术中永不过时元素,很多复杂的电路芯片都是由复杂的晶体管集成制造的。
1.LED驱动电路电路如上图的l a,这是一个开、关LED驱动电流的电路,输人小的控制信号,就可以开、关大的电流。
这个电路也可以用来驱动继电器或压电片,如图lb。
由于继电器线圈是电感负载,在关断时会产生高的反电动势,故要在其线圈上并联二极管,以保护晶体管不被击穿。
这个晶体管如使用管芯内已含有电阻派1、R2)的带阻晶体管,则电路更简单。
2.反相器、电平变换器电路如图1C,当负载为电阻时,可以把0-5V的逻揖电平输人转换为12-OV的输出电平,使逻辑反转;除了用于前后电路的电平匹配外,也用于需要输出与输人反相的场合。
不过此电路不适合高速电路。
3.简易电源电路图2是一个简易电源电压变换电路,输出电压取决于输人电压被R1、R2的分压,改变R2与R 1的比值,就可获得需要的输出电压。
当然输人电压应由稳压IC提供。
此电路的一个优点是输出噪声低,如果取消图中的R2,电路就是一个有源滤波器,常用于需要降低纹波电压的电源电路中。
4.MOSFET驱动电路图3a是功率MOSFET驱动电路,用于开、关流过负载的电流。
缓冲级用特性完全相同、但极性不同的NPN和PNP晶体管构成互补单端推挽电路(SEPP电路),给MOSFET管的栅极提供足够幅度的驱动电压。
电源电路单元前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
( 1 )半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。
在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电( 2 )全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 ( b )。
2024版新课标高中物理模型与方法常见的电路模型目录一.电路动态分析模型1二.含容电路模型6三.关于U I ,ΔU ΔI的物理意义模型11四.电源的输出功率随外电阻变化的讨论及电源的等效思想22五.电路故障的分析模型30一.电路动态分析模型1.电路的动态分析问题:是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,某处电路变化又引起其他电路的一系列变化;对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律,部分电路欧姆定律,串、并联电路中电压和电流的关系.2.电路动态分析的三种常用方法(1)程序法【需要记住的几个结论】:①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,整个电路的总电阻一定增大(或减小)。
②若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联的用电器增多时,总电阻减小③用电器断路相当于该处电阻增大至无穷大,用电器短路相当于该处电阻减小至零。
(2)“串反并同”结论法①所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。
②所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。
即:U 串↓I 串↓P 串↓ ←R ↑→U 并↑I 并↑P 并↑【注意】此时电源要有内阻或有等效内阻,“串反并同”的规律仅作为一种解题技巧供参考。
(3)极限法因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或为零再讨论。
3.电路动态变化的常见类型:①滑动变阻器滑片移动引起的动态变化:限流接法时注意哪部分是有效电阻,分压接法两部分电阻一增一减,双臂环路接法有最值;②半导体传感器引起的动态变化:热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等随温度、光强、压力的增大阻值减小;③开关的通断引起的动态变化:开关视为电阻,接通时其阻值为零,断开时其阻值为无穷大,所以,由通而断阻值变大,由断而通阻值变小。
常见电路模块整理1、电源模块
2、信号产生电路
1)文氏桥正弦波振荡器
DIODE_VIRTUAL
Ao=1+Rf/R1>3方能可靠起振(Rf为反馈回路总等效电阻),其振荡频率为fo=1/2RC
2)方波发生器
振荡周期为T=2RCln(1+2R1/Rf)
3)555定时器接成单稳态触发器
脉冲
输入负
输入输出周期相同,脉冲宽度t w=RCln3,图见数电书P494
4)555定时器构成多谐振荡器输出方波
(其中2脚也可以接在节点6,节点3处可加RC滤波,2处可加滑动变阻器调节q值) 占空比q=R1/(R1+R2) 若R1=R2则q=50%
充电时间T1=R1Cln2放电时间T2=R2Cln2
周期T=T1+T2=(R1+R2)Cln2;
3、基本运算电路
Lm324引脚图 lm358引脚图及引脚功能
3_1反相比例V o=---可输入Vi=1V,f=1kHz的正弦信号
3_2同相比例V o=---可输入Vi=1V,f=1kHz的正弦信号
3_3积分电路---可输入Vi=1V,f=1kHz的方波信号观察
3_4微分电路---可输入Vi=1V,f=1kHz的方波信号观察
4、555相关电路
锯齿波发生电路
VCC
输出方波输出。
电路模块知识点总结图电路模块是电子电路中的一个重要组成部分,它能够解决复杂的电路设计问题,提高电路设计的灵活性和可靠性。
在电子设备中,电路模块起到了连接、控制和传输信号的作用,可以实现不同功能的电路设计,如放大器、滤波器、计时器等。
本文将对电路模块的基本知识点进行总结,并详细介绍常见的电路模块类型及其应用。
1. 电路模块的基本知识点电路模块是由电路板、元器件和接口组成的电子电路系统,在电路设计与制造过程中起到了至关重要的作用。
电路模块的基本知识点包括:1.1 电路板的材料及制造工艺电路板是电路模块的载体,其材料选择和制造工艺对电路的性能有着重要的影响。
常见的电路板材料有FR-4玻纤板、铝基板、陶瓷基板等。
不同的材料对于电路板的绝缘性能、导热性能和机械性能都有着不同的要求。
制造工艺包括印制电路板(PCB)设计、蚀刻、穿孔、表面处理等工艺流程。
1.2 元器件的选择和布局电路模块中包含了各种不同种类的元器件,如电阻、电容、电感、晶体管等。
元器件的选择和布局对于电路的性能和稳定性至关重要。
在电路设计中需要根据具体的要求来选择合适的元器件,并合理布局,以提高电路的性能和可靠性。
1.3 接口的设计与标准电路模块通常需要与其他模块或外部设备进行通信,因此接口设计和标准的选择是电路模块设计的重要环节。
常见的接口标准有RS232、USB、SPI、I2C等,其选择需要考虑到通信速度、距离、数据格式等因素。
2. 常见的电路模块类型及其应用电路模块根据其功能和应用可分为多种不同类型,下面将介绍一些常见的电路模块及其应用。
2.1 放大器模块放大器模块是电路中常见的模块,其主要功能是放大电路输入信号的幅度。
放大器模块可以根据不同的放大器类型分为运算放大器模块、功率放大器模块、高频放大器模块等。
应用范围广泛,包括音频放大、射频放大、信号处理等领域。
2.2 滤波器模块滤波器模块是用于信号处理的重要模块,其主要功能是滤除电路中不需要的频率成分。