简单电路原理图

实验一简单逻辑电路的原理图设计实验目的（1）学习并掌握QuartusⅡ开发系统的基本操作。

（2）学习并掌握在QuartusⅡ中原理图设计电路的方法。

（3）掌握在QuartusⅡ中设计简单逻辑电路的方法。

（4）掌握CPLD/FPGA的开发流程。

（5）掌握EDA实验开发系统的使用。

实验仪器设备（1）PC一台。

（2）QuartusⅡ开发软件一套。

（3） EDA技术实验开发系统一套。

实验要求（1）预习教材中的相关内容。

（2）阅读并熟悉本次实验的内容。

（3）用图形输入方式完成电路设计。

（4）分析功能仿真与时序仿真的差别。

（5）下载电路到EDA实验系统验证结果。

实验任务设计一个２－４线译码器并进行仿真、下载验证。

（１）２－４线译码器的逻辑线路图，在QuartusⅡ软件中完成的２－４线原理图，如下图一所示。

（２）原理图设计，编译和仿真方法与步骤。

１） 建立工程，主要包括建立工程文件，选择需要加入的文件和库，选择目标器件，选择第三方EDA 工具，结束设置。

２） 建立原理图文件，主要包括建立原理图／图表模块文件，放置元件符号，连接各元器件并命名，保存文件。

３） 对设计进行编译。

４） 仿真，主要过程包括建立矢量波形文件，添加端口或结点，编辑输入信号并保存文件，仿真。

（３） 引脚图分配。

引脚分配是为了对所涉及的工程进行硬件测试，将输入输出信号锁定在器件确定的引脚上，选择Assignment|Pins 菜单命令，确定本项目所有的输入输出引脚名，然后重新编译工程。

（４） 下载编程／配置步骤。

当连接好实验系统的下载电缆后，打开Quartus Ⅱ７．２软件，Quartus Ⅱ软件主界面中选择Tools |Programer 菜单命令，打开编程器对话框，查看左上角的Hardware 栏中硬件是否已经安装。

VCCAINPUTVCCBINPUT OUT1OUTPUT OUT2OUTPUT OUT3OUTPUT OUT4OUTPUT AND2instAND2inst1AND2inst2AND2inst3NOTinst4NOTinst5图一 实验原理图实验报告与总结实验仿真结果与分析。

最简单9v升压电路图大全（四款升压电路原理图详
解）
 最简单9v升压电路图（一）
1.5V升9V电源电路图如附图所示。

该电路为间歇式振荡升压电路。

BG1与L1、L2、C1等构成振荡器。

BG1为振荡管，工作在开关状态。

L1、C1为振荡反馈元件。

L2为振荡储能绕组。

为了方便，电路还设计了由BG3构成的自动电子开关。

当BG3的基极没有负载时，也就没有基极电流，BG3、BG2、BG1均截止，整个电路停止工作，不消耗电源。

因此，本电路不需设立单独的电源开关。

 当A、B两点接上负载时，BG3导通，BG2也跟着导通，通过负载为BG1提供基极电流，BG1导通，能量从电源流入并储存在L2中。

此时BG1集电极电压很低，D1截止，负载由C2残存电压供电。

当BG1截止时，L2中电流不能突变，它将产生出较高的逆程电动势，经D1整流后输出。

当输出电压高于D2的稳压值时，BG2的b、e结反偏而趋向于截止，BG1基极电流将会下降，迫使其振荡减弱，输出电压也随之下降从而将输出电压自动地控制在D2的稳压值附近。

 元件选择与制作调试：。

三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路（工作在饱和态）在现代电路设计应用中屡见不鲜，经典的74LS，74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路，只是驱动能力一般而已。

TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路；按晶体管连接方式分为发射极接地（PNP晶体管发射极接电源）和射级跟随开关电路。

1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图：上面的基本电路离实际设计电路还有些距离：由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程（当晶体管断开时，由于R1的存在，减慢了基极电荷的释放，所以Ic不会马上变为零）。

也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间，不能直接应用于中高频开关。

1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1（添加加速电容）：解释：当晶体管突然导通（IN信号突然发生跳变），C1瞬间短路，为三极管快速提供基极电流，这样加速了晶体管的导通。

当晶体管突然关断（IN信号突然发生跳变），C1也瞬间导通，为卸放基极电荷提供一条低阻通道，这样加速了晶体管的关断。

C通常取值几十到几百皮法。

电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态；R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。

R1和R3是基极电流限流用。

1.3 实用的NPN型开关原理图2（消特基二极管钳位）：解释：由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小，所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的，这样流到三极管基极的电流就很小，积累起来的电荷也少，当晶体管关断（IN信号突然发生跳变）时需要卸放的电荷少，关断自然就快。

1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压，三极管满足集电极功耗；通过负载电流和hfe（取三极管最小hfe来计算）计算基极电阻（要为基极电流留0.5至1倍的余量）。

注意消特基二极管反向耐压。

三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用。

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 = 0.9U2IL = 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。

最简单调幅电路原理图解调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。

调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。

通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅;反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。

在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好;（2）集电极效率高;（3）要求低放级电路简单。

1、基极调幅电路图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f（ube）关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。

其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。

2、发射极调幅电路图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。

3、集电极调幅电路图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态;反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。

最简单的短路保护电路图汇总（六款模拟电路设计原理图详解）最简单的短路保护电路图（一）简易交流电源短路保护电路交流电源电压正常时，继电器吸合，接通负载（Rfz）回路。

当负载发生短路故障时，KA两端电压迅速下降，KA释放，切断负载回路。

同时，发光二极管VL点亮，指示电路发生短路。

最简单的短路保护电路图（二）这是一个自锁的保护电路，短路时：Q3极被拉低，Q2导通，形成自锁，迫使Q3截止，Q3截至后面负载没有电压，这时有没有负载已经没有关系了，所以即使拿掉负载也不会有输出。

要想拿掉负载后恢复输出，可以在Q3得CE结上接一个电阻，取1K左右。

C2和C3很重要，在自锁后，重启电路就靠这两个电容，否则启动失败。

原理是上电时，电容两端电压不能突变，C2使得Q2基极在上电瞬间保持高电平，使得Q2不导通。

C3则使得上电瞬间Q3基极保持低电平，使得Q3导通Vout有电压。

这样R5位高电平，锁住导通。

最简单的短路保护电路图（三）缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。

当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会严重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常，因此必须对缺相进行保护。

检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。

由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。

图5是一个简单的电子缺相保护电路。

三相平衡时，R1～R3结点H电位很低，光耦合输出近似为零电平。

当缺相时，H点电位抬高，光耦输出高电平，经比较器进行比较，输出低电平，封锁驱动信号。

比较器的基准可调，以便调节缺相动作阈值。

该缺相保护适用于三相四线制，而不适用于三相三线制。

电路稍加变动，亦可用高电平封锁PWM信号。

图5 三相四线制的缺相保护电路图6是一种用于三相三线制电源缺相保护电路，A、B、C缺任何一相，光耦器输出电平低于比较器的反相输入端的基准电压，比较器输出低电平，封锁PWM驱动信号，关闭电源。

六款简单的开关电源电路设计，内附原理图详解简单的开关电源电路图（一）简单实用的开关电源电路图调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。

输出电压需要稳压。

输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。

其他没有要求就可以正常工作。

简单的开关电源电路图（二）24V开关电源，是高频逆变开关电源中的一个种类。

通过电路控制开关管进行高速的道通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！24V开关电源的工作原理是：1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。

24v开关电源电路图简单的开关电源电路图（三）单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。

这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。

当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。

在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。

为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50％。

由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。

电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。

简单的开关电源电路图（四）推挽式开关电源的典型电路如图六所示。

它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。

电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。

日光灯电子整流器电路工作原理及电路图日光灯为什么必须使用整流器？由于日光灯具有负系数的阻抗特性：电流越大，电阻越小，灯管两端电压逐渐减小。

而电源电压恒定，则多余的电压会损坏灯管。

所以必须在电路上串联一个具有正系数阻抗特性的原件——整流器，来分担多余的电压。

第一种电路简介：D1~D4，整流电路 C1~C2/R1，稳压电路 R2~R3/C3，充放电电路Q1~Q2/L1~L3，锯齿波振荡发生电路 L4，起辉/限流C6，灯管运行中通过微小电流，辅助加热灯丝。

图表1I原理1.市电经D1～D4整流后，由C1、C2稳压、滤波后，得到±150V左右的电源。

2.电源经R3、R2对C3充电，当C3两端电压达到18V后，D7导通，Q2正偏导通。

3.当Q2一旦导通，C3通过Q2、R6放电，为Q2由导通变为截止作准备。

4.L2上部电位迅速降低，由于电感线圈特性——维持电流稳定：所以，L2上产生继续向下流动电流，即产生自感电势：上负下正。

5.同特芯耦合线圈作用，L1上产生一个上正下负感应电势，R7电位上升，Q1由截止变为导通。

6.C3放电使得R8电位降低，和L2共同作用，使得Q2截止。

7.Q1导通、Q2截止后，C3又恢复充电，为Q2导通作准备。

8.这样Q1、Q2交替工作形成振荡状态，在L1、L2上形成锯齿波形信号。

9.振荡信号经L3耦合、并由L4放大升压输出：10.Q2导通、Q1截止时：电流回路：C2上端为正——经过下灯丝——C6——上灯丝——L4——L3——Q2——R6——C2下端。

11.Q1导通、Q2截止时：电流回路：C1上端为正——Q1——R5——L3——L4——经过上灯丝——C6——下灯丝——C1下端。

12.使L4、C6组成的串联谐振电路谐振，产生较高的脉冲谐振电压使灯管燃亮，灯点燃后，由于大部分电流流经灯管，C6电流很小，串联谐整停止，L4起到限流的作用，Q1、Q2继续交替导通，将300V直流电源逆变为25KHZ左右的锯齿波形电流（灯管正常后，灯管两端约为110V电压，其余电压由整流器承担）。

几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。

1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示：电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。

2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R（Vref＝1.25）,Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计，由此可见其恒流效果较好。

3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示，I＝Vref/R(Vref＝1.25),他的恒流会更好，另外他是低压差稳压IC。

摘要：本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心，实现数控直流电流源功能的方案。

设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制，实现了10mA～2000mA 范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能，保证了纹波电流小于0.2mA，具有较高的精度与稳定性。

人机接口采用4×4键盘及LCD 液晶显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。

关键字：数控电流源 SPCE061A 模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求，下面对整个系统的方案进行论证。

方案一：采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。

当电源电压降低或负载电阻Rl降低时，采样电阻RS上的电压也将减少，则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大，从而BG1导通时间变长，使电压U0回升到原来的稳定值。

BG1关断后，储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。

当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时，原理与前类似，电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值，从而达到稳定负载电流Il的目的。

图 1.1 采用开关电源的恒流源优点：开关电源的功率器件工作在开关状态，功率损耗小，效率高。

1.晶闸管单相全控桥式整流电路。

图中四只晶闸管组成桥式电路VT1，VT4为一组桥臂VT2,VT3为另一组桥臂，设触发延迟角a，则在wt=0-a时，四只晶闸管全部未被触发，wt=a-π时VT1,VT4导通，VT2,VT3承受反压关断，当wt=π-π+a时VT1,VT4承受反压关断，VT2,VT3未被触发当wt=a+π-2π时VT1,VT4关断，VT2,VT3被触发导通。

2.三相半波可控整流电路。

VT1,VT2,VT3为晶闸管，自然换流点a=0，在wt=60°时对VT1施加触发脉冲，相位依次延迟120°对VT2,VT3门级施加触发脉冲。

电阻负载a=30为负载电压Ud连续和断续的分界点a ≤30，输出Ud连续，a相晶闸管关断靠b相晶闸管导通；当a＞30°时，a相VT1导通后Ua过零为负，VT1自行关断，三相半波可控整流电路，电路电阻负载时移相范围150°3.三相全控桥式整流电路。

共阴极正组（1，3，5）与共阳极负组（2，4，6）必同时有一只晶闸管导通，正组中相电位最高的先导通，负组中相电位最低的先导通，a=0°时，导通次序为1，2，3，4，5，6，晶闸管对门级触发脉信信冲宽段及相位要求是门级脉冲需大于60°宽脉冲或间隔60°的双窄脉冲，a=60°是电阻负载的电流的连续和断续的分界，电阻负载移相范围120°。

4.单相交流电压。

VT1,VT2为两只普通晶闸管，分别作正负半周的开关，当一个晶闸管导通时，它的管压降成为另一个晶闸管的反压使之阻断，实现电网自然换流。

5.单相交流晶闸管调功器。

在同步信号电路作用下，交流电源电压每次过零时，过零触发电路都输出一个脉冲，该脉冲要经过电子开关，才能加于晶闸管，电子开关的通断受此调节信号Uz控制，而Uc由锯齿波Ut和给定电压Ur经过信号综合电路后得出，Ut的周期设定为Tc。

6.三相交流调压。