经典电子电路设计电路图

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工程师应该掌握的20个模拟电路

对模拟电路的掌握分为三个层次。

初级层次是熟练记住这二十个电路,清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者,只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。

中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用,每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响,测量时参数的变化规律,掌握对故障元器件的处理方法;定性分析电路信号的流向,相位变化;定性分析信号波形的变化过程;定性了解电路输入输出阻抗的大小,信号与阻抗的关系。有了这些电路知识,您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。

高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后,只要您愿意,受人尊敬的高薪职业--电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。

一、 桥式整流电路

1、二极管的单向导电性:

2、桥式整流电流流向过程:

输入输出波形:

3、计算:Vo, Io,二极管反向电压。

二、 电源滤波器

1、电源滤波的过程分析:

波形形成过程:

2、计算:滤波电容的容量和耐压值选择。

三、 信号滤波器

1、信号滤波器的作用:

与电源滤波器的区别和相同点:

2、LC串联和并联电路的阻抗计算,幅频关系和相频关系曲线。

3、画出通频带曲线。

计算谐振频率。

一、 微分和积分电路

1、电路的作用,与滤波器的区别和相同点。

2、微分和积分电路电压变化过程分析,画出电压变化波形图。

3、计算:时间常数,电压变化方程,电阻和电容参数的选择。

二、 共射极放大电路

1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。

2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

三、 分压偏置式共射极放大电路

1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。

2、电流串联负反馈过程的分析,负反馈对电路参数的影响。

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

4、受控源等效电路分析。

一、 共集电极放大电路(射极跟随器)

1、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。电路的输入和输出阻抗特点。

2、电流串联负反馈过程的分析,负反馈对电路参数的影响。

3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。

八、电路反馈框图

1、反馈的概念,正负反馈及其判断方法、并联反馈和串联反馈及其判断方法、电流反馈和电压反馈及其判断方法。

2、带负反馈电路的放大增益。

3、负反馈对电路的放大增益、通频带、增益的稳定性、失真、输入和输出电阻的影响。

九、二极管稳压电路

1、稳压二极管的特性曲线。

2、稳压二极管应用注意事项。

3、稳压过程分析。

十、串联稳压电源

1、串联稳压电源的组成框图。

2、每个元器件的作用;稳压过程分析。

3、输出电压计算。

十一、差分放大电路

1、电路各元器件的作用,电路的用途、电路的特点。

2、 电路的工作原理分析。如何放大差模信号而抑制共模信号。

3、 电路的单端输入和双端输入,单端输出和双端输出工作方式。

十二、场效应管放大电路

1、场效应管的工作特点、场效应放大器的特点。各元器件的作用。

2、放大过程分析。

3、电压放大增益的计算。

十三、选频(带通)放大电路

1、 每个元器件的作用:

选频放大电路的特点:

电路的作用:

2、特征频率的计算:

选频元件参数的选择:

3、幅频特性曲线:

十四、运算放大电路

十五、差分输入运算放大电路

1、 差分输入运算放大电路的的特点:

用途:

输出信号电压与输入信号电压的关系式

图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益。

图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2。

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3。

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点。

图5 和 图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计。

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K。

图8的电阻匹配关系为R1=R2。

图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称。

图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。

图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡。

精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二

极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态。

结论:

虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种。

图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波。

图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了。

图3的优势在于高输入阻抗。

其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高。

两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.

各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

李白写的“举头望明月,低头思故乡”,看月亮,必须得抬头看,不然你看见的月只是水中月,而思故乡,必须得低头,看着脚下的土地,土地连结深情,传递的思念感应才会自然。可见,李白对抬头和低头,有看似经典的认识,只是李白的脖颈不听使唤,该低头时却抬头,该抬头时却低头,搞得李白一辈子光碰头,有时被摔的鼻青脸肿的,但这时的李白爱喝酒,喝了酒就疯疯癫癫的,于是,李白就借着痛感籍着癫意把一肚子的酒吐出来,成就了“君不见黄河之水天上来……”的诗句。

元 萨都剌 《北人冢上》诗:“低头下拜襟尽血,行路人情为惨切。”可见,古人从心里是不喜欢低头的,喜欢的是抬头。

记得我以前在学校操场里喜欢低头,体育老师说我是一个没有自信的学生,还说我是一个没有阳光心态的人。记得体育老师说过这样的一句话:“瓜子之所以长的粒粒饱满,那是因为向日葵始终抬头向着太阳。”

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写作时,只与写作为伴,就能听到内心的声音,飘忽的灵感也能捕捉,笔下就有了属于自己的文字和思想。

就我为例,大学期间,常一个人钻在图书馆,早进晚出,看完一本书,常有感悟到笔尖,亦能有几篇散文杂评登报。毕业后,到西双版纳工作,与内心的对话少之又少,每日工作之余,与友聚餐、喝酒、烧烤,不到凌晨绝不不回家,回家即一头醉晕埋进被子,日复一日,丧失了与灵魂独处的时间,自然再无创作灵感。

写作的人,几乎都远离正常人生活,也不遵守惯常的生活秩序。安妮宝贝曾说,只有死去的繁华,能让我安静,所以,她常在黑暗中敲打键盘。太温馨的生活,亦会使写作者陷于温柔之乡,懒得思考,更懒得动笔,路遥在写《平凡的世界》时,因为忽略家,忽略妻女,造成与林达的婚姻不睦,这或许不能怨路遥,因为他是个真正的写作者,是写作对孤独的需要,离间了他们的感情。

张爱玲,荒原上的孤独者,以23岁的人生阅历对人性作出冷酷、深邃、老道的剖析,生逢苍凉时代的孤独,成就了她文坛奇女的地位。一代文学大师川端康成亦是孤独成就了他,出生不久,父母去世,7岁,祖母去世,10岁,姐姐去世,14岁,祖父去世,孤独是他500多篇小说永远的笔调,最终,他也选择在孤独中毁灭了自己。诺贝尔文学奖获得者莫言说,在我少年时期,吃不饱、穿不暖,牵着一头牛或者羊,在四面看不到人的荒凉土地上孤独地生存。饥饿和孤独是我写作的源泉。

所以说,很多人不是写不出来东西,只是缺乏独处的机会,一旦自处,孤独,下笔,无需微言大义,只需直言生活,定会渐渐文思汹涌,像有神魔推动。这种深入骨髓的孤独,能让人打开灵感的黑匣子,在里面不能看到多少美好东西,却能自由的在一片完全属于自己内在精神空间翱翔,在孤独中煎熬自己、消耗自己的过程,亦生脱胎换骨升华自己的过程。孤独的写作,让文学变得更具魅力。

所以,从现在开始,告别与日同醉,除去浮华,静下心来,提起笔与自己谈心,与孤独相伴,这是个决绝的行动,但是伟大作品都来自于孤独的写作,出自于决绝的人。