华中科技大学模拟电路ch.ppt
电子技术基础,模拟部分（第六版）,华中科技大学,电子技术基础模拟部分,1 绪论2 运算放大器3 二极管及其基本电路4 场效应三极管及其放大电路5 双极结型三极管及其放大电路6 频率响应7 模拟集成电路8 反馈放大电路9 功率放大电路10 信号处理与信号产生电路11 直流稳压电源,11 直流稳压电源,11.1 小功率整流滤波电路11.2 线性稳压电路11.3 开关式稳压电路,11.1 小功率整流滤波电路,11.1.1 单相桥式整流电路11.1.2 滤波电路*11.1.3 倍压整流电路,交流电网电压转换为直流电压的一般过程,变压器：,整流：,滤波：,稳压：,降压,滤除脉动,交流变脉动直流,进一步消除纹波，提高电压的稳定性和带载能力,11.1.1 单相桥式整流电路,利用二极管的单向导电性,1.工作原理,11.1.1 单相桥式整流电路,1.工作原理,利用二极管的单向导电性,11.1.1 单相桥式整流电路,3.纹波系数,4.平均整流电流,5.最大反向电压,2.VL和IL,11.1.2 滤波电路,几种滤波电路,（a）电容滤波电路,（b）电感电容滤波电路（倒L型）,（c）型滤波电路,#为什么不用有源滤波电路?,11.1.2 滤波电路,电容滤波电路,11.1.2 滤波电路,电容滤波的特点,A.二极管的导电角，,流过二极管的瞬时电流很大。,B.负载直流平均电压 VL 升高,d=RLC 越大，VL 越高,C.直流电压 VL 随负载电流增加而减少,11.1.2 滤波电路,VL 随负载电流的变化,11.1.2 滤波电路,电感滤波电路,*11.1.3 倍压整流电路,是变压器副边电压的2倍,正半周，D1导通，D2截止，C1充电达峰值电压,当C2的放电时间常数RLC2远大于电源电压周期时，正半周，C2放电很少，负载电压可以基本保持不变。,负半周，D1截止，D2导通，C2充电的峰值电压,*11.1.3 倍压整流电路,倍压整流电路一般用于高电压、小电流（几毫安以下）和负载变化不大的直流电源中。,电路中元器件要求有较高的耐压值，并能承受更大的冲击电流,增加连接的级数，可得到更高倍数的输出电压,10.2 线性稳压电路,10.2.1 稳压电源质量指标10.2.2 串联反馈式稳压电路工作原理10.2.3 三端集成稳压器10.2.4 三端集成稳压器的应用,11.2.1 稳压电源质量指标,输出电压,输出电压变化量,输入调整因数,电压调整率,稳压系数,输出电阻,温度系数,11.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理,1.结构,11.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理,输入电压波动,负载电流变化,输出电压变化,电压串联负反馈,所以输出电压,满足深度负反馈，根据虚短和虚断有,将VREF看作电路的输入,#除了稳压原理来自负反馈，此电路设计还需要考虑哪些问题?,2.工作原理,11.2.3 三端集成稳压器,78 XX：正电压 79 XX：负电压,11.2.3 三端集成稳压器,1.输出电压固定的三端集成稳压器,11.2.3 三端集成稳压器,2.可调式三端集成稳压器（正电压LM317、负电压LM337）,输出电压,由于 Iabj I1,所以,11.2.3 三端集成稳压器,3.最小输入输出电压差,11.2.4 三端集成稳压器的应用,1.固定式应用举例,11.2.4 三端集成稳压器的应用,1.固定式应用举例,11.2.4 三端集成稳压器的应用,2.可调式应用举例,11.3 开关式稳压电路,11.3.1 开关试稳压电路的工作原理*11.3.2 带隔离变压器的直流变换型电源11.3.3 开关稳压电源的应用举例,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,1.串联（降压）型开关稳压电路（Buck）,电路组成,开关管T与负载RL串联,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,1.串联（降压）型开关稳压电路（Buck）,工作原理,输出电压的平均值,式中qton/T 称为脉冲波形的占空比,脉宽调制（PWM）式降压型开关稳压电源,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,1.串联（降压）型开关稳压电路（Buck）,工作原理,稳压原理,VI（或RL）,VO,VF,vA,vB,q（ton）,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,1.串联（降压）型开关稳压电路（Buck）,工作原理,当ton不变，改变T（或fk）同样能调节VO的大小，称为脉冲频率调制PFM控制方式。,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,2.并联（升压）型开关稳压电路（Boost）,主回路,工作原理,开关管T与负载RL并联,当控制电压vG为高电平（ton期间）时，T饱和导通，输入电压VI直接加到L两端，电感储存能量。二极管D截止，电容C向负载提供电流i放,当vG为低电平（toff期间）时，T截止，iL不能突变。L产生反电势vL为左负（）右正（）若VIvLVO，则D导通，VIvL给负载提供电流iO。显然VOVI，所以电路称为升压型开关稳压电路,11.3.1 开关式稳压电路的工作原理,2.并联（升压）型开关稳压电路（Boost）,工作波形,控制与驱动电路可以采用电压-脉冲宽度调制器（PWM）集成电路来实现,也有包括所有单元电路在内的单片集成开关稳压电源共选用,*11.3.2 带隔离变压器的直流变换型电源,推挽式自激变换型稳压电路,T1、T2和Tr左侧线圈等构成振荡电路，产生上千赫兹的振荡波形，通过变压器耦合到副边，再整流滤波稳压实现DC/DC变换。,在变压器副边增加几组类似的电路，便可获得多个要求不同的直流电压,*11.3.2 带隔离变压器的直流变换型电源,工作波形,11.3.3 开关稳压电源的应用举例,1.LM2576系列降压式DC/DC电源变换器的应用,11.3.3 开关稳压电源的应用举例,2.自激型推挽式开关稳压电源应用,小结,（1）通过对共源和共射放大电路低频响应的分析看到，影响低频响应的主要因素是旁路电容和耦合电容。若想尽可能降低放大电路的下限截止频率，则尽量选用容量较大的旁路电容和耦合电容，其它组态的放大电路有类似的结论。（2）以上分析过程均假设电路满足一定条件，进行了简化处理，实际上通过SPICE仿真可以得到更精确的分析结果。（3）通过选用大容量电容降低下限截止频率的效果通常是有限的，因此在信号频率很低的场合，可考虑采用直接耦合的放大电路。,end,
