申忠如《电气测量技术》第六章检测电路.ppt
第六章 检测电路,1.常用元器件基础,1.1 电阻、电容、电感及其应用,1.1.1 电 阻,（1）类 型,按阻值 固定电阻、可变电阻,按材料,按用途 高压电阻、无感电阻、功率电阻、光敏电阻,碳膜电阻:价格便宜,精度低（5%20%）,适用温度低（40）,金属膜电阻:价格适中,精度一般（5%10%）适用温度较高（70）,金属氧化膜电阻:价格适中,精度一般（5%10%）适用温度高(200),线绕电阻:价格较高，精度高(0.005%),温度特性好。但频率特性差.,按安装 贴片电阻,1.常用元器件基础,1.1.1 电 阻,（1）类 型,1.常用元器件基础,（2）主要参数,标称阻值，额定功率，分布参数，精度，温度系数等.,（3）等效电路,Z=（R0+ZL）/ZC ZL=jL，ZC=1/jC,1.常用元器件基础,（4）应 用,（5）注意事项,分压、取样；限流；均压、均流；泄放、吸收.,应根据具体应用场合，选择合适的电阻，注意分布参数的影响.“热噪声”对微弱信号检测的影响.电阻上实际消耗的平均功率，应小于其额定功率的确1/2.,1.常用元器件基础,1.1.2 电 容,按用途,高压电容、脉冲电容、储能电容,按结构,电解电容、非电解电容可变电容,按安装,按使用材料,瓷片、云母、聚四氟乙烯、涤纶、聚碳酸脂、纸介、钽、钛,（1）类 型,1.常用元器件基础,（2）主要参数,电容量，额定电压，工作温度，分布参数（等效串联电阻ESR、等效电感），品质因素Q、精度,（3）等效电路,ESR极板、引线及它们之间的接触电阻,1.常用元器件基础,（4）应 用,（5）注意事项,储能；滤波；隔直；耦合；吸收；定时.,连接时注意极性；使用时不能超过额定电压；电解电容一般不能用于快充快放，只能在额定纹波下使用；温度、频率对电容特性的影响.,1.常用元器件基础,555定时器,充电时间：T1=0.693(R2+R3)C1放电时间:T2=0.693R3C1定时周期:T=T1+T2=0.693(R2+2R3)C1,1.常用元器件基础,CD4060（14位二进制串行计数/分频器和振荡器）,14级分频器,RS,RT,CT,9,10,11,1.常用元器件基础,1.1.3 电 感,（1）类 型,空芯电感、铁芯电感、可调电感、固定电感、滤波电感、调谐电感.,1.常用元器件基础,（2）主要参数,电感量，直流电阻，额定电流，分布参数，品质因素Q等.,（3）等效电路,电感的等效电路,RT-磁芯损耗引起的等效并联电阻,CP-绕组的分布电容,RW-由于绕线和端子引起的串联电阻,L-器件的理想电感,固有谐振频率,1.常用元器件基础,（4）应 用,（5）注意事项,滤波；限流；储能；调谐.,防止饱和.L与C往往共同存在，易在电路中形成振荡.注意电感瞬变的危险.,1.常用元器件基础,振荡,过冲,电阻分布参数的影响,1.常用元器件基础,1.2 二极管、三极管及其应用,1.2.1 二极管,（1）类型,功率二极管、检波二极管、整流二极管、稳压二极管开关二极管、阻尼二极管、发光二极管、光电二极管恒流二极管、热敏二极管、光敏二极管、磁敏二极管,1.常用元器件基础,（2）主要参数,C bPN结的结电容,额定电压、额定电流,截止频率,RSPN结的体电阻,结压降,正向直流电阻 RD,反向击穿电压 VBR,最高反向工作电压 VRM,最大反向电流 IBR,最大整流电流 IM,（3）应 用,（4）注意事项,整流；隔离；箝位、限幅；逻辑电路；LED使用.,额定参数;频率特性.,1.常用元器件基础,1.2.2 三极管,（1）类型,普通三极管、大功率三极管GTR、场效应管FET、绝缘栅双极晶体管IGBT,1.常用元器件基础,1.2.2 三极管,（2）主要参数,（3）应 用,（4）注意事项,驱动条件；,额定电压、额定电流；,允许功耗、工作温度；,放大倍数；,饱和管压降.,电流放大（功率放大）;各种开关,选择参数必须留有一定的余量 驱动条件 散热和保护,1.常用元器件基础,1.3 运算放大器及其应用,（1）主要参数,电源指标（单、双，范围，静态功耗）,转换速率（V/s）、频带宽度,电压增益,工作环境,输入偏置电流、输入失调电流、输入失调电压,CMRR,功耗（静态和动态）.,1.常用元器件基础,（2）类型,通用型:LM741、LM358 高精度型：725、TLE2141,高速型：TL082 低功耗型：TLC2252、TLV2211,单电源型：LM358 双电源型：LM741、OP07,根据运放结构和功能（用途）差动电压放大器、功率放大器、仪表放大器、对数放大器、隔离放大器、高压放大器,1.常用元器件基础,（3）理想运算放大器基本特性,开环电压增益Ad无穷大“虚短”,输入阻抗无穷大“虚断”,输出阻抗为零 输出电压与输出端连接的电阻阻值大小无关,（4）基本概念,电压增益,“开环电压增益 Ad”（差模开环电压增益）和“共模电压增益 AC”,差模输入电压,共模输入电压,运放输出电压,带宽 fWB=,1.常用元器件基础,（4）基本概念,共模抑制比,输入失调电压,输入失调电流、输入偏置电流、输入失调电压,输入失调电流,输入偏置电流,IOS=IB1-IB2（Uin=0）,IOS=(IB1+IB2)/2（Uin=0）,Uin（Uo=0）,1.常用元器件基础,（5）应用,信号放大,各种运算（加法器、减法器、乘法器、除法器),微分电路、积分电路,各种信号变换电路、检测电路,波形（信号）发生器,稳压源、稳流源,信号比较,有源滤波器,1.常用元器件基础,（6）注意事项,输入信号范围不应超出电源电压,采取适当的保护措施,根据不同应用场合，选择合适的运放,通常只能作为信号放大或变换，不能用于功率驱动,要求对信号放大倍数较大时，通常采用多级放大的方案,清楚理想运算放大器与实际运算放大器特性的区别,1.常用元器件基础,1.4 光电器件及其应用,光电耦合器,光电耦合器 是发光器件和光敏器件的结合体.,（1）结 构,1.常用元器件基础,（2）类 型,光敏二极管型 光敏三极管型 光敏达林顿型 光敏可控硅型,1.常用元器件基础,（3）特 点,输出与输入之间电绝缘,体积小、寿命长，无触点、耐冲击,容易与逻辑电路连接,响应速度快,单向信号传输，抗干扰能力强,（4）主要参数,工作速度（bit/s）,隔离电压,电流传输比 CTR=Ic/IF100%，10%1000%,
