橋式整流電路,電源濾波器,信號濾波器,共集電極放大電路

2019-10-06   盧飛快

每個元器件出現故障時電路的功能受到什麼影響,測量時參數的變化規律,掌握對故障元器件的處理方法;定性分析電路信號的流向,相位變化;定性分析信號波形的變化過程;定性了解電路輸入輸出阻抗的大小,信號與阻抗的關係。有了這些電路知識,您極有可能成長為電子產品和工業控制設備的出色的維修維護技師。

電路的輸入輸出阻抗、輸出信號與輸入信號的比值、電路中信號電流或電壓與電路參數的關係、電路中信號的幅度與頻率關係特性、相位與頻率關係特性、電路中元器件參數的選擇等。達到高級層次後,只要您願意,受人尊敬的高薪職業——電子產品和工業控制設備的開發設計工程師將是您的首選職業。

(一)橋式整流電路



注意要點:

1、二極體的單嚮導電性:

二極體的PN結加正向電壓,處於導通狀態;加反向電壓,處於截止狀態。

伏安特性曲線:



理想開關模型和恆壓降模型:

理想模型指的是在二極體正向偏置時,其管壓降為0,而當其反向偏置時,認為它的電阻為無窮大,電流為零.就是截止。恆壓降模型是說當二極體導通以後,其管壓降為恆定值,矽管為0.7V,鍺管0.5V。

2、橋式整流電流流向過程:

當u2是正半周期時,二極體Vd1和Vd2導通;而奪極管Vd3和Vd4截止,負載RL是的電流是自上而下流過負載,負載上得到了與u 2正半周期相同的電壓;在u 2的負半周,u 2的實際極性是下正上負,二極體Vd3和Vd4導通而Vd1和Vd2截止,負載RL上的電流仍是自上而下流過負載,負載上得到了與u 2正半周期相同的電壓。

3、計算:

Vo, Io,二極體反向電壓:

Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2

(二)電源濾波器



注意要點:

1、電源濾波的過程分析:

電源濾波是在負載RL兩端並聯一隻較大容量的電容器。由於電容兩端電壓不能突變,因而負載兩端的電壓也不會突變,使輸出電壓得以平滑,達到濾波的目的。

波形形成過程:

輸出端接負載RL時,當電源供電時,向負載提供電流的同時也向電容C充電,充電時間常數為τ充=(Ri∥RLC)≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri壓降的影響,電容上電壓將隨u 2迅速上升,當ωt=ωt1時,有u 2=u 0,此後u 2低於u 0,所有二極體截止,這時電容C通過RL放電,放電時間常數為RLC,放電時間慢,u 0變化平緩。當ωt=ωt2時,u 2=u 0, ωt2後u 2又變化到比u 0大,又開始充電過程,u 0迅速上升。ωt=ωt3時有u 2=u 0,ωt3後,電容通過RL放電。如此反覆,周期性充放電。由於電容C的儲能作用,RL上的電壓波動大大減小了。電容濾波適合於電流變化不大的場合。LC濾波電路適用於電流較大,要求電壓脈動較小的場合。

2、計算:

濾波電容的容量和耐壓值選擇

電容濾波整流電路輸出電壓Uo在√2U 2~0.9U 2之間,輸出電壓的平均值取決於放電時間常數的大小。

電容容量RLC≧(3~5)T/2其中T為交流電源電壓的周期。實際中,經常進一步近似為Uo≈1.2U2整流管的最大反向峰值電壓URM=√2U 2,每個二極體的平均電流是負載電流的一半。

(三)信號濾波器



注意要點:

1、信號濾波器的作用:

把輸入信號中不需要的信號成分衰減到足夠小的程度,但同時必須讓有用信號順利通過。

與電源濾波器的區別和相同點:

兩者區別為:信號濾波器用來過濾信號,其通帶是一定的頻率範圍,而電源濾波器則是用來濾除交流成分,使直流通過,從而保持輸出電壓穩定;交流電源則是只允許某一特定的頻率通過。

相同點:都是用電路的幅頻特性來工作。

2、LC 串聯和並聯電路的阻抗計算:

串聯時,電路阻抗為Z=R+j(XL-XC)=R+j(ωL-1/ωC);

並聯時電路阻抗為Z=1/jωC∥(R+jωL)=



考濾到實際中,常有R<<ωL,所以有Z≈



幅頻關係和相頻關係曲線:



3、畫出通頻帶曲線:



計算諧振頻率:fo=1/2π√LC

(四)共集電極放大電路(射極跟隨器)



注意要點:

1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信號電壓相位關係、交流和直流等效電路圖,電路的輸入和輸出阻抗特點;

2、電流串聯負反饋過程的分析,負反饋對電路參數的影響;

3、靜態工作點的計算、電壓放大倍數的計算。