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电子设计从0开始

时间:2024-02-21 22:13:14浏览次数:22  
标签:放大器 开始 增益 Rin RE 电路 电子设计 放大

电子设计从零开始.pdf

书名 作者 出版社 阅读日期
电子设计从零开始 杨欣 清华大学出版社 2020年10月8日

概述

本书不像教材类的书籍那样,使用大量篇幅讲述理论以及理论的推导过程,而不讲或者少讲实践。本书从实践入门,只讲必要理论和必用公式,不讲公式的推导过程,更注重实际电路的激励和响应间的关系。并且有丰富的使用Multisim仿真的案例,非常适合电子电路的初学者了解电子世界的魅力。因该书所讲或多或少会和其他书籍有重叠部分,此笔记中主要记录独有或重要的内容。

常用概念

射频相关

  • 调制:将低频信号与载波结合的过程

    • AM:调幅易受干扰

    • FM:保真度高,发射和接受设备更复杂

  • 解调:调制的逆过程

  • 偶极子天线:两个长度为1/4波长的金属杆构成,发射信号最常用天线

  • 铁氧体磁棒天线:接收信号天线

AC/DC电源设计

三极管

  • 直流增益hFE

  • 放大区:VCE>VCE(sat)

  • 饱和区:VCE=VCE(sat)

  • 静态工作点

    • 分压偏置电路:RIN(base)≅hFERE���(����)≅ℎ����

    • DC负载线:DC负载线放大示意

      image-20201118232536196
    • 三极管放大偏置电路设计:静态工作点尽量选择DC负载线中间段,一般取VCQ=VCC/2���=���/2,且峰值不进入饱和区和截止区。经验值RC≅10RE��≅10��

  • 物理量的描述:直流表述,交流表述(RMS),瞬时值表述

  • 交流时be间的内阻r′e=25mVIE��′=25����

  • 交流增益hfe

  • 共射极放大器电压增益Av=Rc||RLr′e+RE1��=��||����′+��1
    输入阻抗Rin(tot)=R1||R2||(hfe⋅(r′e+RE1))���(���)=�1||�2||(ℎ��⋅(��′+��1))

  • 集电极反馈共射极放大器电压增益:Av=RC||RLr′e��=��||����′

  • 射极跟随器电压增益Av=RE||RLr′e+RE||RL��=��||����′+��||��
    三极管输入阻抗Rin(base)=hfe(r′e+RE||RL)���(����)=ℎ��(��′+��||��)
    总输入阻抗Rin(tot)=R1||R2||Rin(base)���(���)=�1||�2||���(����)
    电流增益Ai=AvRin(tot)RE||RL��=�����(���)��||��

  • 共基极放大器输入阻抗Rin(emitter)=r′e(RE≫r′e)���(�������)=��′(��≫��′)
    电压增益:Av=RC||RLr′e(RE≫r′e)��=��||����′(��≫��′)

  • 三极管三种电路比较img

  • 多级放大器级联时,总增益等于每级增益之乘积,但是计算每级增益时需要考虑后级放大器当作负载对增益的影响

  • 抑制零点漂移的措施:

    • 选用高质量的硅管
    • 在电路中引入直流负反馈,稳定静态工作点
    • 温度补偿,利用热敏元件来抵消放大管的变化
    • 采用调制手段,将直流变化量转换为其他形式的变化量
    • 利用2只型号和特性都相同的晶体管来进行补偿,就是差动放大电路
  • 反馈:正反馈用于振荡器,负反馈用于控制系统

  • 三接管结电容:Cbe(Cib)、Cbc(Cob)

  • 频率响应

    • 幅频特性
    • 相频特性

功率放大器

  • Class A:静态工作点在AC负载线中间,效率低,最大25%
  • Class B:推挽输出,有交越失真
  • Class AB:效率最大79%,输入阻抗Rin=hfe(r′e+RL)���=ℎ��(��′+��)
  • Class C:用于协调放大器等电路,效率99%, 但是严重失真
  • Class D:数字功放,晶体管工作于饱和和截止区

运算放大器

  • 关键参数
    • 电源电压范围VCC:使用时一般低于极限电压若干伏做降额
    • 共模输入信号范围Vicm:输入信号的幅度范围
    • 开环增益Avd:单位为dB,实际应用时因为会饱和所以开环增益没有意义
    • 共模抑制比CMR:差模放大倍数比共模放大倍数,单位为dB
    • 转换速率SR:SR=△Vout△t��=△����△�
  • 同相放大与反相放大的区别:同相放大同相端接信号,反相放大反相端接信号,同相端接地。但是都通过反相端分压负反馈。
  • 输入补偿电压,通过补偿管脚offset1,offset2间的电阻进行补偿
  • 比较器是运放的开环应用
  • 迟滞比较器(施密特触发器)是运放的正反馈应用
  • 差分放大器可以将差分信号转换成单端信号

传感器

  • 红外原理
  • 光耦
  • 晶闸管:G极有正向电压时,且阳极阴极正向偏置才会导通,此后G极正向偏置撤走也会继续导通

数字电路

  • BCD码:8421就是一种BCD码
  • 与或非的表示和计算
    • 最简真值式:积的和、和的积
    • 卡诺图化简
  • CMOS与TTL
  • 编码与译码
  • SR锁存器
  • 边沿触发器

实用表格

5(色)环电阻的色环含义

标准EIA电阻值表

ITU无线电通信频段

三极管基本放大电路性能比较

IC分类

实用电路

光控报警电路

单管收音机电路

扩音器电路

微型FM无线话筒电路

微型AM无线话筒电路

测谎仪电路

220V转5V

LM317可调稳压电路

共射极放大电器

集电极反馈共射极放大器

射极跟随器(共集极)

共基极放大器

音频电路

信号调理

振荡器

运放

传感器

555定时器

标签:放大器,开始,增益,Rin,RE,电路,电子设计,放大
From: https://www.cnblogs.com/FBsharl/p/18026313

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