电子工程师应该掌握的20个模拟电路的详细分析及参考答案
一、桥式整流电路
11二极管的单向导电性:二极管的PN结加正向电压,处于导通状态;加反向电压,处于截止状态。
12伏安特性曲线13理想开关模型和恒压降模型:理想开关模型指的是在二极管正向偏置时其管压降为0而当其反向偏置时认为它的电阻为无穷大电流为零就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后其管压降为恒定值硅管为07V,锗管05V21桥式整流电流流向过程:当u2是正半周期时,二极管Vd1和Vd3导通;而二极管Vd2和Vd4截止,负载RL的电流是自上而下流过负载,负载上得到了与u2正半周期相同的电压;在u2的负半周,u2的实际极性是下正上负,二极管Vd2和Vd4导通而Vd1和Vd3截止,负载RL上的电流仍是自上而下流过负载,负载上得到了与u2正半周期相同的电压。31计算VoIo二极管反向电压Uo09U2Io09U2RLURM√2U2
f二、电源滤波器
11电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变,因而负载两端的电压也不会突变,使输出电压得以平滑,达到滤波的目的。12波形形成过程:输出端接负载RL时,当电源供电时,向负载提供电流的同时也向电容C充电,充电时间常数为τ充(Ri∥RLC)≈RiC一般Ri〈〈RL忽略Ri压降的影响,电容上电压将随u2迅速上升,当ωtωt1时,有u2u0此后u2低于u0,所有二极管截止,这时电容C通过RL放电,放电时间常数为RLC,放电时间慢,u0变化平缓。当ωtωt2时,u2u0ωt2后u2又变化到比u0大,又开始充电过程,u0迅速上升。ωtωt3时有u2u0,ωt3后,电容通过RL放电。如此反复,周期性充放电。由于电容C的储能作用,RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大,要求电压脉动较小的场合。
21计算滤波电容的容量和耐压值选择电容滤波整流电路输出电压Uo在√2U209U2之间,输出电压的平均值取决于放电时间常数的大小。电容容量RLC(35)T2其中T为交流电源电压的周期。实际中,经常进一步近似为Uo≈12U2整流管的最大反向峰值电压URM√2U2,每个二极管的平均电流是负载电流的一半。
f三、信号滤波器
11信号滤波器的作用把输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度,但同时必须让有用信号顺利通过。12与电源滤波器的区别和相同点:两者区别为:信号滤波器用来过滤信号,其通带是一定的频率范围,而电源滤波器则是用来滤除交r