模电-康华光-第六版-全套PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,电子技术基础,模拟部分 （第六版）,华中科技大学 张林,1,2025/7/23 周三,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,2,2025/7/23 周三,11,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,3,2025/7/23 周三,11.1,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,4,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,5,2025/7/23 周三,11.1.1,单相桥式整流电路,利用二极管的单向导电性,1.,工作原理,6,2025/7/23 周三,11.1.1,单相桥式整流电路,1.,工作原理,利用二极管的单向导电性,7,2025/7/23 周三,11.1.1,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.,V,L,和,I,L,8,2025/7/23 周三,11.1.2,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,?,9,2025/7/23 周三,11.1.2,滤波电路,电容滤波电路,10,2025/7/23 周三,11.1.2,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,V,L,升高,d,=,R,L,C,越大，,V,L,越高,C.,直流电压,V,L,随负载电流增加而减少,当,d,（,3 5,）时，,V,L,=(1.1 1.2),V,2,11,2025/7/23 周三,11.1.2,滤波电路,V,L,随负载电流的变化,12,2025/7/23 周三,11.1.2,滤波电路,电感滤波电路,13,2025/7/23 周三,*,11.1.3,倍压整流电路,是变压器副边电压的,2,倍,正半周，,D,1,导通，,D,2,截止，,C,1,充电达峰值电压,当,C,2,的放电时间常数,R,L,C,2,远大于电源电压周期时，正半周，,C,2,放电很少，负载电压可以基本保持不变。,负半周，,D,1,截止，,D,2,导通，,C,2,充电的峰值电压,14,2025/7/23 周三,*,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,15,2025/7/23 周三,10.2,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,16,11.2.1,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,17,2025/7/23 周三,11.2.2,串联反馈式稳压电路的工作原理,1.,结构,18,2025/7/23 周三,11.2.2,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,V,REF,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,19,2025/7/23 周三,11.2.3,三端集成稳压器,78,XX,：,正电压,79 XX,：负电压,20,2025/7/23 周三,11.2.3,三端集成稳压器,1.,输出电压固定的三端集成稳压器,21,2025/7/23 周三,11.2.3,三端集成稳压器,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,I,abj,I,1,所以,22,2025/7/23 周三,11.2.3,三端集成稳压器,3.,最小输入输出电压差,类 型,三端固定,三端可调,参 数,符号,单,位,正压,78,负压,79,正压,LM317,负压,LM337,输入电压,V,I,V,(8,40),(3,40),输出电压,V,O,V,(5,24),(1.2,37),最小（输入输出）电压差,（,V,I,V,O,）,min,V,(2.0,2.5),1.2,22,23,2025/7/23 周三,11.2.4,三端集成稳压器的应用,1.,固定式应用举例,24,2025/7/23 周三,11.2.4,三端集成稳压器的应用,1.,固定式应用举例,25,2025/7/23 周三,11.2.4,三端集成稳压器的应用,2.,可调式应用举例,26,2025/7/23 周三,11.3,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,27,11.3.1,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,R,L,串联,28,2025/7/23 周三,11.3.1,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,q,t,on,/,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,29,2025/7/23 周三,11.3.1,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,V,I,（或,R,L,）,V,O,V,F,v,A,v,B,q,（,t,on,）,V,O,30,2025/7/23 周三,11.3.1,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,t,on,不变，改变,T,（或,f,k,）同样能调节,V,O,的大小，称为脉冲频率调制,PFM,控制方式。,31,2025/7/23 周三,11.3.1,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,R,L,并联,当控制电压,v,G,为高电平（,t,on,期间）时，,T,饱和导通，输入电压,V,I,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,v,G,为低电平（,t,off,期间）时，,T,截止，,i,L,不能突变。,L,产生反电势,v,L,为左负（）右正（）,若,V,I,v,L,V,O,，则,D,导通，,V,I,v,L,给负载提供电流,i,O,。显然,V,O,V,I,，所以电路称为升压型开关稳压电路,32,2025/7/23 周三,11.3.1,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,33,2025/7/23 周三,*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,T,1,、,T,2,和,T,r,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,34,2025/7/23 周三,*11.3.2,带隔离变压器的直流变换型电源,工作波形,35,2025/7/23 周三,11.3.3,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,36,2025/7/23 周三,11.3.3,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,37,2025/7/23 周三,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,38,2025/7/23 周三,