导语:怎么才干写好一篇反响电路,这就需求搜集收拾更多的材料和文献,欢迎阅览由好用生活网收拾的十篇范文,供你学习。
篇1
反响电路的原理是将扩大器输出信号,电压或电流的一部分或悉数,回收到扩大器输入端与输入信号进行比较,相加或相减,并用比较所得的有用输入信号去操控输出,这便是扩大器的反响进程。
根本扩大电路中,有源器材,晶体管等具有信号单向传递性,被扩大信号从输入端输入扩大电路往后输出,存在输入信号对输出信号的单向操控;假如在电路中存在某些通路,将输出信号的一部分反响送到扩大器的输入端,与外部输入信号叠加,发生根本扩大电路的净输入信号,完结输出信号对输入的操控,即构成了反响。
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篇2
关键词:反响类型;反响效果;简易判别法
反响在电子电路中有着广泛运用,如负反响扩大电路可安稳静态作业点,进步扩大倍数的安稳性、改善波形失真、改动输入输出电阻;在振动电路中须引进正反响,它能将选频电路选出的谐振信号反响给扩大电路,终究在扩大电路输出端得到稳频稳幅的振动信号;在运算扩大器中,当运算扩大器作业在线性区时,须引进负反响,约束其电压扩大倍数,其运用首要是反相份额运算电路,同相份额运算电路及差分扩大器;当运算扩大器作业在非线性区时,则运算扩大器应处于开环状况或引进正反响,其运用首要是电压比较器及滞回比较器。在电子技能的课堂教育中,反响类型的判别便是一个要点,又是一个难点。因为反响电路的构成形状多样,不易辨认。因而,把握好判别反响电路的办法,就显得特别重要。
1 判别是否存在反响
反响,意为反送,反响电路的功用便是从电路的输出端取出一部分信号反送到电路的输入端。这样,一个电路是否存在反响,就要看该电路的输出、输入之间有没有反响网络,有哪些元件组成了反响网络。假如在一个电路中不存在反响网络,这个电路就无反响,反之该电路就存在反响。
图1输出端与输入端之间无反响元件,故不存在反响。为开环状况下的电压比较器。
图2输出端与输入端之间有反响电阻Rf,存在反响。为反相份额运算扩大器。
2 反响办法的判别法
下述反响办法的判别运用图3和图4为例逐个阐明。
2.1 电压反响和电流反响的判别
依据反响信号在输出端的采样办法的不同,可分电压反响和电流反响。电压反响和电流反响取决于反响网络的输入信号是扩大电路的输出电压仍是输出电流。这由扩大电路的输出回路可判别反响是电压反响仍是电流反响。判别电压反响有一种简易的办法:将输出端对地短路。假定将负载RL短路,使输出电压Uo为零。若反响网络输入信号就此消失,则电路引进了电压反响,不然,电路引进了电流反响。图3中RE反响元件,将输出端对地短接,输出端沟通信号经耦合电容C2和旁路电容C1消失,但直流通路中的电流反响信号还存在,故为电流反响,图4中C1、R5为反响网络,将输出端对地短接,反响信号消失,故为电压反响。
2.2 串联反响和并联反响的判别
依据反响信号与输入信号在扩大电路输入端的联接办法不同,可以分为串联反响和并联反响。反响信号与输入信号接于同一输入端,为并联反响;反之为串联反响。并联反响反响信号与输入信号在输入端以电流加减办法呈现,可以下降电路的输入阻抗;串联反响反响信号与输入信号在输入端以电压加减办法呈现,可以进步电路的输入阻抗。判别串并联反响的简易办法:将输入端对地短路。假如反响信号不存在,反响为并联反响;假如反响信号仍然存在,反响为串联反响。图3将输入信号端接地,反响信号仍存在,故为串联反响;图4将输入信号端接地,反响信号消失,故为并联反响。
2.3 沟通反响和直流反响的判别
假如反响信号是沟通信号,为沟通反响;假如反响信号是直流信号,为直流反响;假如反响信号中既有沟通信号又有直流信号,这种反响为交、直流反响。简易判别办法:反响网络中串联隔直电容的为沟通反响,在起反响效果的电阻两头并联旁路电容的为直流反响。图3中反响电阻RE两头并联了旁路电容,故为直流反响;图4中反响网络中C1和R5串联,只允许沟通信号经过,故为沟通反响。
2.4 正反响和负反响的的判别
反响电路的正负反响类型一般彩“瞬时极性法”判别。所谓“瞬时极性法”是指假定电路输入端电压瞬间改动,上升或下降,再剖析输出端反响过来的电压与从前假定的输入端电压的改动是否相同,假如反响信号削弱输入信号属负反响,反之属正反响。关于三极管扩大电路应清晰:,1信号从基极到集电极反相一次,从基极到发射极则同相。,2反响到前管基极,并联反响的反响信号与基极输入信号相加,反响到发射极,串联反响则与基极输入信号相减。可得简易判别法:串联反响:两者同极性为负反响,反之为正反响。并联反响:两者同极性为正反响,反之为负反响。图3是共射极扩大电路,输入端为基极假定电压瞬时极性为“+”,则反响信号端发射极瞬时极性也为“+”,串联反响中此两者极性相同,则为负反响;图4为两级共射极扩大电路,输入信号端为T1基极,假定瞬时极性为“+”,则 T1管集电极电位为“-”,T2管的基极也为“-”,T2管的集电极为“+”,再经R5和C1反响到T1的基极,反响信号的电压极性与输入电压的极性相同,又是并联反响,所以净输入信号增强,为正反响。综上所述,图3反响电路类型为电流、串联、直流负反响;图4为电压、并联、沟通正反响。依据界说动身得到的简易判别法来判别反响类型简略易行,行之有用。只需在了解的根底上多加练习,则关于杂乱多变的反响电路类型也能快速断定,为学习后续的一系列运用电路打下坚实根底。
[参阅文献]
[1]林平勇,高嵩.电工电子技能[M].北京:高等教育出版社,2004.
篇3
关键词: Multisim 10; 负反响扩大电路; EDA软件; 模仿电路
中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X,201404?0115?03
Negative feedback amplifying circuit for simulation based on Multisim 10
XU Jing?lun
,Advanced Vocational Technology College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 200437, China
Abstract: Multisim 10 is a EDA software made by National Instruments. It has a more visually human?computer interaction interface and simulates the real circuit results in almost 100%. Negative feedback multistage amplifying circuit is a classic analog circuit. The two?stage amplifying circuit with negtive feedback was simulated with experimental method by means of Multisim 10 simulation platform to explore the features of the circuit adding negative feedback. Analysis The changes of circuit quiescent operating point and dynamic parameter, and the effect on circuit magnification after adding negative feedback are analyzed. It is pointed out that the negtive feedback circuit can stabilize the quiescent operating point of circuit. Though the magnification is reduced, the frequency band is expanded. These conclusions have a profound significance in the actual design of the circuit.
Keywords: Multisim10; negative feedback amplifying circuit; EDA software; analog circuit
0 引 言
近年来,电子技能的开展一日千里,跟着核算机技能的迅速开展,EDA技能促进了电子线路的规划和运用。本文凭借Multisim 10的仿真渠道,用Multisim仿真剖析阻容耦合负反响扩大电路,研讨参加负反响后对扩大电路扩大倍数和电路参数的影响,比较幅频和相频的改动,对研讨规划带负反响的扩大电路具有深远的现实意义。
1 Multisim 仿真软件与特色
1.1 Multisim 仿真软件
Multisim 软件是加拿大图画交互技能公司 IIT 公司推出的专门用于电路仿真和规划的电子规划主动化软件。其前身是电子作业渠道 EWB,从 EWB 6.0 版别开端,公司对软件做了大规模的改动,晋级后软件功用更为强壮,被美国NI公司收买后,更名为NI Multisim ,而V10.0是其,National Instruments,NI最新推出的Multisim新版别。相关于Protel等其他EDA软件,它具有愈加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器外表库中的各仪器外表与操作实在试验中的实践仪器外表彻底没有两样,但它对模/数电路的混合仿真功用却毫不逊色,简直可以100%地仿真出实在电路的效果。
1.2 Multisim 仿真软件特色
,1 直观的窗口界面:菜单栏,Menu Bar、工具栏,Toolbar、规划栏,Design Toolbox、元器材栏,Components Toolbar、仪器栏,Instruments Toolbar、电路修改窗口,Workspace等部分组成[1],如图1所示。
,2 Multisim有巨大的元器材和丰厚的虚拟仪器库。比如根本元件,Basic、信号源,Sources、模仿集成电路,Analog、数字集成电路,Misc Digital、可以从 Design工具栏转化到Instruments 工具栏,或用菜单指令,Simulation/instrument挑选这些外表[2]。
,3 Multisim强壮的剖析功用,可以完结电路的瞬态剖析、稳态剖析、 时域和频域剖析、元器材的线性和非线性剖析、失真剖析、直流扫描剖析、参数扫描剖析、以协助规划人员剖析电路的功用[2]。
图1 Multisim 10界面
2 Multisim 仿真的负反响扩大电路
2.1 理论剖析
所谓反响,便是将扩大电路输出信号,电压或电流的一部分或悉数,经过反响网络反送到输入端,或输入回路,使扩大电路净输入信号是外加输入信号和反响信号叠加的效果,然后影响扩大电路功用的进程。
扩大电路的输出与输入之间没有联络即断开的这种接法称为开环接法。参加反响的扩大所示电路、输出与输入之间构成闭合环路这种接法称为闭环接法。反响扩大电路由根本扩大电路和反响网络两部分组成,前者的首要功用是扩大信号,后者的首要功用是传输反响信号。
当静态时,扩大电路的直流输出电流ICQ,运用发射极电流IEQ,IEQ≈ICQ在发射极电阻Re上发生反响电压Uf,Uf=IEQRe送回到电路的输入端基极,与输入端的固定电位UB串联叠加,然后改动了输入电压UBEQ的巨细,使ICQ趋于安稳,这种反响办法归于直流负反响。动态时,其间的沟通电流ie经过发射极旁路电容Ce直接到扩大电路的公共端—“地”端,因而发射极电阻Re对沟通信号没有反响效果。
2.2 实践与仿真剖析
在反响扩大电路中,若反响效果是加强了闭环扩大电路输人信号Xi的效果,使根本扩大电路的净输人信号Xd添加,称为正反响;若反响效果抵消了闭环扩大电路输入信号Xi效果,使根本扩大电路的净输人信号Xd减小,称为负反响。
这儿侧重评论负反响对电路功用的影响的某种功用。如图2是两级扩大电路引进负反响后的仿真电路。
其间,由电容C5,R9组成的便是反响到输出电容C3的负反响电路。如图3和图4是别离将参加负反响和去掉负反响电路后得到的仿真图画。
图2 南北极扩大电路引进负反响后的仿真电路
图3 参加负反响仿真波形
预算:两级电压扩大倍数[Au=UoUi=93.7371.644][=57],,[Uo,Ui]单位为mV扩大倍数比较小,可是输入和输出波形不存在相位差,重合度非常好。
预算:两级电压扩大倍数[Au=UoUi=826.6321.824=][453。]
从图3和图4和表1可以看出由两个分压式偏置的共发射极扩大电路组成的两级扩大电路的扩大倍数很高,而接入负反响后扩大倍数很低;一起也可比照出:引进负反响后尽管下降了扩大倍数,却安稳了扩大倍数。
表1 改动偏置电阻后的电压扩大倍数
图4 去掉负反响的仿真波形
观测负反响对幅频特性的影响,反响的幅频相频图如图5所示。设电阻R9开路状况,从头测验,测得无反响时的幅频相频特性仿真效果如图6所示。比较可以看出,有负反响时扩大倍数下降了,但频带得到了扩展。
图5 反响的幅频相频图
在实践电路中一般都是引进负反响,献身扩大倍数交换功用的安稳,负反响是改善扩大电路功用的重要技能措施,广泛运用于扩大电路和反响操控体系之中。
图6 不参加反响的幅频相频图
3 结 语
负反响的多级扩大电路是模仿电路中比较经典的电路,凭借Multisim 10仿真渠道,剖析电路静态作业点和动态参数的改动以及参加负反响后对电路扩大倍数的影响,阐明负反响电路能安稳电路的静态作业点,扩大倍数下降了, 但频带得到了扩展,在实践规划电路时具有深远的现实意义。
参阅文献
[1] 李建兵,周长林.EDA技能根底教程?Multisim与 Protel的运用[M].北京:国防工业出版社,2009.
[2] 王廷才,陈昊.电工电子技能Multisim 10 仿实在验[M].2版.北京:机械工业出版社,2011.
[3] 付扬.Multisim仿真在电工电子试验中的运用[J].试验室研讨与探究,2011,30,4:120?122.
[4] .仿真教育在高职业教育中运用研讨[D].山东:山东师范大学,2008.
篇4
反响扩大器是由根本扩大器、反响网络、取样电路和混合电路组成。所以反响扩大器是由取样电路和混合电路这两个部分组成。
反响扩大器,把输出信号的一部或悉数送回输入端,以改动扩大功用的扩大电路。由输出端送回输入端的信号称为反响信号。反响信号在输入端与外加信号相加,或相减组成扩大器的净输入。当反响信号使净输入增强然后使扩大器增益进步时,称为正反响。当反响信号使净输入削弱然后使增益下降时,称为负反响。
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篇5
关键词 反响判别;基尔霍夫规则;正反响;负反响
中图分类号:TN721.2 文献标识码:B
文章编号:1671-489X,201418-0148-03
Discrimination Method of Positive and Negative Feedback based on Kirchhoff’s Law//DENG Wenjian, LI Jiyu, PENG Xiaodong
Abstract Distinguishing positive and negative feedback is difficult in teaching analog electronic technology. In this paper, according to the definition of the feedback, using Kirchhoff’s Law to determine the circuit of the input signal, the net input signal and the feedback signal, is conducive to the discrimination of positive and negative feedback. It expounds how to understand the net input signal of amplifier circuits.
Key words feedback discrimination; kirchhoff’s law; positive feedback; negative feedback
电子电路中的反响是模仿电子技能根底中的一个重要内容,在晶体管构成的分压式偏置扩大电路、集成运算扩大器构成的运算电路和滞回比较器等电路中都有反响。反响分为正反响和负反响:若引回的反响信号与输入信号比较使净输入信号减小、因而输出信号也减小的,则称这种反响为负反响;若反响信号使净输入信号增大、因而输出信号也增大的,则称这种反响为正反响[1]。这儿的信号既可标明电压,也可以标明电流。在一个含有反响的电路中,判别各信号是电压仍是电流以及找出反响信号都是难点。
1 由基尔霍夫规则得出反响表达式对应的电路图
由负反响的概念可以得到界说式xd=xi-xf,正反响为xd=xi+xf,其间xd为净输入信号,xi为输入信号,xf为反响信号。假如x为电压信号,依据基尔霍夫规则[2],界说式为KVL,基尔霍夫电压规则方程,对应的电路图如图1所示,图中方框标明二端网络。若x为电流信号,则界说式为KCL,基尔霍夫电流规则方程,对应的电路图如图2所示。
从图1中可以看出,不论是正反响电路和仍是负反响电路,净输入电压ud的正极都是和输入电压ui的正极同电位,反响电压uf的两个端子在ud的负极和ui的负极之间。反响电压uf的参阅方向区分了正负反响的类型,可以经过瞬时极性法判别[1]。
由图2可知,不论电路是正反响仍是负反响,输入电流ii的方向都是流入结点A,净输入电流id的方向都是流出结点A。反响电流if经过结点A,其参阅方向因正、负反响的类型的不同而相反。
2 运算扩大器的电子电路的正、负反响判别
图3所示为滞回比较器的根本电路,ui为输入电压,由图1知净输入电压ud的参阅正极是由ui的正极同电位决议的。图3中电阻R1上的电压可以疏忽,所以ud的参阅正极在运算扩大器的反向输入端,ud的参阅负极在运算扩大器的同向输入端。反响电压uf在ui的负极和ud的负极之间,正好是电阻R2上的电压。由瞬时极性法,设ui为正,则输出电压uo为负。然后反响电压uf的左端电位为地,右端电位为负,故参阅方向为左正右负。由图3参阅方向可得ud=ui+uf,为正反响。一般输入电压ui的负极为地,故反响电压uf在ud的负极性端和地端之间,参阅方向经过瞬时极性法判别。
图4为反向输入份额运算电路,若套用图1中的电压,则反响电压uf只能为电阻R2上的电压。明显R2上的电压与输出电压uo毫无联系,不能作为反响信号。故输入信号、净输入信号、反响信号只能为电流,这样需求找出满意反响界说的KCL方程。
怎么了解运算扩大器的净输入信号?运算扩大器是一种根本扩大电路,作业在线性区时,输出电压uo=Auo,u+-u-。其间,Auo为运算扩大器的开环电压扩大倍数,u+为同相输入端和地之间的电压,u-为反相输入端和地之间的电压。同相输入端和反相输入端之间的电压ud=u+-u-。ud正比于uo,运算扩大器的ud可以扩大变成uo,故ud可以作为运算扩大器的净输入信号。由图5运算扩大器的电路模型[3]可知id=,u+-u-/rid,其间rid为差模输入电阻。然后uo=Auo・rid・id。此式标明id正比于uo,所以id也可以作为运算扩大器的净输入信号。
由以上剖析可知,图4电路中反响界说式中的各信号为电流,设R1上的电流为输入电流ii,运算扩大器的反向输入端上的电流为净输入电流id,反响电阻RF上的电流为反响电流if。这三个电流相交于一个结点反向输入端。比照图2可以知输入电流ii流入结点,净输入电流id流出结点。经过瞬时极性法可知,电阻RF的电压瞬时极性左正右负,所以反响电流if的方向为从反向输入端结点流向输出端,如图6所示,然后可得id=ii-if,图4电路为负反响。
3 分立元件的电子电路的正、负反响判别
晶体管是分立元件构成扩大电路的重要元件。怎么了解晶体管构成的扩大电路的净输入信号?晶体管是电流扩大器材,ic=βib,其间ic为集电极电流,ib为基极电流,β为晶体管的电流扩大倍数。此式可以看出ic扩大了ib,故ib可以作为晶体管扩大电路的净输入信号。由晶体管的输入特性曲线可知,晶体管基极和发射极间的电压ube和基极电流ib是同方向改动的。特别是晶体管在小信号状况下作业时,有ube≈rbe・ib,这儿rbe是晶体的输入电阻。所以ic=βib≈βube/rbe。此式可知ube与ic近似成正比改动,ube也可以作为晶体管扩大电路的净输入信号。
图7是发射极电阻无旁路电容的分压式偏置扩大电路。依据图1可得,净输入电压ube的参阅方向正极和输入电压ui的正极同电位,反响电压uf在输入电压ui的负极和净输入电压ube的负极之间,此电压正好是电阻RE上的电压。为了便于了解用瞬时极性法确认反响电压uf的参阅方向,一般画出图7对应的沟通通路,如图8所示,其间RB=RB1//RB2,RL′=RC//RL。若基极电位为正时,由共射极扩大电路电压扩大倍数为负、共集电极扩大电路电压扩大倍数为正,则可以别离得出集电极电位为负、发射极电位为正。在图8中发射极电位为正,大于电阻RE另一端的电位地,然后得出反响电压uf的参阅电位为上正下负。所以ube=ui-uf,图7电路为负反响。
4 定论
本文介绍了运用基尔霍夫电压规则和电流规则画出对应的电路图,确认了输入信号和净输入信号的参阅方向、反响信号所在位置,再依据瞬时极性法确认反响信号的参阅方向,然后判别扩大电路的正、负反响。此办法确认了输入信号和净输入信号,有助于用界说判别串联反响和并联反响;确认了反响信号,有助于运用界说判别电压反响,反响信号取自输出电压的反响和电流反响,反响信号取自输出电流的反响。本文介绍的办法便于了解正负反响的概念,既适用集成运算扩大器构成的扩大电路,也适用晶体管构成的扩大电路。
参阅文献
[1]秦曾煌.电工学,下册:电子技能[M].7版.北京:高等教育出版社,2009:131-132.
[2]邱关源.电路[M].5版.北京:高等教育出版社,2006:
篇6
关键字: 阻容耦合; LabVIEW; 电压串联负反响电路; 试验教育渠道
中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X,201312?0145?03
0 引 言
在大学电子类相关专业中,模仿电路是一门非常重要的专业根底课程[1],理论性和实践性都很强,传统的模仿电路教育中,教师因为试验条件的约束,大多只重视理论常识的教授,对电路中试验现象只做简略的描绘,这样会导致学生在学习进程中学习效果的下降,不利于学生发明性思想的发挥,下降了学生的学习热心,加大了这门课的学习难度。
本文规划了一个典型阻容耦合共发射极扩大电路,并在这个电路的根底上规划了电压串联负反响电路,可以作为教育试验渠道的一个探究。在阻容耦合共发射极电路中对电阻、电压和信号的频率、起伏设置相应的参数就可以知道静态作业点和输出的波形,在电压串联负反响电路中[2],设置电路中的电阻的阻值便可以知道电路中开环时的输入电阻、输出电阻、扩大倍数和闭环时的输入电阻、输出电阻及扩大倍数。
1 LabVIEW介绍
虚拟仪器是依据核算机的仪器[3],核算机和仪器的亲近结合是仪器往后的开展方向,抽象的说这种亲近结合有几种办法,其间一种是是将仪器装入核算机中,以通用的核算机硬件及操作体系为依托,完结各种仪器的功用,这便是虚拟仪器。
虚拟仪器的的概念首先由美国国家仪器公司于20世纪80年代中期提出来的,跟着核算机技能和大规模集成电路的快速开展,虚拟仪器技能也得到了很快开展,LabVIEW是美国国家仪器有限公司最中心的产品,LabVIEW可以运用于多个范畴如测验丈量、操控、仿真、儿童教育、快速开发、快渠道等[4],其间仿真这块开展迅速[5?6],国内外技能人员研讨LabVIEW运用仿真这块的效果是非常巨大的[7?8]。
2 典型阻容耦合共发射极电路静态作业点仿真及核算
在模仿电路中,晶体管单管扩大电路有3种根本接法,在模仿电路教育中,触摸较多的是共发射极单管扩大电路,在共发射极电路中,常见的有直接耦合和阻容耦合办法,本文研讨的是典型阻容耦合电路。在模仿电路的教育中有关于扩大电路的问题,需求知道扩大电路的静态作业点,以便知道扩大电路处于什么样的作业状况,输出信号是怎样的。本文用LabVIEW软件来完结典型阻容耦合电路静态作业点的核算和信号经过电路后的波形。在前面板上设置电路中的电阻的阻值,输入信号的频率和起伏,电压源的电压,三极管的扩大倍数,三极管一些内部参数,便可得到静态作业点和输出波形。输入和输出的联系可以在程序框图构建出来。
2.1 信号扩大
输出的效果是数字加上相应的单位,即电阻加上单位kΩ,电压加上单位V,电流加上单位A,便是对应的效果。从理论上剖析的效果和显现的效果比较可知,理论的效果和仿真的效果是非常的契合的。
2.2 信号的失真
由模仿电路常识可知,当电路中的参数设置不合理时会导致信号输出的失真,信号失真可以分为饱满失真和截止失真,静态作业点设置过高时会发生饱满失真,设置过低时会发生截止失真。
3 负反响仿真
4 结 语
本文扼要介绍了用LabVIEW软件来仿真模仿电路中的典型扩大电路及其为根底的负反响电路。经过运用LabVIEW构建的虚拟教育试验体系,可以直观地调查电路中的现象,与传统的试验箱比较,本钱低价,制造简略,可以经过图形编程的办法,可高效、直观地仿真出效果。该渠道有益于充沛发挥学生的积极性和发明性,培育他们的发明思想,可以更好地为教育服务,有利于新常识的把握和教育效果的进步。
参阅文献
[1] 童诗白,华成英.模仿电子技能根底[M].3版.北京:高等教育出版社,2001.
[2] 牛燕炜.依据Multisim 7的负反响扩大电路的研讨[J].电子工程师,2007,33,6:44?47.
[3] 陈锡辉,张银鸿.LabVIEW 8.20程序规划从入门到通晓[M].北京:清华大学出版社,2007.
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[5] 许力,张波,陶轻轻.依据LabVIEW的数字电路试验教育渠道规划[J].试验室科学,2011,14,4:7?9.
[6] 严浩.依据LabVIEW的网络虚拟仪器在教育中的运用研讨[D].武汉:华中科技大学,2007.
篇7
Abstract: There are four topological structures in the negative feedback circuit based on op amp: amplifying circuit with negative feedback of voltage series, amplifying circuit with negative feedback of voltage shunt, amplifying circuit with negative feedback of current series and amplifying circuit with negative feedback of current shunt. This paper discusses the principle of four topological structures in depth.
关键词: 运放;负反响;扩大电路
Key words: op amp;negative feedback;amplifying circuit
中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311,201321-0221-02
0 导言
如图1所示,一般运放具有两个输入端口Vin+和Vin-,以及一个输出Vout,别的电源一般选用双极性电源供电。在运放开环的时分,运放作为比较器,将Vin+与Vin-两个输入端口的压差扩大,抱负状况下是扩大到无量。实践上会遭到运放供电电压的约束,使得VS-?燮Vout?燮VS+。因而在开环的时分假如输入的两个端口,Vin+≠,Vin-那么Vout只能输出VS+或许VS-。这便是运放构成的比较器。
1 第一种,电压并联负反响
由运放常识可以知道运放的Vin+和Vin-趋于适当的电势。也便是图2,a中Vin-=0。别的Vin-与Vin+端口并不吸收电流,也便是这两个输入点只存在电压信号不存在电流信号,别的对地电阻无量大。因而可以把图2,a等效为图2,b。
注意到Rin与Rf之间的接地为等效接地,实践上仅仅个电势参阅点罢了,所以电流并不从此流入大地,以图2,b中三角箭头的参阅方向为正方向,则有:
,Vin-0:Rin=,0-Vout:Rf。
即:Vout=-,Rf/Rin*Vin ,1
解析:该方程有一个重要特色便是,该方程为一元一次线性方程,Vin为变量,Vout为因变量,运放的存在便是使得输出能跟从输入的改动使得该方程建立。
2 第二种,电压串联负反响
该电路满意联系:
Vout=,,R2/R1+1*Vin ,2
因为虚短虚断的概念咱们可以以为:Vin+与Vin-之间有着无量大的电阻衔接,别的作为负反响电路,Vout的存在只要一个意图,便是为了到达Vin+==Vin-,别的使得变量Vin和Vout契合上述等式。
对上述电路进行去运放等效处理得图3,b。
图3,b中R1和R2之间节点电压等于Vin,该图Vin操控着输出Vout,使得输出满意方程:Vin=Vout*R1/,R1+R2。即满意该等效电路的伏安特性。
负反响平衡的实质便是:每逢输出要增大的时分都可以经过该分压电路把改动信息传递给Vin-,使得Vin+与Vin-一直挨近无量小。这也是负反响的实质,便是不论电路参数怎么改动都可以经过Vin-把输出Vout的一部分送给输入,使得,Vin+-,Vin-一直向0接近。假如难以了解就当作上面的等效电路就行了,Vout跟从Vin改动,以确保串联电阻的伏安特性。别的要清晰,Vin只适当于电压参阅点,实践上不给电路供给任何电流,电流一直有受控的Vout供给。
3 第三种,电流串联负反响扩大电路
从图4中咱们可以看出端口1和端口2电压持平,别的示波器中也展示出RF上电压,等于端口2与输入电压一起,波形一起。因为RF电阻为固定电阻,则可知RF上的电压一直等于输入Vin。RF上电流也就一直等于Vin/RF。这实践上是把负载RL作为输出Vout负载的一部分,别的把Vout的一部分经过火压的办法反响给了Vin-。
由伏安特性可知:
I,RL=I,RF=Vout:,RL+RF=Vin:RF ,3
可知该电路RL上电流的巨细与Vin和RF有关,与RL无关。该电路的重要效果是可以经过Vin输入操控输出Vout改动,使得负载RL上一直有电流巨细为Vin:RF流过。假如RF和Vin固定,不管负载怎么改动,都能获取安稳电流。
4 第四种,电流并联负反响扩大电路
如图5所示,从端口2输入电流源信号,这儿电流幅值为1mA,则从等效图上可知电流从RF流入,也便是RF上电流便是1mA幅值,由等效电路图的伏安特性可知,R1上也有相同大的电流流过,那么RL就有2mA幅值的电流流过,因而如图中示波器波形所示。依据伏安特性可知有以下联系建立:
I,in*RF=Vou*■ ,4
I,RL=I,in*1+■ ,5
由电流等式可知流过RL的电流与RL巨细无关,只与RF和R1相关,且因为电阻值不可为负,故该电路负载电流一直不小于输入电流I,in。
5 结束语
运放负反响电路的剖析办法是:依据运放的根本特色,把运放消失掉,只保存最简电路图,将电感,电容看做可变电阻,针对不同频率的信号电阻不同剖析,最终电路只剩下契合伏安特性的电阻电路方便了定性剖析。
反响电路类型的判别办法:
反响电路直接从输出Vout端引出,则是电压反响。
从负载RL接近地端,一般还有一个定值电阻与RL相连,该定值电阻另一端是接地的引出,则是电流反响。
或许这么了解,对输出端,负载两头短路,反响量为0,则为电压反响,若不为零是电流反响。
输入信号和反响信号别离加到两个输入端是串联反响,加到了同一个输入端是并联反响,因为运放有两个输入端别离叫Vin+和Vin-。
反响信号使得净输入的信号减小的便是负反响。净输入=,Vin+-,Vin-。
参阅文献:
[1]德州仪器,信号根底常识1:最根本的构建块——运算扩大器.
篇8
LNK500的作业原理一般包含有电源发动、安稳电流作业、稳压作业、主动重启作业、挑选次级反响等根本流程。现本文首要对其作业原理进行逐个剖析。
1.1电源发动当该电源开关器材在电路中连通后,就会有输入电压经过该电源开关器材。为了满意操控极内部衔接高压电流源的充电需求,操控极的相应电容就会将漏极与操控极内部高压电流源衔接[3]。而关于源极来说,高压电流源的约束电压为5.6v,一旦操控极的电压到达这个数值,高压电流源就会被关断,一起激活内部的高压电路,推进内部MOSEFT作业。而为了补偿内部芯片的损耗,就会调用贮存在相应电容中的电荷。
1.2安稳电流作业电源开关作业后会输出电压,并在电压器与电压输出间发生了相应的初级线圈。别的,也加大了经过初级线圈的反响操控电流。当输出电压与输入电压持平时,内部电流就会约束输出电压的添加[4]。相反,假如输出电压增高,为了确保输出电流时的安稳功率,就会用内部的电流来约束输出电压。
1.3稳压作业当输入电压超越输出电压后,器材内部的占空比也会相应的削减。而电源所输入的电压决议了输入电压的取值,依据LinkSwItch内部的峰值电流完结对占空比的操控,并将占空比操控在内部电流的约束值内,此刻恒压作业替代恒流作业。相关规划经历标明,在电源开关的典型规划中,在对输入进行规划时,往往将占空比30%处规划为最小电压的转化值。本规划中,在进行输入规划时,首要将占空比设置在40%左右,减轻了开关的负重,并为削减能量的耗费供给了或许。
1.4主动重启作业主动重启的规划是为了避免电路处于开路或短路状况时,操控极处流入过量的外部电流,然后引起相应电容发生放电。在对主动重启作业进行规划时首要将电容放电的值操控在4.7V,一旦电容放电到达这个数字,就会激活主动重启设备,及时封闭MOSEFT管,将操控电路的电流操控在低电流备用状况傍边。此刻,LinkSwItch仍然可以供给电源,且供给的电源可以被贮存,并正常运用到电源正常作业状况中。
1.5挑选次级反响新式LNK500开关电源器材首要运用光耦反响来改善和调整输出电压。电路中的成分会遭到参加的电压的影响,电压反响信号首要依托VR1和U1LED供给。VR1的运用首要是依托TL431,并将输出电压的容许差错操控在5%左右。别的R4的呈现供给了VR1所需求的偏压。VR1的电压与Y1LED所降下的电压之间的值约等于调度的输出电压。在对U1/LED峰值电流进行约束时首要用R5的低值电阻,并输出U1/LED的纹波。图2为是简略电阻分割器的反响结构。有R1、R3、D1、R2、C1、C2调整,对线圈的电压信号起到滤除和滑润的效果。在R1处经过的直流电流可以被光耦进行有用的调整,一起,经过LinkSwitch操控极的反响电流也可以被很好的接纳。假如该电阻分割器处于恒流作业状况时,电压反响电压的阈值会高于输出电压的值。而此刻,输出电压的值有U1和VR1一起界说,光耦不能对其起到效果。一旦呈现这种状况,LNK500的内部电流约束会调整到供给一个近似恒流输出的特性。可是,当电压反响电压的阈值契合输出电压的值时,光耦就会发挥其效果。U1晶体管内电流就会遭到输出电压的影响,若输出电压添加,U1晶体管内的电流也会添加,而经过R1的反响电压也会相应的添加。
2、LNK500开关电源电路的规划
LNK500开关电源器材的规划者是美国Powerint公司。在对其进行电路规划时,咱们要充沛的剖析该器材的特性,规划出多路输出的开关电源电路规划。在对该器材进行电路规划时,可从以下七个方面下手,依次是输入电路、滤波整流电路、变压器、LNK500开关电源器材、光耦反响、主输出、辅佐输出。其理论模型图构建如图3所示。
3、结束语
篇9
关键词:火焰勘探传感器;PWM波;信号调度
0导言
离子火焰勘探器检测功用牢靠,仅对火焰灵敏,对高温无反响,具有强抗搅扰才能。焚烧是一种非常杂乱的化学反响,焚烧反响进程中存在离子反响,因为火焰中存在正负离子,电场施加于火焰时,外电路即可发生弱小的电流,离子火焰勘探器便是经过对火焰施加电场而发生弱小电流,并运用焚烧的电离效果进行检测,传感器电路中电离电流,直流≯25uA;当检测到火焰时传感器在鼓励的效果下会反响直流电流,电流值≯100uA。
1火焰勘探传感器作业原理规划
火焰勘探传感器信号调度电路的意图是供给火焰勘探传感器作业的鼓励信号以及经过检测火焰勘探传感器反响电流信号判别是否存在火焰。
2电路规划
2.1电路作业原理
框图调度电路规划首要由五部分组成,包含:PWM输出使能操控电路、PWM输出电路、传感器鼓励信号输出电路、传感器反响电流检测电路、EMI防护及过流维护电路。
2.2电路作业原理
2.2.1PWM输出电路作业原理
PWM输出电路经过脉宽调制电路输出3200Hz的两路互补方波信号,经过查阅SG1525手册,可知输出PWM操控频率是器材Rt、Ct与Rd一起决议,挑选Rt=2.7k、Rd=10、Ct=0.1uF。需求输出3200±200Hz的方波信号,经过可知,当Ct=0.1uF,Rt=2.7k时,充电时刻tc约为300us;当Ct=0.1uF,Rd=10时,放电时刻td约为12.5us;按公式,1可核算得输出信号频率。考虑差错,充放电时刻若按±10us的差错进行考虑,则频率在3101Hz~3305Hz之间,满意3200±200Hz的要求规模。
2.2.2鼓励信号输出电路
PWM1、PWM2为脉宽调制芯片输出的两路互补PWM操控芯片,别离操控V2、V3的通断。当基准电压U1为11.5V时,PWM1、PWM2为脉宽调制芯片D1输出的两路互补PWM操控芯片,别离操控V3、V4的通断。当V3导通时,电流流向如中实线箭头所示;当V4导通时,电流流向如中虚线箭头所示,经过变压器T1后输出110Vrms/3200Hz的沟通信号。
3结语
本文介绍了一种完结了一种离子火焰勘探器的鼓励输出与调度收集电路,可以完结有用滤波发动机火探信号中的杂乱搅扰信号,完结关于发动机焚烧室火焰状况的精确判别。
参阅文献:
[1]姜洁,李秋红,张高钱.航空发动机燃油体系执行机构及其传感器故障诊断[J].航空动力学报,2015,30(6):1529-1536.
[2]任骏原.依据数据挑选器和D触发器的多输入时序电路规划[J].现代电子技能,2010,33(12):10-12.
篇10
关键词:汽油发电机;逆变器;IGBT驱动
中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1671-2064,202609-0046-01
1 逆变器的开展技能概略
汽油发电机逆变器作为逆变电源的一种,其开展与逆变电源相同。逆变电源呈现于电力电子技能飞速开展的20世纪60年代,逆变器的开展和电力电子器材的开展是相得益彰的。最开端的逆变器是运用晶闸管,SCR作为逆变器的开关元件,称为可控硅逆变电源。因为晶闸管没有自关断才能,所以有必要运用换流电路的办法来关断闸管,这种办法约束了逆变器的进一步开展。跟着电力电子技能的开展,有自关断才能的电力电子器材锋芒毕露,后来呈现了电力晶体管,GTR,可关断晶闸管,GTO、功率场效应晶体管,MOSFET、绝缘栅极型晶体管,IGBT等等。
2 逆变器全体规划方案开始剖析
汽油发电机常被作为移动式的独立电源硎褂茫首要由汽油机、同步沟通发电机和操控器组成。本规划顶用的电源是汽油机宣布的三相沟通电整流后经过降压环节,降压变换器得到的350V左右的直流电,经过逆变环节和LC滤波器变换成220V/50Hz的沟通电供负载运用。进过开始剖析汽油发电机逆变器的主电路包含[1]:
,1电源电路:用于发生电压安稳的直流电源,给其他电路供电。,2操控电路:用于发生SPWM信号、处理反响信号并发送逆变器的状况信息。,3驱动电路:用于将逻辑电压的SPWM信号转化为操控开关器材通断的驱动电压。,4反响信号处理电路:用于处理逆变器的电压、电流、频率等反响信号。,5显现电路:用于逆变器的电压、电流、频率等信息的输出。,6滤波电路:用于将逆变器发生的高频率的SPWM波变为可供负载运用的正弦沟通电。
3 硬件电路规划
3.1 逆变主电路规划
汽油发电机输出的三相沟通电经三相整流桥整流为直流电,把直流母线电压引进后先用一个大电容滤波,消除直流侧电压的脉动,再加至由MOSFET构成的H桥式逆变电路,该直流高压经逆变电路逆变为脉宽按正弦波规则改动的高频脉冲波,再由输出滤波器滤掉高频谐波,得到正弦波供给给负载。SPWM脉冲波由主操控电路发生并依据输出反响电压和反响电流来改动脉冲波的宽度,然后确保输出电压的安稳。
3.2 操控电路规划
EG8010芯片的作业形式分为单极性调制办法和双极性调制办法,在全桥逆变电路中,单极性制时仅两个桥臂,受EG8010引脚SPWMOUT3,SPWMOUT4操控做SPWM调制输出,另两个桥臂,受EG8010引脚SPWMOUT1,SPWMOUT2操控做基波输出,运用时滤波电感需求接在SPWM调制桥臂输出端,电压取样反响电路相同需求接在SPWM调制桥臂电感的输出端。双极性调制时左右桥臂一起做SPWM调制输出,运用时运用两路电感滤波特性将会更好,电压取样反响电路需求两路分压网络做差分反响处理[2]。单极性调制形式时,EG8010芯片的电压反响处理是经过引脚,13VFB丈量逆变器输出的沟通电压,FRQADJ/VFB2引脚,引脚16仅为调频形式下的调度频率功用,电压采样反响部分,丈量反响的峰值电压和内部基准正弦波峰值电压3V进行差错核算,对输出电压值作出相应调整,当输出电压升高时,该引脚电压也随之升高,经内部电路差错值核算后调整起伏因子乘法器系数,完结下降输出电压到达稳压进程,反之,当该引脚的电压减低时,芯片会作出升高输出电压的反响。
3.3 驱动电路规划
驱动电路逻辑输入部分VCC运用5V电源,功率管门极驱动电源运用12V,自举电容C5、C10挑选10uF的电解电容,滤波电容C6、C11也选用10uF的电解电容。D3和D4选用1N4148高速二极管。SPWM2H、SPWM2L、SPWM1H、SPWM1L来自EG8010芯片的输出。封闭信号SD接到了过流维护的输出端,当主电路发生过流状况时,SD变为高电平,输入信号被封闭,及时维护主电路。VS1、VS2别离接到全桥逆变的左右两个桥臂的中点。2HO和1HO联接到上桥臂的栅极,2LO和1LO联接到下桥臂的栅极。
3.4 印制电路板规划
印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,简称印制板,英文简称PCB或PWB,它以绝缘板为基材,切成必定尺度,其上至少附有一个导电图形,并布有孔,如元件孔、紧固孔、金属化孔等,用来替代以往设备电子元器材的底盘,并完结电子元器材之间的相互衔接。因为这种板是选用电子印刷术制造的,故被称为“印刷”电路板。印制电路板是重要的电子部件





