首页/文章/ 详情

工程师必备秘籍,模拟电子经典186问

8月前浏览294
1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?

答:频率特性好、体积小、功耗小,便于电路的集成化产品的袖珍化,此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出;但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。


2、什么是本征半导体和杂质半导体?


答:纯净的半导体就是本征半导体,在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。

3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?


答:不是,但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。

4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂?


答:按百万分之一数量级的比例掺入。

5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象?


答:多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之,多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后便会形成P-N结。

6、PN结最主要的物理特性是什么?


答:单向导电能力和较为敏感的温度特性。

7、PN结还有那些名称?


答:空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。

8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性?


答:不是线性的,加上正向电压时,P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象,导致阻挡层变薄,正向电流随电压的增长按指数规律增长,宏观上呈现导通状态,而加上反向电压时,情况与前述正好相反,阻挡层变厚,电流几乎完全为零,宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。

9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗?


答:并不是完全没有电流,少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。

10、二极管最基本的技术参数是什么?


答:最大整流电流




11、二极管主要用途有哪些?


答:整流、检波、稳压等。

12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?


答:通过电流分配关系。

13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?


答:否;两只二极管相互反接是通过金属电极相接,并没有形成三极管所需要的基区。

14、什么是三极管的穿透电流?它对放大器有什么影响?


答:当基极开路时,集电极和发射极之间的电流就是穿透电流:,其中是集电极-基极反向漏电流,和都是由少数载流子的运动产生的,所以对温度非常敏感,当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。

15、三极管的门电压一般是多少?


答:硅管一般为0.5伏,锗管约为0.2伏。

16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗?


答:不相同。

17、在三极管组成的放大器中,基本偏置条件是什么?


答:发射结正偏;集电结反偏。

18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域?


答:一般分为放大区、饱和区和截止区。

19、放大电路的基本组态有几种?它们分别是什么?


答:三种,分别是共发射极、共基极和共集电极。

20、在共发射极放大电路中,一般有那几种偏置电路?


答:有上基偏、分压式和集-基反馈式。

21、静态工作点的确定对放大器有什么意义?


答:正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真,同时还可以获得最大的动态范围,提高三极管的使用效率。

22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域?


答:通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。

23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待?


答:电容器应该视为开路,电源视为理想电源。

24、放大器的图解法适合哪些放大器?


答:一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。

25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义?


答:直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。

26、如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标?


答:放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定:增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。

27、为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝?它和倍数之间有什么关系?


答:放大器的电压增益的单位常常使用分贝的原因:


(1)数值变小,读写方便。
(2)运算方便。
(3)符合听感,估算方便。

28、放大器的通频带是否越宽越好?为什么?


答:不!放大器通频带的宽度并不是越宽越好,关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求!例如选频放大器要求通频带就应该很窄,而一般的音频放大器的通频带则比较宽。

29、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响?


答:放大器的输入电阻应该越高越好,这样可以提高输入信号源的有效输出,将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好,这样可以提高负载上的有效输出信号比例。

30、设计放大器时,对输入输出电阻来说,其取值原则是什么?


答:高入低出。

31、放大器的失真一般分为几类?


答:单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。

32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真?工作点过低呢?


答:饱和失真、截止失真

33、放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的?


答:工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。

34、微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别?


答:可以比较方便准确地计算出放大器的输入输出电阻、电压增益等。而图解法则可以比较直观地分析出放大器的工作点是否设置得适当,是否会产生什么样的失真以及动态范围等。

35、用微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么?


答:

1)计算出Q点中的;
2)根据公式计算出三极管的。
3)用微变等效电路绘出放大器的交流通路。
4)根据3)和相应的公式分别计算放大器的输入输出电阻、电压增益等.

36、微变等效电路分析法的适用范围是什么?


答:适合于分析任何简单或复杂的电路。只要其中的放大器件基本工作在线性范围内。

37、微变等效电路分析法有什么局限性?


答:只能解决交流分量的计算问题,不能用来确定Q点,也不能用以分析非线性失真及最大输出幅度等问题。

38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些?


答:元器件参数的温度漂移、电源的波动等。

39、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点?


答:引入电流串联式负反馈。

40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求?


答:放大能力有限;在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。

41、耦合电路的基本目的是什么?


答:让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过,同时在静态方面起到良好地隔离。

42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式?


答:一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式

43、多级放大电路的总电压增益等于什么?


答:等于各级增益之乘积。

44、多级放大电路输入输出电阻等于什么?


答:分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。

45、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?


答:零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。

46、为什么放大电路以三级为最常见?


答:级数太少放大能力不足,太多又难以解决零点漂移等问题。

47、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?


答:放大器的输入信号为零时,其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定,在多级放大器中由于采用直接耦合方式,会使Q点的波动逐级传递和放大。

48、什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈?


答:输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。如果信号是直流则称为直流反馈;是交流则称为交流反馈,经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈,反之,如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小,则称为负反馈。

49、为什么要引入反馈?


答:总的说来是为了改善放大器的性能,引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益;而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。

50、交流负反馈有哪四种组态?


答:分别是电流串联、电流并联、电压串联、电压并联四种组态。


51、放大电路中引入电流串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?


答:对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。

52、放大电路中引入电压串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?


答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。

53、放大电路中引入电流并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?


答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。

54、放大电路中引入电压并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响?


答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。


55、放大电路中只能引入负反馈吗?放大电路引入正反馈能改善性能吗?


答:不是。能,如自举电路,在引入负反馈的同时,引入合适的正反馈,以提高输入电阻。

56、电压跟随器是一种什么组态的放大器?它能对输入的电压信号放大吗?


答:电压跟随器是一种电压串联放大器。它不能对输入的电压信号放大。

57、电压跟随器是属于什么类型的反馈放大器?


答:电压跟随器是一种电压串联反馈放大器。

58、电压跟随器主要用途在哪里?


答:电压跟随器主要用途:一般用于多级放大电路的输入级、输出级,也可连接两电路,起缓冲作用。

59、电压跟随器的输入输出特性如何?


答:电压跟随器的输入输出特性:输入电阻高,输出电阻低。

60、一般说来功率放大器分为几类?


答:按照晶体管在整个周期导通角的不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类。按照电路结构不同,可以分为变压器耦合、无输出变压器OTL、无输出电容OCL、桥式推挽功率放大电路BTL。

61、甲、乙类功率放大器各有什么特点?


答:甲类功率放大器的特点:晶体管在信号的整个周期内均导通,功耗大,失真小;乙类功率放大器的特点:晶体管仅在信号的半个周期内导通,功耗小,失真大。

62、为什么乙类功率放大器会产生交越失真?如何克服?


答:因为晶体管b-e间有开启电压为Uon,当输入电压数值|ui|<Uon时,构成放大电路的晶体管均处于截止状态,由此产生的交越失真。消除交越失真的措施:保证两个晶体管的b-e间有一定电压使它们均处于微导通状态。

63、为什么在设计功率放大器时必须考虑电源功耗、管耗、和效率等问题?


答:因为功率放大电路是在电源电压确定情况下,输出尽可能答的功率。

64、从信号反馈的角度来看,振荡器属于什么类型的电路?


答:从信号反馈的角度来看,振荡器属于正反馈放大电路。

65、产生正弦波振荡的起振条件是什么?


答:产生正弦波振荡的起振条件是。

66、怎样组成正弦波振荡电路?它必须包括哪些部分?


答:正弦波电路的组成:放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅环节。

67、在变压器耦合的正弦波振荡器中如何判断电路能否起振?


答:在变压器耦合的正弦波振荡器中判断电路能否起振的方法:瞬时极性法。

68、在三点式正弦波振荡器中如何判断电路能否起振?


答:在三点式正弦波振荡器中判断电路能否起振的方法:射同基反。

69、什么是放大电路的频率特性(或频率响应)?


答:放大电路的性能(其中主要指电压放大倍数Au)对不同频率正弦输入的稳态响应称为放大电路的频率特性。

70、频率特性的分类?


答:频率特性分为幅频特性和相频特性。

71、什么是幅频特性?


答:幅频特性是指放大倍数的大小(即输入、输出正弦电压幅度之比)随频率变化的特性。

72、什么是相频特性?


答:相频特性是指输出电压与输入电压的相位差(即放大电路对信号电压的相移)随频率变化的特性。

73、什么是波特图?


答:频率特性曲线采用对数坐标时,称为波特图。

74、为什么用波特图表示频率特性?


答:因为在研究放大电路的频率响应时,输入信号的频率范围常常设置在几赫到上百万兆赫;而放大电路的放大倍数可从几倍到上百万倍;为了在同一坐标系中表示如此宽的变化范围,所以采用对数坐标,即波特图。

75、什么是放大电路的上限截止频率?


答:信号频率上升到一定程度,放大倍数数值也将减小,使放大倍数数值等于0.707倍|Am|的频率称为上限截止频率fH。

76、什么是放大电路的下限截止频率?


答:信号频率下降到一定程度,放大倍数数值也将减小,使放大倍数数值等于0.707倍|Am|的频率称为下限截止频率fL。

77、什么是半功率点?


答:当信号频率为上限截止频率fH或下限截止频率fL时,输出电压放大倍数|Am|下降到0.707倍|Am|,即相应的输出功率也降到幅值的一半,因此fH或fL也叫做半功率点。

78、什么是放大电路的通频带?


答:fH与fL之间形成的频带称为放大电路的通频带BW,可以表示为BW=fH-fL。

79、放大电路频率特性不好会产生什么危害?


答:如果放大电路频率特性不好,当输入信号为非正弦波时,会使输出信号波形与输入波形不同,即产生波形失真,这种失真称为频率失真。其中因为幅频特性不好即不同频率放大倍数的大小不同而产生的频率失真,称为幅度失真;因为相频特性不好即相移不与频率成正比而产生的频率失真,称为相位失真。

80、低频放大电路的频率特性主要受哪些因素的影响?


答:低频放大电路的频率特性主要受以下因素影响:


(1)放大电路的级数越多,其通频带越窄,频率特性越差。
(2)在电路中引入负反馈,可以展宽通频带,提高频率特性
(3)耦合电容、前级放大电路输出电阻和后级放大电路的输入电阻对频率特性也有影响。

81、高通电路频率特性有什么特点?


答:高通电路在低频段放大倍数数值下降,且产生超前相移。

82、低通电路频率特性有什么特点?


答:低通电路在高频段放大倍数数值下降,且产生滞后相移。

83、对于放大电路,是通频带越宽越好吗?


答:对于放大电路不是通频带越宽越好。

84、什么是功率放大电路?


答:功率放大电路是指能输出足够的功率以推动负载工作的放大电路。因为它一般都位于多级放大电路的最后一级,所以又常称为末级放大电路。

85、对功率放大电路的主要技术性能有哪些要求?


答:功率放大电路是大信号放大电路,其主要技术性能要求是:


(1)输出功率要足够大;
(2)转换效率要高;
(3)三极管的功耗要小;
(4)非线性失真要小;
(5)三极管的工作要安全、可靠。

86、用什么方法分析功率放大电路?


答:由于功率放大电路工作在大信号条件下,所以不宜采用小信号等效电路分析法分析,通常采用大信号模型或者图解法进行分析,其中用得较多的是图解法。


87、什么是三极管的甲类工作状态?


答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管在信号的整个周期内均导通(即导通角θ=360°),则称之工作在甲类状态。

88、什么是三极管的乙类工作状态?


答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管仅在信号的正半周或负半周导通(即导通角θ=180°),则称之工作在乙类状态。

89、什么是三极管的甲乙类工作状态?


答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管的导通时间大于半个周期且小于周期(即导通角θ=180°~360°之间),则称之工作在甲乙类状态。

90、什么是变压器耦合功率放大电路?


答:既有输入耦合变压器,又有输出耦合变压器的功率放大电路称为变压器耦合功率放大电路。

91、变压器耦合功率放大电路有什么优缺点?


答:变压器耦合功率放大电路的优点是可以实现阻抗变换,缺点是体积庞大、笨重,消耗有色金属,且频率较低,低频和高频特性均较差。

92、什么是OCL电路?


答:OCL电路是指无输出耦合电容的功率放大电路。

93、OCL电路有什么优缺点?


答:OCL电路具有体积小重量轻,成本低,且频率特性好的优点。但是它需要两组对称的正、负电源供电,在许多场合下显得不够方便。

94、什么是OTL电路?


答:OTL电路就是没有输出耦合变压器的功率放大电路。

95、OTL电路有什么优缺点?


答:OTL电路的优点是只需要一组电源供电。缺点是需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容;低频特性差。

96、什么是BTL电路?


答:为了实现单电源供电,且不用变压器和大电容,可采用桥式推挽功率放大电路,简称BTL电路。

97、BTL电路有什么优缺点?


答:BTL电路的优点有只需要单电源供电,且不用变压器和大电容,输出功率高。缺点是所用管子数量多,很难做到管子特性理想对称,且管子总损耗大,转换效率低。


98、目前使用最广泛的功率放大电路是什么?


答:目前使用最广泛的功率放大电路是OTL和OCL电路。

99、什么是交越失真?


答:只有当|Ui|>Uon时,三极管才导通,当输入信号Ui在过零前后,输出信号便会出现失真,这种失真称为交越失真。

100、如何消除交越失真?


答:为了消除交越失真,应当设置合适的静态工作点,使两只晶体管均工作在临界导通或微导通状态。


101、在选择功率放大电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有哪些?


答:在选择功率放大电路中的晶体管时,应当特别注意的参数有:晶体管所能承受的最大管压降、集电极最大电流和最大功耗。

102、功率放大电路的最大不失真的输出电压是多少?


答:功率放大电路的最大不失真的输出电压幅值等于电源电压减去晶体管的饱和压降,即:Uom=Vcc-UCES。

103、什么是功率放大电路的最大输出功率?


答:功率放大电路的最大输出功率是指在输入电压为正弦波时,输出基本不失真情况下,负载上可能获得的最大交流功率。即:Pom=Uo×Io。

104、什么是功率放大电路的转换效率?


答:功率放大电路的转换效率是指最大输出功率与电源所提供的功率之比。即:η=Pom/Pv。

105、请简述分析功率放大电路的步骤。


答:由于功率放大电路的输入信号幅值较大,分析时应采用图解法。一般按以下步骤分析:


(1)求出功率放大电路负载上可能获得的交流电压的幅值Uom;
(2)求出电路的最大输出功率Pom;
(3)求出电源提供的直流平均功率Pv;
(4)求出转换效率η。

106、什么是功放管的一次击穿?


答:功放管的一次击穿是指,当晶体管的CE间电压增大到一定数值时,集电极电流骤然增大的现象。

107、什么是功放管的二次击穿?


答:功放管的二次击穿是指,当晶体管一次击穿后,若不限制集电极电流,晶体管的工作点将以高速度变化,从而使电流猛增而管压降减小的现象。

108、在功率放大电路中,怎样选择晶体管?


答:选择晶体管时,应使极限参数UCEO>2Vcc;ICM>Vcc/RL;PCM>0.2Pom。

109、什么时候晶体管耗散功率最大?


答:当Uom=2Vcc/π≈0.6Vcc时,PT=PTMAX,即晶体管耗散功率最大。

110、什么是零点漂移现象?


答:输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象,称为零点漂移现象。

111、什么是温度漂移?


答:当输入电压为零,由温度变化所引起的半导体器件参数的变化而使输出电压不为零且缓慢变化的现象,称为温度漂移。它使产生零点漂移的主要原因。

112、抑制零点漂移的方法有哪些?


答:抑制零点漂移的方法有:


(1)在电路中引入直流负反馈;
(2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化;
(3)采用“差动放大电路”。

113、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?


答:直接耦合放大电路的特殊问题是存在零点漂移现象。解决办法是采用差动放大电路。

114、差动放大电路有什么功能?


答:差动放大电路可以放大差模信号,抑制共模信号。

115、共模信号和零点漂移以及温度漂移有什么联系?


答:温度漂移是引起零点漂移的主要原因,所以一般讲的零点漂移就是指温度漂移。温度的变化对差动放大电路来说,实际上就相当于一个共模信号。

116、差动放大电路的电路结构有什么特点?


答:差动放大电路有两只三极管组成,电路中所有元器件参数都是对称的。


117、差动放大电路的四种接法是什么?


答:根据输入、输出端接地情况不同,差动放大电路分为双入双出、双入单出、单入双出、单入单出四种。

118、在差动放大电路中,当输入共模信号时,对于每边晶体管而言,发射极等效电阻是多少?


答:发射极等效电阻为2Re。

119、在差动放大电路中,当输入差模信号时,对于每边晶体管而言,发射极等效电阻是多少?


答:发射极等效接地。

120、在双出接法的差动放大电路中,当输入差模信号时,对于每边晶体管而言,接在两个晶体管输出端间的负载等效电阻是多少?


答:负载等效电阻是1/2RL。

121、四种接法的差动放大电路,输入电阻会不会发生变化?


答:输入电阻不会发生变化。

122、四种接法的差动放大电路,输出电阻会不会发生变化?


答:双出接法的输出电阻是单出接法的两倍。

123、四种接法的差动放大电路,差模放大倍数会不会发生变化?


答:双出接法的差模放大倍数是单出接法的两倍。

124、常见的电流源电路有哪些?


答:常见的电流源电路有:镜像电流源电路、比例电流源电路、微电流源电路。

125、电流源电路在放大电路中有什么作用?


答:电流源电路在放大电路中的作用是:
(1)为放大管提供稳定的偏置电流;
(2)作为有源负载取代高阻值的电阻。

126、镜像电流源电路结构有什么特点?


答:镜像电流源电路由两只特性完全相同的管子构成,其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;同时两只管子的发射极都没有接电阻。

127、比例电流源电路结构有什么特点?


答:比例电流源电路由两只特性完全相同的管子构成,其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;同时两只管子的发射极都接有电阻。

128、微电流源电路结构有什么特点?


答:微电流源电路由两只特性完全相同的管子构成,其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;另一只管子的发射极接电阻。

129、集成运算放大器是什么器件?


答:集成运算放大器就是高放大倍数的直流放大器。

130、集成运算放大器的频率特性具有什么特点?


答:集成运算放大器的频率特性具有低通特点,上限截止频率不高,一般在1M以内。

131、集成运算放大器的输入电阻、输出电阻及开环电压放大倍数一般为多少?


答:集成运算放大器的输入电阻Rid很高,通常大于108欧;输出电阻Rod很低,其值约为几十欧到几百欧,一般小于200欧;开环电压放大倍数Aud很大,其值大于106。


132、理想运放线性应用的特点是什么?
答:理想运放线性应用时,两输入端虚短(un=up)、虚断(in=ip=0)。

133、理想运放线性应用的条件是什么?


答:只要uid=up-un很小,理想运放就处于线性应用状态。一般,由于理想运放Aud很大,加入负反馈则必为深度负反馈,理想运放将处于线性应用状态。当然还有其他情况的线性应用状态。

134、集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面,试举例说明。


答:集成运算放大器可实现各种运算电路,如比例器、加法器、减法器、微分器及积分器等。

135、集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面,试举例说明。


答:集成运算放大器可实现各种信号处理,如滤波器等。

136、集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面,试举例说明。


答:集成运算放大器可实现各种交流、直流放大。

137、集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面,试举例说明。


答:集成运算放大器可用于产生正弦波及实现各种波形变换。

138、电路如图1,写出uo表达式。


答:uo=(1+Rf/R1)ui

139、电路如图2,写出uo表达式。


答:uo=-(Rf/R1)ui

140、什么是集成运算放大器的直流平衡?


答:当集成运算放大器两输入端对地直流电阻相等时,称为集成运算放大器处于直流平衡状态。集成运算放大器在应用时,总要满足直流平衡。

141、集成运算放大器构成的电路级与级之间的联接有什么特点?


答:由于集成运算放大器的输入电阻Rid很高、输出电阻Rod很低,容易实现级与级之间的联接。

142、什么是正弦波振荡器?


答:能自动产生正弦波的电路称为正弦波振荡器。

143、本课程中正弦波振荡器主要有哪两种?


答:本课程中正弦波振荡器主要有RC正弦波振荡器和LC正弦波振荡器。

144、正弦波振荡器主要由哪些部分组成?


答:正弦波振荡器主要由处于放大状态的放大器、选频网络和反馈网络组成。

145、产生正弦波振荡的条件是什么?


答:产生正弦波振荡的条件是


(1)起震时满足起震条件:AF>1φa+φf=2nπ

(2)平衡后满足平衡条件:AF=1φa+φf=2nπ

146、RC正弦波振荡器的结构特点是什么?


答:RC正弦波振荡器的选频网络和反馈网络由RC元件组成。

147、RC正弦波振荡器产生的频率特点是什么?


答:RC正弦波振荡器的振荡频率一般为。RC正弦波振荡器易于产生低频正弦波,不易于产生高频正弦波。

148、RC正弦波振荡器放大器的特点是什么?


答:由于RC正弦波振荡器易于产生低频正弦波,故RC正弦波振荡器的放大器可用集成运算放大器和分离元件放大器组成。

149、LC正弦波振荡器的结构特点是什么?


答:LC正弦波振荡器的选频网络和反馈网络由LC元件组成。

150、LC正弦波振荡器产生的频率特点是什么?


答:LC正弦波振荡器的振荡频率一般为。LC正弦波振荡器易于产生高频正弦波,不易于产生低频正弦波。

151、LC正弦波振荡器放大器的特点是什么?


答:由于LC正弦波振荡器易于产生高频正弦波,故LC正弦波振荡器的放大器只能用分离元件放大器组成。

152、本课程中,LC正弦波振荡器主要有哪几种?


答:本课程中LC正弦波振荡器主要有变压器反馈式正弦波振荡器、电感三点式正弦波振荡器及电容三点式正弦波振荡器。

153、石英晶体振荡器在正弦波振荡器中等效于什么元件?


答:当工作频率在fp至fs之间时,石英晶体振荡器等效于一个电感元件;当工作频率等于fs时,石英晶体振荡器等效于一个电阻元件。

154、什么是并联型石英晶体振荡电路?


答:当工作频率在fp至fs之间时,石英晶体工作在并联谐振状态,等效于一个电感元件。此时它与电路中其他元件构成的正弦波振荡器(一般为LC正弦波振荡器)称为并联型石英晶体振荡电路。

155、什么是串联型石英晶体振荡电路?


答:当工作频率在fs时,石英晶体工作在串联谐振状态,等效于一个电阻元件。此时它在电路中作为反馈通路元件而构成的正弦波振荡器称为串联型石英晶体振荡电路。可以是RC正弦波振荡器也可以是LC正弦波振荡器。

156、正弦波振荡器中引入的是什么反馈?


答:正弦波振荡器中引入的是正反馈。

157、什么是滤波器?


答:滤波器是一种能使有用频率信号通过,抑制无用频率成分的电路。

158、什么是无源滤波器?


答:由无源元件R、C、L等构成的滤波器称为无源滤波器。

159、什么是有源滤波器?


答:由无源元件R、C及有源器件集成运算放大器构成的滤波器称为有源滤波器。

160、什么是低通滤波器LPF?


答:低通滤波器LPF是能使低频信号通过,而高频信号不能通过的电路。

161、什么是低通滤波器LPF的上限截止频率fH?


答:当低通滤波器LPF的放大倍数Auf下降到0.707(-3dB)所对应的频率。

162、什么是高通滤波器HPF?


答:高通滤波器HPF是能使高频信号通过,而低频信号不能通过的电路。

163、什么是高通滤波器HPF的下限截止频率fL?


答:当高通滤波器HPF的放大倍数Auf下降到0.707(-3dB)所对应的频率。

164、什么是带通滤波器BPF?


答:带通滤波器BPF是能使某一频段的信号通过,而该频段以外的信号不能通过的电路。

165、什么是带通滤波器BPF的上限截止频率fH和下限截止频率fL?


答:当带通滤波器BPF的放大倍数Auf下降到0.707(-3dB)所对应的频率。此时有两个,分别为上限截止频率fH和下限截止频率fL。

166、什么是带阻滤波器BEF?


答:带阻滤波器BEF是不能使某一频段的信号通过,而该频段以外的信号能通过的电路。

167、什么是全通滤波器APF?


答:全通滤波器APF是对所有频率的信号都具有相同的Auf(相移可以不同)的电路。

168、什么是滤波器的通带和阻带?


答:滤波器允许通过的频段称为通带,不允许通过的频段称为阻带。

169、什么是滤波器的特征频率f0?


答:滤波器的特征频率f0是一个由电路决定的具有频率量纲的常数。

170、什么是滤波器的品质因数Q?


答:滤波器的品质因数Q是一个描述滤波器过渡特性的常数。

171、当Q=0.707时的滤波器有什么特点?


答:当Q=0.707时的滤波器,其过渡特性平坦,且截止频率数值上等于特征频率。

172、什么是直流电源?


答:直流电源是将交流电变换为稳定的直流电的电路。

173、直流电源由哪些部分组成?


答:直流电源由整流、滤波和稳压三部分组成。

174、整流的作用主要是什么?


答:整流的主要作用是将交变电压变换为脉动的直流电压。

175、整流主要采用什么元件实现?


答:整流主要采用整流二极管,利用其单向导电性实现。

176、最常用的整流电路是什么?


答:最常用的整流电路是桥式整流电路。

177、滤波的作用主要是什么?


答:滤波的作用主要是去掉脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压。

178、滤波最重要的元件是什么?


答:滤波最重要的元件是电容元件。

179、稳压的作用主要是什么?


答:稳压的作用主要是维持输出电压的稳定。

180、三端式稳压器主要有哪些优点?


答:三端式稳压器只有三个引出端子,应用时外接元件少,使用方便、性能稳定、价格低廉。

181、三端式稳压器主要有哪几种?


答:三端式稳压器主要有两种:固定输出三端稳压器和可调输出三端稳压器。

182、三端式稳压器由哪些部分组成?


答:三端式稳压器由调整管、取样电路、基准电压和比较放大器等部分组成。

183、三端式稳压器的调整管工作在什么状态?


答:三端式稳压器的调整管工作在放大状态。

184、开关稳压电源的主要特点是什么?


答:开关稳压电源的调整管工作在开关状态,即导通和截止状态。

185、开关稳压电源的主要优点是什么?


答:由于开关稳压电源的调整管工作在开关状态,故效率高,可达80%-90%,且具有很宽的稳压范围。

186、开关稳压电源的主要缺点是什么?


答:开关稳压电源的主要缺点是输出电压中含有较大的纹波。

来源:电磁兼容之家
非线性电源电路半导体电子电场材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-02-12
最近编辑:8月前
电磁兼容之家
了解更多电磁兼容相关知识和资讯...
获赞 56粉丝 230文章 2661课程 0
点赞
收藏
作者推荐

开关电源EMC:哪些概念是必须要掌握的?

一电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接,干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。常见的辐射耦合有三种: 1)一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收,称为天线对天线的耦合;2)空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合。3)两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合,称为线对线的感应耦合。 二电磁干扰的产生机理从被 干扰的敏感设备角度来说,干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。 ● 传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。● 辐射耦合模型辐射耦合是干扰耦合的另一种方式,除了从干扰源发出的有意辐射外,还有大量的无意辐射。同时,PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等,都能起到天线的效果,即可辐射出干扰波,又可起到接收作用。 三电磁干扰控制技术①传输通道抑制● 滤波:在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大,只有安装位置恰当,安装方法 正确,才能对干扰起到预期的滤波作用。在安装滤波器时应考虑安装位置,输入输出侧的配线必须屏蔽隔离,以及高频接地和搭接方法。● 屏蔽:电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构,即导电的连续性。实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求,其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用,因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。● 接地:接地有安全接地和信号接地两种。同时,接地也会引入接地阻抗及地回路干扰。接地技术包括接地点的选择、电路组合、接地的设计和抑制接地干扰措施的合理应用等。● 搭接:搭接是指导体间低阻抗连接,只有良好的搭接才能使电路完成其设计功能,使干扰的各种抑制措施得以发挥作用。搭接方法可分为永久性搭接和半永久性搭接两种,而搭接类型分为直接搭接和间接搭接。● 布线:布线是印刷电路板电磁兼容性设计的关键,应选择合理的导线宽度,采取正确的布线策略,如加粗地线,将地线闭合成环路,减少导线不连续性,采用多层板等。②空间分离空间分离是抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰的有效方法,通过加大骚扰源和接受器敏感设备之间的空间距离,使骚扰电磁场到达敏感设备时的强度已衰减到低于接受设备敏感度门限,从而达到抑制电磁干扰的目的。由电磁场理论可知,场强在近区感应场中以1/r3的方式衰减,远区辐射场的场强分布按1/r方式减小。因此,为了满足系统的电磁兼容性要求,尽量将组成系统的各个设备间的空间距离增大。在设备、系统布线中,限制平行线缆的最小间距,以减少串扰。在PCB设计中,规定引线条间的最小间隔。另外,空间分离也包括在空间有限的情况下,对骚扰源辐射方向的方位调整、骚扰源电场矢量与磁场矢量的空间取向的控制。③时间分离当骚扰源非常强,不易采用其他方法可靠抑制时,通常采用时间分隔的方法,使有用信号在骚扰信号停止发射的时间内传输,或者当强骚扰信号发射时,使易受骚扰的敏感设备短时关闭,以避免遭受损害。时间分隔控制有两种形式,一种是主动时间分隔,适用于有用信号出现时间与干扰信号出现时间有确定先后关系的情况;另一种是被动时间分隔,按照干扰信号与有用信号出现的特征使其中某一信号迅速关闭,从而达到时间上不重合、不覆盖的控制要求。④频谱管理频谱的规划划分是把各频段划分给各种无线电业务,为特定用户制定频段。制定国家标准规范是防止干扰以及在某些情况下确保通信系统达到所需通信性能的基础。这包括无线电设备的核准程序,无线电发射机、接收机和其他设备型号核准所要求的最低性能标准文件。⑤电气隔离电气隔离是避免电路中传导干扰的可靠方法,同时还能使有用信号正常耦合传输。常见的电气隔离耦合形式有机械耦合、电磁耦合、光电耦合等。DC/DC变换器是一种应用广泛的电器隔离器件,它将一种直流电压变换成另一种直流电压,为了防止多个设备共用一个电源引起共电源内阻干扰,应用DC/DC变换器单独对各路供电,以保证电路不受电源中的信号干扰。四开关电源产生干扰的原因开关电源首先将工频交流整流为直流,再逆变为高频,最后经过整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压,因此自身含有大量的谐波干扰。同时,由于变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,都形成了潜在的电磁干扰。开关电源中的干扰源主要集中在电压、电流变化大的元器件上,突出表现在开关管、二极管、高频变压器等上。①开关电路产生的电磁干扰开关电路是开关电源的主要干扰源之一。开关电路是开关电源的核心,主要由开关管和高频变压器组成。它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。这种脉冲干扰产生的主要原因是:开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载。在开关管导通瞬间,初级线圈产生很大的涌流,并在初级线圈的两端出现较高的浪涌尖峰电压;在开关管断开瞬间,由于初级线圈的漏磁通,致使一部分能量没有从一次线圈传输到二次线圈,储藏在电感中的这部分能量将和集电极电路中的电容、电阻形成带有尖峰的衰减振荡,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰。电源电压中断会产生与初级线圈接通时一样的磁化冲击电流瞬变,这种瞬变是一种传导型电磁干扰,既影响变压器初级,还会使传导干扰返回配电系统,造成电网谐波电磁干扰,从而影响其他设备的安全和经济运行。②整流电路产生的电磁干扰整流电路中,在输出整流二极管截止时有一个反向电流,它恢复到零点的时间与结电容等因素有关。其中,能将反向电流迅速恢复到零的二极管称为硬恢复特性二极管,这种二极管在变压器漏感和其他分布参数的影响下将产生较强的高频干扰,其频率可达几十MHz。高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。③高频变压器高频变压器的初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流环路可能会产生较大的空间辐射,形成辐射干扰。如果电容滤波容量不足或高频特性不好,电容上的高频阻抗会使高频电流以差模方式传导到交流电源中形成传导干扰。需要注意的是,在二极管整流电路产生的电磁干扰中,整流二极管反向恢复电流的di/dt远比续流二极管反向恢复电流的di/dt大得多。作为电磁干扰源来研究,整流二极管反向恢复电流形成的干扰强度大、频带宽。但是,整流二极管产生的电压跳变远小于功率开关管导通和关断时产生的电压跳变。因此,也可不计整流二极管产生的│dv/dt│影响,把整流电路当成电磁干扰耦合通道的一部分来研究。④分布电容引起的干扰开关电源工作在高频状态,因而其分布电容不可忽略。一方面,散热片与开关管集电极间的绝缘片接触面积较大,且绝缘片较薄,因此两者间的分布电容在高频时不能忽略。高频电流会通过分布电容流到散热片上,再流到机壳地,产生共模干扰;另一方面,脉冲变压器的初次级之间存在着分布电容,可将原边电压直接耦合到副边上,在副边作直流输出的两条电源线上产生共模干扰。⑤杂散参数影响耦合通道的特性在传导干扰频段(&lt;30MHz),多数开关电源干扰的耦合通道是可以用电路网络来描述的。但是,开关电源中的任何一个实际元器件,如电阻、电容、电感乃至开关管、二极管都包含有杂散参数,且研究的频带愈宽,等值电路的阶次愈高。因此,包括各元器件杂散参数和元器件间的耦合在内的开关电源的等效电路将复杂得多。在高频时,杂散参数对耦合通道的特性影响很大,分布电容的存在成为电磁干扰的通道。另外,在开关管功率较大时,集电极一般都需加上散热片,散热片与开关管之间的分布电容在高频时不能忽略,它能形成面向空间的辐射干扰和电源线传导的共模干扰。五开关电源电磁干扰的控制技术要解决开关电源的电磁干扰问题,可从3个方面入手: 1)减小干扰源产生的干扰信号;2)切断干扰信号的传播途径;3)增强受干扰体的抗干扰能力。 因此,开关电源电磁电磁干扰要控制技术主要有:电路措施、EMI滤波、元器件选择、屏蔽和印制电路板抗干扰设计等。①减少开关电源本身的干扰● 软开关技术:在原有的硬开关电路中增加电感和电容元件,利用电感和电容的谐振,降低开关过程中的du/dt和di/dt,使开关器件开通时电压的下降先于电流的上升,或关断时电流的下降先于电压的上升,来消除电压和电流的重叠。● 开关频率调制技术:通过调制开关频率fc,把集中在fc及其谐波2fc、3fc…上的能量分散到它们周围的频带上,以降低各个频点上的EMI幅值。该方法不能降低干扰总量,但能量被分散到频点的基带上,从而使各个频点都不超过EMI规定的限值。为了达到降低噪声频谱峰值的目的,通常有两种处理方法:随机频率法和调制频率法。● 共模干扰的有源抑制技术:设法从主回路中取出一个与导致电磁干扰的主要开关电压波形完全反相的补偿EMI噪声电压,并用它去平衡原开关电压。● 减小电磁干扰的缓冲电路:其由线性阻抗稳定网络组成,作用是消除在供电电力线内潜在的干扰,包括电力线干扰、电快速瞬变,电涌,电压高低变化和电力线谐波等。这些干扰对一般稳压电源来说,影响不是很大,但对高频开关电源的影响显著。● 滤波:EMI滤波器的主要目的之一,就是要在150kHz~30MHz的频段范围获得较高的插入损耗,但对频率为50Hz工频信号不产生衰减,使额定电压、电流顺利通过,同时还必须满足一定的尺寸要求。任何电源线上的传导干扰信号,均可用差模和共模信号来表示。在一般情况下,差模干扰幅度小,频率低,所造成的干扰较小;共模干扰幅度大,频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。因此,欲削弱传导干扰,把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下,最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装电磁干扰滤波器。● PCB设计:PCB抗干扰设计主要包括PCB布局、布线及接地,其目的是减小PCB的电磁辐射和PCB上电路之间的串扰。开关电源布局的最佳方法与其电气设计类似。在确定PCB的尺寸形状后,再确定特殊元器件(如各种发生器、晶振等)的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。● 元器件的选择:选择不易产生噪声、不易传导和辐射噪声的元器件。通常特别值得注意的是,二极管和变压器等绕组类元器件的选用。反向恢复电流小、恢复时间短的快速恢复二极管是开关电源高频整流部分的理想器件。②切断干扰信号的传播途径—共模、差模电源线滤波器设计电源线干扰可以使用电源线滤波器滤除。一个合理有效的开关电源EMI滤波器应该对电源线上差模和共模干扰都有较强的抑制作用。③增强敏感电路的抗干扰能力这主要包括屏蔽和接地两种方式。来源:电磁兼容之家

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈