嵌入式工程师必须会的基础电路模块.doc

1、工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 1 页 2019/5/16嵌入式工程师必须会的基础电路模块对模拟电路的掌握分为三个层次。初级层次是 熟练记住 这二十个电路，清楚这二十个电路的作用。只要是电子爱好者，只要是学习自动化、电子等电控类专业的人士都应该且能够记住这二十个基本模拟电路。中级层次是能分析这二十个电路中的关键元器件的作用，每个元器件出现故障时电路的功能受到什么影响，测量时参数的变化规律，掌握对故障元器件的处理方法；定性分析电路信号的流向，相位变化；定性分析信号波形的变化过程；定性了解电路输入输出阻抗的大

2、小，信号与阻抗的关系。有了这些电路知识，您极有可能成长为电子产品和工业控制设备的出色的维修维护技师。高级层次是能定量计算这二十个电路的输入输出阻抗、输出信号与输入信号的比值、电路中信号电流或电压与电路参数的关系、电路中信号的幅度与频率关系特性、相位与频率关系特性、电路中元器件参数的选择等。达到高级层次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪职业电子产品和工业控制设备的开发设计工程师将是您的首选职业。一、 桥式整流电路1、二极管的单向导电性：伏安特性曲线：理想开关模型和恒压降模型：2、桥式整流电流流向过程：输入输出波形：P5183、计算：Vo, Io,二极管反向电压。二、 电源滤波器1、电源滤波的过程分析

3、：波形形成过程：直流电源中包含有交流成分，需要滤波。2、计算：滤波电容的容量和耐压值选择。大电容，与小电容并联使用三、 信号滤波器1、信号滤波器的作用：TF1TRANSIN VoV1V2D1R11K1+C4701000uF+C4701000uF+CLin inout out- -LC2工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 2 页 2019/5/16与电源滤波器的区别和相同点：2、LC 串联和并联电路的阻抗计算，幅频关系和相频关系曲线。3、画出通频带曲线。计算谐振频率。四、 微分和积分电路CCRRa b 4Vi

4、ViVo Vo1、电路的作用，与滤波器的区别和相同点。在自动化系统中，常用微分，积分电路作为调节环节。还可以来进行波形变化，或者产生波形。2、微分和积分电路电压变化过程分析，画出电压变化波形图。简单计算，3、计算：时间常数，电压变化方程，电阻和电容参数的选择。五、 共射极放大电路1、三极管的结构、三极管各极电流关系、特性曲线、放大条件。 简 单（画图形）2、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。六、 分压偏置式共射极放大电路L1LLLCCCCR Rininininoutoutoutout1- 1-3

5、-4-3C147uFC247uFRb270350KRc14.7kQVccRLViVinVoBCE5工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 3 页 2019/5/161、元器件的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。4、受控源等效电路分析。七、 共集电极放大电路（射极跟随器）QC110uFC2 47uFR1220k1MR21004.7kViRLVccViVoBCE71、元器件

6、的作用、电路的用途、电压放大倍数、输入和输出的信号电压相位关系、交流和直流等效电路图。电路的输入和输出阻抗特点。2、电流串联负反馈过程的分析，负反馈对电路参数的影响。3、静态工作点的计算、电压放大倍数的计算。八、电路反馈框图 A FXoXfXidXi1、反馈的概念，正负反馈及其判断方法、并联反馈和串联反馈及其判断方法、电流反馈和电压反馈及其判断方法。2、带负反馈电路的放大增益。3、负反馈对电路的放大增益、通频带、增益的稳定性、失真、输入和输出电阻的影响。九、二极管稳压电路ViR120k47kR210k27kR34706.8kR4471.5kRLC110uFC247uFC347uFQ1EE1CB

7、VinVoVcc6TF1D1C1R1 R3R5RLR2R4D2Q1Q2C2 C3VoVb2Ve2Vc2Vb1Vc1 Ve1V2V1工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 4 页 2019/5/16Dz5vR91、稳压二极管的特性曲线。2、稳压二极管应用注意事项。看反向击穿电压，越大，稳压就越高3、稳压过程分析。十、串联稳压电源1、串联稳压电源的组成框图。2、每个元器件的作用；稳压过程分析。3、输出电压计算。十一、差分放大电路1、电路各元器件的作用，电路的用途、电路的特点。2、电路的工作原理分析。如何放大差模信号而

8、抑制共模信号。3、电路的单端输入和双端输入，单端输出和双端输出工作方式。十二、场效应管放大电路Q+C1 0.1u+C247uF+C3 10uFR510MR12MR247KR32KR430KVccViVo1、场效应管的工作特点、场效应放大器的特点。各元器件的作用。2、放大过程分析。3、电压放大增益的计算。十三、选频（带通）放大电路1、 每个元器件的作用：选频放大电路的特点：电路的作用：2、特征频率的计算：选频元件参数的选择：3、幅频特性曲线：十四、运算放大电路Q1 Q2Rw1R1 R2R3R4R5Vo1 Vo2Vi+VccR6R7-VccR1R2 R3RLQ1VIL2L1L3 L4C1 C2EB

9、CVccC工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 5 页 2019/5/161、理想运算放大器的概念：运放的输入端虚拟短路：运放的输入端的虚拟断路：2、反相输入方式的运放电路的主要用途：输入电压与输出电压信号的相位关系是：3、同相输入方式下的增益表达式分别是：输入阻抗分别是：输出阻抗分别是：十五、差分输入运算放大电路1、差分输入运算放大电路的的特点：用途：2、输出信号电压与输入信号电压的关系式：十六、电压比较电路12348U1AMAX4227ViVrefRLVo1、电压比较器的作用：工作过程是：2、比较器的输入输

10、出特性曲线图：3、如何构成迟滞比较器：十七、RC 振荡电路1、振荡电路的组成：振荡电路的作用：振荡电路起振的相位条件：振荡电路起振和平衡幅度条件：2、RC 电路阻抗与频率的关系曲线：相位与频率的关系曲线：3、RC 振荡电路的相位条件分析：振荡频率：如何选择元器件：十八、LC 振荡电路R110KR210KR35.1KR42.7kR5 9.1k123411U1AMAX944D2D1C10.01uC20.01uVoRC123411U?A123411U?A123411U?AR2R2R2R1R1R1R3R4ViViVi1Vi2VoVoVo - - -工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzh

11、u.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 6 页 2019/5/16L1L2 CCe47uFR1R2R3Q1+C1 47uF VoVccLC1、振荡相位条件分析：2、直流等效电路图和交流等效电路图：3、振荡频率计算：十九、石英晶体振荡电路R1R2R3R4YQC1C2C110uFVccBC1、石英晶体的特点：石英晶体的等效电路：石英晶体的特性曲线：2、石英晶体振动器的特点：3、石英晶体振动器的振荡频率：二十、功率放大电路1、乙类功率放大器的工作过程：交越失真：2、复合三极管的复合规则：3、甲乙类功率放大器的工作原理分析：自举过程分析：甲类功率放大器的特点：甲乙类功率放大

12、器的特点：C1C2C3C4R1 R2R3R4RLw1D1D2Q3Q1V1VccVoViAA B1B2B3E3DQ2工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 7 页 2019/5/16附录一、稳压电源制作电路C11000uF/50VTF1TRANSIN125vV1V2D1R12.2 / 2wR22201 32V VGNDIN OUTU1 78L053 21V VADJIN OUTU2 LM317F10.5AC2470uF/50vC3470uF/50vRw4.7kAI2AVV30v5v220v 17v22v 12一、技

13、术说明：输入交流电压 220vV 0.5A。输出电压 5V 和连续可调电压 1.5V30V/1.5A 两组直流。二、制作说明：1、成品用金属盒或者塑料盒包装成产品。2、电压表 V、电流表 A 和调节电压用的电位器 Rw 安装在包装盒的面板上。3、电源变压器固定在包装盒的底座上，电路板固定在包装盒的底座上。4、电压调节的三端稳压集成块 7805 和 317 加装散热器。5、直流电源输出导线长短不一。工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 8 页 2019/5/16附录二、时钟闹铃控制电路 制作EA/VP 31X11

14、9X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30TXD11RXD10VCC 40GND20U1 AT89C51abfcgdedpabfcgdee1d2dp3c4g5v06b7v18dpv29f10abfcgdedpabfcgdea11dpv312Led-4 12Q19013Q2901

15、3Q39013Q49013R11KR21KR31KR41KR5R1247R142.2R13 47S1 S5S3 S4 Q79012Q69013Q59013C4220uFC3 10uFY112MC5 30pC6 30pR191kC747uLS+ C810uC1 0.01uR15240kR161k5vQ89013K1D14007R171k5vP1.7U18 S2 +C2 470uF说明：1、共阳极四位一体 12 引脚数码管引脚号是：将数码管的数字面朝向观察者，左下角是第 1 脚，逆时针方向依次是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 脚。 2、如果是单个的数码管或两位一体的数码管，先测出

16、数字显示段控制引脚和公共控制引脚，再将四个数码管的相同的段控制引脚用导线并联连接在一起后（每位数码管共八段即八根连接导线） ，连接在电阻 R5R13 上，公共控制引脚分别连接到三极管 Q1 到 Q4 的发射极上。3、用 40 脚的集成块插座焊接在电路板上，集成块 AT89C51 写入程序后插入到集成块插座上。4、自己设计控制程序或用黄有全老师的程序。5、时钟控制输出由继电器执行，控制启动时间到时，继电器得电，开关 k1 闭合去控制相应设备启动；控制停止时间到时，继电器断电，开关 k1 断开去控制相应设备停止。工程师应该掌握的 20 个模拟电路 http:/qzhu.tk Q 助网长沙民政学院电

17、子信息工程系 黄有全高级工程师 第 9 页 2019/5/16EA/VP 31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30TXD11RXD10VCC 40GND20U1 AT89C51Q19013Q29013Q39013Q49013R11KR21KR31KR41KR5R12

18、47R13 47S1 S5S3 S4 Q79012Q69013Q59013C4220uFC3 10uFY112MC5 30pC6 30pR191kC747uLSC1 0.01uR15240kR161k5vQ89013K1D14007R171k5vP1.7U18 S2 + C2470uFabfcgdedpabfcgdee1-5d2-6dp4-9c3-8g17-7b15-10dpG013f18-12a16-11G114LED2 18LEDabfcgdedpabfcgdee1-5d2-6dp4-9c3-8g17-7b15-10dpG013f18-12a16-11G114LED1 18LED说明：本图为数码管是二位一体的共阴极时的电路图。将每个二位一体的数码管的 16 脚和 11 脚共四个引脚（对应四个数字的 a 段）连接在一起后接到电阻 R5 的右端。数码管中数字的其余各段（b,c,d,e,f,g,dp）连接方法依此类推。其他注意事项见四位共阳极 LED 的时钟闹钟控制器制作的说明。