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展开全部像三极管之类的很多器件的工作范围都是以电流来决定的。其中三极管又是一个驱动能力较大的器件，他可以通过第电压第电流来产生一个信号（接基极），当这个第电流能使三极管工作，而却是一个有效信号，她就可以比喻理解为是把开关闭合了，这是旁路的大电压大电流就可以从集电极向发射极留过去了，驱动耗能大的期间。这也可以说是信号放大，我用一个微弱的信号，控制较大的信号。理解三极管首先要有开关，驱动原件的概念。希望能给你帮助追问：有点入门了，能否再给详细地讲解一下？就是说输入信号从基极输入应该是向着发射极去的，那是怎么从集电极输出的？？？又是怎么放大的？？增加量是怎么出来的？？？o(∩_∩)o回答：三极管不是有基极，发射极，和集电极吗。通常他们的符号都是像T字型的，当基极为高电平有效的时候，三极管就导通，就可以直接比喻成T字型了，抽象点理解就是符号中基极的那一竖往右移了，集电极和发射机接通，那么大电流就从集电极流过发射机，让后面的器件工作了。基极接的是低电压，低功耗的信号源，而集电极接的是高压，高功耗的器件。当给予基极有效的信号的时候，那么三极管就导通（实现小电压控制大电压），三极管工作，这样就可以驱动耗电大的器件工作了。单个器件来说很难说的，你联系实际的应用就好说了。这样子说也是说的很片面的。',getTip:function(t,e){return t.renderTip(e.getAttribute(t.triangularSign),e.getAttribute("jubao"))},getILeft:function(t,e){return t.left+e.offsetWidth/2-e.tip.offsetWidth/2},getSHtml:function(t,e,n){return t.tpl.replace(/\{\{#href\}\}/g,e).replace(/\{\{#jubao\}\}/g,n)}},baobiao:{triangularSign:"data-baobiao",tpl:'{{#baobiao_text}}',getTip:function(t,e){return t.renderTip(e.getAttribute(t.triangularSign))},getILeft:function(t,e){return t.left-21},getSHtml:function(t,e,n){return t.tpl.replace(/\{\{#baobiao_text\}\}/g,e)}}};function a(t){return this.type=t.type
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1、2常用采样电路设计方案比较配电网静态同步补偿器(DSTATCOM )系统总体硬件结构框图如图2-1所示 由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分，即主电路部分、控制 电路部分、以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路。其中采样电路包括3路交流电压、6路交流电流、2路直流电压和2路直流电流、电网电压同步信号。 3路交流电压采样电路即采样电网三相电压信号；6路交流电流采样电路分别为电 网侧三相电流和补偿侧三相电流的电流采样信号；2路直流电压和2路直流电流的 采样电路DSTATCOM的桥式换流电路的直流侧电压信号和电流信号；电网电压 同步信号采样电路即电网电压同步信号。控制电路2、图2-1 DSTATCOM 系统总体硬件结构框图2.1常用电网电压同步采样电路及其特点2.1.1常用电网电压采样电路 1从D-STATCOM的工作原理可知，当逆变器的输出电压矢量与电网电压矢 量幅值大小相等，方向相同时，连接电抗器内没有电流流动，而D-STATCOM工作在感性或容性状态都可由调节以上两矢量的夹角来进行控制，因此，逆变 器输出的电压矢量的幅值及方向的调节都是以电网电压的幅值和方向作为参考 的，因此，系统电压与电网电压的同步问题就显得尤为重要。+5vUaR5口1KC415pFR610K+12v3715 8U?6 LM31110K丄C5415pF图2-2同步信号产生电路1从图2-2所3、示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节的时间常数应远小于系统的 输出频率，即该误差可忽略不计。其中 R=1K Q , G=15pF,贝叩寸间常数错误！未 找到引用源。<<l ms ,因此符合设计要求;第二部分由电压比较器 LM311构成， 实现过零比较;第三部分为上拉箝位电路， 之后再经过两个非门，以增强驱动能 力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。2.1.2常用电网电压采样电路 2常用电网电压同步信号采样电路 2如图2-3所示°ADMC401芯片的脉宽调 制PWM发生器有专门的PWMSYNC引脚4、，它产生与开关频率同步的脉宽调制 PWM的同步脉冲信号。+ 15V+15V图2-3同步信号发生电路21#图2-3中的输入端信号取自a相的检测电压，经过过零检测电路后得到正负两个#电平，随后进入光电隔离 TLP521产生高电平和低电平进入 D触发器MC14538 的正的触发使能输入引脚A,当A为高电平时，输出引脚Q输出一个脉冲，这个 脉冲宽度由电阻R。和电容C决定。当然这里希望脉冲宽度越小越好， 否则将影 响STATCOM的输出电压与其接入点电压的同步。与此同时，可以通过设置 ADMC401的内部寄存器PWMSYNCWT寄存器与信号脉冲相匹配2。2.1.3常用电网电压采样电路3电网电压同步电路可5、以实现精确的过零点检测,并输出高电平，将输出信号脉冲的上升沿输入捕获单元三即可获得同步信号3。图2-4即为一种常见的电网3#电压同步信号产生电路PortR48A34U2ALF353R5R2+3.3V#图2-4同步信号产生电路3图2-4所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、滑线变阻器和电压比较器LM353组成的缓冲环节。第二部分由电压比 较器LM353构成，实现过 零比较。最后一部分为输入DSP系统箝位保护电路2.1.4常用电网电压采样电路4常用网电压同步信号产生电路4如图2-5所示:图2-5同步信号产生电路 4图2-5所示同步电路由两部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节，为6、减小系统与电网的相位误差，该环节主要是滤除电网的毛刺干扰。滤波 电路造成的延时可在程序中补偿。第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较，同时设计了一个滞环环节来抑制干扰和信号的震荡。2.1.5常用电网电压采样电路5图2-6所示同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻、电容组成的RC滤波环节，为减小系统与电网的相位误差，该滤波环节主要是滤除电网的谐波干扰。滤波电路造成的延时可在程序中补偿起来。其中凡R34i=1 K?，C341=0uF;第二部分由电压比较器LM3II构成，实现过零比较，同时设计了一个滞环来抑制 干扰和信号的振荡2 o图2-6同步信号产生电路52.2常用交流电压采样电路及其特7、点2.2.1常用交流电压采样电路 i为了实现对STATCOM的控制，必须要检测三相瞬时电压 Ua、Ub和Uc。女口下图2-7为电路一相电压采样电路：a.电压转换电路图2-7交流电压采样电路图5#电压转换电路通过霍尔电压传感器 CHV-50P实现。CHV-50P型电压传感器输出端与原边电路是电隔离的，可测量直流、交流和脉动电压或小电流。磁补 偿式测量，过载能力强，性能稳定可靠，易于安装，用于电压测量时，传感器 通过与模块原边电路串联的电阻Rui与被测量电路并联连接，输出电流正比于原 边电压。上图电压转换电路为a为单相电压转换电路，这里对电阻Rui和电阻Ru2 的选择作一些说明。由于CHV-50P8、的输入额定电流Ini为10mA，本电路检测的电压是220V的交流电压，则Rui =I ni=220V10mA=2.2K?(2.1)电阻Rui消耗的功率Pi为错误！未找到引用源。 R=Uln1=220 X!0mA=2.2W(2.2)因此电阻Rui选择阻值为2.2 k?，功率为5W的大功率电阻。另外为了抑制共模 干扰，在交流输入侧并联了两个电容 C。当然为了更好地消除这些干扰，可以 在电压变换电路之前再加隔离变压器，那么电阻Rui的选择就要对应于经过隔离 变压器后电压的改变而改变。由于CHV-50P的输入额定电流 応为50mA，为了 ADMC40I的A/D转换通道 检测，必须把输出电流转换为电压，9、所以在电压传感器的输出侧 串联了电阻Ru2 o ADMC401的A/D转换通道检测电压范围-2V+2V，则2VRu2=40?(2.3)50mA由于电阻Ru2消耗功率比较小，电阻Ru2选择上对功率没有特殊的要求。b.滤波补偿电路由于电压电流的检测点就是STATCOM接入电网的同一点，其谐波干扰还是 比较大的滤波补偿电路。，那么三相电压电流经过各自的转换电路后必须进入了 滤波补偿电路包 含两部分:一部分为RC滤波，另一部分为相位补偿，如图上图中 所示。2.2.2常用交流电压采样电路 2此三相电压采样电路包括信号放大电路，二阶滤波电路，单极性转换电路。 a信号放大电路交流信号放大电路见图2-8所示。10、本设计采用的互感器为国内最新的高精 度电压互感器(SPT204A)。其中SPT204A实际上是一款毫安级精密电压互感器， 输入额定电流为2mA，额定输出电流为 2mA，线性范围土 10mA，非线性度 <0.1%，相移经过补偿后小于5' SCT254AZ是一款毫安级精密电流互感器，输 入额定电流为5A，额定输出电流为2.5mA，线性范围020A，非线性度小于 0.1%，相移经过补偿后小于5'由于该电压传感器采用的为1:1电流变电流型， 所以要在电压互感器前面加R1，将电压信号转变为电流信号，而电流互感器就 不需要加电阻R1。这样电压互感器副边输出为电流信号，这与电流互感器副11、边 输出信号相似。交流信号放大电路工作原 理可由下式表示：错误！未找到引用源。(2.4)通过R2将传感器输出的电流信号转变为电压信号+5VR3b.二阶滤波电路图2-9为二阶滤波电路，截至频率为 2.5KHZ图2-9二阶滤波电路C.单极性转换电路由于设计采用的DSP自带的AD ,其采样要求输入信号为03.3V,故接入其 引脚的信号电压也不能超过3.3V所以必须对放大电路 给出的双极性信号做进一 步处理。单极性转换电路如下图 2-10所示。图2-10单极性转换电路223常用交流电压采样电路3交流电压变送器以05 V的交流电压作为输出信号。因TMS320F2812的A/D 输入信号范围为03 V 因12、此必须添加合适的调理电路以满足A/D输入的要求。交流电压调理电路见图2-11,由图可知该电路由3部分组成：第1部分为射极 跟随器.以提高电路的输入阻抗：第2部分是电压偏移电路：第3部分为箝位限幅 电路，以保证输出电压信号在03 V，满足TMS320F2812的A/D输入信号范围7。交流电压4ADC2.2.4常用交流电压采样电路系统电压经过相应的传感器后，统一变换为适当幅值的电压信号，经调理电 路后，进行A/D转换。图2-12为采样电路原理图R132图2-12系统电压的采样电路从图2-12可知，系统输出电压的采样电路由四部分组成，第一部分是由LF353的运放构成的电压跟随器，R131和C109是13、为了抑制干扰。第二部分为电平 抬升电路，将围绕零电平波动的信号提升为单极性信号，第三部分进行跟随，第四部分为进入A/D前的保护部分，防止信号异常导致 DSP芯片损坏。2.2.5常用交流电压采样电路5相电压检测电路如图2-13所示，该电路采用了运算放大器加电压跟随器的方 式，电压跟随器起到了隔离作用，以便在 A/D入口前进行阻抗匹配。在A/D入口 端采用二极管钳位，防止A/D输入电压越界。来自检测通道的电压互感器的电流 号经运算放大器转换为电压信号后经电压平移后将交流量信号转换为03.3 V的单极性电压信号接入DSP的A/D通道引脚。C2图2-13相电压采样电路+3.3V D12.3常用交流电流14、采样电路及其特点2.3.1常见交流电流采样电路 1a.电流转换电路图2-14电流转换电路，其中CT为霍尔电流传感器DT50-P，它的性能也稳 定可靠，易于安装。如何选择电阻 R比较简单，可以参考上面交流电压转换电 路，这里就不再赘述。9#b.滤波补偿电路由于电压电流的检测点就是STATCOM接入电网的同一点，其谐波干扰还是比较大的滤波补偿电路。那么三相电压电流经过各自的转换电路后必须进入了2-16滤波补偿电路包含两部分：一部分为RC滤波，另一部分为相位补偿，如图所示5图2-16滤波补偿电路232常见交流电流采样电路2a.信号放大电路交流信号放大电路见图2-17所示。本设计采用的互感器为国内最新15、的高精 度电流互感器（SCT254AZ）。SCT254AZ是一款毫安级精密电流互感器，输入额 定电流为5A，额定输出电流为2.5mA，线性范围020A，非线性度0.1%，相 移经过补偿后小于5'因电流互感器输出的是电流信号，故电流互感器就不需 要加电阻Ri。图2-17电流信号放大电路b.二阶滤波电路图2-18为二阶滤波电路，截至频率为 2.5KHZ图2-18二阶滤波电路C.单极性转换电路由于设计采用的DSP自带的A/D，其采样要求输入信号为 03.3V，故接入其引脚的信号电压也不能超过3.3V所以必须对放大电路给出的双极性信号做进一步处理。单极性转换电路如下图2-19所示。图2-19单16、极性转换电路2.3.3常见交流电流采样电路3相电流检测电路如图2-20和所示，该电路采用了运算放大器加电压跟随器 的方式，电压跟随器起到了隔离作用，以便在 A/D入口前进行阻抗匹配。在A/D 入口端采用二极管钳位，防止 A/D输入电压越界。来自检测通道的电流互感器 的电流号经运算放大器转换为电压信号后经电压平移后将交流量信号转换为 03.3V的单极性电压信号接入DSP的A/D通道引脚。C1图2-20相电流检测电路+3.3VD1T C22.3.4常见交流电流采样电路4霍尔电流传感器以-100+100 mA的交流电流作为输出信号，TMS320F2812的A/D输入信号范围为03 V 因此必须添加合17、适的调理电路以满足 A/D输入 的要求。交流电流调理电路见图2-21与交流电压调理电路不同的是第1部分是 经电容C4滤波后流经精密采样电阻尺 ，将电流信号变换为电压信号，第2部分是由运放构成的反相器：第3部分为箝位限幅电路，以保证输出电压信号在03 V, 满足TMS320F2407的A/D输入信号范围。图2-21交流电流信号采样电路ADC2.3.5常用交流电流采样电路 5电流采集采用TA1014-2K卧式穿芯微型精密交流电流互感器，其额定输入 为5A，额定输出为2.5mA，工作频率范围为20Hz20kHz，相移小于5'线性 范围大于10A，非线性度小于0.1%，是比较理想的交流电流检测18、器件。图 2-22 为电流采集电路原理图。0.033uF经转化后变成-1.5V+I.5V的交流信号，故对其进行了 1.5V的平移9。2.4常用直流电压采样电路及其特点2.4.1常用直流电压采样电路1a.直流电压传感器采用LEM公司的电压传感器LV100。LV100为霍尔效应的闭 环电压传感器，所以有非常良好的原副边隔离作用， 可测的电压范围为100V 2500V。图2-23为直流电压采样电路图。电压传感器 LV100有如下优点： 精度高；线性度好；频带宽；抗干扰能力强10 0+图2-23直流电压采样传感器电压传感器LV100的原边额定有效电流为10mA,在原边为额定电流时传感 器精度最高。采样19、电阻Ri =80千欧，按原副边1:5的变比设计，副边电流为50 mA, 副边采样电阻为150欧，原边电压为800V时副边电压为7.5V。副边信号经二阶滤波电路以减小干扰，由于采样直流信号，滤波器截止频率可以选取的较低, 实际设计的滤波器截止频率为 2k Hz。b.电压检测电路图2-24电压检测电路115霍尔电压传感器及采样电阻采集的直流电容电压从Udc端输入图2-24的模拟电路,经电位器调节使Ui6A的3脚变化范围限制在03.3V,同时用RC滤波器滤除 输入信号的噪声，03.3 V的电压信号经过电压跟随器，电压跟随器可保证在进 行电阻匹配时防止其输入输出电路的电阻干扰。电压跟随器输出接的R6420、=51欧。电阻是DSP接口的电阻要求，DSP接口端的串联二极管是为了确保输入 DSP的电 平限制到03.3V3。2.4.2常用直流电压采样电路2直流电压的采样电路与交流电压采样电路略有不同，如图2-25所示:Udc+3.3VR3图2-25直流电压采样电路 2直流电压与交流电压采样电路不同主要有两点，其一，因为传感器不同，前者 采用直流电压霍尔，输出信号为电流信号，后者为电压变送器，输出信号为交流信号，因此直流采样电路前端需接地电阻将电流信号转换为电压信号；其二,前者信号为直流信号的，后者为交流信号的，因此，直流电压采样不用电压偏 移1。243常用直流电压采样电路 3直流侧电容电压的采集是经过两21、个电阻分压后，接二个电压跟随器，同样电压跟随器起防止电压冲击的作用。输出端加入钳位二极管，把电压钳制在3.3V以内，输出信号接入DSP的ADCIN端口，如图2-26所示9:图2-26直流电压采样电路32.4.4常用直流电压采样电路4目前，对于直流电压的精确检测基本上都是基于磁补偿原理进行的，又因 为本系统直流侧电压值较高，而直流电压传感器本身电流又很小，故从采用均 压以后的电容器组上，可以只采一定比例的直流电压，不会影响测量精度，同 时还保证了器件的安全性。作为磁补偿的结果，传感器输出信号为一精确的电 流信号，直流电压采样电路设计如图 2-27所示：图2-27系统直流电压采样电路4245常用直22、流电压采样电路 5因直流电路对电压的精度要求低，对直流电压的采样电路直接用 DSP内部的A/D，如图2-28所示：图2-28系统直流电压采样电路 5直流电压与交流电压采样电路不同主要有两点：其一，因为传感器不同，前者采 用直流电压霍尔，输出信号为电流信号，后者为电压变送器，输出信号为交流 信号，因此直流采样电路前端需接地电阻将电流信号转换为电压信号；其二，前者信号为直流信号，后者为交流信号，因此选用的A/D精度和类型不一样2。2.5常用直流电流采样电路及其特点直流电流采样电路设计与直流电压采样电路完全一样，只是前端的采样器件不同，这些器件对用户的接口统一为电流信号，这里就不再讨论。173 采样23、电路设计上一章写到 3路交流电压、 6路交流电流、 2路直流电压和 2路直流电流、电网 电压同步信号的采样电路的各种常见采样电路， 可以看出采样电路的发展已经比 较成熟，但如何设计出自己需要的采样电路，这将是下面要讨论的问题。3.1 电网电压同步信号采样电路设计DSTATCOM 的工作与同步信号有密切的关系，所有的动作都要以同步信号 作为参考，故硬件上的同步电路是不可或缺的。同步信号的产生有多种方法。 第一种方法为最简单的过零同步，即对系统三相电压进行处理后取出一相基波 正序电压作为同步信号，把该同步信号的过零时刻作为脉冲发生器的同步点， 通过测量连续两个正向过零点之间的时间作为周期计算出同步24、信号的频率，因此只能一个周期测得一次频率，在系统频率突变时，容易因无法跟踪系统频率 变化而使DSTATCOM过流。第二种方法为采用锁相环技术，由于在同步信号 频率突变时锁相环具有较长的延时，因此也容易导致DSTATCOM过流。第三种方法为采用“虚拟转子”法，对三相同步电压信号进行处理，得到脉冲的同 步点和同步信号的频率。采用这种方法的优点是可以同时测量同步信号的频率， 从而使脉冲发生器在系统同步信号发生突变时能保持与系统同步，保证 DSTATCOM不因同步信号的突变而过流。由于设计要求不是特别高，本装置采 用第一种方法得到同步信号。4069如图3-1可知，同步电路由三部分组成，第一部分是由电阻25、、电容组成的RC滤波环节，为减小DSTATCOM系统与电网的相位误差，该环节主要是滤除 去电网的噪声干扰，该滤波环节的时间常数应远小于系统的输出频率，即该误 差可忽略不计。其中Ri=1000 Q，Ci=0.1uF,则时间常数T=RC=1错误！未找到引用源。10-4S<<1 mS,因此符合设计要求，且滤波电路中造成的延时可在程序 中补偿。第二部分由电压比较器LM311构成，实现过零比较，同时设计了一个 滞环环节来抑制干扰和信号的震荡。第三部分为上拉箱位电路，之后再经过两 个非门，以增强驱动能力，满足TMS320LF2407的输入信号要求。3.2交流电压采样电路设计电压转换电路通过霍尔26、电压传感器 CHV-50P实现，如图3-2所示。CHV-50P 型电压传感器输出端与原边电路是电隔离的，可测量直流、交流和脉动电压或 小电流。磁补偿式测量，过载能力强，性能稳定可靠，易于安装，用于电压测 量时，传感器通过与模块原边电路串联的电阻 Ru1与被测量电路并联连接，输出19电流正比于原边电压。21#由于CHV-50P的输入额定电流Ini为10mA，本电路检测的电压是220V的交流电压，贝URui =U = 220VIni 10mA=2.2k?(3.1)电阻Rui消耗的功率Pi，为Pi=220V X 10 mA= 2.2KW(3.2)因此电阻Rui选择阻值为2.2 K Q,功率为5W的大27、功率电阻。另外为了抑制共模 干扰，在交流输入侧并联了两个电容 C。当然为了更好地消除这些干扰，可以 在电压变换电路之前再加隔离变压器，那么电阻Rui的选择就要对应于经过隔离变压器后电压的改变而改变。由于CHV-50P的输入额定电流In2为50mA，为了交流电压采样电路检测，必 须把输出电流转换为电压，所以在电压传感器的输出侧串联了电阻 Ru2。交流电 压采样电路采样电压范围-5V+5V，则U 5V尺2 =100 Q(3.3)IN2 50mA由于电阻Ru2消耗功率比较小，电阻Ru2选择上对功率没有特殊的要求。根据 选用的电压传感器，交流电压采样电路如图3所示：R4 10K+3.3V+3.3V+128、5V+ 15VR3Ua(out)42Hi31-15V10K C420pF210KT3R6R5TL084 1KATL08410K-T5VD2中ADC INC5220pF第一部分是由图3-3交流电压采样电路从图3-3可以看出系统输出电压的米样电路由四部分组成,TL084的运放构成的射极跟随器，其中R3和C4是说为了抑制干扰，且时间常数T= RC=10000 Q X220pF=2.2 X10-6S<<1 ms,符合实际要求；第二部分是由两个电阻和一个电压源组成的电压偏移电路，因目标信号为交流信号，而经过霍尔传感器 采样得出的信号也为交流信号0士 5V，而系统CPU的A/D输入电平要求为029、3.3V,因此，需要进行电压偏移，该电路原理简单，不再赘述。第三部分也 为射极跟随器；第四部分为箝位限幅电路，保证采样信号的幅值在03.3V之间,满足TMS320LF2407的输入信号要求。采样电路中，经常用到电压跟随器，电压跟随器，顾名思义，就是输出电压与输入电压是相同的，就是说，电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1电压跟随器的显著特点就是，输入阻抗高，而输出阻抗低，一般来说，输入阻 抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。输出阻抗低，通常可以到几欧姆，甚至更 低。在电路中，电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。因为，电压放大器的输出 阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那30、 么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候，就需要电压 跟随器来从中进行缓冲。起到承上启下的作用。应用电压跟随器的另外一个好 处就是，提高了输入阻抗，这样，输入电容的容量可以大幅度减小，为应用高 品质的电容提供了前提保证。电压跟随器的另外一个作用就是隔离。3.3交流电流采样电路设计 1.电流转换电路参考上面常见交流电流采样电路的设计，传感器选择霍尔电流传感器DT50-P，它的性能也稳定可靠，易于安装。如何选择电阻 R8的阻值，根据后面 交流信号调理电路的输入要求而定， 调理电路需输入-5V+5V的交流电压信号, 则:Rs= U（ 3.4）N即可确定R8的阻值23#图3-4电流转31、换电路在图3-5中，电流实际值经过霍尔传感器及采样电阻后，转换成 5V电压信 号（1。2），此5V信号是反向的。1。2先进行滤波处理，滤除噪声干扰其中滤波电阻 电容的选择应该满足时间常数小于 1ms的要求，因此可选R9为100千欧，C6为 220pF;再经过理想运算放大器的电压并联负反馈将1。2转换成-3.3V +3.3V的信号;经过3.3V的电平抬升电路及平均处理使得电压跟随器的输入为03.3V单极性信号，其中R13、R14的阻值只要相同就可以，在这里选阻值为10千欧的电阻， 即安全又符合要求；最后经过两个串联二极管的限幅，确保输入DSP的信号为03.3V，以保证不会烧毁DSP，系统各元件参32、数及型号如图3-5中所示R15=1K?。 各相的电流采样方法原理相同。图3-5电流调理电路3.4直流电压采样电路设计1直流电压传感器采用LEM公司的电压传感器LV100。LV100为霍尔效应的闭环电压传感器，所以有非常良好的原副边隔离作用，可测的电压范围为100V2500V。图3-6为直流电压采样电路图。电压传感器LV100有如下优点:精度高；线性度好；频带宽；抗干扰能力强图3-6直流电压采样传感器电压传感器LV100的原边额定有效电流为10Ma,在原边为额定电流时传感器精度最高。采样电阻Ri =80千欧，按原副边1:5的变比设计，畐I边电流为 50 mA，副边采样电阻为150欧，原边电压为800V时副边电压为7.5V。畐寸边信号 经二阶滤波电路以减小干扰，由于采样直流信号}

（一）：半导体二极管 一、半导体的基础知识 1.半导体---导电能力介于导体和绝缘体之间的物质(如硅Si、锗Ge)。 2.特性---光敏、热敏和掺杂特性。 3.本征半导体----纯净的具有单晶体结构的半导体。
4. 两种载流子 ----带有正、负电荷的可移动的空穴和电子统称为载流子。
5.杂质半导体----在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。体现的是半导体的掺杂特性。* P型半导体: 在本征半导体中掺入微量的三价元素（多子是空穴，少子是电子）。 * N型半导体: 在本征半导体中掺入微量的五价元素（多子是电子，少子是空穴）。6. 杂质半导体的特性 　*载流子的浓度---多子浓度决定于杂质浓度，少子浓度与温度有关。
*体电阻---通常把杂质半导体自身的电阻称为体电阻。
*转型---通过改变掺杂浓度，一种杂质半导体可以改型为另外一种杂质半导体。7. PN结* PN结的接触电位差---硅材料约为0.6~0.8V，锗材料约为0.2~0.3V。 * PN结的单向导电性---正偏导通，反偏截止。 8. PN结的伏安特性二、半导体二极管*单向导电性------正向导通，反向截止。 *二极管伏安特性----同ＰＮ结。
*正向导通压降------硅管0.6~0.7V，锗管0.2~0.3V。 *死区电压------硅管0.5V，锗管0.1V。分析方法------将二极管断开，分析二极管两端电位的高低:若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路)； 若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。 1）图解分析法 该式与伏安特性曲线 的交点叫静态工作点Q。 2) 等效电路法 直流等效电路法*总的解题手段----将二极管断开，分析二极管两端电位的高低: 若 V阳 >V阴( 正偏 )，二极管导通(短路)； 若 V阳 <V阴( 反偏 )，二极管截止(开路)。
*三种模型微变等效电路法 三、稳压二极管及其稳压电路 *稳压二极管的特性---正常工作时处在PN结的反向击穿区，所以稳压二极管在电路中要反向连接。（二）：三极管及其基本放大电路一、三极管的结构、类型及特点 1.类型---分为NPN和PNP两种。 2.特点---基区很薄，且掺杂浓度最低；发射区掺杂浓度很高，与基区接触面积较小；集电区掺杂浓度较高，与基区接触面积较大。
二、三极管的工作原理 1. 三极管的三种基本组态 2. 三极管内各极电流的分配*共发射极电流放大系数 (表明三极管是电流控制器件式子称为穿透电流。3. 共射电路的特性曲线 *输入特性曲线---同二极管。* 输出特性曲线 (饱和管压降，用UCES表示 放大区---发射结正偏，集电结反偏。
截止区---发射结反偏，集电结反偏。 4. 温度影响 温度升高，输入特性曲线向左移动。 温度升高ICBO、 ICEO 、 IC以及β均增加。 三、低频小信号等效模型（简化）hie---输出端交流短路时的输入电阻，常用rbe表示；
hfe---输出端交流短路时的正向电流传输比，常用β表示；四、基本放大电路组成及其原则1. VT、 VCC、 Rb、 Rc 、C1、C2的作用。 2. 组成原则----能放大、不失真、能传输。 五、放大电路的图解分析法 1. 直流通路与静态分析*概念---直流电流通的回路。 *画法---电容视为开路。 *作用---确定静态工作点 *直流负载线---由VCC=ICRC+UCE 确定的直线。 *电路参数对静态工作点的影响1）改变Rb ：Q点将沿直流负载线上下移动。
2）改变Rc ：Q点在IBQ所在的那条输出特性曲线上移动。
3）改变VCC：直流负载线平移，Q点发生移动。
2. 交流通路与动态分析*概念---交流电流流通的回路 *画法---电容视为短路,理想直流电压源视为短路。
*作用---分析信号被放大的过程。 *交流负载线--- 连接Q点和V CC’点 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直线。 3. 静态工作点与非线性失真（1）截止失真*产生原因---Q点设置过低
*失真现象---NPN管削顶，PNP管削底。 *消除方法---减小Rb，提高Q。 （2） 饱和失真*产生原因---Q点设置过高
*失真现象---NPN管削底，PNP管削顶。 *消除方法---增大Rb、减小Rc、增大VCC。 4. 放大器的动态范围 （1） Uopp---是指放大器最大不失真输出电压的峰峰值。
（2）范围*当（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ ）时，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。*当（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ ）时，受饱和失真限制，UOPP=2UOMAX=2 （UCEQ－UCES）。 *当（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ ），放大器将有最大的不失真输出电压。
六、放大电路的等效电路法 1.静态分析 （1）静态工作点的近似估算（2）Q点在放大区的条件欲使Q点不进入饱和区，应满足RB＞βRc 。 2.放大电路的动态分析
* 放大倍数* 输入电阻* 输出电阻七、分压式稳定工作点共射 放大电路的等效电路法 1．静态分析 2．动态分析 *电压放大倍数 在Re两端并一电解电容Ce后输入电阻在Re两端并一电解电容Ce后* 输出电阻八、共集电极基本放大电路 1．静态分析2．动态分析 * 电压放大倍数* 输入电阻* 输出电阻3. 电路特点* 电压放大倍数为正，且略小于1，称为射极跟随器，简称射随器。 * 输入电阻高，输出电阻低。 （三）：场效应管及其基本放大电路一、结型场效应管（ JFET ） 1.结构示意图和电路符号 2. 输出特性曲线 （可变电阻区、放大区、截止区、击穿区）转移特性曲线 UP ----- 截止电压
二、绝缘栅型场效应管（MOSFET）分为增强型（EMOS）和耗尽型（DMOS）两种。 结构示意图和电路符号 2. 特性曲线* N-EMOS的输出特性曲线* N-EMOS的转移特性曲线 式中，IDO是UGS=2UT时所对应的iD值。* N-DMOS的输出特性曲线注意：uGS可正、可零、可负。转移特性曲线上iD=0处的值是夹断电压UP，此曲线表示式与结型场效应管一致。 三、场效应管的主要参数1.漏极饱和电流IDSS 2.夹断电压Up 3.开启电压UT 4.直流输入电阻RGS 5.低频跨导gm (表明场效应管是电压控制器件) 四、场效应管的小信号等效模型 五、共源极基本放大电路 1.自偏压式偏置放大电路 * 静态分析 * 动态分析2.分压式偏置放大电路 * 静态分析* 动态分析 六、共漏极基本放大电路* 静态分析 （四）：多级放大电路一、级间耦合方式 1. 阻容耦合----各级静态工作点彼此独立；能有效地传输交流信号；体积小，成本低。但不便于集成，低频特性差。
2. 变压器耦合 ---各级静态工作点彼此独立，可以实现阻抗变换。体积大，成本高，无法采用集成工艺；不利于传输低频和高频信号。
3. 直接耦合----低频特性好，便于集成。各级静态工作点不独立，互相有影响。存在“零点漂移”现象。*零点漂移----当温度变化或电源电压改变时，静态工作点也随之变化，致使uo偏离初始值“零点”而作随机变动。 二、单级放大电路的频率响应 1．中频段(fL≤f≤fH)波特图---幅频曲线是20lgAusm=常数，相频曲线是φ=-180o。 2．低频段(f ≤fL)3．高频段(f ≥fH) 4．完整的基本共射放大电路的频率特性三、 分压式稳定工作点电路的频率响应 1．下限频率的估算2．上限频率的估算四、多级放大电路的频率响应
1. 频响表达式 2. 波特图
（五）：功率放大电路与集成运算放大电路功率放大电路 一. 功率放大电路的三种工作状态 1.甲类工作状态 导通角为360度，ICQ大，管耗大，效率低。
2.乙类工作状态 ICQ≈0， 导通角为180度，效率高，失真大。 3.甲乙类工作状态
导通角为180o~360o，效率较高，失真较大。 二、 乙类功放电路的指标估算 1. 工作状态任意状态：Uom≈Uim
尽限状态：Uom=VCC-UCES 理想状态：Uom≈VCC 2. 输出功率3. 直流电源提供的平均功率4. 管耗 Pc1m=0.2Pom 5.效率理想时为78.5%
三、 甲乙类互补对称功率放大电路 1.问题的提出 在两管交替时出现波形失真——交越失真(本质上是截止失真)。 2. 解决办法 甲乙类双电源互补对称功率放大器OCL----利用二极管、三极管和电阻上的压降产生偏置电压。 动态指标按乙类状态估算。
甲乙类单电源互补对称功率放大器OTL----电容 C2 上静态电压为VCC/2，并且取代了OCL功放中的负电源-VCC。
动态指标按乙类状态估算，只是用VCC/2代替。 四、 复合管的组成及特点 1. 前一个管子c-e极跨接在后一个管子的b-c极间。 2. 类型取决于第一只管子的类型。 3. β=β1·β 2 集成运算放大电路 一、 集成运放电路的基本组成1.输入级----采用差放电路，以减小零漂。 2.中间级----多采用共射(或共源)放大电路，以提高放大倍数。
3.输出级----多采用互补对称电路以提高带负载能力。 4.偏置电路----多采用电流源电路，为各级提供合适的静态电流。
二、 长尾差放电路的原理与特点 1. 抑制零点漂移的过程---- 当T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ UE↑→ UBE1、UBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。 Re对温度漂移及各种共模信号有强烈的抑制作用，被称为“共模反馈电阻”。2.静态分析 1) 计算差放电路IC 设UB≈0，则UE=－0.7V，得2) 计算差放电路UCE · 双端输出时 · · 单端输出时(设VT1集电极接RL) 对于VT1： 对于VT2：
3. 动态分析
1）差模电压放大倍数
· 双端输出·
· 单端输出时 从VT1单端输出 ：从VT2单端输出 ：2）差模输入电阻 3）差模输出电阻· 双端输出：
· 单端输出:
三、集成运放的电压传输特性 当uI在+Uim与-Uim之间，运放工作在线性区域 ： 四、理想集成运放的参数及分析方法 1. 理想集成运放的参数特征* 开环电压放大倍数 Aod→∞； * 差模输入电阻 Rid→∞； * 输出电阻 Ro→0； * 共模抑制比KCMR→∞； 2. 理想集成运放的分析方法 1) 运放工作在线性区:* 电路特征——引入负反馈 * 电路特点——“虚短”和“虚断”: “虚短” ---
“虚断” --- 2) 运放工作在非线性区 * 电路特征——开环或引入正反馈
* 电路特点——输出电压的两种饱和状态: 当u+>u-时，uo=+Uom
当u+<u-时，uo=-Uom
两输入端的输入电流为零:
i+=i-=0
（六）：放大电路中的反馈 一、反馈概念的建立＊开环放大倍数－－－Ａ ＊闭环放大倍数－－－Ａｆ
＊反馈深度－－－１＋ＡＦ ＊环路增益－－－ＡＦ： 1．当ＡＦ＞０时，Ａｆ下降，这种反馈称为负反馈。
2．当ＡＦ＝０时，表明反馈效果为零。 3．当ＡＦ＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。 4．当ＡＦ＝－１时 ，Ａｆ→∞ 。放大器处于 “ 自激振荡”状态。 二、反馈的形式和判断 1. 反馈的范围----本级或级间。 2. 反馈的性质----交流、直流或交直流。 直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。
3. 反馈的取样----电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。
（输出短路时反馈消失）
电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输出电流的作用。 （输出短路时反馈不消失） 4. 反馈的方式-----并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs越大反馈效果越好。(反馈信号反馈到输入端） 串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。 Rs越小反馈效果越好。(反馈信号反馈到非输入端）
5. 反馈极性-----瞬时极性法： （1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段。
（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用 + 表示，降低用 － 表示）。 （3）确定反馈信号的极性。 （4）根据Xi 与X f 的极性，确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反馈；Xid 增大为正反馈。 三、反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串联（并联）负反馈。四、负反馈对放大电路性能的影响
1. 提高放大倍数的稳定性 2.
3. 扩展频带 4. 减小非线性失真及抑制干扰和噪声 5. 改变放大电路的输入、输出电阻*串联负反馈使输入电阻增加1+AF倍 *并联负反馈使输入电阻减小1+AF倍 *电压负反馈使输出电阻减小1+AF倍 *电流负反馈使输出电阻增加1+AF倍 五、自激振荡产生的原因和条件 1. 产生自激振荡的原因 附加相移将负反馈转化为正反馈。
2. 产生自激振荡的条件若表示为幅值和相位的条件则为： （七）： 信号的运算与处理 分析依据------ “虚断”和“虚短” 一、基本运算电路 1.反相比例运算电路 R2 =R1//Rf 2.同相比例运算电路 R2=R1//Rf 3.反相求和运算电路 R4=R1//R2//R3//Rf 4.同相求和运算电路 R1//R2//R3//R4=Rf//R55.加减运算电路 R1//R2//Rf=R3//R4//R5二、积分和微分运算电路 1.积分运算 2.微分运算
（八）：信号发生电路. 产生正弦波振荡的条件(人为的直接引入正反馈)自激振荡的平衡条件 :
即幅值平衡条件：
相位平衡条件：
2. 起振条件: 幅值条件 ：
相位条件:
3.正弦波振荡器的组成、分类 *正弦波振荡器的组成(1) 放大电路-------建立和维持振荡。 (2) 正反馈网络----与放大电路共同满足振荡条件。 (3) 选频网络-------以选择某一频率进行振荡。 (4) 稳幅环节-------使波形幅值稳定，且波形的形状良好。 * 正弦波振荡器的分类(1) RC振荡器-----振荡频率较低,1M以下; (2) LC振荡器-----振荡频率较高,1M以上; (3) 石英晶体振荡器----振荡频率高且稳定。 二、RC正弦波振荡电路 1. RC串并联正弦波振荡电路2. RC移相式正弦波振荡电路三. LC正弦波振荡电路 1. 变压器耦合式LC振荡电路 判断相位的方法： 断回路、引输入、看相位2. 三点式LC振荡器 *相位条件的判断------“射同基反”或 “三步曲法”
(1) 电感反馈三点式振荡器(哈特莱电路)(2) 电容反馈三点式振荡器(考毕兹电路)(3) 串联改进型电容反馈三点式振荡器（克拉泼电路）(4) 并联改进型电容反馈三点式振荡器（西勒电路）四、 石英晶体振荡电路 1. 并联型石英晶体振荡器2. 串联型石英晶体振荡器
（九）：直流电源一、直流电源的组成框图· 电源变压器：将电网交流电压变换为符合整流电路所需要的交流电压。 · 整流电路：将正负交替的交流电压整流成为单方向的脉动电压。 · 滤波电路：将交流成分滤掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。 · 稳压电路：自动保持负载电压的稳定。 二、单相半波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV) 2．输出电压的脉动系数S3．正向平均电流ID(AV)4．最大反向电压URM 三、单相全波整流电路 1．输出电压的平均值UO(AV)
2．输出电压的脉动系数S3．正向平均电流ID(AV)4．最大反向电压URM 四、单相桥式整流电路 UO(AV)、S、ID(AV) 与全波整流电路相同， URM与半波整流电路相同。 五、电容滤波电路 1．放电时间常数的取值2. 输出电压的平均值UO(AV)3. 输出电压的脉动系数S 4. 整流二极管的平均电流ID(AV) 六、三种单相整流电容滤波电路的比较
七、并联型稳压电路 1. 稳压电路及其工作原理*当负载不变，电网电压变化时的稳压过程: *当电网电压不变，负载变化时的稳压过程 :
2. 电路参数的计算 * 稳压管的选择 常取UZ=UO；IZM= (1.5~3)IOmax * 输入电压的确定 一般取UI(AV)= (2~3)UO * 限流电阻R的计算R的选用原则是：IZmin<IZ< IZmax。 R的范围是：
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