C1、C2和C串联后的总容量为:
故振荡频率fo为:
由上式可以看出,电路改进后的振荡频率fo基本与C1、C2无关,自然也就不会受CBE、CCE的影响了。
4.3石英晶体振荡器
一.石英晶体的特性
1.石英晶体的结构
从一块石英晶体上按一定的方位角切下的薄片称为晶片,再在薄片的两个相对面上喷涂金属层作为极板,然后装上电极引脚和外壳,就构成了石英晶体产品,如图(a)所示,图(b)是石英晶体的电路符号。
2.石英晶体的基本特性和等效电路
石英晶体的基本特性就是具有压电效应。
石英晶体的等效电路如下图(a)所示,图(b)是它的频率特性。
石英晶体可以看成是由L、C、R构成的网络。
从石英晶体的等效电路可以看出,它具有两个谐振频率。
一个是L、C、R支路的串联谐振频率,其大小为:
另一个是并联谐振频率,当频率大于fs时,L、C、R支路呈感性,可与Co发生并联谐振。
其大小为:
对于石英晶体来说,由于Co>>C,故fp≈fs,也就是说,石英晶体的感性区非常窄。
而石英晶体在应用中,通常工作在感性区,故其振荡频率稳定度非常高。
二石英晶体振荡器的工作原理
下图(a)所示的电路是石英晶体振荡器的典型电路,图中,X为石英晶体,它在应用时,工作于感性区,可视为一只电感。
因而可得到交流等效电路如图6-12(b)所示。
不难看出,这是一个电容三点式振荡器,其工作原理完全与电容三点式振荡器相同。
直流稳压
学习要点:
本章主要讲述串联型稳压电源的结构及工作原理。
要求读者重点掌握两方面内容:
1.整流电路与滤波电路的类型及工作原理;2.串联型稳压电路的结构、元件作用及稳压过程。
在学习整流滤波电路时,应借助波形分析法;在分析串联稳压源的稳压过程时,应借助电流、电压及电阻推导法。
4.1串联稳压源的结构
4.2整流与滤波电路
4.3稳压电路
4.1串联稳压源的结构
一.串联稳压源的结构框图
串联稳压源一般由变压电路(变压器)、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成,如图所示。
二.直流稳压源的质量指标
简单提一下即可
4.2整流与滤波电路
整流:
将交流电转化为直流电的过程,实现整流功能的电路叫整流电路。
滤波:
将脉动直流电转化为平滑直流电的过程,实现滤波功能的电路叫滤波电路。
一.整流电路
整流电路的结构比较简单,它是利用二极管的单向导电性来实现整流目的的。
1.半波整流电路
半波整流电路如图(a)所示,图(b)是它的整流波形。
整流二极管VD只让半周通过,在R上获得一个单向电压,实现了整流的目的。
半波整流方式的特点是,削掉半周、保留半周。
若用VO表示vo的
平均值,用V1表示v1的有效值,则VO=0.45V1。
2.全波整流电路
全波整流电路如图所示,变压器次级线圈需要引出一个中心抽头,它把次级线圈分成两个对称的绕组,从而获得大小相等但极性相反的两个电压v1a和v1b。
全波整流电路效率高,VO=0.9V1a。
3.桥式整流电路
桥式整流电路是使用最多的一种整流电路,它由四只二极管构成,这四只二极管接成“电桥”形状,如图所示,故称桥式整流电路。
VD2和VD4将正半周整流。
VD3和VD1将负半周整流。
结果在R上便得到了全波整流电压vo,其波形图和全波整流波形图是一样的。
桥式整流电路的效率也很高,输出电压为:
VO=0.9V1。
二.滤波电路
滤波的任务,就是把整流输出的脉动直流电压中的波动成分尽可能地减小,使其成为比较稳定的直流电压。
1.电容滤波
由于电容器具有充、放电功能,其上电压不能突变,因而可以用来承担滤波任务。
在电源滤波电路中,滤波电容的容量一般选得较大。
1)电容在半波整流电路中的滤波作用
参考下图(a),C为滤波电容,它接在半波整流电路之后,负载电阻R与之并联。
利用C的充、放电特性实现滤波。
通过滤波后的输出电压要比滤波前的输出电压平稳得多。
2)电容在全波和桥式整流电路中的滤波作用
全波整流电路和桥式整流电路的输出电压波形是一样的,经滤波后所获得的直流电压波形也一样。
滤波前和滤波后的电压波形见下图所示。
波形的平滑程度比半波整流电路要好。
电容滤波的主要缺点是:
输出电压随输出电流变化较大,这对变化负载(如功放电路)来说是很不利的。
3.复式滤波
将电阻或电感串在整流电路的输出端,将滤波电容并在负载两端,就可以组成复式滤波器,见教材图7-9。
由电阻、电容构成的复式滤波器称为RC滤波器;由电感、电容构成的复式滤波器称为LC滤波器。
4.3稳压电路
稳压电路的作用:
将滤波后直流电压变为稳定的直流电压。
一.稳压管稳压电路
利用稳压管的稳压特性可以组成最简单的稳压电路,如下图所示。
VD为稳压管,在电路中起稳压作用。
R为限流电阻,在电路中起降压作用,同时可以限制负载电流,当流过负载的电流超过R允许的最大电流时,R会烧断。
二.串联稳压电路
1.基本稳压电路
串联稳压电路的基本结构如图所示,三极管VT为调整管。
由于调整管与负载相串联,所以这种电路称为串联稳压电路。
稳压管VD为调整管提供基极电压,称为基准电压。
电路稳压过程是这佯的:
VI↑→VO↑→VBE↑→IB→VT导通程度减弱→VCE↑→VO↓。
2.带放大环节的稳压电路
若将输出电压的变化量加以放大,再去控制调整管,就能提高对调整管的控制作用,使输出电压的稳定性得到改善。
带放大环节的稳压电路如下图所示。
VT1是调整管;VT2是比较放大管;VD是稳压管,为VT2的发射极提供基准电压,R3、R4构成的电路叫做取样电路,R4上的电压叫取样电压。
当某种原因引起输出电压VO上升时,稳压过程可以表示如下:
VO↑→VB(B点电压)↑→IB2↑→IC2↑→VC2↓→VB1↓→IBl↓→ICl↓→VCE1↑→VO↓