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常见线路结构:脉冲、微分、积分电路

2020/07/25
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昨天看到留言,有些同学终于完成了高中的学业,准备步入大学殿堂,这里首先祝福每一个考生取得好的成绩,留言里说想了解一些电路知识,询问我有没有相关的资料可以提供。

那这里我就先简单的讲几个我们常见的线路结构。

脉冲电路:我们平常的开关电源主要分为两种电路,模拟电子电路数字电子电路,这两者之间的区别就在于它们处理加工的对象不同,模拟电子电路是由电源,放大器振荡器和调制电路组成的用来加工和处理连续变化的模拟信号的电路;而数字电路包含脉冲电路和数字逻辑电路,脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整型的电路,比如我们家里用的电子钟表、电子玩具、电子医疗器械、报警器和定时器等等都要使用到脉冲电路。

电脉冲有各种形态,我们最常使用到的就是矩形,当然还有三角形、锯齿波、钟型、阶梯型、尖顶型等形态。

我们通常使用的矩形脉冲,我们用 Um 代表脉冲幅度;用 T 代表周期;用 f 代表频率;用 Tr 代表脉冲前沿;用 Tf 代表后沿;用 Tk 代表脉冲宽度。

脉冲电路主要就是控制电路晶体管开关状态,所以有时我们也称脉冲电路为开关电路。   

最基本的脉冲电路如下所示:

 

微分电路是脉冲电路中最常用的波形变换电路,它和放大电路的 RC 耦合电路非常相似,线路如下图所示:

 

当时间常数 :τ=RC<<t k 时,输入矩形脉冲由于电容充放电极快,所以输出可以得到一对尖峰脉冲,输出脉冲与输入脉冲极性相同;我们通常将这种线路运用于触发或者计数作用。

积分线路是有微分线路转换而来的,就是将线路中的 R 和 C 对调,并且让 τ=RC>>t k  ,线路如下所示:

 

和微分线路不同,积分线路输入脉冲要经过后提供给电容充电,所以输出会得到一个幅度较低的近似于三角波的脉冲波形。

限幅线路主要是限制电路中脉冲幅值,我们通常简单称为削波器,主要依靠二极管的单向导通性能,将不需要的脉冲波削掉,线路如下图所示:

 

上图是二极管和电阻组成的上限幅电路,目的就会将正向脉冲削掉,如果我们将二极管反接,那么就会组成下限幅电路;当然我们也可以使用三极管进行限幅操作。

钳位电路,目的就是将脉冲电压维持在某个数值上而保持波形不变的电路,最常见的就是家里电视机上为了防止电视信号在传输过程中造成失真,就会使用钳位电路将传输波形顶部牵掣在某个固定电平上,这样可以使脉冲方波恢复原样。

在开关电源中,最基本的钳位电路就是采用稳压二极管来将电压固定在某一个值。

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公众号开关电源解析主笔,开关电源工程师,从事电源行业8年,擅长高功率工业电源的设计调试,主要关注领域为集成电路,数字电路,人工智能电源等等,目前专注于手机充电器和液晶显示器的领域,希望分享自己的电源知识,为想要从事电源行业的人才提供一个敲门砖。