电路设计基础

发布时间:2026/7/20 10:37:31
电路设计基础 一、三极管NPN型N型 PNP型P型注负载不要放在be回路里否则负载电压的波动容易导致Vbe不稳从而三极管容易进入放大状态ce电阻增大既影响负载供电又导致三极管温度过高三极管的核心功能是“用小电流Ib控制大电流Ic”正确的接法是把负载放在集电极c回路或发射极e回路上由Ic或Ie驱动be回路只提供控制信号不应承担功率输出。原因N型三极管加下拉电阻P型三极管加上拉电阻二、MOS管、MOS管的基本结构MOS管由四个部分组成源极(S)、栅极(G)、漏极(D)和衬底(P)。这些部分之间原本处于绝缘状态但会形成寄生电容。在NMOS管中衬底通常采用P型半导体材料而源极和漏极则为N型半导体。由于源极与衬底通过导线短接因此仅在衬底与漏极之间存在寄生二极管相当于源极与漏极间存在寄生二极管。PMOS管的情况恰好相反衬底采用N型半导体源极和漏极则为P型半导体其寄生二极管的方向也相应相反。、MOS管的导通条件、注意事项当开关闭合时栅极电压为5V源极接地为0V此时MOS管导通。随着DS导通源极电压逐渐上升导致Vg-Vs差值减小。当该差值低于导通电压时 MOS管进入放大区并停止导通。为了维持持续导通需要提高栅极电压但这会增加成本。因此采用电容的自举特性电池5V相当于电容正极比负极高5V使得Vg始终比Vs高5V。当MOS管导通时若Vs升至12V栅极电压(Vg)将被抬升至17V。4、MOS管的电流可以在DS之间双向流动三、比较器1、什么是比较器2、使用比较器的注意事项3、比较器的输入信号范围4、如何解决比较器的颤振问题当输入比较端/基准端 出现噪音的时候 比较器会出现输出颤振表现为输出电平在高低状态间频繁、快速翻转无法稳定输出单一逻辑电平。 2、解决 —— 添加回滞电路回滞电路迟滞电路通过正反馈机制工作当比较器首次触发输出后电流经回滞电路补充比较器输入电流增大输入信号与基准电压的差值避免噪声导致的小幅波动触发输出翻转以此抑制颤振。正反馈电阻取值一般为里面R的100倍四、运放1、运放的常见作用2、运放虚短的根本原因GAIN运放放大倍数一般十万倍百万倍3、运放虚断的根本原因4、同相放大电路的推导根据虚短虚断推导可得VoutVin(1R1/R2) R1为靠近GND的电阻、反向放大电路的推导根据虚短虚断推导可得VoutR2R1*Vin R1为靠近Vin的电阻6、单电源反向放大电路根据虚短虚断推导可得Vout5*Vin*(R2/R1)7、差分放大电路根据虚短虚断推导可得Vout-Vin -Vin-*(R2/R1) 有负号是因为图中输入写反8、低端电流采样原理9、高端电流采样原理五、恒流源电路1、工作原理电流恒定如图电流计算出恒定为0.5A六、直流稳压电源工作原理1、带反馈的直流稳压电源2、不带反馈的直流稳压电源七、buck工作原理当开关管导通时输入电源向电感充电电感储能同时给电容和负载供电当开关管关断时电感通过续流二极管释放能量继续给电容和负载供电。通过控制开关管的导通与关断时间比例占空比可以调节输出电压的大小输出电压与输入电压的关系满足VoutD×Vin​其中D为占空比VinVin​为输入电压VoutVout​为输出电压添加的续流二极管可以解决开关断开时电感因没有回路而产生的巨大感生电压八、boost电路工作原理当开关管导通时输入电源给电感充电电感储存能量此时电容给负载供电当开关管关断时电感中的电流不能突变电感与输入电源共同通过二极管给电容充电并给负载供电。通过控制开关管的导通与关断时间比例实现输出电压的提升输出电压与输入电压关系满足VoutVin/1−D,D为占空比