分析2-7-1 串联型下限幅电路的配套程序分析
依据：电压表的电阻很 ，电流表的电阻很 。 依据：滑动变阻器的原理是：通过改变导线的长度来改变接入电路的 ； §7.3.5 串联电路动态分析及计算 [学习目标] 1、理解串联电路的特点，会利用串联电路的特点和欧姆定律进行动态分析和计算。 [重点难点] 重点是串联电路特点的应用。难点是串联电路的动态分析及计算。 [自学质疑] （预习摘录）： 一、知识梳理 （一）电流特点： 串联电路中各处的电流都是 的。 （二）电压特点： 串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之 。 （三）电阻特点： 串联电路的总电阻等于各串联电阻之 。 （四）分压特点： 串联电路中,各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成 。 二、串联电路分析 1、如何识别电路？ 去表法 去掉两只电压表 V1 和 V2，把电流表看做一根导线，该电路是 电路。（选填“串联”或“并联”） 2、电压表 V1 测导体 （选填“R1”或“R2”）两端电压。电压表 V2 测导体 （选填“R1” 或“R2”）两端电压。电流表测 电路的电流。（选填“串联”或“并联”） 3、电压表 V1 和V2 两端的电压分别用 和 表示。电路中的电流用 表示。（选 填 U1 或 U2 或 I 或 I 1 或 I 2） 4、滑动变阻器在电路中有什么作用？ 改变电路中的 和被测导体两端的 ，滑动变阻器两端的电压也随之 （选填 “改变”或“不变），电源电压 （选填“不变”或“变大”或“变小”） U 1/U 2=R 1/R 2 R ＝R 1＋R 2 等效替代 U ＝U 1＋U 2 I ＝I 1＝I 2
依据：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。其中一个电阻增大，串联的总电阻也增大。 R=R1+R2 。同一电源，串联的总电压不变。U=U1+U2 依据：当滑动变阻器的滑片在最右端时，R2 最大，R 总最大，根据 I= ，U 不变，所以电 U R 流最小。 又根据分压公式 U1:U2=R1:R2，U2 分到电压最大，U1 则最小。 依据：滑动变阻器 R2 接入电路的电阻为 0，根据 I= ，U 不变，R 总最小，所以电流最大。 U R R2 接入电阻为零，所以 U2 两端的电压也为 0，所有电压都加在 R1 两端，所以 R1 两端的 电压为电源电压。 依据： 依据： 5、若滑动变阻器滑片向右滑动， 电阻 R2 ， R 1 ， 总电阻 ， 电流表 A 的示 数 ，电压表 V1 的示数 ，电压表 V2 的示数 ，电压表 V1 和 V2 的和 。（选填 “不变”或“变大”或“变小”） 6、当滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中的总电阻 ，此时电路中的电流 ，电 压表 V1 示数 ，电压表 V2 示数 （选填“最大”或“最小）”。 7、当滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的总电阻 ，此时电路中的电流 ， （选填“最大”或“最小）”。电压表 V2 示数为 ，电压表 V1 示数为 。（选填“零”或“电源 电压”） 8、若滑动变阻器滑片向右滑动，电压表 V1 的示数和电流表 A 的示数的比值 ，电压表 V1 和 V2 的示数的和与电流表 A 的示数的比值 （选填“不变”或“变大” 或“变小”） 9、若滑动变阻器滑片向右移动，电压表 V1 示数变化量与电压表 V2 示数变化量的比值将 。 10、若滑动变阻器滑片向右移动，电压表 V 1 示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值将 。 依据：
串联反馈式稳压电路 图XX_01 图XX_01是串联反馈式稳压电路的一般结构图，图中V I 是整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为比较放 大电路，V REF 为基准电压，它由稳压管D Z 与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得（见齐纳二极管一节），R 1 与R 2 组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。 这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJT T与负载串联，故称为串联式稳压电路。输出电压的变化量由反馈 网络取样经放大电路（A）放大后去控制调整管T的c-e极间的电压降，从而达到稳定输出电压V O 的目的。稳压原 理可简述如下：当输入电压V I 增加（或负载电流I O 减小）时，导致输出电压V O 增加，随之反馈电压V F =R 2 V O /（R 1 +R 2 ） =F V V O也增加（F V为反馈系数）。V F与基准电压V REF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使V B和I C减小，调 整管T的c-e极间电压V CE 增大，使V O 下降，从而维持V O 基本恒定。 同理，当输入电压V I 减小（或负载电流I O 增加）时，亦将使输出电压基本保持不变。 从反馈放大电路的角度来看，这种电路属于电压串联负反馈电路。调整管T连接成电压跟随器。因而可得 或
式中A V是比较放大电路的电压增益，是考虑了所带负载的影响，与开环增益A VO 不同。在深度负反馈条件下， 时，可得 上式表明，输出电压V O 与基准电压V REF 近似成正比，与反馈系数F V成反比。当V REF 及F V已定时，V O 也就确定了， 因此它是设计稳压电路的基本关系式。 值得注意的是，调整管T的调整作用是依靠V F 和V REF 之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。如果V O 绝对 不变，调整管的V CE 也绝对不变，那么电路也就不能起调整作用了。所以V O 不可能达到绝对稳定，只能是基本稳定。 因此，图10.2.1所示的系统是一个闭环有差调整系统。 由以上分析可知，当反馈越深时，调整作用越强，输出电压V O 也越稳定，电路的稳压系数g和输出电阻R o 也越 小。 基准电压V REF 是稳压电路的一个重要组成部分，它直接影响稳压电路的性能。为此要求基准电压输出电阻小，温度稳定性好，噪声低。目前用稳压管组成的基准电压源虽然电路简单，但它的输出电阻大。故常采用带隙基准电压源，其电路如图XX_01所示。由图可知，基准电压为 从原理上说，BJT T 3的发射结电压V BE3 可用作基准电压源，但它具 有较高的负温度系数（–2mV/℃），因而必须增加一个具有正温度系数的电压I C2R 2 来补偿。I C2 是由T 1 、T 2 和R e2 构成 的微电流源电路提代。其值为 故基准电压V REF 可表示为
串联反馈型晶体管稳压电路解析分析方法的研究 时间：2009-02-24 15:45:23 来源：ednchina 作者： 1 串联反馈型晶体管稳压电路的计算模型 串联反馈型晶体管稳压电路中含有的元器件种类繁多，把他作为我们研究问题的对象，使得研究结果具有普遍性。串联反馈型晶体管稳压电路如图1所示。图中，Ui为电网电压经变压、整流、滤波后的输出电压值；VT1为调整管，VT2为放大管，VD为稳压管，内阻为r。假设，VT1的参数为rbe1，β1；VT2的参数为rbe2，β2。 根据电路图可知电路有5个独立节点，输入为节点1，输出为节点5，其余节点按顺序标于图中。 根据放大电路导纳矩阵的建立方法，可以对此电路建立计算模型。 (1)首先去掉晶体管VT1和VT2，写出剩余部分电路的导纳矩阵。 (2)按电路中的实际编号，写出晶体管VT1和VT2的节点导纳矩阵。 (3)将YVT1，YVT2按他的元素所在的行、列位置"对号入座"地补入Y0中，得到串联反馈型晶体管稳压电路的节点导纳矩阵：
此导纳矩阵即是用来描述串联反馈型晶体管稳压电路的数学模型。对于稳压电源而言，我们所关心的是稳压电源的输出电压是否恒定、输出电阻是否很小、稳压系数是否很小。有了稳压电源的数学模型，下一步的问题就是如何对数学模型进行求解。 2串联反馈型晶体管稳压电路性能指标的求解 2.1 串联反馈型晶体管稳压电路性能指标的求解 对于直流稳压电路来说，可以假设有两个外加恒流源电流，分别记为Iω1和Iωn，方向以从外节点流入为正。这样整个电路的方程组包括反映信号源和负载的方程各一个。由于对外只有两个节点，可以用两个方程来描述，再考虑外加恒流源和支路电流关系的两个方程，总共6个方程来描述。利用直流稳压电源的节点导纳矩阵，可以得到端口方程： 由于稳压电路有公共点，所以可以求得节点电压列向量： 式中，△为稳压电路节点导纳矩阵的行列式；△11为此导纳矩阵中位于第1行第1列的元素所对应的代数余子式；△n1为此导纳矩阵中位于第n行第1列的元素所对应的代
科学技术学院 SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF NANCHANG UNIVERSITY 《工程训练》报告 REPORT ON ENGINEERING TRAINING 题目：分立式元器件串联反馈型稳压电源 学科部、系：信息学科部自动化系 专业班级：08自动化 学号：7021308055 学生姓名：周全兵 指导教师：何尚平涂剑鹏朱淑云起讫日期：2010-5-17 ~ 2010-5-29
分立式元器件串联反馈型稳压电源专业：08自动化学号：7021308055 学生姓名：周全兵指导教师：何尚平涂剑鹏朱淑云 摘要 当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的特点--电源电路。可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备。 任何一种电路都需要电源，它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，再经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。首先介绍了变压器的基本工作原理及全波整流电路的工作原理，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源，系统地介绍了一些在本次实训中要用到的元器件。同时并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。在完成该电路理论地设计与计算之后，我们又全面学习了Proteus 和Altium Designer两个在电子电路设计与制作中必须熟知的两个软件，实践了PCB制板的全过程。最后，安装元器件，调试，分析，测试性能验收。
年级：九年级教师：鲁乐 串并联电路识别与实物图连接 一．知识呈现 1 电路 把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2 各部分元件的作用 （1）电源：提供电能的装置； （2）用电器：工作的设备； （3）开关：控制用电器或用来接通或断开电路； （4）导线：连接作用，形成让电荷移动的通路 3 电路的状态：通路、开路、短路 （1）通路：处处接通的电路； （2）开路：断开的电路； （3）短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 4电路的基本连接方式： 串联电路 并联电路 5.串并联电路的特点 （一）串联电路 （1）电路连接特点：串联的整个电路只有一条电流的路径，各用电器依次相连，没有“分支点”。 （2）用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中若有一个用电器不工作，其余的用电器无法工作。 （3）开关控制特点：串联电路中的开关控制整个电路，开关位置变了，对电路的控制作用没有影响。即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。 （二）并联电路 （1）电路连接特点：并联电路由干路和几条支路组成，有“分支点”。每条支路各自和干路形成回路，有几条支路，就有几个回路。 （2）用电器工作特点：在并联电路中各用电器之间相不影响。某一条支路中的用电器若不工作，
其他支路的用电器仍能工作。比如教室里的电灯，有一只烧坏，其它的电灯仍然能亮。这就是互不影响。 （3）开关控制特点：并联电路中，干路开关的作用与支路开关的作用不同。干路开关起着总开关的作用，控制整个电路。而各条支路开关只控制它所在的那条支路。 二．识别 1.使用定义法识别串并联电路 若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。 2.使用电流流向法识别串并联电路 从电源的正极（或负极）出发，沿电流流向，分析电流通过的路径。若只有一条路径通过所有的用电器，则这个电路是串联的（如图l所示）；若电流在某处分支，又在另一处汇合，则分支处到汇合处之间的电路是并联的（如图2所示）。 例题1 如图1所示的电路，是判断连接方式是串联还是并联？ 【解析】我们可以在图形上用箭头标 示出电流的路径，电流从电源的正极出 发，若只有一条路径，则是串联，若有两 条或两条以上路径则是并联；图中可以标 示出三条路径，如图2所示，可以用箭头 在图形上标画出来，第一条是从正极→A →L1→B→负极，第二条是正极→A→L2→B →负极，第三条是正极→A→L3→B→负极。所以图中L1、L2、L3组成的是并联电路。 例题2 如图所示电路，判断此电路是串联电路还是并联电路。
1课程设计的目的 通过课程设计，培养综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的实际本领，加深对该课程知识的理解。 主要培养以下能力:查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 为以后的毕业设计奠定了坚实的基础。 2课程设计的题目描述和要求 （1）设计要求 ①直流输出电压U O =20V，最大输出电流I Omax =200mA ②稳定程度：当电网电压变化±10％时，输出电压U O 的变化小于±0.5％；电源内阻RO≤0.5Ω（即I O由变到200mA时，输出电压的变化值△U O≤ 0.5Ω×200mA=0.1V，为输出电压U O=20V的0.5％） ③输出端纹波电压有效值小于5mV ④工作温度：-10℃～+40℃ （2）电路可以达到的技术指标 ①输出电压U O =20V，输出电流I O =0～200mA ②电网电压波动±10％，输出电压变化小于±0.1％ ③电源内阻R O ≤0.1Ω ④输出纹波电压有效值小于2mV 3课程设计报告内容 3.1设计方案的选用和说明 串联型稳压电路：串联型稳压电路是以稳压管稳压电路为基础，利用晶体管的电流放大作用，增大负载的电流；在电路中引入深度电压负反馈使输出电压稳定；并且，通过改变反馈网络参数使输出电压可调。 串联反馈型晶体管稳压电路：工作在放大区的晶体管，它的集-射极之间的
电压U ce 和集电极电流I c 随基极电流I b 的大小而变动。当基极电流I b 增加时，U ce 将减小，I c 将增大，这相当于晶体管集电极与发射极间的电阻减小；而当基极电 流I b 减小时，U ce 将增大，I c 将减小，这就相当于晶体管集电极与发射极之间所 呈现的电阻增大。由此可见，在线性放大区工作的晶体管，在基极电流的控制下，集-射极之间的电阻是可以改变的。所以，晶体管完全可以充当串联反馈型稳压电路的调整元件，称为调整管。用晶体管作调整管的串联反馈型稳压电路叫做反馈型晶体管稳压电路。 所以，可以选用串联型稳压电路来实现对串联反馈调整型稳压电路的设计。 3.2设计方案的各部分工作原理 单相交流电经过电源变压器，整流电路和稳压电路，滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框及各电路的输出电压波形如图3.2.1所示，下面就各部分的作用加以介绍。 图3.2.1 直流稳压电源方框图 直流电源的输入为220V的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的数值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。目前有些电路不用变压器，利用其他的方法升压或者降压。 变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换成直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。半波整流电路和全波整流电路的波形如图中所画。可以看出，它们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作；例如，交流分量会混入输入信号被放大电路放大，甚至在放大电路的输出端所混入的电源交流分量大于有用信号，因而不能直接作为电子电路的供电电源。应当指出，图中整流电路输出端所画波形是未接滤波电路时的波形，输入滤波电路后将有所变化。 为了减小电压的脉动，需要通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。理想
串联电路的动态电路分析 例l如下图所示的电路中，电源电压不变。当开关S由断开到闭合时，电流表A2的示数将________；电压表V示数与电流表A1示数的比值将________。（均选填“变小”、“不变”或“变大”） 分析：当开关S断开时，电阻R1与R2串联，电压表测R1两端的电压；当开关S闭合时，R1与电流表A2被短路，电流表A2表示数变小为零，电压表仍测R1两端的电压，同时也测电源电压。因此，电压表示数变大，R1的电阻不变，根据欧姆定律可知，通过R1的电流变大，即电流表A1变大。 答案：变小，不变 例2 如下图所示的电路中，闭合开关S后，将滑片P向右移动，电流表A的示数将________。则电压表V和电流表A的示数的乘积将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”） 分析：此电路中，电阻R1和R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V测总电压。当滑片P向右移动时，R2接入电路的阻值变大，造成总电阻变大，总电压不变，根据欧姆定律I=U/R可得：电流I变小，即电流表A示数变小。又因为总电压不变，故电压表V与电流表A的示数的乘积将变小。 答案：变小，变小 例3 如图示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V1的示数将________，电压表V2示数的变化值与电流表A示数变化值的比值将________。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
分析：此电路中R 1与R 2串联，电压表V 1测电源两端电压，不会发生改变，电压表V 2测R 2端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P 自左端向中点移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻值小，因而电路中的总电阻变小，又因为电源电压不变，故电路中的电流变大。 总电压相同，R 1两端电压变化量等于R 2。两端电压变化量。 R 1两端电压：U 1=I 1R 1 移动电压：111U I R ''= 111111111()U U I R I R I I R '''-=-=- 11121//R U I U I =??=?? 所以电压表V 2示数的变化值与电流表A 示数变化值的比值将不变。 解答：不变，不变 例4 如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向左移动时，电流表A 的示数将_______，电压表V 与电压表V 1示数的差值跟电压表V 1示数的比值_______。（均选填“变小”、“不变”或“变大”） 分析：此电路中，电阻R 1和R 2串联，电压表V 1测R 1两端的电压，电压表V 2测R 2两端的电压，电压表V 测总电压。当滑片P 向左移动时，R 2接入电路的阻值变小，造成总电阻变小，总电压不变，根据欧姆定律I=U/R 可得：电流I 变大，即电流表A 变大。对于电阻R 1来讲，根据U 1=IR 1可知，R 1不交，I 变大，U 1变大。对于电阻R 2来讲，U 2=U-U 1，总电压不变，U 1变大，U 2变小。 答案：变大，变小
简易串联稳压电源1、原理分析图4－1－1是简易串联稳压电源，T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。由于T1基极电压被D1固定在UD1，T1发射结电压（UT1）BE在T1正常工作时基本是一个固定值（一般硅管为0.7V，锗管为0.3V），所以输出电压UO＝UD1－（UT1）BE。当输出电压远大于T1发射结电压时，可以忽略（UT1）BE，则UO≈UD1。 下面我们分析一下建议串联稳压电源的稳压工作原理：假设由于某种原因引起输出电压UO降低，即T1的发射极电压（UT1）E降低，由于UD1保持不变，从而造成T1发射结电压（UT1）BE上升，引起T1基极电流（IT1）B上升，从而造成T1发射极电流（IT1）E被放大β倍上升，由晶体管的负载特性可知，这时T1导通更加充分管压降（UT1）CE将迅速减小，输入电压UI更多的加到负载上，UO得到快速回升。这个调整过程可以使用下面的变化关系图表示：UO↓→（UT1）E↓→UD1恒定→（UT1）BE↑→（IT1）B↑→（IT1）E↑→（UT1）CE↓→UO↑当输出电压上升时，整个分析过程与上面过程的变化相反，这里我们就不再重复，只是简单的用下面的变化关系图表示：UO↑→（UT1）E↑→UD1恒定→（UT1）BE↓→（IT1）B↓→（IT1）E↓→（UT1）CE↑→UO↓这里我们只分析了输出电压UO降低的稳压工作原理，其实输入电压UI降低等其他情况下的稳压工作原理都与此类似，最终都是反应在输出电压UO降低上，因此工作原理大致相同。从电路的工作原理可以看出，稳压的关键有两点：一是稳压管D1的稳压值UD1 要保持稳定；二是调整管T1要工作在放大区且工作特性要好。其实还可以用反馈的原理来说明简易串联稳压电源的工作原理。由于电路是一个射极输出器，属于电压串联负反馈电路，电路的输出电压为UO＝（UT1）E≈（UT1）B，由于（UT1）B保持稳定，所以输出电压UO也保持稳定。简易串联稳压电源由于使用固定的基准电压源D1，所以当需要改变输出电压时只有更换稳压管D1，这样调整输出电压非常不方便。另外由于直接通过输出电压UO的变化来调节T1的管压降（UT1）CE，这样控制作用较小，稳压效果还不够理想。因此这种稳压电源仅仅适合一些比较简单的应用场合。 2、电路实例图4－1－1是简易串联稳压电源的一个实际应用电路，这个电路用在无锡市无线电五厂生产的“咏梅”牌771型8管台式收音机上。其中T8、DZ、R18构成简易稳压电路，B6、D4～D7、C21组成整流滤波电路。由于T8发射结有0.7V压降，为保证输出电压达到6V，应选用稳压值为 6.7V左右的稳压管。
串联和并联电路图计算题(一)： 基础知识: 1、串联电路： （1）、串联电路的电流特点：I=I 1=I 2（串联电路中各处电流相等） （2）、串联电路的电压特点：U=U 1+U 2（串联电路中总电压等于各部分电压之和） （3）、串联电路的电阻特点：R=R 1+R 2（串联电路中总电阻等于各个电阻之和） （4）、串联电阻具有分压作用：2 121U U R R =（串联电路中电压之比等于电阻之比） （5）、欧姆定律公式： R U I = 111R U I = 222R U I = 2、并联电路： （1）、并联电路的电流特点：I=I 1+I 2（并联电路中总电流等于各支路电流之和） （2）、并联电路的电压特点：U=U 1=U 2（并联电路中总电压等于并联电两端电压） （3）、并联电路的电阻特点：21R 1R 1R 1+=（并联电路中总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和） （4）、并联电阻具有分流作用：222 1I I R R =（并联电路中电流之比等于电阻之比的倒数） （5）、欧姆定律公式：R U I = 111R U I = 222R U I = 3、串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大，原因是相当于增大了导体的长度。 4、并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小，原因是相当于增大了导体的横截面积。 例题分析： 例1. 有一只电灯，电阻是10Ω，正常工作时它两端的电压是5V ，现有一个电压为8V 的电源，要想把灯接在这个电源上且正常发光，应如何连接一个多大的电阻？ 解题：根据题意画出电路图如图： 电阻R 和灯泡L 串联； 灯泡正常工作时电路中的电流：0.5A 105V R U I I L L L R =Ω== = 电阻R 两端的电压：U R =U ﹣U L =8V ﹣5V=3V ， 电阻R 的阻值：Ω=== 60.5A 3V I U R R R 例2．（2011?重庆）从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定．交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于右图所示．电源电压恒为9V ，传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R 2的电阻为80
2020中考物理压轴专题：动态电路分析（含答案） 一、串联电路 1.如图1所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题: (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、R1的连接方式是。 图1 (2)判断电表的测量对象:串联不用分析电流表,各处电流都相等,重点分析电压表,电压表测量两端的电压(并联法)。 (3)判断滑动变阻器滑片P移动时相关物理量的变化情况:电源电压不变,滑片P向左移动时→R接入电路的阻值→电路中的总阻值→电流表的示数→电阻R1两端的电压→电压表V的示数。电压表的示数与电流表的示数的比值(实质是滑动变阻器连入电路中的阻值);电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值(实质是定值电阻R1的阻值)。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的串联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据电源电压不变,确定串联电路电流的变化,再根据串联电路电阻分压(电阻大分得的电压就大),确定定值电阻及滑动变阻器两端电压的变化,根据电功、电功率的公式确定电功、电功率的变化,如图2所示。(先电流后电压、先整体后部分) 滑片的移动方向R滑的变化电路中电流I的变化 定值电阻两端电压U定的变化滑动变阻器两端电压U滑的变化 图2 2.如图3所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,电流表A示数,电压表V1示数,电压表V2示数,电压表V1示数与电流表A示数的比值,电压表V2示数与电流表A示数的比值,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
二、并联电路 3.如图4所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,请回答下列问题:(灯丝电阻不随温度变化) 图4 (1)去表看电路,复杂电路可分别画出等效电路图,电路中的电流有条路径,电阻R、灯泡L的连接方式是。 (2)判断电表的测量对象:并联电路不分析电压表,各支路电压相等且等于电源电压。重点分析电流表,电流表测量的电流。 (3)判断滑动变阻器滑片移动时相关物理量的变化情况(利用并联电路各支路互不影响):电源电压不变→电压表的示数;滑片P向左移动时→滑动变阻器R接入电路的阻值→通过滑动变阻器R的电流、通过灯泡L的电流→灯泡L亮度、电流表A的示数→电路总电阻→电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【规律总结】滑片移动引起的并联电路动态分析:首先确定电阻的变化,根据并联电路各支路电压相等,且等于电源电压,确定电压表示数,根据欧姆定律确定变化支路中电流的变化,其他支路各物理量均不变(快速找出该支路),如图5所示(注:I1为定值电阻所在支路电流,I滑为滑动变阻器所在支路电流)。(先电压后电流,先支路后干路)滑片移动时R滑的变化本支路电阻的变化 本支路中电流的变化干路电流的变化 图5 4.如图6所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向右移动时,电流表A1的示数,电压表V的示数,电流表A2的示数,电压表V示数与电流表A1示数的比值,电压表V示数与电流表A2示数的比值,电路消耗的总功率。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 成绩
目录 第一章设计目的和要求..................................................... 1.1 实验目的 1.2 实验要求 第二章电路原理及分析....................................................... 2.1 题目分析 2.2 电路原理构成 2.3 稳压原理与输出电压的调节 第三章电路设计及构成................................................................ 3.1 设计思想 3.2 原件参数表 第四章仿真分析................................................................ 4.1 静态测量 4.2 动态测量 第五章实验结果分析................................................. 5.1 误差分析 第六章设计小结.................................................
串联反馈型稳压电路 第一章·设计要求和目的 1.1实验目的 （1） 通过实验进一步掌握稳压电路的工作原理。 （2） 学会电源电路的设计与调试方法。 1.2 实验要求 （1） 性能指示要求： a. 输入220V 交流电压，具有输出电压可调功能，输出电压范围3~18V 。 b. 电路具有自身保护功能，具有一定的带负载能力。输出电流大于500mA c. 负载电流为500mA 时，过流保护电路工作 d. 电路具有一定的抗干扰能力 （2） 报告要求： a. 作出电路设计与分析 b. 检验所设计电路是否满足设计要求。若改变电路或元件参数值，写出原因根系及调整后的电路或元件参数值 第二章.题目分析 2.1 电路框图 (1) 电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。 电源变压器: 将交流电网电压v1变为合适的交流电压 整流电路: 将交流电压v2变为脉动的直流电压 滤波电路: 将脉动直流电压v3转变为平滑的直流电压v4 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压vo 的稳定。 四个环节的工作原理如下： 整 流 电 路 滤 波 电 路 稳 压 电 路 v 1 v 2 v 3 v 4 v o
串联反馈式稳压电路
串联反馈式稳压电路 图XX_01 图XX_01是串联反馈式稳压电路的一般结构图，图中V I 是整流滤波电路的输出电压，T为调整管，A为比较放大电路，V REF为基准电压，它由稳压管D Z与限流电阻R串联所构成的简单稳压电路获得（见齐纳二极管一节），R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。 这种稳压电路的主回路是起调整作用的BJT T与负载串联，故称为串联式稳压电路。输出电压的变化量由反馈网络取样经放大电路（A）放大后去控制调整管T的c-e极间的电压降，从而达到稳定输出电压V O的目的。稳压原理可简述如下：当输入电压V I增加（或负载电流I O减小）时，导致输出电压V O增加，随之反馈电压V F=R2V O/（R1+R2）=F V V O也增加（F V为反馈系数）。V F与基准电压V REF相比较，其差值电压经比较放大电路放大后使V B和I C 减小，调整管T的c-e极间电压V CE增大，使V O下降，从而维持V O基本恒定。 同理，当输入电压V I 减小（或负载电流I O 增加）时，亦将使输出电压基本保持不变。 从反馈放大电路的角度来看，这种电路属于电压串联负反馈电路。调整管T连接成电压跟随器。因而可得
或 式中A V是比较放大电路的电压增益，是考虑了所带负载的影响，与开环增益A VO不同。在深度负反馈条件
下，时，可得 上式表明，输出电压V O 与基准电压V REF 近似成正比，与反馈系数F V成反比。当V REF及F V已定时，V O也就确定 了，因此它是设计稳压电路的基本关系式。 值得注意的是，调整管T的调整作用是依靠V F 和V REF 之间的偏差来实现的，必须有偏差才能调整。如果V O 绝 对不变，调整管的V CE也绝对不变，那么电路也就不能起调整作用了。所以V O不可能达到绝对稳定，只能是基本稳定。因此，图10.2.1所示的系统是一个闭环有差调整系统。 由以上分析可知，当反馈越深时，调整作用越强，输出电压V O 也越稳定，电路的稳压系数g和输出电阻R o 也 越小。
. 9.5.1 串联型稳压电路的工作原理 一、基本调整管电路 如下图（a）所示为稳压管稳压电路，负载电流最大变化范围等于稳压管的最大稳定电流和最小稳定电流之差，即（I-I）。ZZM扩大负载电流的最简单方法是：利用晶体管的电流放大作用，将稳压管稳定电路的输出电流放大后，再作为负载电流。电路采用射极输出形式，因而引入了电压负反馈，可以稳定输出电压，如图（b）所示，常见画法如图（c）所示。 其工作原理如下： 调整管：晶体管的调节作用使U稳定，晶体管称为调整管。O要使调整管起到调整作用，必须使它工作在放大状态。 串联稳压电源：由于调整管与负载相串联，故称这类电路为串联型稳压电源。 线性稳压电源：由于调整管工作在线性区，故称这类电路为线性稳压
电源。 二、具有放大环节的串联稳压电路★电路构成 基本调整管稳压电路的输出电压不可调，且输出电压因U的变BE化而变，稳定性较差。为了使输出电压可调，加深电压负反馈，可在基本调整管稳压电路的基础上引入放大环节。 电路如图所示，由调整管、基准电压电路、取样电路和比较放大电路组成。 . . ★稳压原理 当电网电压波动（或负载电阻的变化）使输出电压U上升时，O取样电压U增大，由于稳压管的电压U不变，运放的输入电压 ZN U(=U-U=U-U)增大，使A的输出减小（即调整管的基极电位降ZNPNPN 低），而使调整管T的c-e压降低增大，从而调节输出电压U（=U-U） ceOI减小。使输出电压得到稳定。 可见，电路是靠引入深度电压负反馈来稳定输出电压。
★输出电压的可调范围 当电位器R的滑动端在最上端时，输出电压最小为2 当电位器R的滑动端在最下端时，输出电压最大为2 若R=R=R=300Ω，U=6V，则输出电压9V≤U≤18V。O213Z★调整管的选择 在串联型稳压电路中，调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的保证。调整管一般为大功率管，因而选用原则与功率放大电路中的功放管相同，主要考虑其极限参数I、U 和P。CMCMBRCEO）（◆I 的选取CM调整管中流过的最大集电极电流为 I=I+I R1CmaxLmax其中I为负载电流最大额定值，I为取样、比较放大和基准R1Lmax环节所消耗的电流，通常R上的电流可忽略，所以1I?I LmaxCM ◆击穿电压的选取 . . 当电网电压波动±10%时，稳压电路输入电压U到最大值U，ImaxI同时输出电压又最低时，调整管承受的管压降最大，所以要求调整管击穿电压为 U?U-U OminImax BRCEO ）（◆功率P的选取CM调整管可能承受的最大集电极功耗为 P=U I=（U-U）I Cmax CmaxOminCmaxImax CEmax U是考虑到电网电压波动±10%时，稳压电路输入电
串联和并联电路图练习 题 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电路图练习 题 一、单选题（每题3分，共36分） 1、如图所示电路中，当开关S 1、S 2都闭合时，下列说法正确的是（） A ．只有L 1发光B ．只有L 2发光 C ．L 1、L 2都发光D ．L 1、L 2都不发光 2、如图四个电路图中，与下面实物图对应的是（） 3、如图所示的电路，下列分析正确的是（） A ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2并联 B ．若S 1、S 2、S 3都闭合时，则L 1、L 2串联 C ．S 3断开、S 1、S 2闭合，L 1、L 2并联 D ．S 1闭合、S 2、S 3断开，L 1、L 2串联 4、如图所示的四个电路中，开关能使L 1、L 2两盏灯同时发光和熄灭的是（） 6、关于物体的导电性能，下列说法中正确的是（） A 、导体和绝缘体都容易导电B 、大地、人体、油都是导体 C 、橡胶、塑料、碳都是绝缘体 D 、导体和绝缘体之间没有绝对的界限 7、图中，若L 2的灯丝断了，而电路其他部分完好，则开关S 闭合后（） A ．L 1发光，L 2不发光 B ．L 1不发光，L 2发光 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 A D C B L 2 L 1 S 1 S 3 S 2
C．L 1和L 2 都发光 D．L 1和L 2 都不发光 8、在下图中，两灯泡组成并联的电路的电路图是（） ABCD 12、在图所示的电路中，要使L 1 发亮() A、只闭合开关S 1 B、只闭合开关S 2 C、三个开关都闭合 D、只闭合开关S 2和S 3 二、填空题（每题4分，共16分） 14、公路两旁的路灯采用的是联方式，判断的依据是。 15、下面4个电路中，根据要求填写图号。 （1）、已造成短路的有图，闭合开关S后会出现短路的有图。 （2）、组成串联电路的有图，组成并联电路的有图。 三、作图题 17、（1）将图中的器材用笔画线代替导线，按下列要求连接起来：两灯泡并联，开关控制两个灯泡。（2）画出它的电路图。 18、如图所示。现有一个电池，两个开关和两盏电灯，请你连接好下面 的实物电路图，使S 1闭合时L 1 亮，使S 2 合时L 2 亮。
用三极管V代替图8.2中的限流电阻Ｒ，就得到图8.3所示的串联型三极管稳压电路。 在基极电路中，VDZ与Ｒ组成参数稳压器。 图8.3 串联型三极管稳压电路 2. 工作原理 〔实验〕： ①按图8.3连接电路，检查无误后，接通电路。 ②保持输入电压Ui不变，改变RL，观察U0。 ③保持负载RL不变，改变UL，观察U0。 结论：输出电压U0基本保持不变。 该电路稳压过程如下： （１）当输入电压不变，而负载电压变化时，其稳压过程如下： （２）当负载不变，输入电压U增加时，其稳压过程如下： （３）当ＵＩ增加时，输出电压Ｕ０有升高趋势，由于三极管Ｔ基极电位被稳压管ＤＺ固定，故Ｕ０的增加将使三极管发射结上正向偏置电压降低，基极电流减小，从而使三极管的集射极间的电阻增大，ＵＣＥ增加，于是，抵消了Ｕ０的增加，使Ｕ０基本保持不变．
上述电路虽然对输出电压具有稳压作用，但此电路控制灵敏度不高，稳压性能不理想。 8.3.2 带有放大环节的串联型稳压电路 1．电路组成 在图8.3电路加放大环节．如图8.4所示。可使输出电压更加稳定。 图８．４带放大电路的串联型稳压电路 取样电路：由Ｒ1、ＲP、Ｒ2组成，当输出电压变大时，取样电阻将其变化量的一部分送到比较放大管的基极，基极电压能反映出电压的变化，称为取样电压；取样电压不宜太大，也不宜太小，若太大，控制的 灵敏度下降；若太小，带负载能力减弱。 基准电路：由ＲZ、VDＺ组成，给V２发射极提供一个基准电压，ＲZ为限流电阻，保证VDＺ有一个合 适的工作电流。 比较放大管V2：Ｒ4既是V２的集电极负载电阻，又是V１的基极偏置电阻，比较放大管的作用是将输出电压的变化量，先放大，然后加到调整管的基极，控制调整管工作，提高控制的灵敏度和输出电压的稳定 性。 调整管V１：它与负载串联，故称此电路为串联型稳压电路，调整管V１受比较放大管控制，集射极间相 当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的波动。 2．工作原理 （１）当负载RL不变，输入电压ＵＩ减小时，输出电压U０有下降趋势，通过取样电阻的分压使比较放大管的基极电位ＵＢ２下降，而比较放大管的发射极电压不变（ＵＥ２＝ＵＺ），因此ＵBE2也下降，于是比较放大管导通能力减弱，ＵC2升高，调整管导通能力增强，调整管Ｖ1集射之间的电阻ＲCE1减小，管压降ＵCE1下降，使输出电压Ｕ0上升，保证了Ｕ0基本不变。其过程表示如下： （2）当输入电压不变，负载增大时，引起输出电压有增长趋势，则电路将产生下列调整过程： 当负载RL减小时，稳压过程相反。
§7.3.5 串联电路动态分析及计算 [学习目标] 1、理解串联电路的特点，会利用串联电路的特点和欧姆定律进行动态分析和计算。 [重点难点] 重点是串联电路特点的应用。难点是串联电路的动态分析及计算。 [自学质疑]（预习摘录）： 一、知识梳理 （一）电流特点： 串联电路中各处的电流都是的。 （二）电压特点： 串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之。 （三）电阻特点： 串联电路的总电阻等于各串联电阻之。 （四）分压特点： 串联电路中,各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成。 二、串联电路分析 1、如何识别电路？去表法 去掉两只电压表V1和V2，把电流表看做一根导线，该电路是电路。（选填“串联”或“并联”）依据：电压表的电阻很，电流表的电阻很。 2、电压表V1测导体（选填“R1”或“R2”）两端电压。电压表V2测导体（选填“R1”或“R2”）两端电压。电流表测电路的电流。（选填“串联”或“并联”） 3、电压表V1和V2两端的电压分别用和表示。电路中的电流用表示。（选填U1或U2或I或I1或I2） 4、滑动变阻器在电路中有什么作用？ 改变电路中的和被测导体两端的，滑动变阻器两端的电压也随之（选填“改变”或“不变），电源电压（选填“不变”或“变大”或“变小”） I＝I1＝I2 U＝U1＋U2 U1/U2=R1/R2 等效替代R＝R1＋R2
5、若滑动变阻器滑片向右滑动，电阻R2 ，R1 ，总电阻，电流表A 的示数，电压表V1的示数，电压表V2的示数，电压表V1和V2的和。（选填“不变”或“变大”或“变小”） 6、当滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中的总电阻，此时电路中的电流，电压表V1示数，电压表V2示数（选填“最大”或“最小）”。 7、当滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的总电阻，此时电路中的电流，（选填“最大”或“最小）”。电压表V2示数为，电压表V1示数为。（选填“零”或“电源电压”） 8、若滑动变阻器滑片向右滑动，电压表V1的示数和电流表A的示数的比值 ，电压表V1和V2的示数的和与电流表A的示数的比值（选填“不变”或“变大”或“变小”） 9、若滑动变阻器滑片向右移动，电压表V1示数变化量与电压表V2示数变化量的比值将_________。 10、若滑动变阻器滑片向右移动，电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值将。
知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo 的变化，从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。
工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时，串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R