电子设计基础教程

电子设计与制作

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模拟电子线路设计 数字电子线路设计

第1章

模拟电子线路设计

1.1 常用模拟集成电路介绍 1.1.1 模拟电路简介的分类 模拟电路是一种能够处理模拟信号的电子电路， 其输出信号一般是输入信号的线性函数。处理的 信号在时间和幅值上都是连续的。构成模拟电路 的主要器件——有源器件，主要有三极管、场效 应管和线性集成电路等。按频率分类，有直流电 路、低频电路、高频电路和全频带电路等。3

集成电路分为单片线性集成电路和混合集成电 路。线性集成电路按用途可分为运算放大器、功 率放大器、集成稳压器和高频放大器等。 1.1.2 集成运算放大器 1、集成运算放大器简介 集成运算放大器基本实现了标准化，只要功能 相同，参数相近的同型号器件，不论是何公司的 产品，都可以互换，能否为各种各样的模拟电路 选择最合适的运算放大器代表了一个电子工程师 能力的强弱和水平的高低。

通用双极性运算放大器有：μA741、 LM301等。双运放有RC4558等。 低噪声运算放大器适合用作放大器的前级 放大，如：NE5532、NE5534等。 高输入运算放大器分Bi—FET运算放大器和 Bi—MOS运算放大器，如：TL081、 CA3140等。 高速宽带运算放大器的压摆率为10MV/s、 带宽为10MHZ以上的运算放大器，如： LM318和HA2500等。5

高精度运算放大器具有低失调电压和低失 调电压温飘，适用于放大热电偶输出的微 弱信号，如：μA725、OP07、AD625等 低功耗运算放大器通常有两类：一类是不 需要采取外围措施就能达到低功耗，如： μPC253;另一类是通过外部设定的可编程 型。 运算放大器的工作电压大多使用±15V电源， 输出电流在±5mA—±25mA之间。高压运 算放大器的工作电压上限为±30V—±40V。6

2、集成运算放大器产品数据手册的使用 (1)输入失调电压VIO和输入失调电流IIO; (2)输入偏置电流；IIB (3)最大额定值，有：最大电源电压，如 ±18V;最高工作温度，如70℃; (4)共模抑制比，CMRR = |AVD| / |AVC|; (5)温度漂移，有输入失调电压温飘△VIO / △t和输入失调电流温飘△IIO / △t; (6)开环差模电压增益；AVD7

(7)输入、输出阻抗； (8)转换速率SR =(dVO / dt)和单位增益 带宽BWG 。 3、运算放大器构成的常用模拟电路 (1)反相、同相放大电路； (2)加法电路； (3)减法电路； (4)低通滤波器和高通滤波器； (5)比较电路； (6)滞回比较电路；8

(7)仪用放大电路； (8)输出电流增大电路； (9)交流—直流变换电路； (10)电流检测电路； (11)峰值检测电路。 1.1.3 集成功率放大

电路 1、集成功率放大电路简介 2、集成功率放大电路产品数据手册的使用9

(1)电源电压范围； (2)静态电源电流； (3)频带宽度 3、集成功率放大电路构成的常用模拟电路 (1)基本功率放大电路； (2)高电压增益功率放大电路。

1.1.4 集成稳压电路 1、集成稳压电路简介 线性集成稳压电路是电子电流中常用的 一种稳压电路，具有结构简单，调节方便， 输出电压稳定性高和纹波电压小的特点。 只有输入、输出和公共端，称为三端稳压 器。

(1)三端固定输出集成稳压器 78××:输出正电压 79××:输出负电压 输出电压等级10个(对应××): 05、06、08、09、10、12、15、18、 (20)、24V 输出电流等级： L:0.1A,例：78L05,+5V 0.1A M :0.5A 例：78M12,+12V 0.5A12

N:1.0A 无标：1.5A 例：7915,-15V 1.5A T :3A H :5A P:10A 注：使用中一定要注意功耗不能超过允许的 最大值，功耗较大时，要外加散热片。

(2)三端可调输出集成稳压器 LM117/217/317:输出正电压 LM137/237/337:输出负电压 输出电压范围：1.2V~37V 输出电流等级：L(0.1A)、M (0.5A)、 无标(1.5A) 例：LM317:+1.2V~37V 1.5A、 LM317M:+1.2V~37V 0.5A、 LM337L: -1.2V~37V 0.1A14

2、集成稳压电路产品数据手册的使用 (1)输入输出压差，一般要求大于3V; (2)电压和负载调整率 (3)最小负载电流，LM317在使用中，最小 负载电流应大于5mA。 3. 集成稳压电路构成的常用模拟电路 (1)78XX和79XX典型应用电路； (2)LM317典型应用电路； (3)程序控制稳压电路。15

1.2 模拟电路设计举例 1.2.2 简易浴室水温控制电路 1、设计任务和要求 (1)设计任务 设计一个简易浴室水温控制电路。该电 路能够将水温控制在一个合适的范围，并 能够手动调温。 (2)设计要求16