限幅电路结论

1. 跪求模电实验报告之半波整流、限幅电路、晶体管特性测试三个实验报告，不胜感谢！

一、 实验目的

1.1 观察单相半波、全波整流输入、输出波形。

1.2 了解输入输出电压关系。

二、实验器材

2.1 通用电学实验台。

2.2 万用表一只、示波器一台。

2. 限幅电路工作原理

1）加上的0.7V是二极管的正向压降。
2）如果如上题考虑二极管的正向压降的话，结论应该是：“大于3.7V时输出都是3.7V”。因为输入大于3.7V时，二极管导通了。

3. 在MATLAB仿真中 PI调节器：Kp=3，Ki=200，输出限幅值为10，请问输出限幅值如何设置

你说的是在Simulink下仿真PI调节器嘛？
如果是，Simulink库中有Saturation元件可以用作限幅，你在库中搜索一下吧，好像是Simulink\Nonlinear下

4. 基本积分电路实验报告

课题 函数发生器设计

一、设计任务
设计一个能产生正弦波、方波和三角波的简易函数发生器，该发生器的输出频率可调，幅值可调。输出的信号波形完整不失真，输出阻抗不大于100欧。
二、课题要求
（1）输出波行：正弦波、方波和三角波
（2）输出频率：300HZ--10KHZ可调
（3）输出幅值：30mv-3v可调
（4）输出阻抗不大于100欧
三、电路设计参考结构
分析以上设计任务可知，该设计可以有多种实现方案，下面给出三种电路结构供参考。
参考方案一
该方案（图1.1）特点是：先产生正弦波，而后比较器产生方波；再通过积分器或其它电路产生三角波；最后通过幅值控制和功率放大电路输出信号。此电路的正弦波发生器的设计要求频率连续可调，方波输出要有限幅环节，积分电路的时间参数选择很重要，保证电路不出现积分饱和失真。

图1.1 简易函数发生器参考方案一

参考方案二
方案2见图1.2，其特点是先产生方波，而后通过积分器或其它电路产生三角波，再用有源滤波器产生正弦波；最后通过幅值控制和功率放大电路输出信号。此电路的方波发生器的设计要求频率连续可调，输出要有限幅环节，积分电路的时间参数选择保证电路不出现积分饱和失真。

图1.2 简易函数发生器参考方案二

参考方案三
方案3见图1.3，特点是也先产生方波，而后通过积分器或其它电路产生三角波，再用有源滤波器产生正弦波；最后通过幅值控制和功率放大电路输出信号。此电路的方波发生器的设计要求频率连续可调，输出要有限幅环节，积分电路的时间参数选择保证电路不出现积分饱和失真。

图1.3 简易函数发生器参考方案三

四、报告要求
1、课题的任务和要求。
2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。
3、电路各部分原理分析和参数计算。
4、测试结果及分析：
（1）实测输出频率范围，分析设计值和实测值误差的来源。
（2）对应输出频率的高、中、低三点，分别实测输出电压的峰－峰值范围，分析输出电压幅值随频率变化的原因。
（3）频率特性测试，在低频端选定一个输出幅值，而后逐步调高输出频率，选12～15个测试点，用示波器观测输出对应频率下的输出幅值，填入自己预做的表格，画出电路的幅频特性。
注意：输出幅值一旦选定，在调节输出测试频率点过程中，不能再动！
（4）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。
5、课题总结
6、参考文献

5. 二极管限幅电路工作原理是怎样的

对电路中VD1和VD2作用分析的思路，主要说明。从电路中可以看出，VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组二极管的电路结构一样，这两组二极管在这一电路中所起的作用是相同的，所以只要分析其中一组二极管的电路工作原理即可。集成电路Al的①脚通过电阻Rl与三极管VT1基极相连，显然Rl是信号传输电阻，将①脚上输出的信号通过Rl加到VT1基极(由于在集成电路Al的①脚与三极管VT1基极之间没有隔直电容)。根据这一电路结构可以判断：集成电路Al的①脚是输出信号引脚，而且输出直流和交流的复合信号。确定集成电路Al的①脚是信号输出引脚的目的，是为了判断二极管VD1在电路中的具体作用。

6. 模电基本知识点总结有哪些

模电基本知识点总结：

1、集成运算放大器是一种高增益直接耦合放大器，他作为基本的电子器件，可以实现多种功能电路，如电子电路中的比例，积分，微分，求和，求差等模拟运算电路。

2、运算放大器工作在两个区域：在线性区，他放大小信号；输入为大信号时，它工作在非线性区，输出电压扩展到饱和值。

3、同向放大电路和反相放大电路是两种最基本的线性应用电路。由此可推广到求和，求差，积分，和微分等电路。这种由理想运放组成的线性应用电路输出与输入的关系（电路闭环特性）只取决于运放外部电路的元件值，而与运放内部特性无关。

4、对含有电阻、电容元件的积分和微分电路可以应用简单时间常数RC电路的瞬态相应，并结合理想运放电路的特性进行分析。

5、PN结是半导体二极管和组成其他半导体器件的基础，它是由P型半导体和N型半导体相结合而形成的。绝对纯净的半导体掺入受主杂质和施主杂质，便可制成P型半导体和N型半导体。空穴参与导电是半导体不同于金属导电的重要特点。

6、当PN结外加正向电压（正向偏置）时，耗尽区变窄，有电流流过；而外加反向电压时，耗尽区变宽，没有电流流过或电流极小，这就是半导体二极管的单向导电性，也是二极管最重要的特性。

7. 二极管双限幅电路问题

二极管是一种具有两个电极的器件，它容许电流从一个方向流过，由于这个特点，在电路当中，二极管经常被用来当做反向阻断来使用。利用二极管的两种工作状态，能够形成限幅电路。限幅电路是指对电路中某一点信号幅度大小进行限制，如果信号没有达到规定的大小，那么限幅电路就不会工作。这一过程就称为二极管限幅电路。那么当限幅电路出现问题时，如何进行故障处理呢?

图1 二极管限幅电路
如图1所示是二极管限幅电路。在电路中，A1是集成电路(一种常用元器件)，VT1和VT2是三极管(一种常用元器件)，R1和R2是电阻器，VD1~VD6是二极管。
电路分析思路说明
对电路中VD1和VD2作用分析的思路主要说明下列几点：
从电路中可以看出，VD1、VD2、VD3和VD4、VD5、VD6两组二极管的电路结构一样，这两组二极管在这一电路中所起的作用是相同的，所以只要分析其中一组二极管电路工作原理即可。
集成电路A1的①脚通过电阻R1与三极管VT1基极相连，显然R1是信号传输电阻，将①脚上输出信号通过R1加到VT1基极，由于在集成电路A1的①脚与三极管VT1基极之间没有隔直电容，根据这一电路结构可以判断，集成电路A1的①脚是输出信号引脚，而且输出直流和交流的复合信号。确定集成电路A1的①脚是信号输出引脚的目的是为了判断二极管VD1在电路中的具体作用。
集成电路的①脚输出的直流电压显然不是很高，没有高到让外接的二极管处于导通状态，理由是：如果集成电路A1的①脚输出的直流电压足够高，那么VD1、VD2和VD3导通，其导通后的内阻很小，这样会将集成电路A1的①脚输出的交流信号分流到地，对信号造成衰减，显然这一电路中不需要对信号进行这样的衰减，所以从这个角度分析得到的结论是：集成电路A1的①脚输出的直流电压，不会高到让VD1、VD2和VD3导通的程度。
从集成电路A1的①脚输出的是直流和交流叠加信号，通过电阻R1与三极管VT1基极，VT1是NPN型三极管，如果加到VT1基极的正半周交流信号幅度出现很大的现象，会使VT1的基极电压很大而有烧坏VT1的危险。加到VT1基极的交流信号负半周信号幅度很大时，对VT1没有烧坏的影响，因为VT1基极上负极性信号使VT1基极电流减小。

8. 二极管作用，高手总结一下。谢谢。

通过在BJT上连接Shockley二极管来箝位,使得晶体管在导通状态时其实处于很接近截至状态.从而提高晶体管的开关速度.这种方法 是74LS,74ALS, 74AS等典型数字IC TTL内部电路中使用

二极管的作用总结

二极管的应用
1、检波用二极管

就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。

2、整流用二极管

就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。

3、限幅用二极管

大多数二极管能作为限幅使用。也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。

4、调制用二极管

通常指的是环形调制专用的二极管。就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。

5、混频用二极管

使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。

6、放大用二极管

用二极管放大，大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。

7、开关用二极管

有在小电流下（10mA程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。开关二极管的特长是开关速度快。而肖特基型二极管的开关时间特短，因而是理想的开关二极管。2AK型点接触为中速开关电路用；2CK型平面接触为高速开关电路用；用于开关、限幅、钳位或检波等电路；肖特基（SBD）硅大电流开关，正向压降小，速度快、效率高。

8、变容二极管

用于自动频率控制（AFC）和调谐用的小功率二极管称变容二极管。***厂商方面也有其它许多叫法。通过施加反向电压， 使其PN结的静电容量发生变化。因此，被使用于自动频率控制、扫描振荡、调频和调谐等用途。通常，虽然是采用硅的扩散型二极管，但是也可采用合金扩散型、外延结合型、双重扩散型等特殊制作的二极管，因为这些二极管对于电压而言，其静电容量的变化率特别大。结电容随反向电压VR变化，取代可变电容，用作调谐回路、振荡电路、锁相环路，常用于电视机高频头的频道转换和调谐电路，多以硅材料制作。

9、频率倍增用二极管

对二极管的频率倍增作用而言，有依靠变容二极管的频率倍增和依靠阶跃（即急变）二极管的频率倍增。频率倍增用的变容二极管称为可变电抗器，可变电抗器虽然和自动频率控制用的变容二极管的工作原理相同，但电抗器的构造却能承受大功率。阶跃二极管又被称为阶跃恢复二极管，从导通切换到关闭时的反向恢复时间trr短，因此，其特长是急速地变成关闭的转移时间显著地短。如果对阶跃二极管施加正弦波，那么，因tt（转移时间）短，所以输出波形急骤地被夹断，故能产生很多高频谐波。

10、稳压二极管

是代替稳压电子二极管的产品。被制作成为硅的扩散型或合金型。是反向击穿特性曲线急骤变化的二极管。作为控制电压和标准电压使用而制作的。二极管工作时的端电压（又称齐纳电压）从3V左右到150V，按每隔10%，能划分成许多等级。在功率方面，也有从200mW至100W以上的产品。工作在反向击穿状态，硅材料制作，动态电阻RZ很小，一般为2CW型；将两个互补二极管反向串接以减少温度系数则为2DW型。

11、PIN型二极管（PIN Diode）

这是在P区和N区之间夹一层本征半导体（或低浓度杂质的半导体）构造的晶体二极管。PIN中的I是“本征”意义的英文略语。当其工作频率超过100MHz时，由于少数载流子的存贮效应和“本征”层中的渡越时间效应，其二极管失去整流作用而变成阻抗元件，并且，其阻抗值随偏置电压而改变。在零偏置或直流反向偏置时，“本征”区的阻抗很高；在直流正向偏置时，由于载流子注入“本征”区，而使“本征”区呈现出低阻抗状态。因此，可以把PIN二极管作为可变阻抗元件使用。它常被应用于高频开关（即微波开关）、移相、调制、限幅等电路中。

12、 雪崩二极管 (Avalanche Diode)

它是在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是栾的：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。

13、江崎二极管 （Tunnel Diode）

它是以隧道效应电流为主要电流分量的晶体二极管。其基底材料是砷化镓和锗。其P型区的N型区是高掺杂的（即高浓度杂质的）。隧道电流由这些简并态半导体的量子力学效应所产生。发生隧道效应具备如下三个条件：①费米能级位于导带和满带内；②空间电荷层宽度必须很窄（0.01微米以下）；简并半导体P型区和N型区中的空穴和电子在同一能级上有交叠的可能性。江崎二极管为双端子有源器件。其主要参数有峰谷电流比（IP／PV），其中，下标“P”代表“峰”；而下标“V”代表“谷”。江崎二极管可以被应用于低噪声高频放大器及高频振荡器中（其工作频率可达毫米波段），也可以被应用于高速开关电路中。

14、快速关断（阶跃恢复）二极管 (Step Recovary Diode)

它也是一种具有PN结的二极管。其结构上的特点是：在PN结边界处具有陡峭的杂质分布区，从而形成“自助电场”。由于PN结在正向偏压下，以少数载流子导电，并在PN结附近具有电荷存贮效应，使其反向电流需要经历一个“存贮时间”后才能降至最小值（反向饱和电流值）。阶跃恢复二极管的“自助电场”缩短了存贮时间，使反向电流快速截止，并产生丰富的谐波分量。利用这些谐波分量可设计出梳状频谱发生电路。快速关断（阶跃恢复）二极管用于脉冲和高次谐波电路中。

15、肖特基二极管 （Schottky Barrier Diode）

它是具有肖特基特性的“金属半导体结”的二极管。其正向起始电压较低。其金属层除材料外，还可以采用金、钼、镍、钛等材料。其半导体材料采用硅或砷化镓，多为N型半导体。这种器件是由多数载流子导电的，所以，其反向饱和电流较以少数载流子导电的PN结大得多。由于肖特基二极管中少数载流子的存贮效应甚微，所以其频率响仅为RC时间常数限制，因而，它是高频和快速开关的理想器件。其工作频率可达100GHz。并且，MIS（金属－绝缘体－半导体）肖特基二极管可以用来制作太阳能电池或发光二极管。

16、阻尼二极管

具有较高的反向工作电压和峰值电流，正向压降小，高频高压整流二极管，用在电视机行扫描电路作阻尼和升压整流用。

17、瞬变电压抑制二极管

TVP管，对电路进行快速过压保护，分双极型和单极型两种，按峰值功率（500W－5000W）和电压（8.2V～200V）分类。

18、双基极二极管（单结晶体管）

两个基极，一个发射极的三端负阻器件，用于张驰振荡电路，定时电压读出电路中，它具有频率易调、温度稳定性好等优点。

19、发光二极管

用磷化镓、磷砷化镓材料制成，体积小，正向驱动发光。工作电压低，工作电流小，发光均匀、寿命长、可发红、黄、绿单色光。

钳位 的意思就是说二极管导通的情况下管压被限制在一定电压,无论加多大都不能改变两端的电压

9. 空调的恒温器应用滞回比较器的什么原理

滞回电压比较器
来源：综合电子论坛
滞回电压比较器
从输出引一个电阻分压支路到同相输入端，组成如图11-4-4(a)所示电路。
(a) 电路图 (b) 传输特性
图11-4-4 滞回电压比较器
工作原理
当ui从零逐渐增大，且ui ≤UTH1时，u0=U+om，UTH1称为上限触发电平，或称为上限阈值。UTH1可用叠加原理求出
当输入电压ui ≥UTH1时，u0=U-om。此时触发电平变为UTH2，称为下限触发电平，或下限阈值。
当ui 逐渐减小，且ui=UTH2以前，u0始终等于U-om。当输入电压变化到ui ≤UTH2以后，u0=U+om。因此出现了如图11-4-4(b)所示的滞回特性曲线。
定义二阈值之差△U=UTH1-UTH2为回差电压。
单限比较器和滞回比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测输入电压是否在两个给定电压之间，而窗口比较器具有这一功能。如图所示为一种双限比较器，外加参考电压
，电阻
和稳压管DZ构成限幅电路。
窗口比较器资料原理：
★当输入电压
时，
，所以集成运放A1的输出
，A2的输出
。使得二极管D1导通D2截止，电流通路如图所标注，稳压管DZ工作在稳压状态，输出电压
★当输入电压时，
所以集成运放A1的输出
，A2的输出
。使得二极管D2导通D1截止，电流通路如图所标注，稳压管DZ工作在稳压状态，输出电压
，所以D1和D2均截止，稳压管截止，
URH和URL分别为比较器的两个阈值电压，设URH和URL均大于零，则传输特性如图（b）所示。
通过以上三种电压比较器的分析，可得出如下结论：
☆在电压比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有高电平和低电平两种可能的情况。
☆一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。
☆电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决定于限幅电路；令uN=uP，所求的uI就是阈值电压；uI等于阈值电压时输出电压的跃变方向决定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。