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第1篇 电子元器件与基本电子线路2

第1章 电子元器件性能分析2

1.1 二极管2

1.1.1 二极管的反向恢复特性2

1.1.2 二极管的正向电压特性与肖特基二极管6

1.1.3 中、小功率二极管的外形与引脚功能7

1.2 晶体管8

1.2.1 共发射极电流增益（hfe）多大为好8

1.2.2 开关的应用8

1.2.3 线性应用8

1.2.4 高频应用9

1.2.5 功率应用10

1.3 功率晶体管10

1.3.1 功率晶体管特性分析10

1.3.2 双极型晶体管的封装与引脚功能11

1.4 功率MOSFET12

1.4.1 功率MOSFET的原理分析12

1.4.2 功率MOSFET的应用注意事项16

1.4.3 功率MOSFET的封装与引脚功能17

1.5 电源旁路电容器的作用及其对输入旁路电容器的电参数要求17

1.6 铝电解电容器18

1.6.1 购买铝电解电容器时需要注意的问题18

1.6.2 铝电解电容器在应用中需要注意的问题21

1.7 其他电容器22

第2章 基本电子线路单元设计与制作23

2.1 为单片机供电的5V电源的制作23

2.1.1 稳压器的选择23

2.1.2 整流器电路的选择23

2.1.3 整流变压器的选择24

2.1.4 滤波电容器的选择26

2.1.5 热设计26

2.1.6 其他元件的选择26

2.1.7 整机完整电路26

2.2 为运算放大器供电的对称电源的制作27

2.2.1 集成稳压器的选择27

2.2.2 整流器电路与元件的选择27

2.2.3 整流变压器的选择28

2.2.4 滤波电容器的选择28

2.2.5 热设计28

2.2.6 整机完整电路28

2.2.7 其他电路元件的选择29

2.2.8 电路调节要点29

2.3 数字控制的0～25V/1A可调稳压电源的制作29

2.3.1 稳压器的选择30

2.3.2 是电位器调节输出电压还是数字控制输出电压30

2.3.3 控制方式和步进电压的选择31

2.3.4 输出电压检测电阻的参数选择31

2.3.5 如何调节到0V32

2.3.6 继电器的控制32

2.3.7 整流器电路与滤波电容器的选择33

2.3.8 整流变压器的选择与输出电压切换33

2.3.9 热设计35

2.3.10 其他电路元件的选择35

2.4 程控模块与继电器切换电路的制作35

第2篇 数字控制与数字显示38

第3章 用硬件电路数控的实现方案精解38

3.1 用硬件电路数控技术问题的提出及设计思路38

3.2 用硬件电路数控技术的最简单的实现方式39

3.2.1 拨码开关简介39

3.2.2 利用拨码开关实现数字控制电路单元40

3.3 用硬件电路程控及数控技术的硬件电路设计41

3.3.1 十进制加减计数器简介42

3.3.2 利用十进制加减计数器级联构成十进制多位计数器单元44

3.3.3 溢出的防止45

3.4 按键输入抖动的消除46

第4章 数字显示47

4.1 电压的数字显示47

4.1.1 应用商品数字电压表的数字显示47

4.1.2 自制数字电压表48

4.2 电流的数字显示49

4.2.1 数字电压表的量程49

4.2.2 电流检测电阻50

4.2.3 数字电压表的电源50

4.2.4 交流电流的测量51

第3篇 放大器的设计54

第5章 从晶体管放大器到集成运算放大器54

5.1 简单的晶体管放大器存在的问题54

5.2 为了消除简单的晶体管放大器存在的问题而采用的措施55

5.3 晶体管差分放大电路不能完全消除直流偏置对输出的影响56

5.4 在放大器中引入负反馈57

5.4.1 负反馈的作用及对放大器的要求57

5.4.2 负反馈需要付出的代价58

5.4.3 负反馈不能解决所有问题59

5.5 集成运算放大器的优势59

5.5.1 集成运算放大器构成的电路具有几乎完美的功能59

5.5.2 集成运算放大器可以完成“所有的”模拟电路功能60

5.5.3 集成运算放大器可以尽可能地简化电路61

5.5.4 集成运算放大器构成的电路性价比是最高的62

5.5.5 集成运算放大器可以提高电子工程师的工作效率63

5.5.6 集成运算放大器的通用性63

5.6 集成运算放大器的分类65

5.6.1 通用型65

5.6.2 高精度或精密型65

5.6.3 高输入阻抗型66

5.6.4 高速或宽带型66

5.6.5 功率型66

5.6.6 高压型67

5.6.7 低功耗型67

5.6.8 微功耗型67

5.6.9 满幅输出型67

5.6.10 极低工作电压型67

5.6.11 比较器67

第6章 与电子设计相关的运算放大器部分电路设计制作精解69

6.1 仪表放大器原理69

6.1.1 差动放大器参数70

6.1.2 高输入阻抗的获得70

6.1.3 同相并联差动放大器71

6.1.4 仪表放大器的集成化73

6.2 电子设计竞赛中仪表放大器的解决方案详解73

6.2.1 元器件参数的选取与确定74

6.2.2 工艺结构的确定75

6.2.3 测量放大器的电磁兼容与电路板设计75

6.2.4 制作调试要点76

6.3 宽带放大器77

6.3.1 宽带放大器对集成运算放大器的要求77

6.3.2 采用放大器级联的方式可以获得更宽的带宽78

6.3.3 级联放大器设计、制作与调试的要点81

6.3.4 可能使级联放大器带宽变窄的原因81

6.4 比较器的应用82

6.4.1 集成运算放大器用作比较器存在的问题82

6.4.2 比较器的典型应用83

6.4.3 比较器应用时需要注意的问题85

第4篇 函数发生器89

第7章 应用ICL8038的函数发生器的电路设计89

7.1 ICL8038的函数发生器介绍89

7.1.1 基本原理与框图89

7.1.2 引脚功能89

7.1.3 基本参数91

7.2 ICL8038函数发生器的典型应用电路92

7.3 占空比控制93

7.4 ICL8038函数发生器的频率调制与扫频94

7.4.1 频率调制与扫频94

7.4.2 20Hz～20kHz函数发生电路94

7.4.3 正弦波输出缓冲95

7.4.4 带有锁相环的函数发生电路95

第8章 应用MAX038的函数发生器的电路设计97

8.1 函数发生电路MAX038详解97

8.1.1 封装、引脚功能及内部原理框图97

8.1.2 基本功能的实现99

8.1.3 MAXIM的评估电路101

8.2 应用函数发生电路MAX038的频率及占空比的数字控制105

8.2.1 频率的数字控制105

8.2.2 占空比的数字控制106

8.3 应用函数发生电路MAX038实现正弦波、方波和三角波发生电路107

8.4 耳机放大器的利用108

8.4.1 耳机放大器简介108

8.4.2 耳机放大器TPA152基本电路108

8.4.3 耳机放大器TPA152性能分析110

8.4.4 TPA152作为驱动放大器的应用111

第9章 数字函数发生器电路设计113

9.1 利用计数器、EPROM、DAC的思路113

9.2 基本设计思路113

9.3 基本电路结构114

9.4 EPROM中的函数表格115

9.5 提高频率的思路119

9.6 本章小结121

第5篇 D类与数字音频功率放大器124

第10章 开关型功率放大器设计精解124

10.1 开关型音频功率放大器基本原理124

10.2 开关型音频功率放大器的基本实现124

10.3 应用通用集成电路实现开关型音频功率放大器124

10.3.1 三角波发生电路124

10.3.2 PWM调制的电路结构125

10.3.3 输出级与输出滤波器的电路结构126

10.3.4 完整电路127

10.3.5 信号变换电路128

10.3.6 本章小结128

第6篇 开关电源的设计130

第11章 电子设计竞赛中开关电源的常规解决方案精解130

11.1 电子设计竞赛中开关电源的特点130

11.2 开关电源基础130

11.2.1 基本变换器及特点130

11.2.2 开关电源的基本电路结构131

11.3 开关电源的损耗与效率分析133

11.3.1 开关元件的开关损耗133

11.3.2 开关元件的导通损耗134

11.3.3 磁性元件损耗134

11.3.4 电路结构对效率的影响134

11.3.5 工作状态对效率的影响135

11.4 单端开关电源的软开关技术分析135

11.4.1 准谐振技术135

11.4.2 有源钳位技术136

11.5 桥式零电压开关技术136

11.6 半桥自然零电压开关变换器136

11.7 推挽式100％占空比的隔离型变换器138

11.7.1 感性负载的100％占空比变换器139

11.7.2 自然零电压开关的要点139

11.8 半桥LLC谐振变换器140

11.9 全桥移相零电压开关技术140

11.9.1 移相控制全桥变换器主电路140

11.9.2 移相控制全桥变换器的工作原理与展宽的电压、电流波形的相位关系141

11.10 全桥零电压开关144

11.11 开关型电源的低噪声设计144

11.12 利用UC3843控制MOSFET构成升压型DC/DC转换器144

11.12.1 电路结构的确定144

11.12.2 控制电路的选择146

11.12.3 电路参数的设计146

11.12.4 DC/DC变换器的完整电路149

11.12.5 电路板图设计149

11.12.6 电路的调试149

第12章 2007年竞赛试题开关稳压电源设计分析150

12.1 试题150

12.2 电源变压器与整流滤波电路解析152

12.2.1 整流电路结构的选择152

12.2.2 整流器的选择152

12.2.3 滤波电容器的选择153

12.2.4 整流输出电压153

第13章 2007年电子设计竞赛试题应用升压型变换器的解决思路154

13.1 电路154

13.2 电路参数设计154

13.2.1 电路工作状态的选择154

13.2.2 主要元件的选择157

第14章 利用PWM控制IC与带有隔离变压器的推挽变换器的解决方案详解161

14.1 基本参数的确定161

14.2 电路及参数的确定161

14.2.1 开关管最大电流161

14.2.2 负载临界电流和变压器激磁电流162

14.3 主要元件参数的选择162

14.3.1 开关管的选择162

14.3.2 输入旁路电容器的选择162

14.3.3 变压器参数设计163

14.3.4 输出整流器的选择165

14.3.5 输出滤波电容器的选择165

14.3.6 输出滤波电感器的选择165

14.3.7 其他电路参数的选择165

14.3.8 其他165

第15章 利用PWM控制IC与带有自耦变压器的推挽变换器详解166

15.1 电路与电路原理166

15.1.1 电路166

15.1.2 电路原理166

15.2 基本参数的确定168

15.2.1 开关管最大电流168

15.2.2 负载临界电流和变压器激磁电流168

15.3 主要元件参数的选择168

15.3.1 开关管的选择168

15.3.2 输入旁路电容器的选择169

15.3.3 变压器参数设计169

15.3.4 输出整流器的选择171

15.3.5 输出滤波电容器的选择171

15.3.6 输出滤波电感器的选择171

15.3.7 其他电路参数的选择172

第16章 电子设计竞赛中开关电源的特殊解决方案精解173

16.1 低纹波电压开关稳压电源设计实例（应用准谐振技术）173

16.1.1 NCP1207简要原理173

16.1.2 应用NCP1207A/B需要考虑的问题177

16.1.3 用NCP1207A/B构成的准谐振式开关电源设计186

16.2 应用SEPIC变换器的解决方案190

16.2.1 SEPIC变换器的演化过程与原理190

16.2.2 芯片的选择与芯片简介191

16.2.3 应用电路194

16.2.4 参数的确定194

第7篇 逆变器与取能技术198

第17章 模拟正弦波逆变器电源的设计198

17.1 非常规思路的单相正弦波逆变电源设计（D类音频功率放大器的应用）198

17.2 LM4651/2简介198

17.3 应用LM4651/2的解决方案详解203

第18章 三相正弦波逆变电源设计209

18.1 获得相差120°三相正弦波信号是关键209

18.2 利用锁相环获得相差为120°的三相正弦波信号209

18.3 三相正弦波逆变器的驱动技术211

18.3.1 大占空比及自举元件性能的影响212

18.3.2 瞬态共同导通问题212

18.4 驱动电路的实现216

18.4.1 光电耦合器与栅极驱动模块的组合216

18.4.2 栅极驱动能量变压器与栅极控制信号变压器的组合217

第8篇 驱动224

第19章 LED驱动与调光224

19.1 HB LED电气特性224

19.2 LED驱动特性要求229

19.3 LED驱动电路的最简单实现方案229

19.3.1 适用于LED驱动电路的DC/DC变换器所需要的功能229

19.3.2 选择DC/DC控制芯片还是选择单芯片DC/DC变换器230

19.3.3 一般的DC/DC控制芯片及单芯片DC/DC变换器具有的功能分析230

19.4 MC34063基本性能分析231

19.4.1 MC34063简介231

19.4.2 MC34063特性分析232

19.5 MC34063内部工作原理234

19.5.1 振荡器234

19.5.2 内部电压基准234

19.5.3 比较器234

19.5.4 锁存器235

19.5.5 输出级235

19.5.6 MC34063应用电路的基本设计方法235

19.5.7 各生产厂商的MC34063的对照与代换235

19.6 利用MC34063实现LED驱动电路的电路拓扑分类和基本要求235

19.7 12V电池供电的降压型HB LED驱动电路设计详解236

19.7.1 确定可以串联多少只HB LED236

19.7.2 电路的确定236

19.7.3 电感取值与设计237

19.7.4 限流电阻的取值237

19.7.5 续流二极管的选择238

19.7.6 电源输入旁路电容器和输出滤波电容器的选择238

19.7.7 驱动单只HB LED238

19.7.8 驱动200mA的HB LED需要修改的参数238

19.7.9 是否必须具有输出电压限制功能的分析238

19.7.10 输出滤波电容器是否可以取消239

19.7.11 12V直流电源供电的HB LED驱动电路设计239

19.8 24V蓄电池供电的HB LED驱动电路设计239

19.8.1 确定可以串联多少只HB LED239

19.8.2 电路的确定239

19.8.3 24V直流电源供电的HB LED驱动电路设计详解240

19.9 应用MC34063构成的升压型HB LED驱动电路设计详解241

19.9.1 为什么要用升压电路形式的HB LED驱动电路241

19.9.2 电路的确定241

19.9.3 电感取值与设计241

19.9.4 限流电阻的取值242

19.9.5 续流二极管的选择242

19.9.6 电源输入旁路电容器和输出滤波电容器的选择242

19.9.7 输出电压限制的参数选择243

19.9.8 存在的问题与解决方法243

19.10 升／降压型HB LED驱动电路的设计实例详解243

19.11 LED调光技术分析246

第20章 电动机驱动248

20.1 电动小车的电动机驱动要求248

20.2 L295特性分析248

20.2.1 L295的外形248

20.2.2 L295的引脚功能250

20.2.3 L295的原理框图及分析250

20.2.4 全桥驱动电路分析及对元器件性能的要求253

参考文献255