阻抗匹配的基本原理 右图中 R 为负载电阻,r 为电源 E 的内阻,E 为电压源.由于 r 的存在，当 R 很大时，电 路接近开路状态；而当 R 很少时接近短路状态.显然负载在开路及短路状态都不能获得最 大功率. 根据式: 从上式可看出，当 R=r 时式中的 式中分母中的(R-r)的值最小为 0，此时负载所
获取的功率最大.所以，当负载电阻等于电源内阻时，负载将获得最大功率.这就是电子电 路阻抗匹配的基本原理.线路模拟器
内孔撑圆涨紧夹具
串，并联谐振电路的特性 一.串联谐振电路：当外来频率加于一串联谐振电路时，它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性，且有最少值，它这个特 性在实际应用中叫做陷波器. 2.当外加频率高于其谐振频率时，电路阻抗呈感性，相当于一个电感线圈. 3.当外加频率低于其谐振频率时，这时电路呈容性，相当于一个电容. 二.并；联谐振电路：当外来频率加于一并联谐振电路时，它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性，且有最大值，它这个特 性在实际应用中叫做选频电路. 2.当外加频率高于其谐振频率时，电路阻抗呈容性，相当于一个电容. 3.当外加频率低于其谐振频率时，这时电路呈感性，相当于一个电感线圈. 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时，信号通过它将会产生相 移.(即相位失真) 电子恒流源 爱好电子技术的朋友可能在翻阅一些电子书刊时常看到"恒流源这个名词, 那么什么是恒流源呢?顾名思义恒流源就是一个能输出恒定电流的电源.图 5 中的 r 是电源 E 的内阻, 为负载电阻, RL 根据欧姆定律: 流过 RL 的电流为 I=E/r+R 如果 r 很大如 500K，那么此时 RL 在 1K---10K 变化时,I 将基本不变(只有微小 的变化)因为 RL 相对于 r 来说太微不足道了，此时我们可以认为 E 是一个恒流 源.为此我们推论出：恒流源是一个电源内阻非常大的电源. 在电子电路中(如晶体管放大器电路)我们常需要一些电压增益较大的放大 器，为此常要将晶体管集电极的负载电阻设计得尽量大，但此电阻太大将容易使 晶体管进入饱和状态，此时我们可利用晶体三极管来代替这个大电阻，这样一来 既可得到大的电阻，同时直流压降并不大，图 6 所示. 图中稳压管 D 和电阻 R2 组成的稳压电路用来偏置 BG1 的工作点，并保证工 作点的稳定(BG2 为放大管).从晶体管的输出特性可知，集电极---发射极电 压 VEC 大于 1---2V 时，特性曲线几乎是平的，即 VEC 变化时,IC 基本不变，也 就是说，晶体管 BG1 的输出电阻非常大(几百千欧以上)，图中由于 BG1 的电流 基本恒定，所以称 BG1 是 BG2 的恒流负载.由于具有恒流源负载的放大器因其负 载电阻大，故这种放大电路具有极大的电压增益，实际上在很多集成电路内部均 采用这种电路. 串联型稳压电源 串联型稳压电路是最常用的电子电路之一, 它被广泛地应用在各种电子电路 中，它有三种表现形式. 1.如图 1 所示，这是一种最简单的串联型稳压电路(有些书称它是并联型稳 压电路，我个人始终认为应是串联型稳压电路)，电阻 RL 是负载电阻,R 为稳压 调整电阻有叫限流电阻,D 为稳压管.这种电路输出的稳压值等于 D 的标称稳压 值，其工作原理是利用稳压管工作在反向击穿的特性来实现的.图 2 是稳压管的 伏安特性曲线, 从此曲线中我们看到反向电流在一定范围内大幅变
滚珠滑轨化时其端点的 电压基本不变.当 RL 变小时，流过 RL 的电流增加，但流过 D 的电流却减少，当 RL 变大时，流过 RL 的电流减少，但流过 D 的电流却增大，所以由于 D 的存在使 流过 R 的电流基本恒定，在 R 上的压降也基本不变，所以使其输出的电压也基本 保持不变. 当负载要求较大的输出电流时，这种电路就不行了，这是因为在此时 R 的阻 值必须减少，由于 R 的减少就要求 D 有较大的功耗，但因目前一般的稳压管的功 耗均较小，所以这种电路只能给负载提供几十毫 安的电流，彩电 30V 调谐电压通常都以这种电路 来取得.
2.如图 3 所示，这种电路是针对上面所说电路的缺点而改进的电路，与第一种 电路不同的是将电路中的 R 换成晶体管 BG，目的是扩大稳压电路的输出电流. 我们知道,BG 的集电极电流 IC=β*Ib,β 是 BG 的直流放大系数,Ib 是晶体管的 基极电流，比如现在要向负载提供 500MA 的电流,BG 的 β=100，那末电路只要 给 BG 的基极提供 5MA 的电流就行了. 所以这种稳压电路由于 BG 的加入实际上相 当于将第一种稳压电路扩充了 β 倍, 另外由于 BG 的基极被 D 嵌定在其标称稳压 值上，因此这种稳压电路输出的电压是 V0=VD-0.7v,0.7V 是 BG 的 B,E 极的正 偏压降. 在实际应用中，我们常常对不同的电路提供不同的供电电压，即要求稳压电 源
的输出电压可调，为此出现了第三种形式的串联形稳压电路. 3.第二种稳压电路虽能提供较大的输出电流，但其输出电压却受到稳压管 D 的制约，为此人们将第二种电路稍作改动，使之成为输出电压连续可调的串联 型稳压电源.基本电路如图 4 所示，从电路中我们可看出，此电路较第二种电路 多加了一
只三极管和几只电阻,R2 与 D 组成 BG2 的基准电压,R3,R4,R5 组成 了输出电压取样支路,A 点的电位与 B 点的电位进行比较(由于 D 的存在，所以 B 点的电位是恒定的)，比较的结果有 BG2 的集电极输出使 C 点电位产生变化从 而控制 BG1 的导通程度(此时的 BG1 在电路中起着一个可变电阻的作用)，使输 出电压稳定,R4 是一个可变阻器，调整它就可改变 A 点的电位(即改变取样值) 由于 A 点的变化,C 点电位也将变化，从而使输出电压也将发生变化.这种电路 其输出电压灵活可变，所以在各种电路中被广泛应用. 关于 dbμV,dbm ,dbw 在有线电视技术中我们常常遇到几个信号参数的量值, 这几个量值是对数单 位---分贝(db).用分贝表示是为了便于表达，叙述和运算(变乘除为加减). 分贝是表征两个功率电平比值的单位，如 A=10lgP2/P1=20lgU2/U1=20lgI2/I1.分贝制单位在电磁场强计量测试中的用法 有如下三种:
1，表示信号传输系统任意两点间的功率(或电压)的相对大小.如一个 CATV 放大器，当其输入电平为 70dbμV 时，其输出电平为 100dbμV，也就是说放大 器的输出相对于输入来说相差 30db，这 30db 是放大器的增益. 2，在指定参考电平时可用分贝表示电压或电场强的绝对值，此参考电平通称为 0db.如定义 1μV=0dbμV,1mW=0dbm,1mV=0dbmV.例如，现有一个信号 A 其电 平为 3dbμV, 换算成电压的表示方式为: 3=20lgA/1μV, A=2μV, 即这个 3dbμV 的信号电压为 2μV. 3，用分贝表示电压或场强的误差大小，如 30±3db. 通常 db 是表征电路损耗，增益的量值;dbmV 和 dbμV 是表征信号的相对电 平值，由于 1mV=1000μV，所以有 0dbmV=60lg10=60dbμV.例如，信号电平是 70dbμV，用 dbmV 表
示是 70-60=10dbmV;dbm 和 dbw 是表征信号的相对功率值, 由于 1W=1000mW，所以有 0dbW=30lg10=30dbm，例如光功率为 9dbm ，换算成功率 的单位(瓦)有:9=10lgx,x=7.9mW . 功率与电平的换算(dbm 与 dbμV 的换算): 在很多情况下，我们手里都只有一台场强计，它的量值单位通常是 dbμV, 但在一些高频功率放大器中往往只给出输出信号的功率值, 为此要将功率值换算 成电平值，对于 50 欧阻抗的信号源来说，当其输出功率为 1mW(0dbm)时，其端 电压输出应为 U=50P-E2×1000000=223606.7978μV，用分贝表示是: 20lg223606.7978=107dbμV.也就是说 0dbm 的 50 欧信源的输出电平为 107dbμV. 例如 1：一 50 欧的高频功率放大器其输出功率为 50dbm，求其输出电平，有: 107+50=157dbμV. 例如 2：某 50 欧接收设备其最小接收功率为-90dbm，求其最小接收电平，有: 107-90=17dbμV. 50Ω 系统 dbm,dbμV，瓦换算表
功率(dBm) +53 +50 +49 +47 +46 +43 +40 +37 +33 +30 电平(dbV) 160 157 156 154 153 150 147 144 140 137 功率(瓦) 200w 100w 80w 50w 40w 20w 10w 5w 2w 1.0w 功率(dBm) 0 -1 -3 -7 -10 -20 -27 -30 电平(dbV) 107 106 104 100 97 87 80 77 .001mw 功率(瓦) 1.0mw .80mw .50mw .20mw .10mw .01mw
邬婧婧+29 +27 +26 +23 +20 +17 +13 +10 +7 +3
环网136 134 133 130 127 124 120 117 114 110
蒸煮炉800mw 500mw 400mw 200mw 100mw 50mw 20mw 10mw 5mw 2.0mw
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交流电的最大值与有效值 我们知道，交流信号是时间的函数，它的幅度是随时间而变化的，在变化的 过程中所出现的最大瞬间值叫交流电的最大值. 有效值是指交流电在一个周期内所做的功与直流电所做的功等效这一观点 来定义的.例如：一个交流电源接上一个电阻 R，产生的电流为 i，那么在一个 周期 T 内的平均功率是:，流过同一个电阻 R 的直流电电流 I 的功率为 P-=RI2, 如果 P~=P-，那么这个交流电流的有效值在数值上就等于这个直流电流. 同样，交流电压在一个周期内的平均功率是:，直流电功率是 P-=U-2/R, 如 P~=P-，那么 U~的有效值在数值上就等于这个直流电压.即:
根据上面推算，交流电的电压有效值与其最大值之间存在的关系，即最大值是有效值的倍. 这就是为什么 220V 交流电通过整流后其输出的直流电压为 311V 了(滤波电容起着峰值保 持的作用) . 有效值与最大值的概念很重要，因为我们现在所使用的大多数仪表的读数都是有效值, 在某些场合就容易忽略了最大值对电路的影响.如一个标称功率为 2W 的扬声器,2W 指的 是它的有效值功率, 在音频范围内, 功率的最大值 (称峰值功率) 通常是有效值的 5 倍左右, 所以此扬声器可与最大值功率 10W 的扩音机配接，如果扩音机的输出功率过大就会损坏扬 声器了. 最大值 Um 与有效值 U 之比 Um/U 称为峰值因子, 正弦波的峰值因子是, db 表示: 用 20Lg =3db.
