模拟电路设计知识

发光二极管的特性测试光电二极管的特性测试光控电子开关的设计与调试第二讲一、发光二极管（LED）的特性测试1.实物展示一、发光二极管（LED）的特性测试1.实物展示白色贴片发光二极管一、发光二极管（LED）的特性测试2.发光二极管图形符号－＋英文单词：light-emittingdiode一、发光二极管（LED）的特性测试3.项目测试——发光二极管特性测试测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k。①直接用万用表测量发光二极管的正反向电阻值，并记录：R正=R反=。②按图接好电路，并串入电流表。③接入电源电压U，并使U由0V逐渐增大，直至发光二极管开始发光，并记录此时发光二极管正向压降UVD和正向电流I：④保持步骤③，继续增大U，观察发光二极管发光强度随U增大而变化的情况，并记录：。⑤将发光二极管反接，并观察此时的发光二极管有无发光，并记录。UVD=；I=。一、发光二极管（LED）的特性测试3.项目测试——发光二极管特性测试测试电路：如图所示，其中二极管VD为发光二极管，R为1k。一、发光二极管（LED）的特性测试3.项目测试——发光二极管特性测试结论发光二极管正常工作时处于正偏状态并非所有二极管导通压降都是0.7V二、光电二极管的特性测试1.实物展示二、光电二极管的特性测试2.光电二极管结构示意二、光电二极管的特性测试3.光电二极管图形符号－＋光电二极管单词：photodiode二、光电二极管的特性测试4.项目测试——光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。①直接用万用表测量光电二极管的反向电阻值，并比较在不同光照情况下的差异，并记录：光电二极管在光照较强时的反向电阻值（大于/小于）光照较弱时的电阻值。②按图接好电路，并串接电流表。二、光电二极管的特性测试4.项目测试——光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。③接入电源电压U=10V，观察二极管中有无电流流过，有无输出电压，并记录。④改变光照强度，使光照强度由强变弱，此时的输出电压或电流将变（大/小）。二、光电二极管的特性测试4.项目测试——光电二极管的特性测试测试电路：如图所示，其中二极管VD为光电二极管，R为1k。⑤将光电二极管反接，并改变光照强度，观察此时的输出电压或电流有无明显变化，并记录。二、光电二极管的特性测试4.项目测试——光电二极管的特性测试结论光电二极管正常工作时处于反偏状态，只有这样才能起到光控的作用。光电二极管类似于一个光敏电阻，当外界的光照越强，光电二极管所呈现的电阻越小。三、光控电子开关的设计与调试1.二极管参数最大整流电流IF三、光控电子开关的设计与调试1.二极管参数最大反向工作电压UR反向电流IRIR越小，管子的单向导电性越好T↑IR↑通常三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关（根据给定的条件和要求）确定电路总设计指标①启动光照强度E≤100lx；关断光照强度E≥1000lx。（开关模式：有光闭合，无光关断）②音频输入峰峰值Uip-p≤1V③负载（耳机）阻抗RL=2k④开关失真度THD≤5%⑤开关损耗L≤3dB⑥关断泄漏D≤40dB（0.01倍）⑦开关稳态响应时间td≤10ms三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关电路结构设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CUui为音频信号，最大值为0.3V，频率为100Hz0.3VRL为耳机负载电阻，取值为2KΩ直流电压源电压取30V三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关元器件参数设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CU①电容C参数计算三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关元器件参数设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CU①电容C参数计算电容C耐压值：由电路图可以得到C两端电压最大为U（30V）因此电容的耐压必须超过U（30V），这里取值50V一般这里取值为47μF三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关元器件参数设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CU②二极管V2参数计算由于二极管V2在这里起到开与关的作用，考虑到其与发光二极管串接，其导通电流必然满足要求。因此只要选择开关速度比较快的二极管即可，其中的电流以发光二极管的电流为参照。参考附录，可以选1N4148三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关元器件参数设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CU③二极管V1参数计算结合设计指标及参考附录E表E.6、实验室实际条件，可以选择V1为2CU1C三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关元器件参数设计++-uoui+-+-RLV3V1V2CU④二极管V3参数计算考虑到与V2串接，这里V3的工作电流应尽可能小些，参考附录E中表E.1和表E.5，这里可以选择2EF412三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关电路装接及调试47μF/50V2CU1CR三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关电路性能检测，不断调试，使得参数与设计指标吻合①开关损耗检测（关控电子开关工作）②关断泄漏检测（光控电子开关不工作）是否≤3dB？是否≤－40dB？三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关设计文档编写①设计内容撰写设计思路设计原理图阐述电路原理计算元器件参数选择元器件绘制电路图三、光控电子开关的设计与调试2.项目设计——音频光控电子开关设计文档编写②性能检测结果及应用建议测试结果带入公式计算……实验仪器等条件实验结果修正应用建议