Transcript B011 電子實習-使用TINA模擬分析

B011
電子實習-使用TINA模擬分析
第1章
1-1
1-2
1-5
1-6
第2章
二極體實習
1-3
電晶體實習
2-2
2-3
2-5
2-6
2-7
3-1
3-2
第4章
4-1
4-2
1-4
5-1
6-1
6-2
2-4
場效電晶體實習
3-3
閘流體電路實習
5-2
第6章
2-1
第3章
第5章
第7章
555電路實習
6-3
數位電路實習
7-1
7-2
7-3
7-5
7-6
7-7
7-4
運算放大器實習
4-3
4-4
1
1-1 二極體特性分析
原子結構
組成物質的最小粒子是原子(atoms)，所有物質都是由原子所構成的；而原子是由質子
(protons)、中子(neutrons)與電子(electrons)所構成，如圖1所示。
2
1-1 二極體特性分析
3
1-1 二極體特性分析
共價與本質半導體
4
1-1 二極體特性分析
5
1-1 二極體特性分析
n型半導體與p型半導體
如果所滲雜的雜質是五價的元素，將可形成n型半導體，其結晶如圖5所示：
6
1-1 二極體特性分析
如果所滲雜的雜質是三價的元素，將可形成p型半導體，其結晶如圖6所示：
7
1-1 二極體特性分析
pn接面
8
1-1 二極體特性分析
9
1-1 二極體特性分析
順向偏壓
10
1-1 二極體特性分析
逆向偏壓
11
1-1 二極體特性分析
認識二極體
12
1-1 二極體特性分析
13
1-1 二極體特性分析
14
1-1 二極體特性分析
二極體的特性
15
1-1 二極體特性分析
二極體的特性
16
1-1 二極體特性分析
二極體的特性
17
1-2 二極體整流與穩壓
半波整流
18
1-2 二極體整流與穩壓
中間抽頭變壓器全波整流
19
1-2 二極體整流與穩壓
橋式整流
20
1-2 二極體整流與穩壓
稽納二極體的特性
IF
V2 VZ
V1
VF
VR
I1
IZ
(a) 稽納二極體符
號
I2
IR
(b) 稽納二極體特性曲線
21
1-3 倍壓整流
倍壓整流
VSm
C1
＋
輸
入
電
壓
D2
－
D1
VS
－
C2
＋
2VSm
輸
出
電
壓
VSm
VS

2
t
圖 44 倍壓整流電路
22
1-3 倍壓整流
倍壓整流
VSm
D2
C1
順向
＋ －
輸
入
電
壓
－
充電電流
D1
VS
＋
－
C2
＋
逆向
視同斷路
2VSm
輸
出
電
壓
VSm
VS

t
2
VSm
VS
輸
入
電
壓
圖 46 正半週工作圖
t

2
圖 47 倍壓整流電路
D1
＋
C1
VS
VSm
－
2VSm
＋
D2
C2
VSm
輸
出
電
壓
－
23
1-3 倍壓整流
倍壓整流
VSm
VS
t

2
逆向
輸
入
電
壓
圖 49 負半週工作圖
D1
－
＋
＋
C1
VS
VSm
－
2VSm
充電電流
D2
順向
＋
C2
VSm
輸
出
電
壓
－
24
1-3 倍壓整流
多倍壓整流
3VSm
輸
入
電
壓
VSm
C1
2VSm
C3
＋
＋
－
D1
VS
D2
＋
－
D4
D3
－
＋
C2
2VSm
－
C4
2VSm
4VSm
VSm
VS

2
t
圖 50 多倍壓整流電路
25
1-4 漣波與濾波電路
漣波與漣波因數
圖 52(a) 半波整流
VS
＋

2
VS
VS
＋
RL
t
VL
－
圖 52(c) 負載濾波
VS

2
t
C
濾波
電容
RL
VL(m)
VL
－
VL
t
圖 52(d) 漣波
t
Vr(p-p)
－
＋
C
濾波
電容
VS

2
－
＋
VL(m)
VL
IL
VS
圖 52(b) 輕載(無載)濾波
－
＋
＋
t
RL
VL(m)
VL
－
VL
t
Vm
Vdc
26
1-4 漣波與濾波電路
漣波與漣波因數
27
1-4 漣波與濾波電路
濾波電路
A
VS
整
流
電
路
圖 54
B
L
C1
＋
C2
RL
VL
－
型濾波電路
以電阻器代替電感器
VS
整
流
電
路
＋
R
C1
C2
RL
VL
－
圖 55 簡化的型濾波電路
28
1-5 截波電路
截波電路
29
1-5 截波電路
串聯式截波電路
30
1-5 截波電路
並聯式截波電路
31
1-5 截波電路
雙並聯式截波電路
32
1-5 截波電路
稽納二極體截波電路
R
ZD
VZ
D
33
1-6 箝位電路
正箝位電路
34
1-6 箝位電路
正箝位電路
35
1-6 箝位電路
負箝位電路
36
1-6 箝位電路
負箝位電路
37
2-1 電晶體特性分析
雙極性電晶體的結構
38
2-1 電晶體特性分析
39
2-1 電晶體特性分析
40
2-1 電晶體特性分析
41
2-1 電晶體特性分析
42
2-1 電晶體特性分析
雙極性電晶體的工作原理
43
2-1 電晶體特性分析
44
2-1 電晶體特性分析
雙極性電晶體的特性
45
2-2 偏壓電路設計與
電晶體電路組態
電晶體的偏壓設計
46
2-2 偏壓電路設計與
電晶體電路組態
47
2-2 偏壓電路設計與
電晶體電路組態
共射極放大電路
48
2-2 偏壓電路設計與
電晶體電路組態
共基極放大電路
49
2-2 偏壓電路設計與
電晶體電路組態
共集極放大電路
50
2-3 差動放大電路
差動放大電路的結構與工作原理
51
2-3 差動放大電路
52
2-3 差動放大電路
53
2-4 多級放大
多級放大電路
54
2-4 多級放大
RC耦合
55
2-4 多級放大
56
2-4 多級放大
變壓器耦合
57
2-4 多級放大
直接耦合
58
2-5 達靈頓電晶體電路
達靈頓電晶體之結構
59
2-5 達靈頓電晶體電路
達靈頓電晶體之特色
達靈頓電晶體或達靈頓電路具有下列特色：
1. 高輸入阻抗、低輸出阻抗。
2. 高電流增益，約為兩個組成電晶體電流增益的乘積。
3. 漏電流較大，較易受溫度影響而不穩定。
60
2-6 功率放大
認識功率放大電路
61
2-6 功率放大
A類放大
62
2-6 功率放大
63
2-6 功率放大
B類放大與AB類放大
64
2-6 功率放大
65
2-6 功率放大
C類放大
66
2-6 功率放大
C類放大
67
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
史密特觸發電路之工作原理
68
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
69
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
不穩態多諧振盪電路之工作原理
70
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
71
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
72
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
73
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
單穩態多諧振盪電路之工作原理
74
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
75
2-7 多諧振盪電路與
史密特觸發電路
雙穩態多諧振盪電路之工作原理
76
3-1 認識場效電晶體
場效電晶體的種類與結構
77
3-1 認識場效電晶體
空乏型MOSFET(depletion MOSFET)
78
3-1 認識場效電晶體
增強型MOSFET(enhancement MOSFET)
79
3-1 認識場效電晶體
JFET的工作原理
80
3-1 認識場效電晶體
MOSFET的工作原理
空乏型MOSFET的工作原理與JFET非常類似，增強型MOSFET並沒有既存的通道，必須藉輸
入電壓VGS，以建立通道；通道的寬度也是與VGS有關，不過，輸入的VGS必須大到一個程
度，才能建立通道。
81
3-2 場效電晶體偏壓設計
JFET的偏壓設計
82
3-2 場效電晶體偏壓設計
空乏型MOSFET的偏壓設計
83
3-2 場效電晶體偏壓設計
增強型MOSFET的偏壓設計
84
3-3 場效電晶體放大電路
場效電晶體的等效電路
85
3-3 場效電晶體放大電路
共源極放大電路
86
3-3 場效電晶體放大電路
共排極放大電路
87
3-3 場效電晶體放大電路
共閘極放大電路
88
4-1 反相放大與非反相放大
認識運算放大器
89
4-1 反相放大與非反相放大
運算放大器之反相放大應用
90
4-1 反相放大與非反相放大
運算放大器之非反相放大應用
91
4-1 反相放大與非反相放大
運算放大器之電壓隨耦器
92
4-2 加法電路與減法電路
加法電路的結構與工作原理
93
4-2 加法電路與減法電路
94
4-2 加法電路與減法電路
減法電路的結構與工作原理
95
4-3 濾波器電路
認識RC電路
這種由電阻器兩端輸出的RC電路，對低頻信號阻抗較大、高頻信號阻抗較小，稱之為高
通電路，或微分電路。
96
4-3 濾波器電路
認識微分電路
97
4-3 濾波器電路
認識積分電路
98
4-3 濾波器電路
高通濾波電路
99
4-3 濾波器電路
低通濾波電路
100
4-3 濾波器電路
帶通濾波電路
如果把低通濾波電路與高通濾波電路串接，則此電路即為帶通濾波電路。
101
4-4 應用電路
以運算放大器設計的史密特觸發電路
102
4-4 應用電路
以運算放大器設計的毫伏表電路
103
5-1 矽控整流器
認識矽控流器的結構與工作原理
104
5-1 矽控整流器
矽控流器的特性
105
5-1 矽控整流器
矽控流器電路設計
106
5-1 矽控整流器
107
5-2 交流矽控整流器
認識交流矽控流器的結構與工作原理
108
5-2 交流矽控整流器
109
5-2 交流矽控整流器
110
5-2 交流矽控整流器
交流矽控流器的特性
111
5-2 交流矽控整流器
交流矽控流器電路設計
112
6-1 555單擊電路
認識555
113
6-1 555單擊電路
114
6-1 555單擊電路
555單擊電路設計與應用
115
6-2 555不穩態多諧振盪電路
555不穩態多諧振盪電路設計與應用
116
6-3 555壓控振盪電路
555壓控振盪電路設計與應用
117
7-1 脈波產生電路
利用反相閘設計脈波產生電路
118
7-1 脈波產生電路
119
7-1 脈波產生電路
120
7-1 脈波產生電路
121
7-1 脈波產生電路
122
7-1 脈波產生電路
三角波產生電路
123
7-2 階梯波產生電路
階梯波產生電路的原理與應用
124
7-2 階梯波產生電路
125
7-3 同步計數器
認識同步計數器
126
7-4 非同步計數器
認識非同步計數器
127
7-5 TTL計數顯示電路
認識7490、7447及74273
7490
128
7-5 TTL計數顯示電路
7490
129
7-5 TTL計數顯示電路
7447
130
7-5 TTL計數顯示電路
74273
131
7-5 TTL計數顯示電路
認識TINA的鍵盤
TINA提供了一個44鍵盤，這個鍵盤是個互動式零件，我們可以直接操作，其輸出為四
個二進位碼，隨著按鍵的按下，程式將編碼輸出。
認識TINA的匯流排
在本單元裡，大量採用匯流排，而在TINA裡要繪製匯流排，可啟動[插入]/[匯流排]命
令，即進入繪製匯流排的狀態，接下來的繪製動作，與畫一般導線一樣，在此不贅述。
132
7-5 TTL計數顯示電路
認識TTL計數顯示電路
133
7-6 CMOS計數顯示電路
認識4518及4511
4518
134
7-6 CMOS計數顯示電路
4518
135
7-6 CMOS計數顯示電路
4511
136
7-6 CMOS計數顯示電路
4511
137
7-6 CMOS計數顯示電路
認識CMOS計數顯示電路
138
7-7 4017跑馬燈電路
認識4017
139
7-7 4017跑馬燈電路
4017
140
7-7 4017跑馬燈電路
設計4017跑馬燈電路
141