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電路想法/68b 組

來自華夏公益教科書
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68b 組學生頁面
實驗 3:研究具有負反饋的電晶體電流源。

我們來自計算機系統與控制系索菲亞技術大學。我們的 68 組分為兩個小組;我們構成第一個 68b 小組。以下是我們的名字

Aleksander Kovachev、Antoniya Tasheva、Hristo Savov、Jordan Slavov、Kalina Mineva、Kristina Miteva、Lora Kirilova、Maria Lambova、Miko Stefanov、Petjo Dimitrov、Petyr Chorbadjiiski、Silvia、Spasen Tsenov、Stilyan Savov、Svetoslav Tsonev、Tanya Kostadinova。


實驗 1:透過 Microlab 研究無源電阻電路

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實驗 2:真正的歐姆實驗

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2008 年 3 月 27 日,星期四,16.45 時

一開始,我們用一臺 3 美元的中國萬用表(VOM)發生了“事故” - 當我們將它的黑色測試線插入插孔時,它就掉了下來,“消失了”。然後我們決定利用這個機會,開始對它進行某種逆向工程:) 這裡講述一下你在萬用表內部看到了什麼...

中國萬用表內部(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
之後,我們使用萬用表進行測量,但其中一位同事必須一直拿著插孔(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
尋找虛擬接地的想法(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
練習 2:歐姆定律(圖片由maniac_353W拍攝)
電壓越高(其絕對值),探針燈泡越亮(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
當我們在導線上施加過高的電壓時,它變得通紅(圖片由maniac_353W拍攝)
然後,我們試圖切斷一支鋼筆...(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
用電阻線上的一部分上的壓降為小型直流電機供電(圖片由Lora_Kirilova拍攝)。
...結果是 - 又斷了。我們還讓一張紙著火了,但幸運的是,我們很快就把火撲滅了!(圖片由Lora_Kirilova拍攝)
根據壓降的極性和兩個鱷魚夾之間的距離,直流電機以不同的方向和不同的速度繞其軸線旋轉 - 離“端點”(+10V/-10V)越近,旋轉速度越快!(圖片由Lora_Kirilova拍攝)

實驗 3:"發明" 一個負反饋 BJT 電流源

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2008 年 4 月 10 日,星期四,16.45 時

電晶體作為電流穩定電阻

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BJT 充當電流穩定電阻(由Lora Kirilova提供)。
顯示 BJT 如何充當電流穩定電阻(由Lora Kirilova提供)。

與電壓穩定電阻的比較

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指標代表兩個 IV 曲線(由Lora Kirilova提供)。

使電晶體表現為電壓穩定電阻

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構建最簡單的負反饋跟隨器

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最簡單的負反饋跟隨器由電源、調節元件和比較器組成(由Lora Kirilova提供)。

在白板上構建發射極跟隨器

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發射極跟隨器的電晶體充當調節元件(由Lora Kirilova提供)。

將發射極跟隨器安裝在 PCB 上

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安裝電路...(由Lora Kirilova提供)
...在 PCB 上(由Lora Kirilova提供)。

研究發射極跟隨器

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研究 PCB 上的發射極跟隨器(由Lora Kirilova提供)。

使電晶體再次表現為電流穩定電阻

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探索“發明”的電晶體電流源(作者:Lora Kirilova)。

實驗 4:如何透過並聯 NFB 製造完美的元件

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真實的二極體是完美的元件嗎?

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二極體上的“有害”電壓 VF

當電流流過真實的二極體時,會在其上出現正向壓降 VF... 這種壓降有什麼用處?是有害的嗎?有時它是有用的;有時它是有害的...

“有用”的例子。 當我們製造電壓穩壓器時,我們需要這種壓降。在這些情況下,我們會盡一切努力來創造和增加出現在各種二極體元件上的這種有用壓降:二極體、LED、穩壓二極體、串聯連線的多個二極體...

“有害”的例子。 在其他情況下,當我們使用二極體作為開關元件時,我們會盡一切努力來減少甚至消除這種有害的壓降... 然後我們需要一個沒有正向壓降 VF 的理想二極體...

製作最簡單的並聯二極體限幅器

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真實的二極體上的正向壓降 VF 會干擾輸入源。

為什麼我們在輸入電壓源和二極體(負載)之間連線一個電阻 R?

(VIN + R) 的組合代表什麼?它是什麼?

製作一個沒有 VF 的“理想”二極體

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從我們人類的日常生活中推匯出基本思想

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(在這裡寫下你日常生活中所有消除障礙的場景:) Circuit-fantasist 2008 年 4 月 26 日 06:36 (UTC)

將強大的想法實現到電路中

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奇蹟:VF 消失了!
透過“反電壓”消除真實的二極體上的有害正向壓降 VF。
不完美的真實二極體已成為幾乎理想的二極體。

我們實際上做了什麼?它是如何工作的?最終結果是什麼?

答案令人驚歎:我們只製作了... 一段導線...!?你對這種推測有什麼想法?它總是正確的嗎?Circuit-fantasist (討論) 2008 年 4 月 26 日 06:59 (UTC)

製作一個幾乎理想的“運算放大器”二極體

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運算放大器充當可變電壓源
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什麼可以作為我們電子電路中的可變電壓源?什麼可以透過在二極體上損失的電壓上新增同樣多的電壓來“幫助”不完美的二極體?最後,我們在實驗 3中使用電晶體來實現這種目的;為了改變,現在讓我們使用一個運算放大器...

運算放大器可以透過在輸入電壓源串聯新增電壓 VF 來“幫助”不完美的二極體。

現在,運算放大器必須將“幫助”電壓 VF“插入”電路;那麼,如何連線它呢?

完成運算放大器電路
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歐里卡!我們發明了一個(幾乎)沒有(任何)正向電壓 VF 的理想二極體!

現在,運算放大器正在做這項乏味的“驢”的工作;我們可以放鬆一下...(作者:Lora Kirilova)。
學生們(Lora、Tanya、Jordan...)研究了一個連線在反饋迴路中的二極體。
學生們(Antonia、Maria、Stilian 和 Hristo)研究了相同的現象。
研究連線在反饋迴路中的二極體(作者:Lora Kirilova)。
運算放大器如何補償真實的二極體上的有害正向壓降 VF(波形)。

透過破壞... 來擴大強大的“幫助”想法

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... 多個二極體壓降...

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研究連線在反饋迴路中的兩個二極體。
現在,運算放大器補償了雙倍的壓降 VF(波形)。

... 穩壓二極體壓降...

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研究連線在反饋迴路中的穩壓二極體(作者:Lora Kirilova)。
運算放大器甚至可以補償穩壓二極體上的壓降。

... 電阻壓降

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我們也可以同樣成功地消除電阻上的“有害”壓降。我們能用這種方法“發明”什麼電路?在這裡寫下它的名稱...

使有害壓降充當輸入

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研究連線在反饋迴路中的光敏電阻(作者:Lora Kirilova)。

我們在這裡將一個光敏電阻連線到反饋迴路...

推廣強大的“幫助”想法

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一個秘訣:不完美元件 + 可變電池 = 完美元件

我們已經是真正的魔術師了,因為我們可以將任何不完美的元件轉變為幾乎理想的元件!在這個實驗中,我們已經將一個真實的二極體(普通、LED、穩壓二極體、它們的任何組合等)、一個電阻和一個光敏電阻轉化為... 一段導線:)沒有任何壓降!但我們也可以同樣成功地製作一個“無底”電容器(一個運算放大器反相積分器)... 為此,我們只需將一個可變電池併入不完美的元件中,以補償元件內部的損耗。所有運算放大器反相電路都利用了這種巧妙的技巧。

運算放大器電路構建器展示瞭如何構建各種運算放大器反相電路(動畫 Flash 電影)。
我們如何建立虛擬接地?是一個關於這種偉大現象的電路故事。
運算放大器反相電流到電壓轉換器揭示了這個著名電路背後的基本思想。
如何構建一個運算放大器電流表? 是一個關於有源電流表的類似故事。


實驗 5:探究 DAC 和 ADC

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2008 年 5 月 8 日星期四,16.45 小時

探究 Microlab 的 DAC。
探究在給定的不同 Vin 和恆定的數字碼(波形)下 Vout 的變化。
在我們添加了一個額外的電阻(幾十 kΩ)後,我們觀察到了飽和現象。

圖片由 Jordan Slavov 拍攝。



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