b011 電子實習 - 使用 tina 模擬分析

1

B011 電子實習 -使用 TINA 模擬分析 第 1章 二極體實習

1-1 1-2 1-3 1-41-5 1-6第 2章 電晶體實習2-1 2-2 2-3 2-42-5 2-6 2-7第 3章 場效電晶體實習3-1 3-2 3-3

第 4章 運算放大器實習4-1 4-2 4-3 4-4

第 5章 閘流體電路實習5-1 5-2

第 6章 555 電路實習6-1 6-2 6-3

第 7章 數位電路實習7-1 7-2 7-3 7-47-5 7-6 7-7

2

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。

1-1 二極體特性分析

原子核

電子

電子軌道

圖1 原子結構圖

3

1-1 二極體特性分析

4

共價與本質半導體1-1 二極體特性分析

5

1-1 二極體特性分析

6

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：

1-1 二極體特性分析

7

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：1-1 二極體特性分析

8

pn 接面1-1 二極體特性分析

9

1-1 二極體特性分析

10

順向偏壓1-1 二極體特性分析

11

逆向偏壓1-1 二極體特性分析

12

認識二極體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

15

二極體的特性1-1 二極體特性分析

16

二極體的特性1-1 二極體特性分析

17

二極體的特性1-1 二極體特性分析

18

半波整流1-2 二極體整流與穩壓

19

中間抽頭變壓器全波整流1-2 二極體整流與穩壓

20

橋式整流1-2 二極體整流與穩壓

21

稽納二極體的特性1-2 二極體整流與穩壓

IF

IR

VR VF

V1 V2 VZ

I1

I2 (a) 稽納二極體符

號 (b) 稽納二極體特性曲線

IZ

22

倍壓整流1-3 倍壓整流

tVS 2

VS

D1

D2

＋ －

－

＋

C1

C2 2VSm

VSm

VSm

輸出

電壓

輸入

電壓

圖 44 倍壓整流電路

23

倍壓整流1-3 倍壓整流

VS

D1

－

＋C1

2VSm

tVS 2

VSm

輸出

電壓

輸入

電壓

圖 47 倍壓整流電路

－

＋C2D2

VSm

VSm

tVS 2

VS

D1

D2

＋ －

－

＋

C1

C2 2VSm

VSm

VSm

輸出

電壓

輸入

電壓

圖 46 正半週工作圖

＋

－ 充電電流

逆向

順向

視同斷路

24

倍壓整流1-3 倍壓整流

VS

D1

－

＋ C1

t VS 2

VSm

輸入

電壓

圖 48 正半週工作圖

－

＋ C2 D2

VSm ＋

－ 充電電流

順向

逆向

VS

D1

－

＋C1

2VSm

tVS 2

VSm

輸出

電壓

輸入

電壓

圖 49 負半週工作圖

－

＋C2D2

VSm

VSm

＋

－

充電電流

逆向

順向

25

多倍壓整流1-3 倍壓整流

VS

D1

＋ －

C1

D3

VSm

tVS 2

VSm

輸入

電壓

圖 50 多倍壓整流電路

＋ －

C3

2VSm

D2

3VSm

＋ －C2

2VSm

＋ －C4

2VSm

D4

4VSm

26

漣波與漣波因數1-4 漣波與濾波電路

VS VLRL

IL

＋

－

t

tVS

VL

＋ －

VL(m)

2

圖 52(a) 半波整流

VS VLRL

＋

－

t

tVS

VL

＋ －

VL(m)

2

圖 52(b) 輕載(無載)濾波

C濾波電容

VS VLRL

＋

－

t

tVS

VL

＋ －

VL(m)

2

圖 52(c) 負載濾波

C濾波電容

Vr(p-p)

Vm Vdc

圖 52(d) 漣波

27

漣波與漣波因數1-4 漣波與濾波電路

28

濾波電路1-4 漣波與濾波電路VS VLRL

＋

－

圖 54 型濾波電路

C1 C2

L

整流

電路

A B

VS VLRL

＋

－

圖 55 簡化的型濾波電路

C1

以電阻器代替電感器

C2

R

整流

電路

29

截波電路1-5 截波電路

30

串聯式截波電路1-5 截波電路

31

並聯式截波電路1-5 截波電路

32

雙並聯式截波電路1-5 截波電路

33

稽納二極體截波電路1-5 截波電路

R

VZ ZD

D

34

正箝位電路1-6 箝位電路

35

正箝位電路1-6 箝位電路

36

負箝位電路1-6 箝位電路

37

負箝位電路1-6 箝位電路

38

雙極性電晶體的結構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

43

雙極性電晶體的工作原理2-1 電晶體特性分析

44

2-1 電晶體特性分析

45

雙極性電晶體的特性2-1 電晶體特性分析

46

電晶體的偏壓設計

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

48

共射極放大電路

2-2 偏壓電路設計與電晶體電路組態

49

共基極放大電路

2-2 偏壓電路設計與電晶體電路組態

50

共集極放大電路

2-2 偏壓電路設計與電晶體電路組態

51

差動放大電路的結構與工作原理2-3 差動放大電路

52

2-3 差動放大電路

53

2-3 差動放大電路

54

多級放大電路2-4 多級放大

55

RC 耦合2-4 多級放大

56

2-4 多級放大

57

變壓器耦合2-4 多級放大

58

直接耦合2-4 多級放大

59

達靈頓電晶體之結構2-5 達靈頓電晶體電路

60

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。

2-5 達靈頓電晶體電路

61

認識功率放大電路2-6 功率放大

62

A 類放大2-6 功率放大

63

2-6 功率放大

64

B 類放大與 AB 類放大2-6 功率放大

65

2-6 功率放大

66

C 類放大2-6 功率放大

67

C 類放大2-6 功率放大

68

史密特觸發電路之工作原理

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

70

不穩態多諧振盪電路之工作原理

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

74

單穩態多諧振盪電路之工作原理

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

76

雙穩態多諧振盪電路之工作原理

2-7 多諧振盪電路與史密特觸發電路

77

場效電晶體的種類與結構3-1 認識場效電晶體

78

空乏型 MOSFET(depletion MOSFET) 3-1 認識場效電晶體

79

增強型 MOSFET(enhancement MOSFET)

3-1 認識場效電晶體

80

JFET 的工作原理3-1 認識場效電晶體

81

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。

3-1 認識場效電晶體

82

JFET 的偏壓設計3-2 場效電晶體偏壓設計

83

空乏型 MOSFET 的偏壓設計3-2 場效電晶體偏壓設計

84

增強型 MOSFET 的偏壓設計3-2 場效電晶體偏壓設計

85

場效電晶體的等效電路3-3 場效電晶體放大電路

86

共源極放大電路3-3 場效電晶體放大電路

87

共排極放大電路3-3 場效電晶體放大電路

88

共閘極放大電路3-3 場效電晶體放大電路

89

認識運算放大器4-1 反相放大與非反相放大

90

運算放大器之反相放大應用4-1 反相放大與非反相放大

91

運算放大器之非反相放大應用4-1 反相放大與非反相放大

92

運算放大器之電壓隨耦器4-1 反相放大與非反相放大

93

加法電路的結構與工作原理4-2 加法電路與減法電路

94

4-2 加法電路與減法電路

95

減法電路的結構與工作原理4-2 加法電路與減法電路

96

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。

4-3 濾波器電路

97

認識微分電路4-3 濾波器電路

98

認識積分電路4-3 濾波器電路

99

高通濾波電路4-3 濾波器電路

100

低通濾波電路4-3 濾波器電路

101

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。

4-3 濾波器電路

102

以運算放大器設計的史密特觸發電路4-4 應用電路

103

以運算放大器設計的毫伏表電路4-4 應用電路

104

認識矽控流器的結構與工作原理5-1 矽控整流器

105

矽控流器的特性5-1 矽控整流器

106

矽控流器電路設計5-1 矽控整流器

107

5-1 矽控整流器

108

認識交流矽控流器的結構與工作原理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

111

交流矽控流器的特性5-2 交流矽控整流器

112

交流矽控流器電路設計5-2 交流矽控整流器

113

認識 5556-1 555 單擊電路

114

6-1 555 單擊電路

115

555 單擊電路設計與應用6-1 555 單擊電路

116

555 不穩態多諧振盪電路設計與應用6-2 555 不穩態多諧振盪電路

117

555 壓控振盪電路設計與應用6-3 555 壓控振盪電路

118

利用反相閘設計脈波產生電路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

123

三角波產生電路7-1 脈波產生電路

124

階梯波產生電路的原理與應用7-2 階梯波產生電路

125

7-2 階梯波產生電路

126

認識同步計數器7-3 同步計數器

127

認識非同步計數器7-4 非同步計數器

128

認識 7490、 7447及 74273 7490

7-5 TTL計數顯示電路

129

74907-5 TTL計數顯示電路

130

74477-5 TTL計數顯示電路

131

742737-5 TTL計數顯示電路

132

認識 TINA 的鍵盤TINA提供了一個 44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。

7-5 TTL計數顯示電路

133

認識 TTL計數顯示電路7-5 TTL計數顯示電路

134

認識 4518 及 4511 4518

7-6 CMOS 計數顯示電路

135

45187-6 CMOS 計數顯示電路

136

45117-6 CMOS 計數顯示電路

137

45117-6 CMOS 計數顯示電路

138

認識 CMOS 計數顯示電路7-6 CMOS 計數顯示電路

139

認識 40177-7 4017跑馬燈電路

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40177-7 4017跑馬燈電路

141

設計 4017跑馬燈電路7-7 4017跑馬燈電路