模拟电子技术

开关电源与实战:模电的终点与起点

10 分钟

把「开关」用成「放大器」

第一章结尾提过开关电源效率高,这一讲掀开盖子。以降压(Buck)电路为例:一只功率管高速通断——通时电感储能、电流上升,断时电感经续流二极管继续供电、电流下降。输出电压约等于输入乘以占空比 D:——白话:12 V 输入、开关一半时间通一半时间断,输出就约 6 V。

效率的秘密:不做「分压」做「开关」

线性稳压靠三极管「扛电压」,多余的伏数全烧成热;开关电源里功率管要么全开(压降近零)、要么全关(电流为零),两种状态耗散都小,效率轻松超过 85%。代价是输出带开关频率的纹波和电磁干扰——手机主板上的 DC-DC 和 LDO 常常搭配使用:先高效降压,再 LDO 滤净。

九讲进阶,回首来路

差分治温漂、多级凑增益、功放出力气、频响定边界、有源滤波变陡、比较器做判决、非线性整流限幅、真实参数记账、开关电源收官——加上第一章的地基,模电主干已完整。

实战建议

找一块 LM386 功放套件或 555 振荡套件动手焊一焊,用万用表量 Q 点、用手机示波器 App 看波形——模电是「焊」出来的,不是「背」出来的。

练一练:12 V 输入想得到约 5 V 输出,Buck 的占空比约多少?为什么效率比 7805 高?

小纸条

画 Buck 电路:开关、电感、续流二极管、电容,标出开和关两种状态下电流的走向。

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