模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課緒論

1、華成英 清華大學(xué) 華成英華成英 緒 論一、電子技術(shù)的發(fā)展一、電子技術(shù)的發(fā)展二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路三、電子信息系統(tǒng)的組成三、電子信息系統(tǒng)的組成四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)五、如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程五、如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程六、課程的目的六、課程的目的七、考查方法七、考查方法華成英 一、電子技術(shù)的發(fā)展 電子技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使之電子技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使之“無(wú)無(wú)孔不入孔不入”，應(yīng)用廣泛！，應(yīng)用廣泛！ 廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電話、手機(jī)話、手機(jī) 網(wǎng)絡(luò)：路由

2、器、網(wǎng)絡(luò)：路由器、ATMATM交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器 工業(yè)：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床工業(yè)：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床 交通：飛機(jī)、火車(chē)、輪船、汽車(chē)交通：飛機(jī)、火車(chē)、輪船、汽車(chē) 軍事：雷達(dá)、電子導(dǎo)航軍事：雷達(dá)、電子導(dǎo)航 航空航天：衛(wèi)星定位、監(jiān)測(cè)航空航天：衛(wèi)星定位、監(jiān)測(cè) 醫(yī)學(xué)：醫(yī)學(xué)：刀、刀、CTCT、B B超、微創(chuàng)手術(shù)超、微創(chuàng)手術(shù) 消費(fèi)類(lèi)電子：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照消費(fèi)類(lèi)電子：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照相機(jī)、電子表）、電子玩具、各類(lèi)報(bào)警器、保安系統(tǒng)相機(jī)、電子表）、電子玩具、各類(lèi)報(bào)警器、保安系統(tǒng)華成英 電子技術(shù)的發(fā)展很大程度

3、上反映在元器件的發(fā)展上。從電子管半導(dǎo)體管集成電路1904年年電子管問(wèn)世電子管問(wèn)世1947年年晶體管誕生晶體管誕生1958年集成電年集成電路研制成功路研制成功電子管、晶體管、集成電路比較電子管、晶體管、集成電路比較華成英 半導(dǎo)體元器件的發(fā)展 1947年年 貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管 1958年年 集成電路集成電路 1969年年 大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路 1975年年 超大規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路 第一片集成電路只有第一片集成電路只有4個(gè)晶體管，而個(gè)晶體管，而1997年一片集成電路年一片集成電路中有中有40億個(gè)晶體管。有科學(xué)家預(yù)測(cè)，集成度還將按億個(gè)晶體管。有科學(xué)家

4、預(yù)測(cè)，集成度還將按10倍倍/6年年的速度增長(zhǎng)，到的速度增長(zhǎng)，到2015或或2020年達(dá)到飽和。年達(dá)到飽和。學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的課程需時(shí)刻關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展！華成英 第一只晶體管的發(fā)明者第一只晶體管的發(fā)明者（by John Bardeen , William Schockley and Walter Brattain in Bell Lab）第一個(gè)集成電路及其發(fā)明者第一個(gè)集成電路及其發(fā)明者（ Jack Kilby from TI ） 1958年年9月月12日，在德州儀器公司日，在德州儀器公司的實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成的實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導(dǎo)體材料上的構(gòu)想。在一塊半導(dǎo)體材料上

5、的構(gòu)想。42年以年以后，后， 2000年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 “為為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”。 他們?cè)谒麄冊(cè)?947年年11月底發(fā)明了晶月底發(fā)明了晶體管，并在體管，并在12月月16日正式宣布日正式宣布“晶晶體管體管”誕生。誕生。1956年獲諾貝爾物理年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。巴因所做的超導(dǎo)研究于學(xué)獎(jiǎng)。巴因所做的超導(dǎo)研究于1972年第二次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年第二次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。值得紀(jì)念的幾位科學(xué)家！華成英 二、模擬信號(hào)與模擬電路1. 電子電路中信號(hào)的分類(lèi)電子電路中信號(hào)的分類(lèi)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)：離散性：離散性模擬信號(hào)：連續(xù)性。模擬信號(hào)：連續(xù)性。大多數(shù)物理量為

6、模擬信號(hào)。大多數(shù)物理量為模擬信號(hào)。 2. 模擬電路模擬電路 模擬電路模擬電路是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。 最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放大電路。大電路。 其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)。其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)?！?”的電的電壓當(dāng)量壓當(dāng)量“1”的倍數(shù)的倍數(shù)介于介于K與與K+1之之間時(shí)需根據(jù)閾值間時(shí)需根據(jù)閾值確定為確定為K或或K+1任何瞬間的任何任何瞬間的任何值均是有意義的值均是有意義的華成英 三、電子信息系統(tǒng)的組成模擬電子電路模擬電子電路數(shù)字電子電路（系統(tǒng)）數(shù)字電子電路（系統(tǒng)）傳感器傳感器接收器

7、接收器隔離、濾隔離、濾波、放大波、放大運(yùn)算、轉(zhuǎn)運(yùn)算、轉(zhuǎn)換、比較換、比較功放功放模擬模擬- -數(shù)字混合電子電路數(shù)字混合電子電路模擬電子系統(tǒng)模擬電子系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)華成英 四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn) 1、工程性工程性 實(shí)際工程需要證明其可行性。實(shí)際工程需要證明其可行性。強(qiáng)調(diào)定性分析。強(qiáng)調(diào)定性分析。 實(shí)際工程在滿足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存實(shí)際工程在滿足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存 在一定的誤差范圍的。在一定的誤差范圍的。 定量分析為定量分析為“估算估算”。 近似分析要近似分析要“合理合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方面。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。 電子電路歸根結(jié)底是電路。電子電路歸根

8、結(jié)底是電路。不同條件下構(gòu)造不同模型。不同條件下構(gòu)造不同模型。2. 實(shí)踐性實(shí)踐性 常用電子儀器的使用方法常用電子儀器的使用方法 電子電路的測(cè)試方法電子電路的測(cè)試方法 故障的判斷與排除方法故障的判斷與排除方法 EDA軟件的應(yīng)用方法軟件的應(yīng)用方法華成英 五、如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程1. 掌握掌握基本概念、基本電路和基本分析方法基本概念、基本電路和基本分析方法 基本概念：基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的，概念是不變的，應(yīng)用是靈活的， “ “萬(wàn)萬(wàn)變不離其宗變不離其宗”。 基本電路：基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種多樣的。多樣的。 基本分析方法：基本分析方法：不同

9、類(lèi)型的電路有不同的性能指標(biāo)不同類(lèi)型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。和描述方法，因而有不同的分析方法。2. 注意定性分析和近似分析的重要性注意定性分析和近似分析的重要性 3. 學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問(wèn)題學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問(wèn)題 根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。 要研究利弊關(guān)系，通常要研究利弊關(guān)系，通?！坝幸焕赜幸槐子幸焕赜幸槐住?。4. 注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用華成英 六、課程的目的1. 掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。掌握基本概念、基本電路

10、、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。2. 具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，具有能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，以及將所學(xué)知識(shí)用于本專(zhuān)業(yè)的能力。以及將所學(xué)知識(shí)用于本專(zhuān)業(yè)的能力。 本課程通過(guò)對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分本課程通過(guò)對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專(zhuān)識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步注重培養(yǎng)系統(tǒng)的觀念、工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法。提倡的觀念和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法。提倡快樂(lè)學(xué)習(xí)！快樂(lè)學(xué)習(xí)！華成英 清華大學(xué) 華成英 七、考查方法1. 會(huì)看：讀圖，定性分析會(huì)看：讀圖，定性分析2. 會(huì)算：定量計(jì)算會(huì)算：定量計(jì)