康華光版ch01緒論

1、電子技術(shù): 通常我們把由電阻、電容、三極管、二極管、集成電路等電子元器件組成并具有一定功能的電路稱為電子電路，簡稱為電路。 一個完整的電子電路系統(tǒng)通常由若干個功能電路組成，功能電路主要有：放大器、濾波器、信號源、波形發(fā)生電路、數(shù)字邏輯電路、數(shù)字存儲器、電源、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器等。 電子技術(shù)就是研究電子器件及電路系統(tǒng)設(shè)計、分析及制造的工程實用技術(shù)。目前電子技術(shù)主要由模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩部分組成。 在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，電子電路的應(yīng)用在日常生活中無處不在，小到門鈴、收音機(jī)、DVD播放機(jī)、電話機(jī)等，大到全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning Systems）、雷達(dá)、導(dǎo)航系

2、統(tǒng)等。1模擬電子技術(shù)： 模擬電子技術(shù)主要研究處理模擬信號的電子電路。 模擬信號就是幅度連續(xù)的信號，如溫度、壓力、流量等。 數(shù)字電子技術(shù)主要研究處理數(shù)字信號的電子電路。 數(shù)字信號通常是指時間和幅度均離散的信號，如電報信號、計算機(jī)數(shù)據(jù)信號等等。時間時間幅度幅度 T 2T 3T 4T 5T 6T數(shù)字電子技術(shù)：2電子線路類型：模擬電路數(shù)字電路數(shù)?；旌想娐犯哳l電路課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)：放大電路模擬電路的核心A/D、D/A數(shù)模接口脈沖波形的產(chǎn)生和處理數(shù)字電路基礎(chǔ)1. 本課程的性質(zhì)（重要性）： 電子技術(shù)基礎(chǔ)課,是電子信息類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。2. 特點(diǎn) 非純理論性課程 實踐性很強(qiáng) 以工程實踐的觀點(diǎn)來處理電路中

3、的一些問題3. 研究內(nèi)容 以器件為基礎(chǔ)、以電信號為主線，研究各種模擬電子電路的工作原理、特點(diǎn)及性能指標(biāo)等。放大電路模擬電路的核心; A/D、D/A數(shù)模接口4. 教學(xué)目標(biāo) 能夠?qū)σ话阈缘?、常用的模擬電子電路進(jìn)行分析，同時對較簡單的單元電路進(jìn)行設(shè)計。本課程概述45. 學(xué)習(xí)方法 重點(diǎn)掌握基本概念；基本電路的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)；基本分析估算方法。6. 課時及成績評定標(biāo)準(zhǔn)課時：60學(xué)時=51(理論）+9（習(xí)題）平時考勤10%+作業(yè)20%+期終考試70%7. 教材及參考書 康華光主編，電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 第五版，高教出版社 童詩白：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高教出版社 陳 潔主編， EDA軟件仿真技術(shù)快速入門-

4、Protel99SE+Multisim10+Proteus 7 中國電力出版社 本課程概述5模擬電路發(fā)展方向： 高增益、低噪聲、寬頻帶、低功耗課程任務(wù)：掌握模擬電子電路的基本概念、電路、分析方法和實驗技能，初步建立工程觀念和工程思維方法。打好三個基礎(chǔ)：信息技術(shù)的飛速發(fā)展挑戰(zhàn)模擬電路的基本特點(diǎn)： 1. 非線性器件特性的小信號線性化2. 交、直流并存3. 近似分析計算方法抓主要矛盾C為產(chǎn)生壓降的電阻如何學(xué)好本課程？ 2. 提高課堂學(xué)習(xí)效率,重點(diǎn)內(nèi)容要做筆記；3. 抓“三基”：基本概念、基本原理、基本分析方法-理解并靈活運(yùn)用；4. 講課與自學(xué)相結(jié)合，多做習(xí)題，獨(dú)立完成作業(yè)；5. 建立工程的觀念、系統(tǒng)

5、的觀念，注重實驗環(huán)節(jié)。特別注意電路原理在電子電路分析中的應(yīng)用。1. 預(yù)習(xí)聽課復(fù)習(xí)；書中有關(guān)符號的約定： 小寫字母、大寫下標(biāo)表示總量（含交、直流）。如，vCE、iB等。 大寫字母、大寫下標(biāo)表示直流量。如，VCE、IC等。 小寫字母、小寫下標(biāo)表示純交流量。如，vce、ib等。 上方有圓點(diǎn)的大寫字母、小寫下標(biāo)表示相量。如， 、 等。1.1 信號1.3 模擬信號和數(shù)字信號1 緒論1.2 信號的頻譜1.4 放大電路模型1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)1. 電子系統(tǒng)：由若干個相互關(guān)聯(lián)、相互作用的基本電子電路組成的電路整體。 1.1 信號溫度 流量壓力 液位放大、濾波、變換等 電子系統(tǒng)主要是對信號進(jìn)行各種處理

6、與變換，因此首先要對信號的表達(dá)與特性進(jìn)行了解。被測對象傳感器信號調(diào)理電路顯示記錄控制執(zhí)行非電量電量如：簡單測控系統(tǒng)2. 信號： 信息的載體。 1.1 信號話筒輸出的某一段信號的波形常見信號: 聲音、圖像、溫度、壓力等，通過傳感器可把各種信號轉(zhuǎn)換為電壓信號和電流信號。3. 電信號源的電路表達(dá)形式電壓源等效電路；戴維寧等效電路電流源等效電路；諾頓等效電路 1.1 信號 信號的時域特性和頻域特性是對信號的兩種不同的描述方式。對于一個時域的周期信號f(t)，只要滿足狄利克萊條件，就可以將其展開成傅立葉級數(shù)： 1.2 信號的頻譜如果將式中同頻率項合并，可以寫成如下形式： 從式中可以看出，信號f(t)是由

7、直流分量和許多余弦（或正弦）分量組成。其中第一項A0/2是常數(shù)項，它是周期信號中所包含的直流分量；式中第二項A1cos(t+1)稱為基波，它的角頻率與原周期信號相同，A1是基波振幅，1是基波初相角；式中第三項稱為二次諧波，它的頻率是基波的二倍，A2是基波振幅，2是基波初相角。依此類推，還有三次、四次等高次諧波分量。狄里赫萊條件狄里赫萊條件是充分不必要條件（1）非周期信號在無限區(qū)間上絕對可積（2）在任意有限區(qū)間內(nèi)，信號只有有限個最大值 和最小值。（3）在任意有限區(qū)間內(nèi)，信號僅有有限個不連續(xù)點(diǎn)， 且這些點(diǎn)必須是有限值。方波信號的頻譜 將方波信號展開成傅立葉級數(shù)為：n=1，3，5 此公式說明，方波信

8、號中只含有一、三、五等奇次諧波分量，并且其各奇次諧波分量的幅值逐漸減小，初相角為零。圖3-1-1為一個周期方波信號的組成情況，由圖可見，當(dāng)它包含的分量越多時，波形越接近于原來的方波信號，還可以看出頻率較低的諧波分量振幅較大，它們組成方波的主體，而頻率較高的諧波分量振幅較小，它們主要影響波形的細(xì)節(jié)。（a）基波（b）基波三次諧波（c）基波三次諧波五次諧波（d）基波三次諧波五次諧波七次諧波（e）基波三次諧波五次諧波七次諧波九次諧波2. 信號的頻譜A. 方波信號將一個信號分解為正弦信號的集合，得到其正弦信號幅值和相位隨角頻率變化的分布，稱為該信號的頻譜。 1.2 信號的頻譜幅度譜相位譜1. 電信號的時

9、域表示A. 正弦信號 1.2 信號的頻譜時域B. 方波信號 周期函數(shù)滿足狄利克雷條件，可展開成傅里葉級數(shù)： 非周期信號包含了所有可能的頻率成分（0 w ）B. 非周期信號傅里葉變換： 通過快速傅里葉變換（FFT）可迅速求出非周期信號的頻譜函數(shù)。離散頻率函數(shù)周期信號連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號氣溫波形 氣溫波形的頻譜函數(shù)（示意圖） 1.2 信號的頻譜截止角頻率周期和非周期信號頻譜函數(shù)的區(qū)別1.非周期矩形脈沖信號的頻譜是連續(xù)頻譜，其形狀與周期矩形脈沖信號離散頻譜的包絡(luò)線相似。3.周期信號的頻譜為Cn的分布，表示每個諧波分量的復(fù)振幅；非周期信號的頻譜為T Cn的分布， 兩者關(guān)系：2.周期信號的離散頻譜可以

10、通過對非周期信號的 連續(xù)頻譜等間隔取樣求得時域和頻域的區(qū)別1. 信號在時域有限，則在頻域?qū)o限延續(xù)。2. 信號的頻譜分量主要集中在零頻到第一個過零點(diǎn) 之間，工程中往往將此寬度作為有效帶寬。3. 脈沖寬度越窄，有限帶寬越寬，高頻分量越多。 即信號信息量大、傳輸速度快，傳送信號所占用 的頻帶越寬。 1.3 模擬信號和數(shù)字信號處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。模擬信號：在時間和幅值上都是連續(xù)的信號。數(shù)字信號：在時間和幅值上都是離散的信號。討論各種模擬電子電路的基本概念、基本原理、基本分析方法及基本應(yīng)用。 1.4 放大電路模型電壓增益（電壓放大倍數(shù)）電流增益互阻增益互導(dǎo)增益1. 放大電路的符號及模擬

11、信號放大負(fù)載開路 時的電壓增益A. 電壓放大模型輸入電阻輸出電阻則由此可見即負(fù)載的大小會影響增益的大小帶負(fù)載能力強(qiáng)則要求：理想情況：2. 放大電路模型 1.4 放大電路模型 另一方面，考慮到輸入回路對信號源的衰減理想情況：有要減小衰減，則希望： 1.4 放大電路模型A. 電壓放大模型電壓放大電路適用于 和 的場合。負(fù)載短路時的 電流增益B. 電流放大模型由輸出回路得則電流增益為由此可見帶負(fù)載能力強(qiáng)則要求：理想情況:由輸入回路得要想減小對信號源的衰減，則希望:理想情況: 1.4 放大電路模型C. 互阻放大模型（自學(xué)）目的：為了提高安全性和抗干擾能力；結(jié)構(gòu)：輸入輸出回路之間不存在公共參考點(diǎn)。D.

12、互導(dǎo)放大模型（自學(xué)）E. 隔離放大電路模型 1.4 放大電路模型 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)1. 輸入電阻 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)2. 輸出電阻注意：輸入、輸出電阻為交流電阻。 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)3. 增益 反映放大電路在輸入信號控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為輸出信號能量的能力。四種增益其中無量綱增益常用分貝（dB）表示。 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)4. 頻率響應(yīng)A.頻率響應(yīng)及帶寬 電壓增益可表示為 在輸入正弦信號情況下，輸出隨輸入信號頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱為放大電路的頻率響應(yīng)?；?qū)憺槠渲?1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)4. 頻率響應(yīng)A.頻率響應(yīng)及帶寬 增益下降3dB 的頻率點(diǎn)，稱為半功率點(diǎn)：普通音響系統(tǒng)放大電路幅頻響應(yīng)：縱軸：dB；橫軸：對數(shù)坐標(biāo)該圖稱為波特圖 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)4. 頻率響應(yīng)A.頻率響應(yīng)及帶寬 直流（直接耦合）放大電路：現(xiàn)代模擬集成電路大多采用直接耦合的結(jié)構(gòu)。 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)4. 頻率響應(yīng)B.頻率失真幅度失真：