模擬電路第一章CH1

1、模擬電路 Analog Circuit 1.1 信號信號1.3 模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)字信號1.2 信號的頻譜信號的頻譜1.4 放大電路模型放大電路模型1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)第一章第一章 緒論緒論模擬電路 Analog Circuit 1. 信號：信號： 信息的載體信息的載體話筒輸出的某一段信號的波形話筒輸出的某一段信號的波形 1.1 1.1 信號信號模擬電路 Analog Circuit 電壓源等效電路電壓源等效電路電流源等效電路電流源等效電路SSSRiv 2. 電信號源的電路表達(dá)形式電信號源的電路表達(dá)形式模擬電路 Analog Circuit 1. 電

2、信號的時域與頻域表示電信號的時域與頻域表示A A. 正弦信號正弦信號 時時域域1.2 信號的頻譜信號的頻譜頻頻域域)sin()(0mtVtv00022fT 模擬電路 Analog Circuit B B. 方波信號方波信號)5sin513sin31(sin22)(000SS tttVVt vT20 其中其中方波的時域表示方波的時域表示 傅立葉級數(shù)傅立葉級數(shù)方波可以分解為：方波可以分解為：直流分量、基波分量、各次諧波分量直流分量、基波分量、各次諧波分量0)( tvSVt )(v2)12(TntnT TntTn)1(2)12( 模擬電路 Analog Circuit )5sin513sin31(s

3、in22)(000SStttVVtv方波：頻譜：將一個信號分解為正弦信號的集合，得到其正頻譜：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。的頻譜。幅度譜幅度譜相位譜相位譜 信號的頻譜信號的頻譜周期信號頻譜：離散頻率函數(shù)周期信號頻譜：離散頻率函數(shù)模擬電路 Analog Circuit 非周期信號包含了所有可能非周期信號包含了所有可能的頻率成分的頻率成分非周期信號頻譜：連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號頻譜：連續(xù)頻率函數(shù)氣溫波形氣溫波形 氣溫波形的頻譜函數(shù)（示意氣溫波形的頻譜函數(shù)（示意圖）圖）C C. 非周期信號的

4、頻譜非周期信號的頻譜模擬電路 Analog Circuit 處理模擬信號的電子電路稱為模擬電路。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。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。數(shù)字信號：在時間和幅值上都是離散的信號。1.3 模擬信號和數(shù)字信號模擬信號和數(shù)字信號模擬電路 Analog Circuit 電壓增益（電壓放大倍數(shù)）電壓增益（電壓放大倍數(shù)）iovvv A電流增益電流增益ioiiAi 互阻增益互阻增益)(io iArv互導(dǎo)增益互導(dǎo)增益)S(ioviAg 1. 放大電路的符號及模擬信號放大放大電路的符號及模擬信號放大

5、1.4 放大電路模型放大電路模型模擬電路 Analog Circuit 負(fù)載開路時的電壓增益負(fù)載開路時的電壓增益A. 電壓放大模型電壓放大模型ovAiR輸入電阻輸入電阻oR輸出電阻輸出電阻2. 放大電路模型放大電路模型模擬電路 Analog Circuit 由輸出回路得由輸出回路得LoLiooRRRAv vv電壓增益：電壓增益：iovv VALoLoRRRA v所以：所以： LRVA即負(fù)載的大小會影響增益的大小即負(fù)載的大小會影響增益的大小要想減小負(fù)載的影響，則希望要想減小負(fù)載的影響，則希望？LoRR 理想情況理想情況0o R模擬電路 Analog Circuit 另一方面，考慮另一方面，考慮到

6、輸入回路對信到輸入回路對信號源的衰減號源的衰減siRR 理想情況理想情況有有sisiivvRRR 要想減小衰減，則希望要想減小衰減，則希望？ iR模擬電路 Analog Circuit 負(fù)載短路時的負(fù)載短路時的 電流增益電流增益s iA由輸出回路得由輸出回路得LooioRRRiAiis 電流增益：電流增益：ioiiAi LooRRRAis 2. 電流放大模型電流放大模型模擬電路 Analog Circuit ioiiAi LooRRRAis 由此可見由此可見 LR iA要想減小負(fù)載的影響，則希望要想減小負(fù)載的影響，則希望？LoRR 理想情況理想情況 oR由輸入回路得由輸入回路得isssiRRR

7、ii 要想減小對信號源的衰減，則希望要想減小對信號源的衰減，則希望？siRR 理想情況理想情況0i R模擬電路 Analog Circuit C. 互阻放大模型互阻放大模型輸入輸出回路沒有公共端輸入輸出回路沒有公共端D. 互導(dǎo)放大模型互導(dǎo)放大模型E. 隔離放大電路模型隔離放大電路模型模擬電路 Analog Circuit 1. 輸入電阻輸入電阻ttiiRv 1.5 放大電路的主要性能指標(biāo)放大電路的主要性能指標(biāo)模擬電路 Analog Circuit Ls,0ttoRvviR注意：輸入、輸出電阻為交流等效電阻注意：輸入、輸出電阻為交流等效電阻2. 輸出電阻輸出電阻模擬電路 Analog Circu

8、it 反映放大電路在輸入信號控制下，將供電電源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。能量轉(zhuǎn)換為輸出信號能量的能力。其中其中(dB)lg20vA 電電壓壓增增益益四種四種增益增益iovvv AioiiAi ioiArv ioviAg iAA 、v常用分貝（常用分貝（dBdB）表示。）表示。(dB)lg20iA 電電流流增增益益(dB)lg10PA 功功率率增增益益3. 增益增益模擬電路 Analog Circuit A.A.頻率響應(yīng)及帶寬頻率響應(yīng)及帶寬 電壓增益可表示為電壓增益可表示為)j ()j ()j (io VVAV 在輸入正弦信號情況下，放大倍數(shù)隨頻率變化

9、的關(guān)系，在輸入正弦信號情況下，放大倍數(shù)隨頻率變化的關(guān)系，稱為放大電路的頻率響應(yīng)。稱為放大電路的頻率響應(yīng)。)()()j ()j (ioio VV或?qū)憺榛驅(qū)憺?()( VVAA4. 頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)模擬電路 Analog Circuit )()( VVAA其中其中稱稱為為幅幅頻頻響響應(yīng)應(yīng) jjio)()()( VVAV 稱稱為為相相頻頻響響應(yīng)應(yīng) io)()()( 模擬電路 Analog Circuit 該圖稱為波特圖該圖稱為波特圖縱軸：縱軸：dBdB橫軸：對數(shù)坐標(biāo)橫軸：對數(shù)坐標(biāo)其中其中上上限限頻頻率率Hf普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)下下限限頻頻率率Lf稱稱為為帶帶寬

10、寬LHffBW 模擬電路 Analog Circuit 5. 失真失真輸出信號波形與輸入信號波形輸出信號波形與輸入信號波形相比較，波的形狀發(fā)生了改變相比較，波的形狀發(fā)生了改變非線性失真非線性失真線性失真（頻率失真）線性失真（頻率失真）電路中存在非線性元件導(dǎo)致輸出電路中存在非線性元件導(dǎo)致輸出與輸入之間為非線性關(guān)系與輸入之間為非線性關(guān)系電路中存在電容、電感，導(dǎo)致電路對不同電路中存在電容、電感，導(dǎo)致電路對不同頻率的信號具有不同的傳輸（放大）特性，當(dāng)頻率的信號具有不同的傳輸（放大）特性，當(dāng)輸入為非正弦信號（可分解為多頻信號）時，輸入為非正弦信號（可分解為多頻信號）時，輸出波形會發(fā)生改變輸出波形會發(fā)生改變模擬電路 Analog Circuit 頻率失真（線性失真）頻率失真（線性失真）幅度失真：幅度失真：對不同頻率的信號增益對不同頻率的信號增益不同，產(chǎn)生的失真。不同，產(chǎn)生的失真。模擬電路 Analog Circuit 相位失真：相位失真： 對不同頻率的信對不同頻率的信號相移不同，產(chǎn)生的號相移不同，產(chǎn)生的失真。失真。模