模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-1緒論

1—電子教案V1.1模擬電子技術(shù)

（第五版）2課程概況教材：康華光主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)，模擬部分（第五版），高等教育出版社，2006華成英、童詩白主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，第四版，高等教育出版社北京，2006陳大欽主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，華中理工大學版社，2000首選參考：學時：56學時先修課程：電路理論，高等數(shù)學，大學物理學分：3.5學分TN01、TN710類其它模擬電子技術(shù)參考資料3教學安排作業(yè)：雙數(shù)習題，講到哪里做到哪里，周四交，單數(shù)習題考試復習考核方式：筆試閉卷–

成績構(gòu)成：考試80%左右，平時20%左右答疑：預約時間地點、課后、郵件、電話實驗：另有安排全校統(tǒng)考提示：平時成績不管對錯做題就記分，沒做扣分，千萬別抄別人的題解。聯(lián)系電話mail：138086@126.com課件下載：mndzjs2008@126.com

密碼：mndzjs20084電子技術(shù)是現(xiàn)代化的重中之重的技術(shù)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子類專業(yè)主干課程。課程的任務(wù)：獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過本課程的學習后：具備應(yīng)用電子技術(shù)的基本能力，為學習后續(xù)課程和電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。教學目的5本課核心：電子放大器非線性：電子放大器是一種非線性元件，需要用非線性分析方法（圖解法、微變等效近似）工程性：在足夠精確的情況下，為了計算方便，使用近似來化簡微觀性：深入到原子電子級分析問題該課特點6復雜性：受多因素影響，非線性器件在線性電路中工作分析麻煩，工程近似不宜掌握，溫度影響參數(shù)宜變，參數(shù)分散。。。。實踐性：很強，需要很好的實踐，不用很難學好。動手性強?；A(chǔ)性：后續(xù)電子類課程的基礎(chǔ)，考研的課程之一。該課特點（續(xù)）7多概念：多組態(tài)：多公式：多圖：多曲線多參數(shù)：多習題：多資料：該課特點（續(xù)）8學習方法興趣是最好的老師，有興趣才能進入學習狀態(tài)深刻理解和牢記基本概念、基本公式和基本方法。多做習題。認真做實驗。用“基本”抓規(guī)律推導擴展內(nèi)容。要能進入狀態(tài)94

雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)（15）2

運算放大器（3）1

緒論（2）3

二極管及其基本電路（4）5場效應(yīng)管放大電路（4）6

模擬集成電路（6）7

反饋放大電路（8）8

功率放大電路（3）9信號處理與信號產(chǎn)生電路（7）10

直流穩(wěn)壓電源（4）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)101緒論主要內(nèi)容：信號及其頻譜的基本概念放大電路、放大電路模型、放大電路的主要性能指標基本要求：了解信號的描述及分類方法熟悉放大電路模型和放大電路主要性能指標111緒論電子技術(shù)：近年來最偉大的創(chuàng)新-使我們的生活大大改觀俗語：“我們生活在電子時代”當今世界最重要的研究領(lǐng)域當今世界應(yīng)用最廣泛的技術(shù)：通信、娛樂、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品計算機、自動控制、儀表電力軍事。。。。。。。121緒論模擬信號？信號在時間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號稱為模擬信號電子技術(shù)指在電路中包括采用半導體器件處理電信號包括用半導體器件處理在時間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號的電信號處理技術(shù)模擬電子技術(shù)（AnalogElectronics）131緒論電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)-半導體技術(shù)-微電子技術(shù)又稱：-電力電子技術(shù)相關(guān)：模擬電子技術(shù)是電子技術(shù)的基礎(chǔ)141緒論電子系統(tǒng)：電子技術(shù)應(yīng)用：模擬處理模擬信號需要的信號處理方式：放大、濾波、變換。。。。。。電子技術(shù)：研究這些處理方式要很好的放大-高保真、穩(wěn)定。。。。。負載151緒論電子系統(tǒng)構(gòu)成：模擬信號，（模擬處理），模擬輸出模擬信號，（數(shù)字處理），模擬輸出模擬信號，（數(shù)字處理），數(shù)字輸出161.1信號1.2信號的頻譜

1緒論1.3模擬信號和數(shù)字信號

1.4放大電路模型

1.5放大電路的主要性能指標

1.6電子系統(tǒng)

17

1.1.1信號：1.1信號信號是信息的載體聲音信號可以傳達語言、音樂或其他信息圖像信號可以傳達人類視覺系統(tǒng)能夠接受的圖像信息氣溫、氣壓、風速等信號可以反映天氣信息。上述聲音信號、圖像信號和溫度信號均無法直接傳遞給電子系統(tǒng)需要先用傳感器把它們轉(zhuǎn)換為電信號，然后送到電子系統(tǒng)中去進一步處理。何為傳感器？對電子技術(shù)而言：將物理量轉(zhuǎn)換為電子量的器件181.1.1信號本書的信號特指物理量能轉(zhuǎn)換成電子量變化的信號電子量是信號的載體，反映物理量變化電子量的大小與物理量相關(guān)變化電子技術(shù)的主要任務(wù)就是按需要處理信號電子流。信號的本質(zhì)191.1.1信號電信號就是隨時間變化的電壓或電流，其變化代表一定的信息。

信號的本質(zhì)20一般，信號源主要是傳感器，可用電壓源或電流源等效表達電子系統(tǒng)RS+-VS電壓源等效電路電流源等效電路電子系統(tǒng)RSIS戴維寧諾頓1.1.2

信號的表達轉(zhuǎn)換21問題？何為電壓源？何為電流源？能互相等效轉(zhuǎn)換，能否說明就是一種電路？有啥區(qū)別?信號源電阻RS遠小于電子系統(tǒng)輸入電阻Ri時，使用電壓源形式更為有利

突出問題的主要方面22

1.2

信號的頻譜信號的種類直流變化的周期變化的非周期變化的能用正弦信號集合表達231.正弦信號時域頻域

1.2

信號的頻譜頻譜：將一個信號分解為正弦信號的集合，得到其正弦信號幅值隨角頻率變化的分布，稱為該信號的頻譜。242.方波信號

1.2

信號的頻譜B.方波信號時域頻域

滿足狄利克雷條件，展開成傅里葉級數(shù)(周期內(nèi)分段光滑）——直流分量其中——基波分量——三次諧波分量25放大器的帶寬也可用方波來估計？放大器的帶寬可用掃頻儀來測量放大器的帶寬的測量根據(jù)信號的頻譜分布，可以決定用那些有效部分來還原原信號26

1.2

信號的頻譜3.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)。

非周期信號包含了所有可能的頻率成分離散頻率函數(shù)周期信號連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號頻域時域27

1.2

信號的頻譜信號的表示時域：頻域：表示直觀，特性分析不直觀表示不直觀，特性分析直觀電子電路分析用到的信號：直流正弦（階躍，脈沖）變化的靜態(tài)性能動態(tài)性能通入信號：觀察分析電子系統(tǒng)的性能28

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。end291.3

模擬信號和數(shù)字信號在信號分析中，按時間和幅值的連續(xù)性和離散性把信號分為4類：（1）時間連續(xù)、數(shù)值連續(xù)信號；（2）時間離散、數(shù)值連續(xù)信號；（3）時間連續(xù)、數(shù)值離散信號；（4）時間離散、數(shù)值離散信號。其中第（1）類即前面所述的模擬信號；第（4）類稱為數(shù)字信號。301.3

模擬信號和數(shù)字信號計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的普及絕大多數(shù)電子系統(tǒng)都引入了計算機或微處理器來對信號進行處理。微處理機是數(shù)字電路系統(tǒng)，只能處理數(shù)字信號，無法直接處理模擬信號需要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。311.3

模擬信號和數(shù)字信號將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號對模擬信號取樣對取樣信號的數(shù)字化轉(zhuǎn)換-量化對數(shù)字量編碼-321.3

模擬信號和數(shù)字信號編碼取樣量化331.3

模擬信號和數(shù)字信號1.3.1根據(jù)信號的連續(xù)性和離散性分析，氣溫屬于四類信號中的哪一類？水銀溫度計顯示的溫度值屬于哪一類信號？氣象觀測員定時從水銀溫度計讀出的溫度值屬于哪一類信號？34模擬信號放大是模擬電子技術(shù)的核心自然界物理量影響電子流變化通常是很微弱的，并且摻雜有許多噪聲要將這些信息提取出來使用，必須放大1.4放大電路模型

例子：對手機講話，語音變成電子流變化，弱溫度使電阻變化，阻擋電子流的能力變化，弱生物電流更弱。。。。。35

1.4.1

放大器的組成組成：放大器本體輸入端口輸出端口電源（參考點）電源中點作為參考點，不是地36

1.4.2

模擬信號的放大模型主要參數(shù)：一個雙端口網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻中頻增益37

1.4.2

模擬信號的放大模型信號源負載放大倍數(shù)=輸出量輸入量問題：放大的什么？38電壓增益（電壓放大倍數(shù)）電流增益（電流放大倍數(shù)）互阻增益（電流轉(zhuǎn)電壓）互導增益（電壓轉(zhuǎn)電流）

1.4.3

模擬信號的放大模型類型39

1.4.3

放大電路模型類型——負載開路時的電壓增益1.電壓放大模型——輸入電阻——輸出電阻由輸出回路得則電壓增益為40

1.4.3

放大電路模型類型1.電壓放大模型由此可見即負載的大小會影響增益的大小要想減小負載的影響，則希望…？（考慮改變放大電路的參數(shù)）理想情況41

1.4.3

放大電路模型類型

另一方面，考慮到輸入回路對信號源的衰減理想情況有要想減小衰減，則希望…？總結(jié)?：后級輸入電阻要?大于前級輸出電阻42電流放大模型

1.4.3放大電路模型類型

關(guān)心輸出電流與輸入電流的關(guān)系2.電流放大模型43——負載短路時的電流增益電流放大模型由輸出回路得則電流增益為由此可見要想減小負載的影響，則希望…？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

1.4.3放大電路模型類型443.互阻放大模型（自學）4.互導放大模型（自學）

1.4.3放大電路模型類型45輸入輸出回路沒有公共端-（變壓器隔離、光電隔離）5.隔離放大電路模型（防止高壓感應(yīng)損壞電路）

1.4.3放大電路模型類型46電信號的實質(zhì)是什么？物理量對電子量的作用。。。。放大的實質(zhì)是什么？一個單位物理量引起的電子量變化的擴大放大的應(yīng)用是什么？擴大電子量到能驅(qū)動動作機構(gòu)反映變化，如：揚聲器，模數(shù)轉(zhuǎn)換。。。。。。

1.4.3放大電路模型類型47放大電路模型結(jié)論放大電路模型三個部分：信號源、放大器、負載放大電路模型三個要素：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻信號源、負載可能有很多種，放大器必須適應(yīng)，所以。。。對電壓型信號源。。。輸入電阻要大對電流形信號源。。。輸入電阻要小對電壓型輸出。。。輸出電阻要小對電流型輸出。。。輸出電阻要大481.4.1某放大電路輸入信號為10pA時，輸出為500mV，它的增益是多少？屬于哪一類放大電路？491.4.2某電唱機拾音頭內(nèi)阻為1M，輸出電壓為1V（有效值），如果直接將它與10揚聲器相接，揚聲器上的電壓為多少？如果在拾音頭和揚聲器之間接入一個放大電路，它的輸入電阻Ri=1M，輸出電阻Ro=10，電壓增益為1，試求這時揚聲器上的電壓。該放大電路使用哪一類電路模型最方便？提示：揚聲器上的電壓：用正比分壓這時揚聲器上的電壓：兩次均壓0.25V該放大電路使用哪一類電路模型最方便？電壓放大分壓比為百萬分之一，揚聲器上僅獲得1微伏電壓?；プ璺糯?0

1.5

放大電路的主要性能指標1.輸入電阻輸入電阻是從放大電路輸入端口看進去的等效電阻輸入電阻求法：加電壓觀電流輸入電阻決定放大電路從信號源獲取信號幅值的大小輸入電阻等于放大電路輸入端口輸入電壓與輸入電流的比值求法2、純電阻網(wǎng)絡(luò)時直接看進去求輸入電阻51

1.5

放大電路的主要性能指標2.輸出電阻注意：輸入、輸出電阻為交流電阻-阻抗輸出電阻衡量放大器帶負載的能力輸出電阻是從放大電路輸出端口看進去的等效電阻輸出電阻決定放大電路供給負載的能量信號幅值的大小輸出電阻求法1：加電壓觀電流求法2、純電阻網(wǎng)絡(luò)時直接看進去求輸入電阻52

1.5

放大電路的主要性能指標2.輸出電阻經(jīng)典應(yīng)用公式-要牢記---通過開路電壓和某一負載電壓及負載電阻值求輸出電阻方法3：開路電壓負載電壓法開路電壓帶負載時的電壓兩式相除53uo測量開路電壓vo=vso方法4、開路電壓除以短路電流法。~rovso~rovsoio測量短路電流io=vso/Ro輸出電阻：vo/io=vso/（vso/Ro

）=Ro

54

1.5

放大電路的主要性能指標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。放大倍數(shù)=輸出量輸入量輸入量輸出量單位輸入量對應(yīng)的輸出量被放大信號的靈敏度被放大輸入輸出特性的斜率增大55

1.5

放大電路的主要性能指標3.增益其中四種增益常用分貝（dB）表示。當用對數(shù)坐標表達增益隨頻率變化的曲線時，可大大擴大增益變化的敏感視野計算多級放大電路的總增益時，可將乘法化為加法進行運算56dB討論？“甲放大電路的增益為-20倍”

和“乙放大電路的增益為-20dB”，問哪個電路的增益大？3dB電壓增益：1.41-3dB電壓增益：0.7073dB功率增益：2-3dB功率增益：0.5A0.02.010201001000AdB-40-20-60620264060增益還是20倍方向相反0.1倍電壓電流增益的特殊值：57

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）A.頻率響應(yīng)及帶寬實際的放大電路中總是存在一些電抗性元件，如電容、電感、電子器件的極間電容以及接線電容與接線電感等。前述的放大電路模型是簡單理想的模型因此，放大電路的輸出和輸入之間的關(guān)系必然和信號頻率有關(guān)

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)。用單頻正弦波掃頻放大電路得到放大電路的頻率響應(yīng)58

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）A.頻率響應(yīng)及帶寬電壓增益考慮頻率時的表達式為：復數(shù)形式59

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）A.頻率響應(yīng)及帶寬或?qū)憺槠渲蓄l域上的幅值增益頻域上的輸入輸出相位差兩者綜合表征頻域上的復增益是增益的完全表示那我們前面的增益是什么？理想增益，與頻率無關(guān)60

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）A.頻率響應(yīng)及帶寬普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)該圖稱為波特圖縱軸：dB橫軸：對數(shù)坐標61

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）A.頻率響應(yīng)及帶寬其中普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)高頻區(qū)中頻區(qū)低頻區(qū)3dB頻率點（半功率點）3dB頻率點（半功率點）

直流放大電路的幅頻響應(yīng)與此有何區(qū)別？問題：該電路直流能否通過？No62直流放大電路的幅頻響應(yīng)63某些典型信號的頻率范圍64

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）B.頻率失真（線性失真）幅度失真：

對不同頻率的信號增益不同，產(chǎn)生的失真。基波二次諧波輸入信號輸出信號二次諧波基波增益相對二次諧波過大有變形基波二次諧波65

1.5

放大電路的主要性能指標4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標）B.頻率失真（線性失真）相位失真：

對不同頻率的信號相移不同，產(chǎn)生的失真。二次諧波有滯后基波二次諧波變形66

1.5

放大電路的主要性能指標5.非線性失真

由元器件非線性特性引起的失真。非線性失真系數(shù):endVO1是輸出電壓信號基波分量的有效值，Vok是高次諧波分量的有效值，k為正整數(shù)。高次諧波占基波的比重67

1.5

放大電路的主要性能指標6.失真與帶寬end帶寬是不是越寬越好？噪聲成本681.5.1

某放大電路開路輸出電壓為V0‘，短路輸出電流為Ios，試求其輸出電阻Ro。1.5.2

試說明為什么常選用頻率可連續(xù)變化的正弦波信號發(fā)生器作為