電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版模擬部分通用課件康華光

電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版模擬部分通用課件康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)概述模擬電路基礎(chǔ)模擬集成電路基礎(chǔ)模擬電路中的噪聲與失真模擬電路中的運(yùn)算放大器模擬電路中的信號(hào)處理技術(shù)目錄CONTENT電子技術(shù)基礎(chǔ)概述01電子技術(shù)的發(fā)展歷程20世紀(jì)初，電子管的出現(xiàn)標(biāo)志著電子技術(shù)的誕生，主要用于無線電通訊和廣播。20世紀(jì)50年代，晶體管的發(fā)明推動(dòng)了電子設(shè)備的小型化和便攜化。20世紀(jì)60年代，集成電路的出現(xiàn)使得電子設(shè)備更加微型化，功能更加強(qiáng)大。21世紀(jì)初，隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子成為電子技術(shù)的重要發(fā)展方向。電子管時(shí)代晶體管時(shí)代集成電路時(shí)代微電子時(shí)代電子技術(shù)在通訊領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛，包括有線電話、無線通訊、衛(wèi)星通訊等。通訊電子技術(shù)是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)電子技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用，如機(jī)器人、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。工業(yè)自動(dòng)化電子技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)療儀器、診斷設(shè)備等。醫(yī)療電子電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

電子技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)人工智能與物聯(lián)網(wǎng)隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)將更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化。量子計(jì)算與量子通信量子計(jì)算和量子通信技術(shù)的發(fā)展將為電子技術(shù)帶來新的突破。綠色能源與環(huán)保隨著環(huán)保意識(shí)的提高，電子技術(shù)將更加注重綠色能源和環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。模擬電路基礎(chǔ)02模擬電路是處理模擬信號(hào)的電子電路，其輸入和輸出信號(hào)都是連續(xù)變化的物理量。模擬電路模擬信號(hào)模擬電路的特點(diǎn)模擬信號(hào)是連續(xù)變化的物理量，如聲音、光線、溫度等。模擬電路具有連續(xù)性、線性、時(shí)不變性和互易性等特點(diǎn)。030201模擬電路的基本概念03小信號(hào)分析法在電路工作在非線性區(qū)時(shí)，通過分析小信號(hào)作用下的線性化模型，來理解電路的工作原理和性能。01電路分析法通過分析電路元件的電壓、電流和功率等參數(shù)，來理解電路的工作原理和性能。02信號(hào)分析法通過分析輸入和輸出信號(hào)的幅度、頻率和相位等特性，來理解電路對(duì)信號(hào)的處理能力和性能。模擬電路的分析方法根據(jù)電路的性能指標(biāo)和參數(shù)要求，通過調(diào)整電路元件的參數(shù)，來優(yōu)化電路的性能。參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬和分析，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性和性能。仿真的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試其性能指標(biāo)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性和有效性。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)模擬電路的設(shè)計(jì)方法模擬集成電路基礎(chǔ)03模擬信號(hào)表示物理量連續(xù)變化的信號(hào)，如聲音、溫度、壓力等。模擬集成電路的特點(diǎn)具有高精度、低噪聲、低失真等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、通信、測(cè)量等領(lǐng)域。模擬集成電路由模擬元件構(gòu)成的電路，用于處理連續(xù)變化的模擬信號(hào)。模擬集成電路的基本概念基于半導(dǎo)體材料（如硅、鍺）的制造工藝，包括外延、氧化、擴(kuò)散、光刻、刻蝕等。半導(dǎo)體工藝按工藝技術(shù)可分為薄膜集成電路和厚膜集成電路。集成電路的分類將芯片與外部電路連接起來的封裝形式，包括直插式封裝、表面貼裝等。集成電路的封裝模擬集成電路的工藝技術(shù)模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程元器件選擇版圖繪制選擇合適的元件，包括電阻、電容、電感等。將電路設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為版圖，為制造提供依據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路仿真可靠性測(cè)試根據(jù)電路的功能和性能要求，進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的電路設(shè)計(jì)。利用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。對(duì)制造出來的芯片進(jìn)行測(cè)試和可靠性分析。模擬電路中的噪聲與失真04由電子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，常見于電阻器和半導(dǎo)體器件。熱噪聲由電子發(fā)射不均勻性引起的噪聲，常見于二極管和晶體管。散彈噪聲由表面效應(yīng)引起的噪聲，常見于集成電路。閃爍噪聲由材料缺陷或晶體缺陷引起的噪聲。爆米花噪聲噪聲的來源與分類通過增加信號(hào)幅度，降低相對(duì)噪聲影響。增加信號(hào)幅度濾波接地屏蔽通過使用濾波器濾除特定頻率范圍的噪聲。良好的接地可以減少電磁干擾和地線噪聲。使用屏蔽材料隔離電路和電子設(shè)備，減少外部噪聲的影響。噪聲的抑制方法非線性失真由于電路元件的非線性特性引起的失真，如放大器的增益飽和。諧波失真由于信號(hào)中諧波成分過多引起的失真。交叉失真由于不同信號(hào)間相互干擾引起的失真。失真的產(chǎn)生與抑制方法抑制方法增加負(fù)反饋以減小非線性失真。使用線性度更高的元件和電路設(shè)計(jì)。使用適當(dāng)?shù)男盘?hào)幅度以避免增益飽和。失真的產(chǎn)生與抑制方法模擬電路中的運(yùn)算放大器05具有高輸入阻抗、低輸出阻抗的特點(diǎn)，適用于電壓放大和緩沖電路。電壓反饋型運(yùn)算放大器具有低輸入阻抗、高輸出阻抗的特點(diǎn)，適用于電流放大和驅(qū)動(dòng)電路。電流反饋型運(yùn)算放大器具有中等的輸入阻抗和輸出阻抗，適用于一般模擬電路應(yīng)用。通用型運(yùn)算放大器具有低失調(diào)電壓、低噪聲的特點(diǎn)，適用于高精度測(cè)量和放大電路。高精度型運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器的分類與特點(diǎn)信號(hào)放大用于將微弱信號(hào)進(jìn)行線性放大，滿足后續(xù)電路的需求。信號(hào)運(yùn)算通過將不同輸入信號(hào)進(jìn)行加、減、乘、除等運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理和信號(hào)轉(zhuǎn)換。信號(hào)濾波利用運(yùn)算放大器和RC電路等組成濾波器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的濾波和噪聲抑制。信號(hào)檢測(cè)用于檢測(cè)模擬信號(hào)的幅度、頻率、相位等參數(shù)，廣泛應(yīng)用于傳感器接口電路。運(yùn)算放大器的應(yīng)用領(lǐng)域電源抑制比指運(yùn)算放大器對(duì)電源電壓變化的抑制能力，是衡量運(yùn)算放大器穩(wěn)定性能的重要參數(shù)。選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇電源抑制比高的運(yùn)算放大器。帶寬增益乘積指運(yùn)算放大器的帶寬與增益的乘積，是衡量運(yùn)算放大器性能的重要參數(shù)。選擇時(shí)應(yīng)確保帶寬增益乘積滿足應(yīng)用需求。失調(diào)電壓指運(yùn)算放大器輸入為零時(shí)輸出電壓的大小，是衡量運(yùn)算放大器精度的重要參數(shù)。選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇失調(diào)電壓小的運(yùn)算放大器。噪聲密度指運(yùn)算放大器輸出端的噪聲電壓與帶寬的乘積，是衡量運(yùn)算放大器噪聲性能的重要參數(shù)。選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇噪聲密度小的運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器的性能參數(shù)與選擇方法模擬電路中的信號(hào)處理技術(shù)06調(diào)制是將低頻信號(hào)加載到高頻載波信號(hào)上，以便傳輸或處理的過程。調(diào)制技術(shù)包括調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM）和調(diào)幅（AM）。解調(diào)是將加載在高頻載波信號(hào)上的低頻信號(hào)分離出來的過程。解調(diào)技術(shù)包括鑒頻、鑒相和鑒幅。信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)解調(diào)技術(shù)調(diào)制技術(shù)濾波器類型濾波器根據(jù)其頻率響應(yīng)特性可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。濾波器設(shè)計(jì)濾波器的設(shè)計(jì)需要考慮其傳遞函數(shù)、阻抗比、衰減特性、群