模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

1模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

－電子教案V3.0課程簡介、教學(xué)目的及要求

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)是高等學(xué)校自動(dòng)化、電氣類、電子類、信息類專業(yè)知識(shí)平臺(tái)中的重要核心課程，是學(xué)生在電子技術(shù)入門階段的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程涉及模擬信號(hào)的產(chǎn)生、傳輸及處理等方面的內(nèi)容，工程實(shí)踐性很強(qiáng)。課程任務(wù)是使學(xué)生獲得適應(yīng)信息時(shí)代電子技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)及基本分析方法。旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和電子電路計(jì)算機(jī)分析、設(shè)計(jì)能力。

本課程的研究對(duì)象：

模擬電子技術(shù)的研究對(duì)象是在介紹常用電子器件（包括集成電路器件）的工作原理和特性的基礎(chǔ)上，著重介紹常用模擬電子電路的基本概念、基本原理和基本分析方法。本課程基本要求為：

1、常用電子器件：著重掌握它們的外特性和主要參數(shù)，落實(shí)到電路中所起的作用，并會(huì)使用。對(duì)器件的內(nèi)部工作機(jī)理和內(nèi)部電路，本著“器件為電路應(yīng)用”的原則，不做過多的深入的介紹。

2、常用模擬電子電路：重點(diǎn)掌握分析方法，要能夠?qū)﹄娐返墓ぷ髟碜鞫ㄐ缘姆治?，并在此基礎(chǔ)上對(duì)電路作定量的計(jì)算。

課程學(xué)習(xí)完成能為學(xué)生以后深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打好兩方面的基礎(chǔ)：其一是正確使用電子電路特別是集成電路的基礎(chǔ)；其二是為將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)集成電路專用芯片打好基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)指導(dǎo)

電子技術(shù)的基本任務(wù)可稱之為“信號(hào)的產(chǎn)生、信號(hào)的傳輸、信號(hào)的處理”，任務(wù)的完成取決于對(duì)電子器件、電子電路、電子系統(tǒng)的性能的研究。按照功能和構(gòu)成原理的不同，電子電路可分為模擬電路和數(shù)字電路兩大類。本課程著重討論模擬電路的基本概念、基本原理、基本分析方法及基本應(yīng)用。

主要內(nèi)容:(1)簡要地介紹電子系統(tǒng)與信號(hào)的基本概念(2)討論模擬電路的基本單元電路——放大器（模型）及其性能指標(biāo)

基本要求:(1)了解電子系統(tǒng)的基本概念及組成(2)了解信號(hào)的分類方法及放大電路的分類(3)熟悉放大電路的主要性能指標(biāo)課程特點(diǎn)

1、工程性和實(shí)踐性強(qiáng)；

2、在四年制本科學(xué)習(xí)中起到“承上啟下”的作用；高數(shù)、大學(xué)物理、電路

模擬電子技術(shù)

高頻電子電路、其他專業(yè)課程

3、電路千變?nèi)f化，不同于前面課程的思維方式、入門難；

4、內(nèi)容多、涉及面廣、新知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)時(shí)少。難學(xué)的原因：（1）半導(dǎo)體器件是一種非線性器件，由它組成的電路是非線性電路，與以前所學(xué)的線性電路的分析方法不同；（2）電子電路中直流分量和交流分量并存；（3）要求具備綜合運(yùn)用電路課程知識(shí)的能力，如二端口網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，非線性電路的分析等。

（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)

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。書中有關(guān)符號(hào)的約定學(xué)習(xí)方法1、深入理解模擬電路的基本概念；2、掌握典型電路的結(jié)構(gòu)及分析方法；3、重視課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、課后結(jié)合課件及時(shí)復(fù)習(xí)、認(rèn)真完成作業(yè)，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)課鞏固課堂上所講的理論知識(shí)和培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力；4、善于歸納總結(jié)；5、要培養(yǎng)自學(xué)能力；6、勤學(xué)好問。1.1信號(hào)1.3模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)1緒論1.2信號(hào)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.信號(hào)：信息的載體微音器輸出的某一段信號(hào)的波形

1.1

信號(hào)2.電信號(hào)源的電路表達(dá)形式電壓源等效電路電流源等效電路

1.1

信號(hào)1.電信號(hào)的時(shí)域與頻域表示A.正弦信號(hào)

1.2

信號(hào)的頻譜時(shí)域1.電信號(hào)的時(shí)域與頻域表示B.方波信號(hào)

滿足狄利克雷條件，展開成傅里葉級(jí)數(shù)——直流分量其中——基波分量——三次諧波分量

1.2

信號(hào)的頻譜方波的時(shí)域表示2.信號(hào)的頻譜B.方波信號(hào)頻譜：將一個(gè)信號(hào)分解為正弦信號(hào)的集合，得到其正弦信號(hào)幅值和相位隨角頻率變化的分布，稱為該信號(hào)的頻譜。

1.2

信號(hào)的頻譜幅度譜相位譜C.非周期信號(hào)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(hào)的頻譜函數(shù)。

非周期信號(hào)包含了所有可能的頻率成分離散頻率函數(shù)周期信號(hào)連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號(hào)氣溫波形氣溫波形的頻譜函數(shù)（示意圖）

1.2

信號(hào)的頻譜

1.3、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都是離散的信號(hào)。模擬信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都是連續(xù)的信號(hào)。

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(hào)及模擬信號(hào)放大——負(fù)載開路時(shí)的電壓增益A.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由此可見即負(fù)載的大小會(huì)影響增益的大小要想減小負(fù)載的影響，則希望…？（考慮改變放大電路的參數(shù)）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(duì)信號(hào)源的衰減理想情況有要想減小衰減，則希望…？

1.4放大電路模型A.電壓放大模型——負(fù)載短路時(shí)的電流增益2.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(fù)載的影響，則希望…？理想情況由輸入回路得要想減小對(duì)信號(hào)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)）輸入輸出回路沒有公共端D.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(hào)控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)能量的能力。其中四種增益常用分貝（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(hào)情況下，輸出隨輸入信號(hào)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)憺槠渲性搱D稱為波特圖縱軸：dB橫軸：對(duì)數(shù)坐標(biāo)

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

其中普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)

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（線性失真）幅度失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)增益不同，產(chǎn)生的失真。相位失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)相移不同，產(chǎn)生的失真。

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)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(hào)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)。本章小結(jié)

1．本章首先通過具體實(shí)例簡要介紹了電子系統(tǒng)與信號(hào)的概念，以及信號(hào)的頻譜特性，討論了本課程所涉及的各種信號(hào)的特點(diǎn)。模擬電路處理的是模擬信號(hào)，數(shù)字電路處理的是數(shù)字信號(hào)。

2．信號(hào)放大電路是最基本的模擬信號(hào)處理電路。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用所要求的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的關(guān)系，放大電路可分為四種類型：電壓放大、電流放大、互阻放大和互導(dǎo)放大。用輸入電阻、輸出電阻和受控電壓源或受控電流源等基本元件，可建立起四種放大電路的簡化模型，用于對(duì)放大電路基本特性的分析。根據(jù)電路分析的要