工學(xué)浙江大學(xué) 模電課件

模擬電子電路本課程將帶領(lǐng)您深入探索模擬電子電路的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用，從基本電路元件到復(fù)雜電路設(shè)計，涵蓋電路分析、信號處理、放大電路、濾波電路以及各種半導(dǎo)體器件和集成電路。課程介紹課程目標(biāo)掌握模擬電子電路的基本理論和分析方法。能夠獨立設(shè)計和分析簡單的模擬電路。了解常見的模擬電子電路應(yīng)用。課程內(nèi)容電路基礎(chǔ)、基本電路元件、電路分析方法、正弦信號、交流電路、運算放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體器件、集成電路、實驗設(shè)計和演示。電路基礎(chǔ)電路組成電路是由電路元件、連接線和電源組成的。電路類型模擬電路和數(shù)字電路。電路分析分析電路中電壓、電流和功率的關(guān)系。電路設(shè)計根據(jù)需求設(shè)計滿足特定功能的電路。基本電路元件電阻阻礙電流流動的元件。電容儲存電荷的元件。電感儲存能量的元件。電壓和電流電壓推動電流流動的能量。單位：伏特（V）。電流電子在導(dǎo)體中流動的速度。單位：安培（A）。電路分析方法1節(jié)點分析法基于基爾霍夫電流定律（KCL）。2網(wǎng)格分析法基于基爾霍夫電壓定律（KVL）。3疊加定理將多個獨立電源的影響疊加。4戴維南定理將復(fù)雜電路簡化為等效電源。歐姆定律1電壓2電流I=V/R3電阻電阻1固定電阻阻值固定，常用在電路中。2可變電阻阻值可以調(diào)節(jié)，用于控制電路。3光敏電阻阻值隨光照強度變化。電容1電容的定義儲存電荷的能力。2電容的單位法拉（F）。3電容的種類陶瓷電容、電解電容等。電感1電感定義儲存能量的能力。2電感的單位亨利（H）。3電感的種類鐵芯電感、空芯電感等。RC電路充放電過程電容充電和放電的動態(tài)過程。時間常數(shù)RC電路的充放電時間常數(shù)。應(yīng)用濾波電路、定時電路。RL電路暫態(tài)響應(yīng)電流隨時間變化的動態(tài)過程。穩(wěn)態(tài)響應(yīng)電流達到穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)。RLC電路正弦信號定義幅值、頻率、相位。應(yīng)用模擬電子電路中的信號表示。交流電路交流電壓隨時間周期性變化的電壓。交流電流隨時間周期性變化的電流。阻抗交流電路中阻礙電流流動的總阻力。交流電源1產(chǎn)生方式發(fā)電機。2頻率通常為50Hz或60Hz。3電壓家用電源通常為220V。電壓和電流關(guān)系相位關(guān)系電壓和電流之間的相位差。功率因數(shù)反映電壓和電流之間的相位關(guān)系。電功率1瞬時功率2平均功率3有效功率諧振電路1諧振頻率電路中電流或電壓達到最大值的頻率。2諧振條件電感和電容的阻抗相互抵消。3應(yīng)用無線電接收機、濾波器等。濾波電路1低通濾波器允許低頻信號通過。2高通濾波器允許高頻信號通過。3帶通濾波器允許特定頻率范圍的信號通過。運算放大器基礎(chǔ)理想運算放大器無限大增益、無限大輸入阻抗、零輸出阻抗。實際運算放大器有限增益、有限輸入阻抗、非零輸出阻抗。運算放大器應(yīng)用反向放大器輸出信號與輸入信號反相。同相放大器輸出信號與輸入信號同相。數(shù)模轉(zhuǎn)換定義將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。應(yīng)用音頻系統(tǒng)、圖像處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換1采樣將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換為離散樣本。2量化將樣本值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字值。3編碼將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為二進制代碼。半導(dǎo)體器件二極管單向?qū)щ姷钠骷Ｈ龢O管放大或開關(guān)信號的器件。場效應(yīng)管控制電流流動的器件。二極管PN結(jié)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)通特性正向偏置時導(dǎo)通，反向偏置時截止。應(yīng)用整流、限幅、檢波等。三極管NPN型三極管基極電流控制集電極電流。PNP型三極管基極電流控制發(fā)射極電流。集成電路定義在一個硅片上集成多個電路元件。優(yōu)勢體積小、功耗低、成本低。應(yīng)用計算機、手機、電視機等。實驗設(shè)計1實驗?zāi)康尿炞C模擬電子電路的理論知識。2實驗步驟電路搭建、信號測量、數(shù)據(jù)分析。3實驗報告記錄實驗結(jié)果和分析結(jié)論。實驗演示1RC電路充放電實驗觀察電容的充放電過程。2運算放大器實驗驗證運算放大器的基本功能。3濾波電路實驗驗證濾波電路的濾波效果。總結(jié)本課程介紹了模擬電子電路的基礎(chǔ)知識