2011模电课件 1第一章

null电子技术基础——模拟部分电子技术基础——模拟部分主讲：骆开庆 电话：13928957908 邮箱：kqluo@sohu.com课程介绍课程介绍为什么要学？ 学些什么？ 怎么学？ 一、电子技术的发展与应用 二、课程的性质与目标 三、课程的研究对象 四、课程的内容 五、课程的特点 六、学习方法 七、主要教材和参考书电子技术发展简史电子技术发展简史一、电子技术： 无确切定义。 “凡是研究含有电子器件的电路、系统及应用的学科”二、发展历程： 电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 1904年电子管发明（真正进入电子时代） 1947年晶体管问世 1958年集成电路出现(SSI、MSI、LSI、VLSI) 电子技术的发展主要经历了四个阶段：null1906年，福雷斯特（Lee De Fordst）等发明了电子管 在一个抽成真空的玻璃泡中封有一些电极而制成－－真空管(Vacuum tube) 体积大、重量重、寿命短、耗电大 1．第一代电子器件——电子管null1948年诞生半导体三极管 与电子管相比，体积小、重量轻、耗能低、寿命长 分立电路体积大、焊点多，可靠性差 2．第二代电子器件——晶体管null1958年诞生 把组成电路的元器件和连线一起做在一块硅片上，实现电路的微型化 体积和功耗都很小 ，功能强3．第三代电子器件——集成电路IC4．第四代电子器件——集成电路IC4．第四代电子器件——集成电路IC集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路 按集成度可分作 小规模集成电路（SSI）＜102 中规模集成电路（MSI）＜103 大规模集成电路（LSI）＜105 超大规模集成电路(VLSI)＞105 nullnullnull电子技术的应用电子技术的应用一．在日常生活方面的应用压力、温度、水位、流量等的测量与调节 电子仪器 … …扩音器电路扩音器电路温度检测与控制电路温度检测与控制电路二．在汽车电子方面的应用二．在汽车电子方面的应用汽车电子电源发动机控制行驶装置报警与安全装置旅居性仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 娱乐通讯点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁……安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊……空调控制、动力窗控制里程表、数字式速度表、出租车用仪表……收音机、汽车电话、业余电台课程的性质与目标课程的性质与目标课程性质 《模拟电子技术基础》课程是高等工科院校电气、信息、通信类专业具入门性质的一门重要的专业基础课。 课程目标 使学生获得适应信息时代的模拟电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，为以后进一步深入学习电子技术及其在专业中的应用打好基础。 掌握基本概念、基本原理、基本分析方法、基本实践技能 具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，以及将所学知识用于本专业的能力。 先修课程： 高数、普通物理、电路、信号与系统等 课程性质：专业技术基础课 课程性质：专业技术基础课课程特点： 本课程是电子信息类后续课程的基础，是学习数字电路、高频电子线路、数字信号处理、单片机原理及应用等课程的基础。 学时少、内容多、应用性强，不能轻视。内容丰富，技术更新快； 概念多、 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 多、电路形式多； 紧密联系实际，应用非常广泛。课程性质及特点课程的研究对象课程的研究对象 模拟信号和模拟电路 信号：广义地说，信号就是随时间和空间变化的某种物理量或物理现象。如温度、压力、流量、声音等等。信号是消息的载体，是消息的表现形式。 信号分类：模拟信号，数字信号。 模拟信号：时间和数值上均连续的信号。 模拟电路：处理（放大、运算、转换）模拟信号的电路。模拟信号：在时间和幅度是上都是连续变化的信号，在一定动态范围内可取任意值。模拟信号：按时间和幅值的连续性和离散性把信号分为4类：数字信号数字信号图例：模拟电路：处理模拟信号的电路。模拟电路：处理模拟信号的电路。传感器压力1压力2温度1温度2. . .. . .放大 滤波 叠加 组合数模转换电路模数转换电路计算机数据处理驱动电路. . .. . .驱动电路驱动电路驱动电路传感器传感器传感器执行机构执行机构执行机构执行机构放大 滤波 叠加 组合数模转换电路模数转换电路计算机数据处理课程内容课程内容CH01 绪论 CH02 二极管及其基本电路 CH03 双极结型三极管及放大电路基础 CH04 场效应管放大电路 CH05 模拟集成电路 CH06 运算放大器 CH07 反馈放大电路 CH08 信号处理与信号产生电路 CH09 功率放大电路 CH10 直流稳压电路 CH11 电子电路的计算机辅助分析与 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 null1. 器件的工作原理 二极管、三极管、场效应管、运放等 2. 模拟电路及其基本功能相关概念 各种放大电路、运算电路、滤波电路、信号发生电路、电源电路等 3 . 模拟电路的分析方法 估算法、图解法、模型分析法、计算机辅助分析法等 4. 不同的电子电路在电子系统中的应用 以器件为基础，以“放大”为主线，以模拟信号处理为目的，研究各种模拟电子电路的工作原理，特点及性能指标等。 课程特点课程特点1.一些特有概念 非线性器件（二极管、三极管） 交直流共存 受控源 反馈 2. 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 分析方法 强调定性分析 确定可行性 定量估算 合理的近似是解决实际问题的重要手段 实际过程在满足基本性能指标的前提下总是容许存在一定的误差范围的。 模型分析法 正确的选择是正确求解电路的保证。 实验调试 实验调试是基本功学习方法1. 培养兴趣 “兴趣是最好的老师”； 2.掌握基本概念、基本原理、基本分析方法和基本应用； 3. 学会听课，适当笔记，及时总结； 4. 学会工程近似分析方法，用工程观点分析问题； 5. 多练习； 6. 多学多问，知难而进； 7. 重实践： 常用电子仪器的使用方法 电子电路的测试方法 故障的判别与排除 EDA软件的应用 学习方法自主学习 注重实践 关注发展 及时更新Textbook（教材） ：Textbook（教材） ：电子技术基础 模拟部分(第5版） --康华光主编，高等教育出版社，2006Reference（参考书）: 1. … 2. … 3. … ……本课程对同学们的希望：本课程对同学们的希望：理论＋实践＝学有所成！+＝null1.1 信号1.2 信号的频谱1　绪论1.3 模拟信号和数字信号 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标 § 1.1 信号信号: 信息的载体 § 1.1 信号等效变换声音信号：可以传达语言、音乐或其他信息 图像信号：可以传达人类视觉系统能够接受的信息等信息的处理：传感器->电信号->电子系统模拟信号： 时间上幅值上连续变化信号源电压源等效电路电流源等效电路 § 1.1 信号 § 1.1 信号话筒输出的声音信号如图所示：某一段声音信号无规则的波形，分析其特性比较困难，因此要提取其特征参数；这些特征参数即是设计放大电路和电子系统的重要依据。 § 1.2 信号的频谱1.正弦信号正弦波形 § 1.2 信号的频谱为简化信号特征参数的提取，通常将信号从时域变换到频域信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的频谱；傅立叶变换三要素完全确定一个正弦波 § 1.2 信号的频谱方波的时域表示由高等数学知识知，任一周期函数只要满足狄利克雷条件都可以展开成傅立叶级数；时间函数表达式傅立叶级数表达式直流分量基波高次谐波分量 § 1.2 信号的频谱 § 1.2 信号的频谱如果截取n为有限值时的信号组合，则可以得到原周期信号的近似波形n=1,3,5时n=11时 § 1.2 信号的频谱 § 1.2 信号的频谱幅度频谱相位频谱频谱表现为一系列离散频率上的幅值，且随谐波次数的递增，v(ω)的幅值总趋势逐渐减小。 § 1.2 信号的频谱 § 1.2 信号的频谱3. 非周期信号 通过快速傅里叶变换（FFT）可迅速求出非周期信号的频谱函数。预制棒加热炉温度波动曲线波形的频谱函数 § 1.2 信号的频谱选择适当的截止角频率，截断高于此频率的的部分，不会太多影响信号本身的特性，把保留的频率部分称作带宽。 § 1.3 模拟信号和数字信号 § 1.3 模拟信号和数字信号模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。数字信号放大电路放大电路放大是最基本的模拟信号处理功能。模拟电子中研究的最主要电路：放大电路这里的“放大”是指把微小的、微弱的信号不失真的进行放大。所谓“不失真”就是保证原信号波形的形状、基本参数等不变。具有放大特性的电子设备：收音机、电视机、手机、扩音器等等。电子系统举例:收音机接收广播信号电子系统举例:收音机接收广播信号广播电台电磁感应前置放大器功率放大器天线扬声器属于交流放大！ § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型1. 放大电路的符号及模拟信号放大大多数模拟电子系统都存在各种各样、不同类型的放大电路；放大电路是构成其他功能电路的基本单元。 § 1.4 放大电路模型放大电路表示方法输入端口有电压、电流，输出端口有电压、电流，因此，根据实际的输入信号和所需的输出信号是电压或电流，放大电路可分为四种类型。电压增益电流增益电流放大电路互阻增益（Ω）互导增益（S）互阻放大电路互导放大电路 § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型——负载开路时的电压增益2. 电压放大模型——输入电阻——输出电阻则电压增益为AV的恒定性受到负载RL的影响。为减小负载对放大电路电压增益的影响， 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 在电路设计时力求减小RO,使输出回路中 RO<< RL。理想电压放大电路的RO=0. § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型2. 电压放大模型当Ri>>Rs时，信号源内阻Rs对信号vs的衰减作用才会减小。电压放大电路适用于信号源内阻Rs较小且负载电阻RL较大的场合当RL>>RO时， RL的变化对Av的影响就小。 § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型——负载短路时的电流增益3. 电流放大模型由输出回路得则电流增益为只有RO>>RL时，才会减小RO的分流，减小信号的衰减； § 1.4 放大电路模型 § 1.4 放大电路模型3. 电流放大模型则电流增益为只有Ri<∞，Ro ->∞ ；一个实际的放大电路原则上可以取四类电路中任意一种作为它的电路模型，但是根据信号源的性质和负载的要求，一般只有一种模型在运用中最明确。 § 1.5 放大电路的主要性能指标 § 1.5 放大电路的主要性能指标1. 输入电阻Ri的大小决定了放大电路从信号源获取信号的能力以电压vi作为输入的放大电路，Ri越大越好，此时输入电压vi大。[电压放大电路、互导放大电路]以电流ii作为输入的放大电路，Ri越小越好，此时输入电流ii大。[电流放大电路、互阻放大电路] § 1.5 放大电路的主要性能指标 § 1.5 放大电路的主要性能指标2. 输出电阻输出电阻的大小决定了放大电路带负载的能力 § 1.5 放大电路的主要性能指标2.输出电阻以电压作为输出的放大电路，Ro越小 ,带负载能力越强。[电压放大电路、互导放大电路]以电流作为输出的放大电路，Ro越大,带负载能力越强[电流放大电路、互阻放大电路] § 1.5 放大电路的主要性能指标 § 1.5 放大电路的主要性能指标3. 增益 反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力。 § 1.5 放大电路的主要性能指标例：甲电路增益变化-20dB ，乙电路增益变化-20倍，谁增益大？负号意味着什么？其中四种增益 § 1.5 放大电路的主要性能指标4. 频率响应A.频率响应及带宽 电压增益可表示为 在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。或写为其中 § 1.5 放大电路的主要性能指标实际的放大电路中存在一些电抗性元器件——耦合电容、半导体元器件的极间电容、接线电容、接线电感等 ，因此，放大电路的输出与输入之间关系必然和信号的频率有关 。 § 1.5 放大电路的主要性能指标普通音响系统放大电路幅频响应对数坐标：波特图（Bode Plot）半功率点:增益下降3dB的点,此时输出功率约为中频区功率的一半下限频率上限频率带宽（通频带）:BW=fH-fL通常: fL<