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第一单元元 元元件与定定律A课文文译文电阻器、电电容器和和电感器器在电子电电路中，电电阻器、电电容器和和电感器器是非常常重要的的元件。电阻器和和电阻电阻器是是二端口口元件。电电阻是阻阻止电流流流动，更更确切地地说，是是阻止电电荷流动动的能力力。在国国际单位位制中，电电阻用欧欧姆来度度量。希希腊字母母是欧姆姆的标准准符号。较较大的电电阻一般般用千欧欧和兆欧欧来表示示。模拟这种种特性常常用的电路元元件是电阻器器。图11.1表表示电阻阻器的电电路符号号，R表示电电阻器的的电阻值值。图1.11 电阻阻器的电电路符号号 为了进行行电路分分析，我我们必须须在电阻阻器中指指明电流流和电压压的参考考方向。如如果我们们选择关关联参考考方向，那那么电压压和电流流之间的的关系是是：v=iRR (11.1)这里 vv 是电电压，其其单位是伏特， i 是是电流，其单位是安培， R 是电阻，其单位是欧姆。如果选择择非关联联参考方方向，我我们必须须写成： v=iRR (1.22)用在公式式（1.1）和和（1.2）中中的代数数式就是是著名的的欧姆定定律。欧欧姆定律律表示了了电压作作为电流流的函数数。然而而，要表表示电流流是电压压的函数数也是非非常方便便的。欧欧姆定律律是电阻阻两端的的电压和和电流间间的代数数关系。电容器和和电容电能可以以存储在在电场中中，存储储电能的的装置叫叫电容器器。电容容器存储储电能的的能力叫叫做电容容。图11.2表表示电容容器的电电路符号号。电容容的电路路参数用用字母CC表示，用用法拉来来度量。因因为法拉拉是相当当大的电电容量，实实际上电电容值通通常位于于皮法和和微法之之间。图1.22 电容容器的电电路符号号当电压随随时间变变化时，电电荷的位位移也随随时间变变化，引引起了众众所周知知的位移移电流。在在终端，位位移电流流和传导导电流没没有区别别。当电电流参考考方向和和电压参参考方向向是关联联参考方方向时，电电流正比比于电容容两端电电压随时时间的变变化率的的数学表表达式为为： (11.3)这里 ii的单位位是安培培，C的单位是法拉，v的单位是伏特，t的单位是是秒。电感器和和电感众所周知知，电感感是电子子电路中中的模块块之一。所所有的线线圈都有有电感。电电感是抵抵抗流过过线圈电电流的任任何变化化的性质质。电感感用字母母L表示，其其单位是是亨利。 图1.3表示示一个电电感器。图1.33 电感感器的电电路符号号当电流和和电压的的参考方方向关联联时，有有 (1.44)这里v的的单位是是伏特，L的单位是是亨利，i的单位是是安培，t的单位位是秒。 由公式（11.4）显显示电感感器两端端电压与与电感器器中电流流随时间间的变化化率成正正比。在在此，我们们可以得得到两条条重要的的结论：第一，如如果电流流是常数数，理想想电感器器的端电电压为00，这样电电感器在在恒量或或直流中中可以当当作短路路；第二，在在电感器器中电流流不能瞬瞬时变化化，也就就是说，在在0时间间内电流流不能以以有限量量改变。电电感器和和电容器器一样，存存储供给给它的能能量，但但是它是是以磁场场的形式式而不是是以电场场的形式式存储能能量。习题答案案I1. ttwo-terrminnal eleemennt 二端口口元件2. aassoociaatedd reeferrencce ddireectiion 关联参参考方向向3. OOhms Law 欧姆定定律4. eelecctriic ffielld 电电场5. ddispplaccemeent currrennt 转转移电流流6. sshorrt ccirccuitt 短路路7. mmagnnetiic ffielld 磁磁场8. ccondducttionn cuurreent 传导电电流II.1. ccapaacittancce 2. ccapaacittor 3. rresiistaancee 4. rresiistoor 5. IInduuctaancee6. IInduuctoorIII. 在此，我我们可以以得到两两条重要要的结论论：第一，如如果电流流是常数数，理想想电感器器的端电电压为00，这样电电感器在在恒量或或直流中中可以当当作短路路；第二，在在电感器器中电流流不能瞬瞬时变化化，也就就是说，在在0时间间内电流流不能以以有限量量改变。C课内内阅读译译文理想的基基本电路路元件和和基尔霍霍夫定律律理想的基基本电路路元件 理想想的基本本电路元元件有三三个特征征：（1）它它只有两两个端口口，这两两个端口口是和其其他电路路元件连连接的端端点；（22）在数数学上它它以电流或或电压的的方式被被描述；（3）它它不能再再细分为为其他的的元件。我我们使用用单词“理想的的”意味着着基本电电路元件件不能作作为一个个可实现现的物理理元件而而存在。我我们使用用“基本的的”意味着着电路元元件不能能被进一一步简化化或者被被细分成成其他的的元件。这这样，基基本电路路元件组组成了构构建电路路模型的的模块，但但是它们自己己不能用用其他的元元件形式式来模拟拟了。有五种理理想的基基本电路路元件：电压源源、电流源源、电阻器器、电感器器和电容容器。 基尔霍夫夫定律任任意一个个元件中中，当两两端电压压和电流流被确定定时，就就说电路路被解开开了。欧欧姆定律律是求解电电路的一一个重要要等式。在简单的的电路结结构中，欧欧姆定律律能求解任意意一个元元件的电电压和电电流。然然而，对对于较复复杂的电电路连接接，我们们需要使使用两个个更重要要的代数数关系式式来求解解所有的的电压和和电流，这就是是著名的的基尔霍霍夫定律律。有基尔霍霍夫电流流定律和和基尔霍霍夫电压压定律。基基尔霍夫夫电流定定律可表表述为：在一个个电路中中，在任意意节点，所所有电流流的代数数和等于于零。为为了使用用基尔霍霍夫电流流定律，必须对节点的电流，指定一个同参考方向相符的代数符号。定义某节点的流出电流为正，则流入电流为负，同样如果定义某节点的流出电流为负，则流入电流为正。我们在阐阐述基尔尔霍夫电电压定律律以前，必必须定义义闭合路路径或环环路。从从任意选选择的节节点开始始，沿着着电路的的闭合路路径（走走），经过所选选择（路路径上）的的基本电电路元件件，返回回到起始始节点，只只经过任任意中间间节点一一次。基基尔霍夫夫电压定定律可以以阐述为为：沿着任任意闭合合路径的的所有电电压的代代数和等等于零。为了使用用基尔霍霍夫电压压定律，我我们必须须给回路路里的每每一个电电压设定定代数符符号（参参考方向向）。当当沿着闭闭合路径径巡行时时，电压压在巡行行方向上上显示升升或降，对对于电压压升设定定一个正正的符号号，则要要求给电电压降一一个负号号。相反反，给电电压升一一个负号号，则要要求给电电压降一一个正号号。第二单元元 电电路A课文文译文电路电路通常常包含四四个部分分：电源源，如电电池；导导体或导导线，控制器器件，如如开关；负载。负负载是一一个器件件或一台台机器。在在负载中中能够发发生能量量转换。电电灯、电电阻器和和电动机机都是电电负载的的一些普普通实例例。任何有电电子连续续不断流流动的导导体和电电动势源源的组合合都叫电电路。一盏连接接干电池池的灯就就是一个个简单电电路的实实例。电电流从电电池的负负极（）通过过电灯，流流向正极极（），电池的作用就是通过负极（）为电子流提供一条再生通道。只要电路路中任何何点都保保持连通通，该电电路就是是一个闭闭合电路路，就有有电流流流过。但但是如果果通路有有断开处处，则该该电路就就是一个个开路，就就无电流流流过。串联电路路和并联联电路是是电路的的两种主主要接法法。当电电器元件件连接时时，电流流没有分分流，这这种连接接称为串串联。串串联电路路中的每每一处电电流都是是相同的的。事实实上，在在日常电电工操作作中，最最常见的的是含两两个或两两个以上上支路的的电路。例例如一般般的家庭庭照明电电路，电电灯是并并联的，每每盏灯代代表一条条从主电电路中的的负极到到正极的的独立通通路。在在并联电电路中，总总电流量量等于流流过电路路中各支支路的电电流总和和。许多实用用的电路路是串并并联混合合。这种种电路能能够把串串联电路路具有的不不同电压压与并联联电路具具有的不不同电流流特征结结合在一一个网路路内。当当负载对对同一个个电源要要求有不不同的电电压和电电流时，这这种电路路特别有有用。为了分析析电路，我我们可以以使用电电路化简简方法，也也可以使使用电路路分析方方法。 通过应用用同欧姆姆定律结结合的基基尔霍夫夫定律，或者通过使用戴维南和诺顿等效电路化简电路结构，可以分析相对简单的阻性电路。对于所有的电路都可以使用这些方法，但是当电路结构更复杂、引入更多元件的时候，这种直接求解的方法很快就变得麻烦了。此时，可以使用两种常规的分析方法。它们是节点电压法和网孔电流法，这两种方法是分析电路的两种有力的方法，目的在于复杂电路结构的分析。节点电压被定义为从参考节点到非参考节点的电压升，网孔电流是仅存在于网孔周围的电流。 习题答案案I1. aa ciircuuit thaat tthe currrennt ccan floow tthrooughh 2. iin ffactt 3. aa ciircuuit whiich is bbrokken 4. mminuus 5. ppluss 6. bbe ccompposeed oof 7. ccelllII.1.能量量转换2.正极极3.串联联电路4.电路路化简方方法5.电路路分析方方法6. 阻阻性电路路7.戴维维南和诺诺顿等效效电路8.节点点电压法法9. 网网孔电流流法10.参参考节点点III.对于所有有的电路路都可以使使用这些些方法，但但是当电电路结构构更复杂杂、引入入更多元元件的时时候，这这种直接接求解的的方法很很快就变变得麻烦烦了。此此时，可可以使用用两种常常规的分分析方法法。C课内内阅读译译文三相电路路三相电路路非常重重要，因因为差不不多所有有的电功功率都是是按三相相电产生生和传输输的。三三相电路路的基本本组成是是一个交交流电压压发电机机，它产产生相同同峰值，但但是相角相相差1220°的三个个电压，自然地地，三个个电压都都具有相相同的频频率。这这些电压压可以只只跨三线线，形成成三线三三相电路路。或者者这些电电压可以以跨三线线和一个个中性线线之间，形形成四线线三相电电路。因为三相相电路有有三或四四线，但但是三个个电枢绕绕组有六六个接线线端，这这些端子子中的一一些被连连在一起起。连接接这些绕绕组有两两个实际际的方法法：Y型型连接或或者型连连接。之之所以叫叫Y型连连接是因因为实际际绕组是是Y的形形状，其其表示相相应的感感应电压压在相角角上差1120°°。在YY型连接接中，三三个端子子被连接接到一个个公共端端，用NN表示为为中性点点。实际际上，第第四个节节点可能能是地。很很明显，这这种Y型型连接产产生了一一个四线线电路。注意，线电流也是绕组电流，叫相电流。在Y型连接中，线电流和相电流相同，线电压的峰值是相电压峰值的倍。另一种实际的绕组连接是首尾顺次连接的闭合路径，叫连接。这种型连接显然是一个三线电路，因为没有端子连接第四条线。当然希腊字母形状和交流发电机中的电枢绕组的物理放置没有关系。相反，它仅仅表明绕组电压相角差120°。在型连接中，这个线电流和相电流不一样，但是线电压和相电压一致。这种交流绕组连接不受欢迎，因为它不能提供一个方便的接地端。为什么几几乎所有有的电功功率都用用三相产产生和传传输，这这里一定定有些恰恰当的原原因。事事实上，一一个平衡衡的三相相负载吸吸收常量量而不是是脉动瞬瞬时功率率，这是是三相电电路优于于单相电电路的一一个重要要优点。另另一个重重要的优优点是三三相电动动机或发发电机显显著地比比相同尺尺寸单相相电动机机或发电电机功率率要大，而而且，某某些类型型的三相交交流电动动机是自自启动的的，而单单相不是是。一个个经常被被提到的的三相传传输优于于单相传传输的优优点是在在功率线线上节省省铜或铝铝。这是是一个普普遍的想想法，其其实很容容易看到到这并不不是真的的。第三单元元 集集成电路路A课文文译文集成电路路我们的世世界充满满了集成成电路。你你能在电电脑中找找到它们们。例如如，很多多人可能能都听说过过微处理理器。微微处理器器是电脑脑中处理理所有信信息的一一块集成成电路。它可以追踪是什么键被按下了，还有鼠标是否被移动过，它能计数，运行程序、游戏以及操作系统。在现代每个电子器件中几乎都能找到集成电路的身影，比如汽车、电视机、CD播放机、手提电话等。但究竟什么是集成电路以及它的历史又是什么呢？集成电路路只不过过是非常常先进的的电路。电电路由不不同的电电子元器器件组成成，如晶晶体管、电电阻、电电容和二二极管，这这些元件件以不同同的方式式连接在在一起，它们有有各自的的行为特特性。晶体管的的行为类类似开关关，它能能开关电电信号或或放大电电流。例例如在电电脑中，它可以来存存储信息息，或在在立体声声放大器器中用来来放大声声音信号号。电阻起限限流的作作用，它它能控制制允许通通过的电电流的大大小。在在电视机机或收音音机中电电阻被用用来控制制音量。电容收集集电荷并并能在一一瞬间释释放电荷荷，这就就好比照照相机中中的小电电池能为为闪光灯灯提供足足够的能能量一样样。二极管在在某些条条件下能能阻碍电电流的流流动，只只有当这这些条件件改变时时才能使使电流通通过。例例如，光光电池中中的光束束能触发发二极管管来阻止止电流流流过。这些元器器件就像像在电结结构网中中搭积木木，依据据搭建电电路时元元器件的的不同组组合方式式，所有有电路，从一个个防盗报报警器到到计算机机微处理理器，均均可以被被搭建。在以上所所提到的的元器件件中，为为现代计计算机发发展做出出最重要要贡献的的是晶体体管。在在晶体管管发明以以前，工工程师们们使用电电子管。和和晶体管管的作用用一样，电子管起开关或放大电流的作用。那么为什么电子管会被晶体管所替代？这里有几个原因。电子管的的外表和和行为极极像一个个灯泡，它它产生大大量的热热量，并并有烧坏坏的可能能。此外外，相对对于晶体体管，它它速度慢慢，体积积大而且且笨重。当工程师师试图使使用电子子管建立立复杂的的电路时时，他们们很快意意识到它它的局限限性。举举例来说说，世界界上第一一台数字字计算机机ENIIAC是是一个庞庞然大物物，它的的重量超超过300吨，消消耗2000千瓦瓦的电力力。它拥拥有大约约180000个个电子管管，但由由于电子子管不断断烧毁，使使得它变变得非常常不可靠靠。当晶体管管在19947年年被发明明时，被被认为是是一场革革命。由由于它体体积小，速速度快，可可靠性高高和效率率高，因因此迅速速取代了了电子管。摆摆脱了电电子管的的种种限限制，工工程师们们终于可可以通过电力建建设来实实现自己己的梦想想。在19558年的的夏天，Jacck KKilbby在德德州仪器器公司找找到了解解决办法法，他是新新雇来的，并并已着手手准备建建设一个个较小规规模的电电路项目目。然而而，在JJackk Kiilbyy看来，德德州仪器器为其电路路小型化化项目所所选择的的方法似似乎并不不正确。 作为新聘聘人员，KKilbby和其其他的工工作人员员不同，他他没有休休假。当当他独自自在实验验室工作作的时候候，他发发现了一一个解决决电路小小型化问问题的方方法。 Killby的的想法是是，将所有元元件及晶晶片放在在相同的的一块半半导体材材料上。当当其余的的同事度度假回来来时，KKilbby向他他的上级级介绍了了他的新新想法。于于是他被被允许建建立一个个电路测测试版本本。在119588年9月月，他的的集成电电路制作作完成，电电路通过过了检测测，并且且非常完完美！虽然第一一块集成成电路相相当的简简陋并存存在一些些问题，但但它的构构想是具具有开创创性的。通通过将所所有的元元器件加加工在同同一块材料料上，并并通过金金属丝将将它们连连接起来来，从而而就不再再需要单单独的分分立元件件。电线线和元器器件不再再需要手手工组装装。这种种电路可可做得更更小，并并且制造造过程可可实行自自动化。Jackk Kiilbyy主要是是因为发发明了集集成电路路而出名，并且且在20000年年凭此获获得了诺诺贝尔物物理奖。成成功发明明集成电电路之后后，Kiilbyy仍在德德州仪器器公司工工作，他他带领的的团队发发明了手手提式计计算器。从Jacck KKilbby发明明第一个个原型至至今，集集成电路路已走过过了漫长长的道路路。他的的构思开开创了一一个新的的产业，并并成为社社会计算算机化背背后的一一个关键键要素。如如今大部部分先进进的电路路在比指甲甲还小的的面积上上都包含含着数亿个个元器件件。在芯芯片上的的晶体管管的尺寸约约为900纳米，即即0.0000009毫米米，这意意味着你你可以将将数百个个这样的的晶体管管放入一一个红细细胞内。计算机芯芯片的功能每每年都变变得更加加强大，但但价格却却比前一一年低很很多。早早期集成成电路的的开创者者和因特尔公公司的奠奠基人GGorddon Mooore曾曾经说过过：“如果汽汽车工业业能和半半导体行行业一样样发展迅迅速，那那么如今今任何人人都可以以拥有一一辆劳斯斯莱斯，然然后开上上一季度度就弃之之如敝屣屣，毫不不可惜地地丢掉它它，再换一一辆新的的。”习题答案案I.1. aampllifyy cuurreent2. eelecctroonicc coompoonennt3. ccompplexx ciircuuit4. vvacuuum tubbe5. hhandd-heeld callcullatoor6. iinteegraatedd ciircuuit chiip7. ssemiiconnducctorr maaterriall8. mmicrroprroceessoorII.1. TT 22. FF 33. TT 44. FFIII.从Jacck KKilbby发明明的第一一个原型型至今，集集成电路路已走过过了漫长长的道路路。他的的构思开开创了一一个新的的产业，并并成为社社会计算算机化背背后的一一个关键键要素。如如今大部部分先进进的电路路在比指甲甲还小的的面积上上都包含含有数亿亿个元器器件。在芯片片上的晶晶体管的的尺寸约约为900纳米，即即0.0000009毫米米，这意意味着你你可以将将数百个个这样的的晶体管管放入一一个红细细胞内。C课内内阅读译译文第一个晶晶体管的的发明19947年年11月月17日日12月月23日日19477年111月177日，Wallterr Brratttainn将他的的整个实实验装置置扔进了了装有水水的热水水瓶中。这这个他制制作的以以硅为原料料的新发发明是用用来帮助助他研究究电子在在半导体体表面是是如何作作用的，但但是无论论他们怎怎么做，都都不可能能制作成成一个放放大器。水水汽不断断凝结在在硅的表表面使整整个实验验一团糟糟。为了了摆脱水水汽凝结结，Brratttainn原来想将硅放放入真空空中，但但是他认认为那样样会花太太长时间间，于是是他将整整个实验验装置放放入水中中这肯肯定避免免了水汽汽凝结。出乎意料料，这个个湿的器器件产生生了迄今今为止他他所看到到的最大大的功放放。他和和另外一一位科学学家Rooberrt GGibnney吃吃惊地盯盯着这个个实验。他他们开始始拨动不同同的旋钮钮和按钮钮，通过增增加正电电压，这这一效应应更加明明显，而而加负电电压则会会使这个个现象完完全消失失。这样样看来，电电子在半半导体表表面上阻阻止放大大的功能能已在某某种程度度上被水水的效果果抵消建立立一个放放大器的的最大障障碍已经经被克服服了。当Johhn BBarddeenn获悉所发发生的事事情之后后，他又又想出一一种新方方法来制制作放大大器。111月221日，Barrdeeen建议议给蒸馏馏水中的的硅加上上一个金金属接触触点。水水消除电电子阻碍碍放大的的问题，这这就和这这个接触触点是一一样的原原理。在在这个粗粗糙的装装置中，接接触点不不能接触触水，必必须只能能接触硅硅。一如如既往，BBratttaiin是一一个天才才，在实实验室中中他可以以制作任何何东西。当该放放大器建建成，它它很好地地工作了。当然然，虽然然只有较较小的功功放但它它是工作的。当Barrdeeen 和和Braattaain用用一小滴滴水获得得微弱的的放大之之后，他他们认为为他们正正在做一一些有实实用价值值的事情情。他们们尝试着着用不同同材料、不同装装置、不同的的电解液液来代替替水从而而获得更更大的电电流。112月88日，Barrdeeen建议议用锗来来代替硅硅。他们们得到了了电流的的跳转3330倍的的电流放放大正是他他们所期期望的反反向电流流。电解解液使得得空穴运运动起来来，而不不只是电电子的运运动。但但是放大大器仍然然是放大大器，这这只是一一个开始始。很不幸的的是，这个大大的放大大功能只只能放大大频率非非常低的的电流。它们不能在电话线中使用，因为人的声音频率相当复杂。所以下一步要做的就是使放大器能运用于所有的频率范围。Barddeenn 和Braattaain认认为问题题在于液液体，所以他们们用本质质是锗锈锈的氧化化锗来代代替液体体。Gibbneyy准备了了一块特特殊的锗锗片，锗锗片的一一面上有有一层绿绿色的氧氧化层。12月12日，Brattain开始插入接触点。事实上，该器件件工作和和没有氧氧化层的的情况是是一样的的。当BBratttaiin反复复地戳金金接触点点时，他他意识到到根本没没有氧化化层，因为他他不小心心把它洗洗掉了。当当时他很很生自己己的气，但但仍然决决定让接接触点接接触锗，此时意外外的事情情发生了了，他得得到了放放大的电电压更重要要的是，它它能够放放大所有有频率的的电压。金金点接触触在锗表表面留下下小孔，这这些小孔孔抵消了了电子在在表面的的效用，这这和用水水的原理理是一样样的。但但是这个个方法好好于使用用水做电电解液，因因为它能能放大所所有频率率下的电电流。之后的一一个月里里，Baardeeen 和Braattaain设设法获得得了在一一些特定定频率下下的大的的放大效效果，以以及适用用于所有有频率的的小的放放大效果果现在在他们只只需要将将这两个个效果合合并起来来。他们们知道问问题的关关键是使使锗片和和两个金金接触点点的距离离小于11毫米。Wallterr Brratttainn在塑料料三角片片上粘上上金箔，在在一个点点上剪开开金箔。通通过三角角片的点点接触到到锗上，他他们看到到了出乎乎寻常的的效果信号号从一个个金点流流过，通通过另一一个金接接触点被被放大。这这样，第第一个点点接触晶晶体管就就这样诞诞生了。第四单元元 放放大器A课文文译文运算放大大器运算放大大器的名名字来源源于它最最初用途途之一，在早期期的模拟拟计算机机中加、减减常被用用来完成成数学运运算。现现代技术术中使得得它有各各种各样样的用途途。运算算放大器器的名字字经常缩缩写成OOPA。运算放大大器是直直接耦合合、高增增益、线线性的放放大器。线线性放大大器是一一种如实实重现输输入波形形的放大大器。线线性放大大器的输输出应该该是输入入信号的的真实复复制品。因为它的的高增益益，所以以运算放放大器通通常使用用外部元件来来减少其其增益到到需要的的水平。运运算放大大器是直直接耦合合的，它它能放大大直流输输入信号号，也能放放大交流流输入信信号。运算放大大器的符符号如图图4.11a所示示。它有有两个输输入端，一一个输出出端。供供给运算算放大器器的电源源通常从从正负电源获获得（图图4.11b）。这这能使输输出在零零伏特处处上下振振荡（图图4.11c）。图4.11 运算算放大器器符号运算放大大器通常常由四个个串联级级组成。每每一级是是一个完完成特定定功能的的放大器器。如图图4.22所示。 图4.22 运算算放大器器各级装置置输入是一一个具有两个个浮置输输入V11和V2的微分分放大器器。微分分放大器器放大两两个输入入之间的的电压差差 (VV1和 VV2)。这种种类型电电路具有有非常高高的输入入阻抗，也可以提供高的共模抑制。 第二级是是一个高高增益放放大器，提提供设备备的主要要增益。第第三级是是输出放放大器，它它提供一一个低输输出阻抗抗。它能能传送一一个大输输入信号号电流或或电压。输输出电压压可以在在正负电电源的几几伏特范范围中振振荡。所有各级级连接起来可产生非非常高的的增益。这这个增益益叫做“开环增增益”。在实际电电路中，输输出电压压的一小小部分以以相反极极性被反反馈到某某个输入入端，从从而减少少总的增增益。这这个过程程叫做“负反馈馈”。随着负反反馈的应应用，这这个增益益被减少少，运算算放大器器被认为为具有一一个“闭环增增益”。理想运算算放大器器有如下下特性：1. 无无穷大输输入阻抗抗。这是是两个输输入端之之间的阻阻抗。连连接时输输入不会会加载任任何电路路。2. 零零输出阻阻抗。输输出阻抗抗应该为为零。这确确保放大大器能提提供的输输出功率率没有限限制。3. 无无穷大的的开环增增益。在在应用负负反馈以以前，放大器器的增益益在理想上上是无穷穷大的。4. 无无穷带宽宽。理想想运算放放大器的的开环带带宽被认认为是无无穷大的的。在实际情情况下，运运算放大大器不能能达到这这些理想想的特性性。然而而，我们们通常假假定它们们是理想想的，以以便更容容易使用用它们。习题答案案I1. ddireect-couupleed 2. ooperratiionaal aampllifiier 3. llineear amppliffierr 4. ccommmon modde rrejeectiion5. nnegaativve ffeeddbacck 6. zzeroo ouutpuut iimpeedannce 7. bbufffer 8. ddifffereentiial amppliffierrII. 在实际电电路中，输输出电压压的一小小部分以以相反极极性被反反馈到某某个输入入端，从从而减少少总的增增益，这个过过程叫做做“负反馈馈”。C课内内阅读译译文反馈放大大器理想反馈馈放大器器的信号号流程图图如图44.3所所示。输输入信号号xi和输出出信号xxo可以是相相电压，或或者是相相电流，或或者一个个是相电电压，一一个是相相电流。如图所示，按照反馈结构的特殊类型决定它们的定义。图中的箭头表示在理想系统中，从输入到输出的正向传输通过基本的放大器，而反向传输通过反馈网络。图4.33 理想想反馈放放大器的的框图我们假设设阻性网网络运行行在中频频区域。输输入信号号xi和通过过反馈BB网络的的信号BBxo 有相相同的量量纲，也也就是，他他们都是是电压或或者都是是电流。对对于负反反馈，它它们在时时间相位位上，xxi大于Bxxo。求和和网络输输出是xxi-Bxo的差，小小于xi。放大大器输出出xo是这个个差值的的A倍，A表示基基本放大大器的增增益。因因为当反反馈回路路断开时时，使BBxo为零，AA也是系系统的增增益。AA被作为为开环增增益。相相反，反反馈放大大器xo/xi的比率率是闭环环增益AAf，下标f表示带带有反馈馈的增益益。对于于这个讨讨论，我我们假设设A只依赖赖于基本本放大器器内部的的组成，包包括可用用的负载载，反馈馈系数BB只依赖于于反馈网网络的参参数。采采样网络络抽取想得得到的输输出量，这个输出量是输出电压或者输出电流，然后提供这个信号给反馈网络。有四种不不同的组组合方式式，每一一种都是是重要的的。其中中之一是是xi 和xo都是电电压，开开环增益益A, 闭闭环增益益Af, 和和反馈系系数B都是电压压比，这这个系统统通常被被称作电电压采样样电压求求和。如如果xi 和xo 都是是电流，A, Af和B都是电流比，系统被认为是电流采样电流求和。第三种可能性是xi 表示电流，xo表示电压，A和Af 都是跨导倒数，每一个都是电压对电流的比， B是导纳。这就是常说的电压采样电流求和。最后一种，如果xi是电压，xo是电流，A和Af 是导纳，B是跨导倒数则反馈是电流采样电压求和。第五单元元 振振荡器与与射频A课文文译文振荡器振荡器是是用来产产生信号号的装置置。它们们不需要要输入信信号就能能产生输输出信号号。振荡荡器是电电子装置置中自然然且不可可或缺的的一部分分。它们们出现在在许许多多应应用场合合中，使使电路和和子系统统完成非非常有用用的功能能成为可可能。振振荡器可可用在扩扩频通信信、射频和和无线系系统中因此此设计者者应该先先了解它它们。当我们不不想要振振荡时，有有时振荡荡也会发发生如果杂杂散反馈馈路径存存在，放放大器就就能振荡荡。没有有振荡器器我们很很有可能能生活在在一个非非常枯燥燥的世界界中。当当放大器器带有反反馈路径径，并且且满足两两个条件件，振荡荡就发生生了：放大条件件通过过放大器器/反馈馈网络的的级联增增益和损损耗必须须大于11！相位条件件振荡荡频率在在附加相相移为3360度度（或00度）的的点处！在大多数数振荡器器电路中中，在线线性电路路下，提提供能量量振荡以以0开始始建立。然然而，限限制的放放大器饱饱和度和和其他非非线性（因因素）影影响着结结果，不不确定地地抑制振振荡器的的振幅无无限增长长了。因此，在在精确的的设计、仿仿真或者者建模方方面，振振荡器不不是最简简单的装装置。优优良而稳稳定的振振荡器设设计是一一项真正正的艺术术。当你你对振荡荡器了解解更多的的时候，你你一定更更加赏识识它们！电子振荡荡器有两两种主要要类型：调谐振振荡器和和张驰振振荡器。调调谐振荡荡器产生生正弦波波输出。松松弛振荡荡器产生生非正弦弦波输出出，如方波波、矩形形波和锯锯齿波。调谐振荡荡器是最最简单的的模型，但也是振荡主流中最重要的一个模型。在工程系统中经常遇到，一般是由于旋转机械、绝缘、地震、桥梁、建筑、控制和自动化装置中的不平衡产生，正如所举例子。尽管纯调谐振荡和在任意类型激励周期振荡相比并不易于发生一般周期振荡，但是理解在调谐振荡下系统的行为是必要的，这有助于理解系统怎样响应更一般类型的激励。调谐振荡可以以自由振荡的形式存在或者在系统的某一点施加激励的作用下而产生，正如我们在后面将看到的。确实，调谐振荡器是单自由度系统（像一个振荡模型），它主要由一个理想弹簧与理想的（不是保护性的）粘滞阻尼器并联组成，一端粘在一起，另一端接地。张驰振荡荡器是一一种其电电容器被被逐渐充充电，然然后快速速放电的的振荡器器。通常常由一个个电阻器器或者电电流源，电电容器和和一个“阀门”装置，如氖灯灯、两端交交流开关关、单结晶晶体管或或者耿式式效应二二极管来来实现。因因为下面面进行了了简化，单单“阀门”装置将将由一套套比较器器和一个个RS锁存器代代替。电容器通通过电阻阻器被充充电，使使电容器器的两端端电压以以指数曲曲线接近近充电电电压。和和电容器器并联的的是阀门门装置。这这样的装装置直到到端电压压达到某某一个阀阀值（触触发）电电压才导导通。然然后电容容器强烈烈导电、快快速放电电。当电电容两端端的电压压降到阀阀值电压压时，装置置停止导导电，电电容器又又开始充充电，然然后重复复这个过过程。如如果阀门门元件是是一个氖氖灯，在在每一次次电容器器放电时时，电路路也会提提供短脉脉冲闪光光。习题答案案I1.sppreaad sspecctruum2. hharmmoniic oosciillaatorr3. rrecttanggulaar wwavee4. ssinggle deggreee off frreeddom sysstemm 5. nneonn laamp6. vvisccouss daampeer7. uunijjuncctioon ttrannsisstorr8. eexpoonenntiaal ccurvveII.张驰振荡荡器是一一种其电电容器被被逐渐充充电，然然后快速速放电的的振荡器器。通常常由一个个电阻器器或者电电流源，电电容器和和一个“阀门”装置，如氖灯灯、两端交交流开关关、单结晶晶体管或或者耿式式效应二二极管来来实现。因因为下面面进行了了简化，单单“阀门”装置将将由一套套比较器器和一个个RS锁存存器代替替。C课内内阅读译译文射频频谱谱和分贝贝定义射频频谱谱术语射频频（RFF或rff）是指当交交流电流流被输入入给天线线时产生生的电磁磁场。这这个场，也也叫射频频场或无无线电波波，可以以被用于于无线广广播和通通信，是是整个电电磁辐射射频谱重重要的一一部分从大大约9千千赫 (kHzz) 到到成千吉吉赫 (GHzz)。这这部分为为射频频频谱。当当频率增增加到射射频频谱谱以上时时，电磁磁能量以以红外线线、可见见光、紫紫外线和和伽马射射线的形形式出现现。许多类型型无线装装置使用用射频场场收音音机、电视机机、无线和和蜂窝电电话、卫卫星通信信系统以以及许多多用于制制造业的的测量和和仪表系系统。一一些无线线装置，如如远程控控制箱和和无线鼠鼠标，运运行在红红外线或或可见光光频率。射射频频谱谱被分成成几个范范围或波波段。除除了最低低频波段段，每一一个波段段，相应应的数量量级（十十分之一一功率）表表示频率率的增加加。下面面的图表表描述了了射频频频谱的八八个波段段，表示示频率和和带宽范范围。图5.11 射射频频谱谱的八个个波段国际上，射射频频谱谱被国际际电信联联盟（IITU）按按照世界界不同地地区分配配成不同同业务类类型。在在美国和和它的领领地中，射射频频谱谱被进一一步分配配给非政政府和政政府用户户。英国国联邦通通信委员员会（FFCC）在国会会监管下下负责分分配频率率给非政政府用户户。国家家电信和和信息管管理局（NNTIAA）负责责分配频频率给美美国政府府部门和和代理机机构。NTIAA通过内内部无线线电顾问问委员会会（IRRAC）的协助完成它的功能。IRAC也负责维护频分配率的国家。射频频谱的非政府和政府用户之间的协调通过FCC和NTIA的联合会议来完成。分贝定义义分贝是用用于表达达信号强强度相对对差别的单位位。用两两个信号号功率比比的、以100为底的的对数来来表示：dB = 100 loog (P1/P2)信号振幅幅也能用用dB表表示。因因为功率率和信号号振幅的的平方成成正比（例例如，功功率比的