电子技术基础（模拟部分第一章绪论.ppt

电子技术基础（模拟电子技术基础（模拟部分）第一章绪论部分）第一章绪论 第一章 绪论 第二章 运算放大器 第三章 二极管及其基本电路 第四章 双极结型三极管及放大电路基础 第五章 场效应管放大电路 第六章 模拟集成电路 第七章 反馈放大电路 第八章 功率放大电路 第九章 信号处理与信号产生电路 第十章 直流稳压电源第一章 绪 论 教学内容：教学内容：本章简要介绍了电子电路的一些基本本章简要介绍了电子电路的一些基本概念介绍了信号的概念，以及信号的概念介绍了信号的概念，以及信号的频谱特性，讨论了本书所涉及的各种信号频谱特性，讨论了本书所涉及的各种信号的特点。同时还讲述了放大电路的基本知的特点。同时还讲述了放大电路的基本知识。识。教学要求：教学要求：本章需要基本掌握各种信号的概念，对本章需要基本掌握各种信号的概念，对 于四种放大电路：电压放大、电流放大、互于四种放大电路：电压放大、电流放大、互 阻放大、和互导放大的电路分析要重点掌握。阻放大、和互导放大的电路分析要重点掌握。以及放大电路的主要性能指标。以及放大电路的主要性能指标。1.1 信号 1.2 信号的频谱 电子系统与信号电子系统：通常是指由若干相互联接、相互作电子系统：通常是指由若干相互联接、相互作 用的基本电路组成的具有特定功能用的基本电路组成的具有特定功能 的电路整体。的电路整体。模拟电路：处理模拟信号的电子电路。模拟电路：处理模拟信号的电子电路。信信 号：一般的说是信息的载体。号：一般的说是信息的载体。1.1.2信号及其频谱 1.信号：信号是信息的载体。信号：信号是信息的载体。声音信号是语言、音乐的载体。声音信号是语言、音乐的载体。图象信号是图象信息的载体。图象信号是图象信息的载体。2.信号源的等效电路信号源的等效电路 大多数物理信号都需要通过传感大多数物理信号都需要通过传感器转变成电信号，从而用电子系统进行器转变成电信号，从而用电子系统进行处理。这时传感器相当于电子系统的一处理。这时传感器相当于电子系统的一个信号源。个信号源。信号源的等效电路信号源的等效电路 电压源等效电路电压源等效电路 互相互相 电流源等效电路电流源等效电路 转换转换RsIsVsRsIs=Vs/Rs+-3.3.信号的表示信号的表示 时域和频域时域和频域w周期信周期信号号的的频谱频谱。以方波信以方波信号号为为例：例：V(t)=VV(t)=Vs s/2+2V/2+2Vs s/(sinw(sinw0 0t+1/3sin3wt+1/3sin3w0 0t+1/5sin5wt+1/5sin5w0 0t+.)t+.)其中：其中：ww0 0=2 /T=2 /T w频谱：将一个周期性信号分解为正弦信号的集合，频谱：将一个周期性信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布，称为信得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布，称为信号的频谱。号的频谱。w频谱图：将上述频谱用图表示称为频谱频谱图：将上述频谱用图表示称为频谱 图。图。结论：周期性非正弦信号的频谱是离结论：周期性非正弦信号的频谱是离 散的。散的。4.非周期性信号的频谱：非周期性信号的频谱：结论：非周期性信号的频谱是连续的。结论：非周期性信号的频谱是连续的。为什么要进行信号的频域分析?带宽1.3模拟信号和数字信号模拟信号：在时间上和幅值上均是连模拟信号：在时间上和幅值上均是连续的，在一定动态范围内可能取任意续的，在一定动态范围内可能取任意值。值。数字信号：数字系统中运行的信号。数字信号：数字系统中运行的信号。信号的分类：（根据时间和幅值的连续性和信号的分类：（根据时间和幅值的连续性和 离散性。）离散性。）a.a.模拟信号模拟信号-时间连续，数值连续的信号。时间连续，数值连续的信号。时间离散，数值连续的信号。时间离散，数值连续的信号。b.b.数字信号数字信号-时间离散，数值离散的信号。时间离散，数值离散的信号。时间连续，数值离散的信号。时间连续，数值离散的信号。1.4 放大电路模型 放大是最基本的模拟信号处理功能，它放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的。是通过放大电路实现的。放大电路的表示方法1.4.1 “放大放大”的含义的含义一一、是是能能将将微微弱弱的的电电信信号号增增强强到到人人们们所所需需要要的的数数值值（即即放放大大电电信信号号），以以便便于于人人们们测测量量和和使使用；用；二二、是是要要求求放放大大后后的的信信号号波波形形与与放放大大前前的的波波形形的形状相同或基本相同，即信号不能失真。的形状相同或基本相同，即信号不能失真。用“增益”描述：AV、AI、AR、AG（量纲）v电压放大电路v电流放大电路v互阻放大电路v互导放大电路1.4.2 1.4.2 放大电路模型放大电路模型 a.a.电压放大电压放大 b.b.电流放大电流放大oA IRi-LR+RSIS iIiIOISR c.c.互阻放大互阻放大 在理想状态下，互阻放大电路要求输入在理想状态下，互阻放大电路要求输入 电阻电阻 R Ri i=0=0且输出电阻且输出电阻 R R0 0=0=0。SSIRRiiIRoAROIi-oV-LR+d.d.互导放大互导放大 在理想状态下，放大电路则要求是输在理想状态下，放大电路则要求是输 入电阻入电阻R Ri i=,输出电阻输出电阻R R0 0=。共同端点隔离放大SRSVR-Vii+A VGS io+R-RLOI+-oR 1.4.3 1.4.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标 1.1.输入电阻输入电阻 2.2.输出电阻输出电阻 3.3.增益增益:a.a.电压增益电压增益=20lg|A=20lg|Av v|dB|dB b.b.电流增益电流增益=20lg|A=20lg|Ai i|dB|dB c.c.功率增益功率增益=10lg A=10lg AP PdBdB 4.4.频率响应及带宽频率响应及带宽:幅频响应幅频响应A A v v():):相频响应相频响应():):A Av v(j(j )=V)=Vo o(j(j )V V i i(j(j )A Av v=A=Av v()()半功率点半功率点:在输入信号幅值保持不变条件在输入信号幅值保持不变条件 下，增益下降下，增益下降 3dB 3dB的功率点，的功率点，其输出功率约等于中频区输出其输出功率约等于中频区输出 功率的一半。功率的一半。带带 宽：把幅频响应的高、低两个半功宽：把幅频响应的高、低两个半功 率点间的频率差。率点间的频率差。即即 BW=f BW=fH H-f-fL L 其中，其中，f fH H 为上限频率；为上限频率；f fL L为下限频率。为下限频率。波特图 a.幅度失真：如果受放大电路带宽所限制幅度失真：如果受放大电路带宽所限制 基波增益较大，二次谐波增基波增益较大，二次谐波增 益较小，于是输出电压波形益较小，于是输出电压波形 产生了失真。产生了失真。b.相位失真：当放大电路对不同频率的信相位失真：当放大电路对不同频率的信 号产生的相移不同时也要产号产生的相移不同时也要产 生失真。生失真。以上两种失真统称为以上两种失真统称为频率失真频率失真，又，又 称为称为线性失真线性失真。5.5.失真失真幅度失真幅度失真相位失真相位失真非线性失真非线性失真信号的失真是由放大电器件的非线性特性是由放大电器件的非线性特性所引起的所引起的。某一频率的正弦信号经放大后波形发生某一频率的正弦信号经放大后波形发生畸变，出现了新的频率成分（如波形不畸变，出现了新的频率成分（如波形不完整的截止失真、饱和失真，波形正负完整的截止失真、饱和失真，波形正负半周交越处坡度变缓的交越失真，波形半周交越处坡度变缓的交越失真，波形中心不对称的非线性失真等）。基本原中心不对称的非线性失真等）。基本原因是工作在非线性元件输入因是工作在非线性元件输入/输出函数关输出函数关系的非线性区域所致。系的非线性区域所致。1 1、技术基础课、技术基础课 本课程是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学科。1.5、学什么？（What）2、具体研究对象、具体研究对象 电子技术几种典型分类：（1）按处理信号：模拟(A)数字(D)（2）按信号频率：高频 中频 低频 （3）按应用方向：汽车、医疗、消费 被测对象传感器信号调理电路显示记录控制执行温度压力流量液位等等非电量电量放大滤波线性化变换等等3.典型应用-简单测控系统*若配以微机、单片机或DSP等，并利用信号处理技术可设计智能系统智能系统。4、预期学习效果在高校学生多有“软件强，硬件弱”、“数字强，模拟弱”的情况下，拟通过课程学习，初步具备以下四种能力：“看看、算算、选选、干干”，成为当今社会急需的电路设计人才电路设计人才。本课程重点培养看、算能力，并贯穿选、干的思想。但选干能力尚需配合实践和后续的其他教学环节进一步加强。1.课程特点1）规律性2）非线性3）工程性4）实践性基本电子电路的组成电子电路的组成具有规律性半导体器件半导体器件具有非线性即近似性。近似性。抓主要矛盾实验和设计实验和设计硬软件(EDA)实验室1.6、怎么学？（How）2.具体要求 1）抓“三基”：基本概念、基本原理、基本分析方法 2）平时测验和作业以30%记入期末总成绩 3）鼓励实践与创新。合格设计作品加分参考教材主要有：参考教材主要有：1.康华光：“电子技术基础”模拟部分 ED3或ED4，高教出版社。2.童诗白：“模拟电子技术基础”ED3，高教出版社。3.陈大钦主编：模拟电子技术基础问答：例题 试题，华工出版社