电子技术基础模拟部分ch01.pptx

1华中科技大学 张林 ch011.1 信号信号1.2 信号信号的的频谱1.3 模模拟信号信号和数字信号和数字信号1.4 放大放大电路模型路模型 1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标1 绪论2华中科技大学 张林 ch011.1 信号信号信号是信息的信号是信息的载体或表达形式体或表达形式微音器微音器输出的某一段信号的波形出的某一段信号的波形3华中科技大学 张林 ch011.1 信号信号电信号信号的的电路表示路表示戴戴维宁宁诺顿转换电压源等效源等效电路路电流源等效流源等效电路路4华中科技大学 张林 ch011.2 信号的信号的频谱正弦信号正弦信号时域域频域域5华中科技大学 张林 ch01方波信号方波信号 满足足狄狄里里赫赫利利条条件件，展展开成傅里叶开成傅里叶级数数直流分量直流分量其中其中基波分量基波分量三次三次谐波分量波分量方波的方波的时域表示域表示 基波角基波角频率率1.2 信号的信号的频谱6华中科技大学 张林 ch01方波的方波的时域表示域表示 幅度幅度谱方波信号方波信号1.2 信号的信号的频谱7华中科技大学 张林 ch01非周期信号非周期信号傅里叶傅里叶变换：非非周周期期信信号号包包含含了了所所有有可可能能的的频率成分率成分离散离散频率函数率函数周期信号周期信号连续频率函数率函数非周期信号非周期信号截止角截止角频率率气温波形气温波形 幅度幅度频谱密度（示意密度（示意图）实际电路的路的处理能力是有限的理能力是有限的1.2 信号的信号的频谱8华中科技大学 张林 ch011.3 模模拟信号信号和数字信号和数字信号处理模理模拟信号的信号的电子子电路称路称为模模拟电路。路。模模拟信号：在信号：在时间和幅和幅值上都是上都是连续的信号。的信号。数字信号：在数字信号：在时间和幅和幅值上都是离散的信号。上都是离散的信号。9华中科技大学 张林 ch01信号源信号源负载简化形式化形式需要供需要供电电源；是双口网源；是双口网络。电路中的路中的电位参考基准点，定位参考基准点，定义为零零电位。位。接地符号接地符号“”的含的含义也是也是输入、入、输出和出和电源的源的“共同端共同端”。1.4 放大放大电路模型路模型1.信号放大信号放大时电路的一般构成路的一般构成10华中科技大学 张林 ch011.4 放大放大电路模型路模型2.放大放大电路增益形式路增益形式电压增益（增益（电压放大倍数）放大倍数）电流增益流增益互阻增益互阻增益互互导增益增益功率增益功率增益增益分增益分贝数表示数表示电压增益增益=20lg|Av|dB电流增益流增益=20lg|Ai|dB功率增益功率增益=10lgAp dB11华中科技大学 张林 ch011.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型 放放大大电路路是是一一个个双双口口网网络。从从端端口口特特性性来来研研究究放放大大电路路，可可将将其其等等效效成成具具有有某某种种端端口口特特性性的的等等效效电路路。（此此处均忽略了均忽略了电抗元件的影响。）抗元件的影响。）输入端口特性可以等效入端口特性可以等效为一个一个输入入电阻阻 输出端口可以根据不同情况等效成不同的出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式路形式12华中科技大学 张林 ch01电压放大模型放大模型负载开路开路时的的 电压增益增益 放大放大电路的路的 输入入电阻阻 放大放大电路的路的 输出出电阻阻1.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型13华中科技大学 张林 ch01电压放大模型放大模型由由输出回路得出回路得则电压增益增益为由此可由此可见即即负载的的大大小小会会影影响响增增益益的的大小大小要想减小要想减小负载的影响，的影响，则希望希望理想情况理想情况1.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型14华中科技大学 张林 ch01电压放大模型放大模型在在输入回路入回路1.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型理想情况理想情况有有要想减小衰减，要想减小衰减，则希望希望即信号源内阻会即信号源内阻会导致致输入信号衰减入信号衰减15华中科技大学 张林 ch0115电流放大模型流放大模型1.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型电流增益流增益互阻放大模型互阻放大模型16华中科技大学 张林 ch01互互导放大模型放大模型1.4 放大放大电路模型路模型3.放大放大电路模型路模型隔离放大模型隔离放大模型17华中科技大学 张林 ch011.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标1.输入入电阻阻或或18华中科技大学 张林 ch011.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标2.输出出电阻阻注意：输入、输出电阻为交流电阻注意：输入、输出电阻为交流电阻19华中科技大学 张林 ch011.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标3.增益增益 反反映映放放大大电电路路在在输输入入信信号号控控制制下下，将将供供电电电电源源能能量量转换为输出信号能量的能力。转换为输出信号能量的能力。其中其中常用分贝（常用分贝（dBdB）表示。）表示。20华中科技大学 张林 ch014.频率响率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 电压增益可表示为电压增益可表示为 在在输输入入正正弦弦信信号号情情况况下下，输输出出随随输输入入信信号号频频率率连连续续变变化化的的稳态响应，称为放大电路的频率响应。稳态响应，称为放大电路的频率响应。或写为或写为其中其中1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标21华中科技大学 张林 ch01其中其中普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）直流放大电路的幅频响应直流放大电路的幅频响应4.频率响率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标22华中科技大学 张林 ch014.频率响率响应B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标 当当放大基波幅放大基波幅值的倍数的倍数大于放大二次大于放大二次谐波的倍数波的倍数时，复合波形出复合波形出现失真。失真。幅度失真：幅度失真：放大放大电路路对信号中不信号中不同同频率分量的放大倍数不率分量的放大倍数不同而同而产生的失真。生的失真。23华中科技大学 张林 ch01 如果如果基波基波分量和分量和二次二次谐波波分量分量经放大放大电路路产生生不同不同的的时延，延，则复合波形复合波形出出现失真。失真。相位失真：相位失真：放大放大电路路对信号中不信号中不同同频率分量率分量产生的生的时延不延不同而出同而出现的失真。的失真。幅度失真和相位失真通常都是同幅度失真和相位失真通常都是同时发生的，它生的，它们统称称为频率失真，也称率失真，也称为线性失真。性失真。4.频率响率响应B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标24华中科技大学 张林 ch01end5.非非线性失真性失真1.5 放大放大电路的主要性能指路的主要性能指标 由由元元器器件件非非线线性性特特性性引起的失真。引起的失真。非线性失真系数非线性失真系数:Vo1是是输输出出电电压压信信号号基基波波分分量量的的有有效效值值，Vok是是高高次次谐谐波波分分量的有效值，量的有效值，k k为正整数。为正整数。