清华模电数电课件第1讲绪论.ppt

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1、模拟电子技术基础模拟电子技术基础本课程是入门性质的技术基础课本课程是入门性质的技术基础课 第一讲 绪论第一讲 绪论一、电子技术的发展二、模拟信号与模拟电路三、“模拟电子技术基础”课程的特点四、如何学习这门课程五、课程的目的六、能力培养七、EDA软件介绍一、电子技术的发展 很大程度上反映在元器件的发展上很大程度上反映在元器件的发展上:1947年年 贝尔实验室制成第一只晶体管贝尔实验室制成第一只晶体管1958年年 集成电路集成电路1969年年 大规模集成电路大规模集成电路1975年年 超大规模集成电路超大规模集成电路 第一片集成电路只有第一片集成电路只有4个晶体管，而个晶体管，而1997年一片集成

2、年一片集成电路中有电路中有40亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按亿个晶体管。有科学家预测，集成度还将按10倍倍/6年的速度增长，到年的速度增长，到2015或或2020年达到饱和。年达到饱和。学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展！1.1.信号：是反映消息的物理量信号：是反映消息的物理量 信息需要借助于某些物理量（如声、光、电）信息需要借助于某些物理量（如声、光、电）的变化来表示和传递。的变化来表示和传递。电信号电信号是指随时间而变化的电压是指随时间而变化的电压u或电流或电流i，记记作作u=f(t)或或i=f(t)。二、模拟信号与模拟电

3、路二、模拟信号与模拟电路 如温度、压力、流量，自然界的声音信号等等，如温度、压力、流量，自然界的声音信号等等，因而信号是消息的表现形式。因而信号是消息的表现形式。2.2.电信号电信号 由于非电的物理量很容易转换成电信号，而且由于非电的物理量很容易转换成电信号，而且电信号又容易传送和控制，因此电信号成为应用电信号又容易传送和控制，因此电信号成为应用最为广泛的信号。最为广泛的信号。二、模拟信号与模拟电路二、模拟信号与模拟电路3.电子电路中信号的分类电子电路中信号的分类 模拟信号模拟信号 对应任意时间值对应任意时间值t 均有确定的函数值均有确定的函数值u或或i，并且并且u或或 i 的幅值是连续取值的

4、，即在时间和数值上均具的幅值是连续取值的，即在时间和数值上均具有连续性。有连续性。数字信号数字信号 在时间和数值上均具有离散性，在时间和数值上均具有离散性，u或或 i 的变化在时的变化在时间上不连续，总是发生在离散的瞬间；且它们的数间上不连续，总是发生在离散的瞬间；且它们的数值是一个最小量值的整数倍，当其值小于最小量值值是一个最小量值的整数倍，当其值小于最小量值时信号将毫无意义。时信号将毫无意义。大多数物理量所转换成的信号均为模拟信号。大多数物理量所转换成的信号均为模拟信号。4.模拟电路模拟电路 模拟电路：模拟电路：对模拟量进行处理的电路。对模拟量进行处理的电路。最基本的处理是对信号的放大。最

5、基本的处理是对信号的放大。放大：输入为小信号，有源元件控制电源使负载获放大：输入为小信号，有源元件控制电源使负载获 得大信号，并保持线性关系。得大信号，并保持线性关系。有源元件：能够控制能量的元件。有源元件：能够控制能量的元件。二、模拟信号与模拟电路二、模拟信号与模拟电路二、模拟信号与模拟电路二、模拟信号与模拟电路5.“模拟电子技术基础模拟电子技术基础”课程的内容课程的内容 半导体器件。半导体器件。处理模拟信号的电子电路及其相关的基本功能：各处理模拟信号的电子电路及其相关的基本功能：各 种放大电路、运算电路、滤波电路、信号发生电路、种放大电路、运算电路、滤波电路、信号发生电路、电源电路等等。电

6、源电路等等。模拟电路的分析方法。模拟电路的分析方法。不同的电子电路在电子系统中的作用。不同的电子电路在电子系统中的作用。三、三、“模拟电子技术基础模拟电子技术基础”课程的特点课程的特点 1、工程性工程性 实际工程需要证明其可行性。实际工程需要证明其可行性。强调定性分析。强调定性分析。实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存实际工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。在一定的误差范围的。电子电路的定量分析称为电子电路的定量分析称为“估算估算”。近似分析要近似分析要“合理合理”。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。电子电路归根结底是电路。电子电路归根结

7、底是电路。估算不同的参数需采用不同的模型，可用电路的估算不同的参数需采用不同的模型，可用电路的基本理论分析电子电路。基本理论分析电子电路。三、三、“模拟电子技术基础模拟电子技术基础”课程的特点课程的特点2.实践性实践性 实用的模拟电子电路几乎都需要进行调试实用的模拟电子电路几乎都需要进行调试才能达到预期的目标，因而要掌握以下方法：才能达到预期的目标，因而要掌握以下方法：常用电子仪器的使用方法常用电子仪器的使用方法 电子电路的测试方法电子电路的测试方法 故障的判断与排除方法故障的判断与排除方法 EDA软件的应用方法软件的应用方法四、如何学习这门课程四、如何学习这门课程1.掌握掌握基本概念、基本电

8、路和基本分析方法基本概念、基本电路和基本分析方法 基本概念：基本概念：概念是不变的，应用是灵活的，概念是不变的，应用是灵活的，“万万变不离其宗变不离其宗”。基本电路：基本电路：构成的原则是不变的，具体电路是多种构成的原则是不变的，具体电路是多种多样的。多样的。基本分析方法：基本分析方法：不同类型的电路有不同的性能指标不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法，因而有不同的分析方法。和描述方法，因而有不同的分析方法。2.学会辩证、全面地分析电子电路中的问题学会辩证、全面地分析电子电路中的问题 根据需求，最适用的电路才是最好的电路。根据需求，最适用的电路才是最好的电路。要研究利弊关系，通常要研究利弊

9、关系，通常“有一利必有一弊有一利必有一弊”。3.注意电路中常用定理在电子电路中的应用注意电路中常用定理在电子电路中的应用五、课程的目的五、课程的目的1.掌握基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验掌握基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能。技能。2.具有能够继续深入学习和接受电子技术新发展的能力，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。以及将所学知识用于本专业的能力。本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的本课程通过对常用电子元器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术方面的基分析和设计的学习，使学生获得模拟电子技术

10、方面的基础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及础知识、基础理论和基本技能，为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。其在专业中的应用打下基础。六、能力培养六、能力培养1.会看：定性分析会看：定性分析2.会算：定量计算会算：定量计算具有分析问题的能力具有分析问题的能力3.会选：电路形式、器件、参数会选：电路形式、器件、参数4.会调：仪器选用、测试方法、故障诊断、会调：仪器选用、测试方法、故障诊断、EDA具有解决问题的能力设计能力具有解决问题的能力设计能力具有解决问题的能力实践能力具有解决问题的能力实践能力综合应用所学知识的能力综合应用所学知识的能力七、电子电路的计算机辅助分析和七、

11、电子电路的计算机辅助分析和 设计软件（设计软件（EDA）介绍）介绍1).PSpice。2).EWB（Multisim）。）。3).Altium Designer。1、产品简介、产品简介 Protel是目前EDA行业中使用最方便,操作最快捷，人性化界面最好的辅助工具。在中国用得最多的EDA工具，电子专业的大学生在大学基本上都学过protel 99se，所以学习资源也最广,公司在招聘新人的时候用Protel新人会很快上手。Altium声称中国有73%的工程师和80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案，而目前正版率只有3%左右。2、产品历史、产品历史1）1985 年 诞生 dos

12、版 Protel 2）1991 年 Protel for Widows 3）1997 年 Protel98 这个 32 位产品是第一个包含 5 个核心模块的 EDA 工具 4）1999 年 Protel99 构成从电路设计到真实板分析的完整体系。5）2000 年 Protel99se 性能进一步提高，可以对设计过程有更大控制力。6）2002 年 Protel DXP 集成了更多工具，使用方便，功能更强大。7）2003 年 Protel 2004 对Protel DXP进一步完善。8）2006 年 Altium Designer 6.0成功推出，集成了更多工具，使用方便，功能更强大，特别在PCB设计这一块性能大大提高。9）2008 年 Altium Designer Summer 08（简称：AD7）将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起，Altium在其最新版的一体化设计解决方案中为电子工程师带来了全面验证机械设计与电气特性关系的能力。还加入了对OrCAD和PowerPCB的支持能力。10）2008 年 Altium Designer Winter 09推出，增强功能的电路板设计空间，可以更快地设计，全三维PCB设计环境，避免出现错误和不准确的模型设计。11）2009年7月 在全球范围内推出最新版本Altium Designer Summer 09。