模拟电路-CH01.pptx

模拟电路 AnalogueElectronicCircuits 苏州大学文正学院光电与能源工程系2018 9 2020 2 3 1 目录 1 绪论2 运算放大器3 二极管及其基本电路4 场效应三极管及其放大电路5 双级结型三极管 BJT 及其放大电路6 频率响应7 模拟集成电路8 反馈放大电路9 功率放大电路10 信号处理与信号产生电路11 直流稳压电源12 电子电路的计算机辅助分析与设计 2020 2 3 2 1 绪论 1 1 信号1 2 信号的频谱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 6 小结1 7 习题 2020 2 3 3 1 绪论 本章要点电子电路的基本概念放大电路的基本知识电子技术基础课程分为 模拟和数字模拟部分半导体器件 基本电子电路的分析与设计 课程要求基本电子电路的工作原理 主要特性 电路之间的互连匹配初步设计能力 2020 2 3 4 1 1 信号 信号 signal 时间的函数S t 电信号电路基本变量 电压或电流 随时间变化的函数U t 或I t 2020 2 3 5 1 1 信号 信号源电压源等效电路 戴维宁Thevenin等效电路电流源等效电路 诺顿Norton等效电路 2020 2 3 6 1 2 信号的频谱 时域函数 举例 sin 当 时 当 时 2020 2 3 7 1 2 信号的频谱 时域函数可以转换为频域函数周期函数 离散的频域函数非周期函数 连续的频域函数FFT变换 2020 2 3 8 1 3 模拟信号和数字信号 时间和幅值的连续性和离散性4种信号 模拟信号 采样信号 量化信号 数字信号 2020 2 3 9 1 3 复习思考题 1 3 l根据信号的连续性和离散性分析 气温属于四类信号中的哪一类 模拟信号水银温度计显示的温度值属于哪一类信号 模拟信号气象观测员定时从水银温度计读出的温度值属于哪一类信号 数字信号 2020 2 3 10 1 4 放大电路模型 模拟信号放大放大 衰减 增益 线性放大 对数放大能量问题 参考点和地 2020 2 3 11 1 4 放大电路模型 放大电路模型 a 电压放大 b 电流放大 c 互阻放大 d 互导放大 2020 2 3 12 1 4 放大电路模型 a 电压放大vo Avo vi RL Ro RL 2020 2 3 13 1 4 放大电路模型 b 电流放大io Ais ii Ro Ro RL 2020 2 3 14 1 4 放大电路模型 c 互阻放大vo Aro ii RL Ro RL 2020 2 3 15 1 4 放大电路模型 d 互导放大io Ags vi Ro Ro RL 2020 2 3 16 1 4 放大电路模型 隔离型放大电路模型原理相同作用电气的安全隔离 提高抗干扰能力 2020 2 3 17 1 4 复习思考题 1 4 1某放大电路输入信号为10pA时 输出为500mV 它的增益是多少 属于哪一类放大电路 500mV 10pA 50T 互阻放大I 4 2某电唱机拾音头内阻为lM 输出电压为1V 有效值 如果直接将它与10 扬声器相接 扬声器上的电压为多少 如果在拾音头和扬声器之间接入一个放大电路 它的输入电阻R 1M 输出电阻Ro 10 电压增益为1 试求这时扬声器上的电压 该放大电路使用哪类电路模型最方便 2020 2 3 18 1 5 放大电路的主要性能指标 输入电阻和输出电阻Ri和Ro理想情况Ri Ro 0 2020 2 3 19 1 5 放大电路的主要性能指标 增益电压增益 20 lg Av dB电流增益 20 lg Ai dB功率增益 10 lgApdB使用对数的原因扩大视野 方便计算 2020 2 3 20 1 5 放大电路的主要性能指标 频率响应 举例音响系统放大电路的幅频响应直流 直接耦合 放大电路 它是指至少可以正常放大直流信号的一种放大电路 2020 2 3 21 1 5 放大电路的主要性能指标 典型信号频率范围低频 音频中频 高频 超高频 2020 2 3 22 1 5 放大电路的主要性能指标 频率失真或线性失真 2020 2 3 23 1 5 放大电路的主要性能指标 非线性失真放大器理想传输特性放大器实际传输特性 2020 2 3 24 1 6 小结 基本概念 模拟电路 的概念 2020 2 3 25 模拟电路 处理 P 输入 I 输出 O 模拟信号 模拟信号 信号源 模拟信号的处理 负载 vs Rsi is Rsi vi ii RL vo io Ri Ax Ro 参数 1 6 小结 信号源及等效电路两个等效电路电压源 电流源 频谱特性带宽数字信号与模拟信号时间上 幅值上的离散性和连续性放大电路中的能量来源和参考电位电源和地 2020 2 3 26 1 6 小结 放大电路的4种类型 a 电压放大vi vo b 电流放大ii iovi ii c 互阻放大ii vo d 互导放大vi io 2020 2 3 27 模拟电路 Vo io Vi ii 1 6 小结 放大电路的性能指标主要指标输入电阻Ri输出电阻Ro增益Av Ai Ag Ar Ap表示 倍数 dB次要指标频率响应失真频率失真 或线性失真 和非线性失真其他 2020 2 3 28 1 7 习题 1 2 信号的频谱1 2 1 P16 1 4 放大电路模型1 4 1 P16 1 5 放大电路的主要性能指标1 5 1 P16 17 1 5 2 P17 1 5 3 P17 1 5 4 P17 2020 2 3 29 1 7 习题 1 2 信号的频谱1 2 1 写出下列正弦电压信号的表达式 设初始相角为零 1 峰 峰值10V 频率10kHz 2 有效值220V 频率50Hz 3 峰 峰值100mV 周期1ms 4 峰 峰值0 25V 角频率1000rad s 公式 sin 注意点峰 峰值 峰值 有效值 频率 周期 角频率的概念 2020 2 3 30 1 7 习题 1 4 放大电路模型1 4 1 电压放大电路模型如图1 4 2a所示 设输出开路电压增益Avo 10 试分别计算下列条件下的源电压增益Avs vo vs 1 Ri 10Rs RL 10Ro 2 Ri Rs RL Ro 3 Ri Rs 10 RL Ro 10 4 Ri 10Rs RL Ro 10 公式vs vi Ri Rsi Ri vo Avo vi RL Ro RL 2020 2 3 31 1 7 习题 1 5 放大电路的主要性能指标1 5 1 在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰 峰值分别为5 A和5mV 输出端接2k 电阻负载 测量到正弦电压信号峰 峰值为1V 试计算该放大电路的电压增益Av 电流增益Ai 功率增益Ap 并分别换算成dB数 公式Av vo vi 20lg Av Ai ioii 20lg Ai Ap po pi 10lg Ap 2020 2 3 32 1 7 习题 1 5 放大电路的主要性能指标 P17 1 5 1在某放大电路输入端测量到输入正弦信号电流和电压的峰一峰值分别为5 A和5mV 输出端接2k 电阻负载 测量到正弦电压信号峰一峰值为1V 试计算该放大电路的电压增益Ai 电流增益Ai 功率增益Ap 并分别换算成dB数 选做 解 Av vo vi 1 0 005 200 20lg Av 20 2 3 46 dB Ai io ii 100 20lg Ai 20 2 40 dB Ap Poo Pi 1V 1V 2000 5 A 5mA 2000010lg Ap 10 4 3 43 dB 2020 2 3 33 1 7 习题 1 5 放大电路的主要性能指标 P17 1 5 2当负载电阻RL 1k 时 电压放大电路输出电压比负载开路 RL 时输出电压 减少20 求该放大电路的输出电阻Ro 解 设负载开路时输出电压为vo1 负载电阻RL 1k 时输出电压为vo2 则有 vo2 0 8 vo1 RL RL Ro vo1 Ro 1 0 8 1 RL 2020 2 3 34 1 7 习题 1 5 放大电路的主要性能指标 P17 1 5 3一电压放大电路输出端接1k 负载电阻时 输出电压为1V 负载电阻断开时 输出电压上升到1 1V 求该放大电路的输出电阻Ro 解 设负载开路时输出电压为vo1 负载电阻RL 1k 时输出电压为vo2 则有 vo1 1 1 vo2 RL Ro RL vo2 2020 2 3 35 1 7 习题 1 5 放大电路的主要性能指标 P17 1 5 4某放大电路输入电阻Ri lOk 如果用1 A电流源