模拟电路01.ppt

1、电子邮箱： 电话：答疑：F605 ? 考核：20%平时+80%期末考试（闭卷）,模拟电路,电子教案 V2.0,课程内容 1、基本元件：二级管、三极管、场效应管； 2、放大电路：放大倍数、输入输出阻抗； 3、功率放大电路； 4、负反馈电路； 5、集成电路：运算放大电路； 6、信号发生电路：正弦波、方波、三角波 7、电源。,1904年， 世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了(“爱迪生效应”)。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。世界上第一台计算机用1.8万只电子管，占地170m*2，重30t，耗电150kW

2、。,贫困潦倒的美国发明家德福雷斯特，在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管。,电子管的问世，推动了无线电电子学的蓬勃发展到1960年前后，西方国家的无线电工业年产10亿只无线电电子管。,电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大，制造工艺也十分复杂。,半导体 是19世纪末才发现的一种材料当时人们并没有发现半导体的价值，也就没有注重半导体的研究直到二次大战中，由于雷达技术的发展，半导体器件微波矿石检波器的应用日趋成熟，在军事上发挥了重要作用。,经过紧张的研究工作，贝尔实验室美国物理学家肖克利、巴丁和布拉顿三人捷足先登，合作发明了晶体管,一种三个支点的半导体固体元件。他

3、们三人也因研究半导体及发现晶体管效应而共同获得1956年诺贝尔物理奖。,1948年11月，肖克利构思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半导体夹在两层P型半导体之间。这是一个富有想象力的设计啊！可惜的是，由于当时技术条件的限制，研究和实验都十分困难直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体管。,得克萨斯仪器公司基尔一个人埋头在工厂，思考采用半导体制造整个电路的途径记不清多少次苦苦思索，多少回实验，多少次挫折，经过长时间的孤军奋战，到1959年，一块集成电路板。,1.1 信号,1.3 模拟信号和数字信号,1 绪论,1.2 信号的频谱,1.4 放大电路模型,1.5 放

4、大电路的主要性能指标,1. 信号： 信息的载体,微音器输出的某一段信号的波形,1.1 信号,声音信号,心电信号,脑电图,超声信号,2. 电信号源的电路表达形式,电压源等效电路,电流源等效电路,1.1 信号,1. 电信号的时域与频域表示,A. 正弦信号,1.2 信号的频谱,时域,1. 电信号的时域与频域表示,B. 方波信号,满足狄利克雷条件，展开成傅里叶级数,直流分量,其中,基波分量,三次谐波分量,1.2 信号的频谱,方波的时域表示,2. 信号的频谱,B. 方波信号,频谱：将一个信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值和相位随角频率变化的分布，称为该信号的频谱。,1.2 信号的频谱,幅度谱,

5、相位谱,C. 非周期信号,傅里叶变换：,非周期信号包含了所有可能的频率成分,连续频率函数,非周期信号,气温波形,气温波形的频谱函数（示意图）,1.2 信号的频谱,连续频率函数即在频率轴上的各点都有能量值；但是具有一定的带宽。 离散频率函数只在频率轴上的特定点（基波频率的整数倍处）有能量值，其他地方能量值为0,1.3 模拟信号和数字信号,处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。,模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。,数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。,1.4 放大电路模型,电压增益（电压放大倍数）,电流增益,互阻增益,互导增益,1. 放大电路的符号及模拟信号放大,模拟放大电路模型,输入端口

6、特性可以等效为一个输入电阻，成为信号源的负载电阻。其越大，Rs损耗越小，能量利用越高。,输出端口可以成为RL的能量提供者，通常是电压源模型，为提供稳定电压，则电压源内阻(输出电阻)越小，越接近恒压供给。,负载开路时的 电压增益,A. 电压放大模型,输入电阻,输出电阻,由输出回路得,则电压增益为,由此可见,即负载的大小会影响增益的大小,要想减小负载的影响，则希望？ （考虑改变放大电路的参数）,理想情况,2. 放大电路模型,1.4 放大电路模型,另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减,理想情况,有,要想减小衰减，则希望？,1.4 放大电路模型,A. 电压放大模型,适用于信号内阻较小,负载较大的场合

7、.,负载短路时的 电流增益,2. 电流放大模型,由输出回路得,则电流增益为,由此可见,要想减小负载的影响，则希望？,理想情况,由输入回路得,要想减小对信号源的衰减，则希望？,理想情况,1.4 放大电路模型,适用于信号内阻较大 ,负载较小的场合.,1.4 放大电路模型,C. 互阻放大模型（自学）,D. 互导放大模型（自学）,输入输出回路没有公共端,E. 隔离放大电路模型,1.5 放大电路的主要性能指标,1. 输入电阻,影响输入效率,1.5 放大电路的主要性能指标,2. 输出电阻,影响带载能力,1.5 放大电路的主要性能指标,3. 增益,反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能

8、量的能力。,其中,四种增益,常用分贝（dB）表示。,1.5 放大电路的主要性能指标,4. 频率响应,A.频率响应及带宽,在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。,或写为,其中,考虑电抗元件的作用电压增益可表示为,该图称为波特图 纵轴：dB 横轴：对数坐标,1.5 放大电路的主要性能指标,4. 频率响应,A.频率响应及带宽,其中,普通音响系统放大电路的幅频响应,直流放大幅频响应,1.2.3 放大电路的主要性能指标,4. 频率响应及带宽（频域指标）,B.频率失真（线性失真）,幅度失真：,对不同频率的信号增益不同，产生的失真。如图所示，经过放大电路后基波得到放大，二次谐波没有放大；所以，合成后的输出信号波形虽放大却畸变，不合乎模拟放大要求，叫线性失真。,基波,二次谐波,输入信号,输出信号,基波,二次谐波,1.5 放大电路的主要性能指标,4. 频率响应,B.频率失真（线性失真）,幅度失真：,对不同频率的信号增益不同，产生的失真。,相位失真：,对不同频率的信号相移不同，产生的失真。,1.5 放大电路的主要性能指标