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文档简介
1、1 绪论,本章内容,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 绪论,本章要求,1. 了解信号的概念及信号源的等效电路。 2. 了解信号的时域表示及频域表示。,3. 熟悉模拟信号和模拟电路。 4. 熟悉放大电路的四种模型。 5. 熟悉放大电路的主要性能指标。,1 绪论,重点难点,重点:模拟信号和模拟电路,放大电路的四种模型, 放大电路的主要性能指标。 难点:放大电路的四种模型,放大电路的主要性能指 标。,1.3 模拟信号和数字信号,本节内容,1. 信号的分类 2. 电子电路的分类,了解信号的分类及电子电路的分类。,1.
2、3 模拟信号和数字信号,本节要求,1.3 模拟信号和数字信号,重点难点,重点:信号的分类及电子电路的分类。 难点:信号的分类。,1.3 模拟信号和数字信号,1. 信号的分类 1) 连续信号,信号按时间的取值方式 连续、离散 ( 不连续 ) 和数值的取值方式 ( 连续、离散 ) 分四类。,时间上连续:信号在任意时刻有一个对应的值 ( 可有有限个间断点 ) ;数值上可连续:可以是在一定范围内的任意值,也可离散:只能是有限集合中的一个值。,模拟信号是连续信号的特例。 实际应用中连续信号和模拟信号两个名称常通用。,1.3 模拟信号和数字信号,2) 模拟信号,时间上连续:信号在任意时刻有一个对应的值(
3、可有有限个间断点 ) ;数值上也连续:可以是在一定范围内的任意值。,模拟信号是模仿比拟客观世界物理量的信号。,1.3 模拟信号和数字信号,在自然界中遇到的待处理信号相当多是模拟信号,如正弦电压、直流电流、图像、声音、温度、湿度、压力、速度、加速度、转速、水位等。,例1:某处的气温 T 随时间 t 连续变化,变化过程中的任何一个取值都有具体的物理意义。,例2:某范围的风速 v 随距离 l 连续变化,变化过程中 的任何一个取值都有具体的物理意义。,时间上离散:只在某些时刻有定义,其余时间没有定义,即信号只在某些规定的不连续的时刻有确定的值;数值上可连续:可以是在一定范围内的任意值,也可离散:只能是
4、有限集合中的一个值。,1.3 模拟信号和数字信号,3) 离散信号,不同的a , 数 值连续,时间上离散:只在某些时刻有定义,其余时间没有定义,即信号只在某些规定的不连续的时刻有确定的值;数值上也离散:只能是有限集合中的一个值,大小是量化单 位 ( 最小量值 ) 的整数倍。,1.3 模拟信号和数字信号,4) 数字信号,数字信号是离散信号的特例。 实际应用中离散信号和数字信号两个名称常不区分。,1.3 模拟信号和数字信号,在生活、工作中也有很多数字信号,如物件个数、字数、页数、台阶数、楼层数、开关位置、电子表计时数、数字表盘读数、通过某处汽车数、流水线上零件数等。,例1:某小区的人口数 M 随时间
5、 k 离散变化,最小数 量单位是1,代表一个人,小于1的数值没有物理意义。,例2:某路旁树的总棵数 N 随距离s离散变化,最小数 量单位是1,代表一棵树,小于1的数值没有物理意义。,1.3 模拟信号和数字信号,2. 电子电路的分类 1) 模拟和数字电路,(1) 模拟电路 处理模拟信号的电子电路。如充电器、扩音机。,按照工作信号的性质,电子电路可分成:,特点:可用精确的值表示物理量和逼近真实世界,电路较简单;难以度量,不易传输,易受噪声的干扰,难以存储,要不失真地放大信号对电路参数的要求较严格。,1.3 模拟信号和数字信号,(2) 数字电路 处理数字信号的电子电路。如手机、mp3、电脑。,处理:
6、传输、放大、产生、变换、运算、存储等。,特点:抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好,结构简单、容易制造、便于集成,便于存取、传输、加密,易处理速率低的信号,灵活性好,精度高,可进行逻辑推理、 思维和判断;高速时实现困难,处理模拟信号时需要模 / 数转换器,模/数转换会带来量化误差、要牺牲带宽。,1.3 模拟信号和数字信号,由于数字系统的优点,数字系统 ( 更多是模/数混合系统模拟系统与数字系统联合应用)逐渐代替模拟系统。,人们提出了“ 数字地球 ”、“ 数字化世界 ”、“ 数字化生存 ” 等概念,数字技术逐步渗透到人类生活和工作的各个角落,使人类生活和工作的质量得到很大提高。,1.3 模拟信号和数
7、字信号,但是数字电路是建立在模拟电子技术基础之上的,它不能完全取代模拟电路。,(1) 客观世界中待处理的信号相当多是模拟信号,需 经模 / 数转换器,把模拟信号变成数字信号后,再由数字电路处理。,(2) 实际使用的信号很多是模拟信号,需经数/模转换 器,把数字信号变成模拟信号后,再由模拟电路处理。,(3) 因为数字电路的工作速度不够高,信号频率很高 时还只能由模拟电路处理。,(4) 数字电路不能放大微弱信号,还得需要模拟电路对其进行放大。,(5) 模拟电路易实现各种非线性电路,如乘法器等。,1.3 模拟信号和数字信号,(6) 数字信号通过载波在各种传输介质中传播,主要 应用模拟信号。,完整的电
8、子系统通常是模拟 / 数字混合系统,模拟电路的性能严重地影响整个系统的性能,最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的重要任务。,(7) 在控制系统中,由于集成电路输出功率有限,往往需要配置驱动电路,才能驱动执行机构动作。,1.3 模拟信号和数字信号,电子系统举例:,1.3 模拟信号和数字信号,2) 低频、高频和微波电路,按照工作信号的频率,电子电路可分成:,(1) 低频电路 处理低频信号的电子电路。 低频:频率低于 300 kHz。语音、生物电、地震和机 械振动的电信号等都属于低频信号。,(2) 高频电路 处理高频信号的电子电路。 高频:频率在 300kHz 300 MHz之间。广播、电视
9、和短波通信等无线电信号都属于高频信号。,(3) 微波电路 处理微波信号的电子电路。,1.3 模拟信号和数字信号,微波:频率高于 300 MHz ( 波长小于1m )。微波中继通信、移动通信、卫星电视、雷达和导航等无线电信号都 属于微波信号。,1.3 模拟信号和数字信号,频段或波段:对频率或波长的分段。,1.3 模拟信号和数字信号,3) 线性和非线性电路,(1) 线性电路 由线性元器件组成的电子电路。如双极型三极管放大电路、场效应管放大电路、差动放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大器、直流稳压电路、有源滤波电路、小信号调谐放大器等。,(2) 非线性电路 含有非线性元器件的电子电路。如功率放大电路、谐振功率放大电路、正弦波振荡电路、模拟乘法器、振幅调制与解调电路、混频电路、角度调制与解调电路、数字调制与解调电路、锁相环路与频率合成和反馈控制电路等。,按照元器件的工作特点,电子电路可分成:,1.3 模拟信号和数字信号,4) 分立和集成电路,按照是否含集成电路,电子电路可分成:,(1) 分立电路 用导线将电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等分立元件连接起来组成具有一定功能的电子
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