模拟电路课件第01章绪论.ppt

1、电子技术基础,主编 康华光,模拟部分（第四版）,高等教育出版社,半导体基础知识 二极管的工作原理、分析方法 三极管的工作原理、分析方法 场效应管的工作原理、分析方法,基本放大器 差分放大器 集成运算放大器 负反馈放大器 功率放大器,器件:,放大器:,本课程的主要内容:,建立新概念。 确立新的分析方法。 重点在于课堂听讲，再加预习、复习。 注重实验环节，先理论分析，后实践，然后再对实验的结果进行分析。 认真作业。,本课程的学习方法:,传感器,压力1,压力2,温度1,温度2,. . .,. . .,放大 滤波 叠加 组合,数模转换电路,模数转换电路,计算机数据处理,驱动电路,. . .,. . .

2、,驱动电路,驱动电路,驱动电路,传感器,传感器,传感器,执行机构,执行机构,执行机构,执行机构,放大 滤波 叠加 组合,数模转换电路,模数转换电路,计算机数据处理,电子系统举例:,收音机：,石英预制棒加热炉温控制系统,电子系统:,由基本电路组成的具有特定功能的电路整体。,信号:,信号是信息的载体。,声音信号传达语言、音乐或其它信息。,图像信号传达人类视觉系统能接受的图像信息。,信号源等效电路:,电子系统与信号,许多周期信号的频谱都由直流分量、基波分量及无穷多项高次谐波谐波分量组成。,周期性方波信号:,周期为T ，角频率为的周期函数 f ( t ) 可表示为：,当其满足狄里赫利条件即： 1) f

3、 ( t ) 在任何一个周期内，连续或存在有限个间断点； 2) f ( t ) 在任何一个周期内，只有有限个极大值和极小值； 3)在任何一个周期内，函数绝对值的积分为有界值。,f ( t )可以分解为如下的傅里叶级数：,补充：,傅里叶级数,k =1 基波； Am1基波振幅 ， k =2,3,等分别称为二次，三次谐波，统称为高次谐波 由于傅里叶级数是收敛的，一般谐波次数越高，振幅越小。,求图示周期性方波的傅里叶展开式，并画其频谱。,根据左式求A0、ak和bk,解：波形在一个周期内的表达式：,因为ak=0，所以 于是得到,说明: 式中引入新的正整数 n 以区别原来的正整数 k 。,这一方波的分解情

4、况如图所示：,方波振幅频谱和相位频谱如下所示：,周期性方波的振幅频谱和相位频谱,模拟信号：,在时间和幅度是上都是连续变化的，在一定动态范围内可取任意值。,模拟电路:处理模拟信号的电路。,由数字电路处理信号。,模拟信号和数字信号,数字信号：,数字信号只存在高低两种电平的相互转化。,模拟信号放大：,电压放大,电流放大,互阻放大,互导放大,电压增益,电流增益,互阻增益,互导增益,放大电路的基本知识,电压放大：,电压放大电路模型,R0 应尽量RL，以减小信号的衰减。,R0 = 0,Ri = ,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:电压放大适用于信号源内阻RS较小,负载电阻RL较大的场合。,放大电路

5、模型,电流放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0 = ,Ri = 0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:电流放大适用于信号源内阻RS较大,负载电阻RL较小的场合。,电流放大：,互阻放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0 = 0,Ri = 0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:互阻放大适用于信号源内阻RS较大,负载电阻RL较大的场合。,互阻放大：,互导放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0 = ,Ri = ,当Ri RS时，才能减小信号的衰减。,由此:互导放大适用于信号源内阻RS较小,负载电阻RL较小的场合。,根据信号源

6、的性质和负载的要求选择电路模型。,互导放大：,为了提高安全性和抗干扰能力，普遍采用隔离放大。,1、输入电阻Ri,输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅度的大小。,输入为电压信号的放大电路，Ri 越大，输入端的 越大。,输入为电流信号的放大电路，Ri 越小，输入端的 越大。,放大电路的主要性能指标,2、输出电阻R0,输出电阻的大小决定了放大电路带负载能力的大小。,输出为电压信号的放大电路，R0 越小，负载电阻RL变化对 的影响越小。,输出为电流信号的放大电路，R0 越大，负载电阻RL变化对 的影响越小。,定量分析输出电阻Ro时，可采用图示的方法： 将信号源短路（Vs=0，但保留Rs） 负

7、载开路（RL= ） 在输出端加一测试电压VT ，相应地产生一测试电流,于是可得输出电阻为Ro=VT/IT 。,例：,放大电路的增益为100倍，应为多少dB？,解：,放大电路的增益为-20dB，应为多少倍？,例：,解：,3、增益,幅频响应,相频响应,4、频率响应及带宽,从信号的频谱理论可知:许多非正弦信号的频谱范围都延伸到无穷大，而放大电路的带宽却是有限的，并且相频响应也不能保持常数。,例:图中输入信号由基波和二次谐波组成，如果受放大电路带宽所限制，基波增益较大，而二次谐波增益较小，于是输出电压波形产生了失真，这叫作幅度失真。,当放大电路对不同频率的信号产生的相移不同时也要产生失真，称为相位失真。,例：图中，若放大后的二次谐波滞后了一个相角，输出电压也会变形。,幅度失真和相位失真总称为频率失真，它们都是由于线性电抗元件所引起的，所以又称为线性失真，以区别于因为元器件特性的非线性造成的非线性