模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)-1緒論

1—電子教案V1.1模擬電子技術(shù)

（第五版）2課程概況教材：康華光主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)，模擬部分（第五版），高等教育出版社，2006華成英、童詩(shī)白主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，第四版，高等教育出版社北京，2006陳大欽主編：模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，華中理工大學(xué)版社，2000首選參考：學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí)先修課程：電路理論，高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理學(xué)分：3.5學(xué)分TN01、TN710類其它模擬電子技術(shù)參考資料3教學(xué)安排作業(yè)：雙數(shù)習(xí)題，講到哪里做到哪里，周四交，單數(shù)習(xí)題考試復(fù)習(xí)考核方式：筆試閉卷–

成績(jī)構(gòu)成：考試80%左右，平時(shí)20%左右答疑：預(yù)約時(shí)間地點(diǎn)、課后、郵件、電話實(shí)驗(yàn)：另有安排全校統(tǒng)考提示：平時(shí)成績(jī)不管對(duì)錯(cuò)做題就記分，沒做扣分，千萬(wàn)別抄別人的題解。聯(lián)系電話mail：138086@126.com課件下載：mndzjs2008@126.com

密碼：mndzjs20084電子技術(shù)是現(xiàn)代化的重中之重的技術(shù)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子類專業(yè)主干課程。課程的任務(wù)：獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)后：具備應(yīng)用電子技術(shù)的基本能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和電子技術(shù)在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。教學(xué)目的5本課核心：電子放大器非線性：電子放大器是一種非線性元件，需要用非線性分析方法（圖解法、微變等效近似）工程性：在足夠精確的情況下，為了計(jì)算方便，使用近似來(lái)化簡(jiǎn)微觀性：深入到原子電子級(jí)分析問題該課特點(diǎn)6復(fù)雜性：受多因素影響，非線性器件在線性電路中工作分析麻煩，工程近似不宜掌握，溫度影響參數(shù)宜變，參數(shù)分散。。。。實(shí)踐性：很強(qiáng)，需要很好的實(shí)踐，不用很難學(xué)好。動(dòng)手性強(qiáng)。基礎(chǔ)性：后續(xù)電子類課程的基礎(chǔ)，考研的課程之一。該課特點(diǎn)（續(xù)）7多概念：多組態(tài)：多公式：多圖：多曲線多參數(shù)：多習(xí)題：多資料：該課特點(diǎn)（續(xù)）8學(xué)習(xí)方法興趣是最好的老師，有興趣才能進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)深刻理解和牢記基本概念、基本公式和基本方法。多做習(xí)題。認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)。用“基本”抓規(guī)律推導(dǎo)擴(kuò)展內(nèi)容。要能進(jìn)入狀態(tài)94

雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)（15）2

運(yùn)算放大器（3）1

緒論（2）3

二極管及其基本電路（4）5場(chǎng)效應(yīng)管放大電路（4）6

模擬集成電路（6）7

反饋放大電路（8）8

功率放大電路（3）9信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路（7）10

直流穩(wěn)壓電源（4）模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)101緒論主要內(nèi)容：信號(hào)及其頻譜的基本概念放大電路、放大電路模型、放大電路的主要性能指標(biāo)基本要求：了解信號(hào)的描述及分類方法熟悉放大電路模型和放大電路主要性能指標(biāo)111緒論電子技術(shù)：近年來(lái)最偉大的創(chuàng)新-使我們的生活大大改觀俗語(yǔ)：“我們生活在電子時(shí)代”當(dāng)今世界最重要的研究領(lǐng)域當(dāng)今世界應(yīng)用最廣泛的技術(shù)：通信、娛樂、家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、儀表電力軍事。。。。。。。121緒論模擬信號(hào)？信號(hào)在時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)電子技術(shù)指在電路中包括采用半導(dǎo)體器件處理電信號(hào)包括用半導(dǎo)體器件處理在時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號(hào)的電信號(hào)處理技術(shù)模擬電子技術(shù)（AnalogElectronics）131緒論電子技術(shù)模擬電子技術(shù)數(shù)字電子技術(shù)-半導(dǎo)體技術(shù)-微電子技術(shù)又稱：-電力電子技術(shù)相關(guān)：模擬電子技術(shù)是電子技術(shù)的基礎(chǔ)141緒論電子系統(tǒng)：電子技術(shù)應(yīng)用：模擬處理模擬信號(hào)需要的信號(hào)處理方式：放大、濾波、變換。。。。。。電子技術(shù)：研究這些處理方式要很好的放大-高保真、穩(wěn)定。。。。。負(fù)載151緒論電子系統(tǒng)構(gòu)成：模擬信號(hào)，（模擬處理），模擬輸出模擬信號(hào)，（數(shù)字處理），模擬輸出模擬信號(hào)，（數(shù)字處理），數(shù)字輸出161.1信號(hào)1.2信號(hào)的頻譜

1緒論1.3模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

1.4放大電路模型

1.5放大電路的主要性能指標(biāo)

1.6電子系統(tǒng)

17

1.1.1信號(hào)：1.1信號(hào)信號(hào)是信息的載體聲音信號(hào)可以傳達(dá)語(yǔ)言、音樂或其他信息圖像信號(hào)可以傳達(dá)人類視覺系統(tǒng)能夠接受的圖像信息氣溫、氣壓、風(fēng)速等信號(hào)可以反映天氣信息。上述聲音信號(hào)、圖像信號(hào)和溫度信號(hào)均無(wú)法直接傳遞給電子系統(tǒng)需要先用傳感器把它們轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后送到電子系統(tǒng)中去進(jìn)一步處理。何為傳感器？對(duì)電子技術(shù)而言：將物理量轉(zhuǎn)換為電子量的器件181.1.1信號(hào)本書的信號(hào)特指物理量能轉(zhuǎn)換成電子量變化的信號(hào)電子量是信號(hào)的載體，反映物理量變化電子量的大小與物理量相關(guān)變化電子技術(shù)的主要任務(wù)就是按需要處理信號(hào)電子流。信號(hào)的本質(zhì)191.1.1信號(hào)電信號(hào)就是隨時(shí)間變化的電壓或電流，其變化代表一定的信息。

信號(hào)的本質(zhì)20一般，信號(hào)源主要是傳感器，可用電壓源或電流源等效表達(dá)電子系統(tǒng)RS+-VS電壓源等效電路電流源等效電路電子系統(tǒng)RSIS戴維寧諾頓1.1.2

信號(hào)的表達(dá)轉(zhuǎn)換21問題？何為電壓源？何為電流源？能互相等效轉(zhuǎn)換，能否說(shuō)明就是一種電路？有啥區(qū)別?信號(hào)源電阻RS遠(yuǎn)小于電子系統(tǒng)輸入電阻Ri時(shí)，使用電壓源形式更為有利

突出問題的主要方面22

1.2

信號(hào)的頻譜信號(hào)的種類直流變化的周期變化的非周期變化的能用正弦信號(hào)集合表達(dá)231.正弦信號(hào)時(shí)域頻域

1.2

信號(hào)的頻譜頻譜：將一個(gè)信號(hào)分解為正弦信號(hào)的集合，得到其正弦信號(hào)幅值隨角頻率變化的分布，稱為該信號(hào)的頻譜。242.方波信號(hào)

1.2

信號(hào)的頻譜B.方波信號(hào)時(shí)域頻域

滿足狄利克雷條件，展開成傅里葉級(jí)數(shù)(周期內(nèi)分段光滑）——直流分量其中——基波分量——三次諧波分量25放大器的帶寬也可用方波來(lái)估計(jì)？放大器的帶寬可用掃頻儀來(lái)測(cè)量放大器的帶寬的測(cè)量根據(jù)信號(hào)的頻譜分布，可以決定用那些有效部分來(lái)還原原信號(hào)26

1.2

信號(hào)的頻譜3.非周期信號(hào)傅里葉變換：

通過快速傅里葉變換（FFT）可迅速求出非周期信號(hào)的頻譜函數(shù)。

非周期信號(hào)包含了所有可能的頻率成分離散頻率函數(shù)周期信號(hào)連續(xù)頻率函數(shù)非周期信號(hào)頻域時(shí)域27

1.2

信號(hào)的頻譜信號(hào)的表示時(shí)域：頻域：表示直觀，特性分析不直觀表示不直觀，特性分析直觀電子電路分析用到的信號(hào)：直流正弦（階躍，脈沖）變化的靜態(tài)性能動(dòng)態(tài)性能通入信號(hào)：觀察分析電子系統(tǒng)的性能28

1.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理模擬信號(hào)的電子電路稱為模擬電路。模擬信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都是連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間和幅值上都是離散的信號(hào)。end291.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)在信號(hào)分析中，按時(shí)間和幅值的連續(xù)性和離散性把信號(hào)分為4類：（1）時(shí)間連續(xù)、數(shù)值連續(xù)信號(hào)；（2）時(shí)間離散、數(shù)值連續(xù)信號(hào)；（3）時(shí)間連續(xù)、數(shù)值離散信號(hào)；（4）時(shí)間離散、數(shù)值離散信號(hào)。其中第（1）類即前面所述的模擬信號(hào)；第（4）類稱為數(shù)字信號(hào)。301.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的普及絕大多數(shù)電子系統(tǒng)都引入了計(jì)算機(jī)或微處理器來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。微處理機(jī)是數(shù)字電路系統(tǒng)，只能處理數(shù)字信號(hào)，無(wú)法直接處理模擬信號(hào)需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。311.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)取樣對(duì)取樣信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換-量化對(duì)數(shù)字量編碼-321.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)編碼取樣量化331.3

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)1.3.1根據(jù)信號(hào)的連續(xù)性和離散性分析，氣溫屬于四類信號(hào)中的哪一類？水銀溫度計(jì)顯示的溫度值屬于哪一類信號(hào)？氣象觀測(cè)員定時(shí)從水銀溫度計(jì)讀出的溫度值屬于哪一類信號(hào)？34模擬信號(hào)放大是模擬電子技術(shù)的核心自然界物理量影響電子流變化通常是很微弱的，并且摻雜有許多噪聲要將這些信息提取出來(lái)使用，必須放大1.4放大電路模型

例子：對(duì)手機(jī)講話，語(yǔ)音變成電子流變化，弱溫度使電阻變化，阻擋電子流的能力變化，弱生物電流更弱。。。。。35

1.4.1

放大器的組成組成：放大器本體輸入端口輸出端口電源（參考點(diǎn)）電源中點(diǎn)作為參考點(diǎn)，不是地36

1.4.2

模擬信號(hào)的放大模型主要參數(shù)：一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)放大倍數(shù)輸入電阻輸出電阻中頻增益37

1.4.2

模擬信號(hào)的放大模型信號(hào)源負(fù)載放大倍數(shù)=輸出量輸入量問題：放大的什么？38電壓增益（電壓放大倍數(shù)）電流增益（電流放大倍數(shù)）互阻增益（電流轉(zhuǎn)電壓）互導(dǎo)增益（電壓轉(zhuǎn)電流）

1.4.3

模擬信號(hào)的放大模型類型39

1.4.3

放大電路模型類型——負(fù)載開路時(shí)的電壓增益1.電壓放大模型——輸入電阻——輸出電阻由輸出回路得則電壓增益為40

1.4.3

放大電路模型類型1.電壓放大模型由此可見即負(fù)載的大小會(huì)影響增益的大小要想減小負(fù)載的影響，則希望…？（考慮改變放大電路的參數(shù)）理想情況41

1.4.3

放大電路模型類型

另一方面，考慮到輸入回路對(duì)信號(hào)源的衰減理想情況有要想減小衰減，則希望…？總結(jié)?：后級(jí)輸入電阻要?大于前級(jí)輸出電阻42電流放大模型

1.4.3放大電路模型類型

關(guān)心輸出電流與輸入電流的關(guān)系2.電流放大模型43——負(fù)載短路時(shí)的電流增益電流放大模型由輸出回路得則電流增益為由此可見要想減小負(fù)載的影響，則希望…？理想情況由輸入回路得要想減小對(duì)信號(hào)源的衰減，則希望…？理想情況

1.4.3放大電路模型類型443.互阻放大模型（自學(xué)）4.互導(dǎo)放大模型（自學(xué)）

1.4.3放大電路模型類型45輸入輸出回路沒有公共端-（變壓器隔離、光電隔離）5.隔離放大電路模型（防止高壓感應(yīng)損壞電路）

1.4.3放大電路模型類型46電信號(hào)的實(shí)質(zhì)是什么？物理量對(duì)電子量的作用。。。。放大的實(shí)質(zhì)是什么？一個(gè)單位物理量引起的電子量變化的擴(kuò)大放大的應(yīng)用是什么？擴(kuò)大電子量到能驅(qū)動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)反映變化，如：揚(yáng)聲器，模數(shù)轉(zhuǎn)換。。。。。。

1.4.3放大電路模型類型47放大電路模型結(jié)論放大電路模型三個(gè)部分：信號(hào)源、放大器、負(fù)載放大電路模型三個(gè)要素：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻信號(hào)源、負(fù)載可能有很多種，放大器必須適應(yīng)，所以。。。對(duì)電壓型信號(hào)源。。。輸入電阻要大對(duì)電流形信號(hào)源。。。輸入電阻要小對(duì)電壓型輸出。。。輸出電阻要小對(duì)電流型輸出。。。輸出電阻要大481.4.1某放大電路輸入信號(hào)為10pA時(shí)，輸出為500mV，它的增益是多少？屬于哪一類放大電路？491.4.2某電唱機(jī)拾音頭內(nèi)阻為1M，輸出電壓為1V（有效值），如果直接將它與10揚(yáng)聲器相接，揚(yáng)聲器上的電壓為多少？如果在拾音頭和揚(yáng)聲器之間接入一個(gè)放大電路，它的輸入電阻Ri=1M，輸出電阻Ro=10，電壓增益為1，試求這時(shí)揚(yáng)聲器上的電壓。該放大電路使用哪一類電路模型最方便？提示：揚(yáng)聲器上的電壓：用正比分壓這時(shí)揚(yáng)聲器上的電壓：兩次均壓0.25V該放大電路使用哪一類電路模型最方便？電壓放大分壓比為百萬(wàn)分之一，揚(yáng)聲器上僅獲得1微伏電壓?；プ璺糯?0

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)1.輸入電阻輸入電阻是從放大電路輸入端口看進(jìn)去的等效電阻輸入電阻求法：加電壓觀電流輸入電阻決定放大電路從信號(hào)源獲取信號(hào)幅值的大小輸入電阻等于放大電路輸入端口輸入電壓與輸入電流的比值求法2、純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)直接看進(jìn)去求輸入電阻51

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)2.輸出電阻注意：輸入、輸出電阻為交流電阻-阻抗輸出電阻衡量放大器帶負(fù)載的能力輸出電阻是從放大電路輸出端口看進(jìn)去的等效電阻輸出電阻決定放大電路供給負(fù)載的能量信號(hào)幅值的大小輸出電阻求法1：加電壓觀電流求法2、純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)直接看進(jìn)去求輸入電阻52

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)2.輸出電阻經(jīng)典應(yīng)用公式-要牢記---通過開路電壓和某一負(fù)載電壓及負(fù)載電阻值求輸出電阻方法3：開路電壓負(fù)載電壓法開路電壓帶負(fù)載時(shí)的電壓兩式相除53uo測(cè)量開路電壓vo=vso方法4、開路電壓除以短路電流法。~rovso~rovsoio測(cè)量短路電流io=vso/Ro輸出電阻：vo/io=vso/（vso/Ro

）=Ro

54

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)3.增益

反映放大電路在輸入信號(hào)控制下，將供電電源能量轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)能量的能力。放大倍數(shù)=輸出量輸入量輸入量輸出量單位輸入量對(duì)應(yīng)的輸出量被放大信號(hào)的靈敏度被放大輸入輸出特性的斜率增大55

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)3.增益其中四種增益常用分貝（dB）表示。當(dāng)用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表達(dá)增益隨頻率變化的曲線時(shí)，可大大擴(kuò)大增益變化的敏感視野計(jì)算多級(jí)放大電路的總增益時(shí)，可將乘法化為加法進(jìn)行運(yùn)算56dB討論？“甲放大電路的增益為-20倍”

和“乙放大電路的增益為-20dB”，問哪個(gè)電路的增益大？3dB電壓增益：1.41-3dB電壓增益：0.7073dB功率增益：2-3dB功率增益：0.5A0.02.010201001000AdB-40-20-60620264060增益還是20倍方向相反0.1倍電壓電流增益的特殊值：57

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）A.頻率響應(yīng)及帶寬實(shí)際的放大電路中總是存在一些電抗性元件，如電容、電感、電子器件的極間電容以及接線電容與接線電感等。前述的放大電路模型是簡(jiǎn)單理想的模型因此，放大電路的輸出和輸入之間的關(guān)系必然和信號(hào)頻率有關(guān)

在輸入正弦信號(hào)情況下，輸出隨輸入信號(hào)頻率連續(xù)變化的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱為放大電路的頻率響應(yīng)。用單頻正弦波掃頻放大電路得到放大電路的頻率響應(yīng)58

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）A.頻率響應(yīng)及帶寬電壓增益考慮頻率時(shí)的表達(dá)式為：復(fù)數(shù)形式59

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）A.頻率響應(yīng)及帶寬或?qū)憺槠渲蓄l域上的幅值增益頻域上的輸入輸出相位差兩者綜合表征頻域上的復(fù)增益是增益的完全表示那我們前面的增益是什么？理想增益，與頻率無(wú)關(guān)60

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）A.頻率響應(yīng)及帶寬普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)該圖稱為波特圖縱軸：dB橫軸：對(duì)數(shù)坐標(biāo)61

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）A.頻率響應(yīng)及帶寬其中普通音響系統(tǒng)放大電路的幅頻響應(yīng)高頻區(qū)中頻區(qū)低頻區(qū)3dB頻率點(diǎn)（半功率點(diǎn)）3dB頻率點(diǎn)（半功率點(diǎn)）

直流放大電路的幅頻響應(yīng)與此有何區(qū)別？問題：該電路直流能否通過？No62直流放大電路的幅頻響應(yīng)63某些典型信號(hào)的頻率范圍64

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）B.頻率失真（線性失真）幅度失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)增益不同，產(chǎn)生的失真。基波二次諧波輸入信號(hào)輸出信號(hào)二次諧波基波增益相對(duì)二次諧波過大有變形基波二次諧波65

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)4.頻率響應(yīng)及帶寬（頻域指標(biāo)）B.頻率失真（線性失真）相位失真：

對(duì)不同頻率的信號(hào)相移不同，產(chǎn)生的失真。二次諧波有滯后基波二次諧波變形66

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)5.非線性失真

由元器件非線性特性引起的失真。非線性失真系數(shù):endVO1是輸出電壓信號(hào)基波分量的有效值，Vok是高次諧波分量的有效值，k為正整數(shù)。高次諧波占基波的比重67

1.5

放大電路的主要性能指標(biāo)6.失真與帶寬end帶寬是不是越寬越好？噪聲成本681.5.1

某放大電路開路輸出電壓為V0‘，短路輸出電流為Ios，試求其輸出電阻Ro。1.5.2

試說(shuō)明為什么常選用頻率可連續(xù)變化的正弦波信號(hào)發(fā)生器作為