模拟电路课件(全).ppt.ppt

1、电子技术基础电子技术基础 模拟部分模拟部分电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院1. 本课程的性质本课程的性质 是一门是一门专业知识平台重要核心课程，是学生在电子技术入门阶段的专业基础课专业基础课2. 特点特点非纯理论性课程非纯理论性课程 实践性很强实践性很强以工程实践的观点来处理电子电路中的一些问题以工程实践的观点来处理电子电路中的一些问题(电路理论的应电路理论的应用用)3. 研究内容研究内容 以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路中的基本以器件为基础、以信号为主线，研究各种模拟电子电路中的基本单元的工作原理、特点及性能指标等。单元的工作原理、特点及性能指标等。4. 教学目标教学

2、目标 能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单能够对一般性的、常用的电子电路进行分析，同时对较简单的单元电路进行设计。元电路进行设计。5. 学习方法学习方法 重点掌握基本概念、基本电路、基本方法。重点掌握基本概念、基本电路、基本方法。6. 成绩评定成绩评定 平时：平时： 30%(作业作业 、考勤、实验）、考勤、实验） 考试：考试： 70 %7. 参考书参考书 康华光主编，康华光主编，电子技术基础电子技术基础 模拟部分模拟部分 第四版，高教出版社第四版，高教出版社 童诗白主编，童诗白主编，模拟电子技术基础模拟电子技术基础 第二版，高教出版社第二版，高教出版社 陈大钦主编，陈大钦主

3、编，模拟电子技术基础问答：例题模拟电子技术基础问答：例题 试题试题，华工出版社，华工出版社 4三极管及放大电路基础三极管及放大电路基础2 运算放大器运算放大器1 绪论绪论3二极管及其基本电路二极管及其基本电路5场效应管放大电路场效应管放大电路6 模拟集成电路模拟集成电路7 反馈放大电路反馈放大电路8功率放大电路功率放大电路9信号处理与信号产生电路信号处理与信号产生电路10 直流稳压电源直流稳压电源1.1 电子系统与信号电子系统与信号1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识 第第1章章 绪论绪论 1.1.1 电子系统电子系统1.1 电子系统与信号电子系统与信号光导纤维控制塔控制系统 由若干相

4、互联结，由若干相互联结，相互作用的基本电路相互作用的基本电路组成的，具有特定功组成的，具有特定功能的电路整体，称为能的电路整体，称为电子系统。电子系统。计算机控制系统硬件组成框图 1. 信号：信号： 信息的载体信息的载体温度波动曲线温度波动曲线T/2 200.52 200.02 199.501080706050403020t/s 1.1.2 信号及其频谱信号及其频谱1.1 电子系统与信号电子系统与信号2. 电信号源的电路表达形式电信号源的电路表达形式电电子子系系统统RS+ +-VS电压源等效电路电压源等效电路电流源等效电路电流源等效电路电电子子系系统统RSIS戴戴维维宁宁诺诺顿顿SSSRVI转

5、换转换3. 电信号的时域与频域表示电信号的时域与频域表示A A. 正弦信号正弦信号)sin()(0m tVtv时域时域O tVmVm fT = =fT 2200 OVm 频域频域 1.1.2 信号及其频谱信号及其频谱1.1 电子系统与信号电子系统与信号B B. 方波信号方波信号)5sin513sin31(sin22)(000SS tttVVtv T 20 时域时域O 0T = t Vs频域频域O2Vs VsVs 2Vs 2Vs 2SV直流分量直流分量其中其中 SV2基波分量基波分量312 SV三次谐波分量三次谐波分量频谱：将一个信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值随角频频谱：将一个信号

6、分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布，称为该信号的频谱。率变化的分布，称为该信号的频谱。3. 电信的时域与频域表示电信的时域与频域表示 1.1.2 信号及其频谱信号及其频谱1.1 电子系统与信号电子系统与信号)(tv时当时当TntTnTntnTVs) 1(2) 12(02) 12(C C. 非周期信号非周期信号傅里叶变换：傅里叶变换： 通过快速傅里叶变换（通过快速傅里叶变换（FFT）可迅速求出非周期信号的频谱函可迅速求出非周期信号的频谱函数。数。)0( 非周期信号包含了所有可能的频非周期信号包含了所有可能的频率成分率成分离散频率函数离散频率函数周期信号周期信号连续频率函数

7、连续频率函数非周期信号非周期信号频域频域O T/ c时域时域T/2 200.52 200.02 199.501080706050403020t/s3. 电信号的时域与频域表示电信号的时域与频域表示 0.1.2 信号及其频谱信号及其频谱0.1 电子系统与信号电子系统与信号 1.1.3 模拟信号和数字信号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。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。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。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。 1.1.2 信号及其频谱信号及其频谱1.1 电

8、子系统与信号电子系统与信号 1.2.1 模拟信号的放大模拟信号的放大电压增益（电压放大倍数）电压增益（电压放大倍数）Rs放大电路放大电路IoIi+Vo+Vs+ViRLioVVAV电流增益电流增益ioIIAI 互阻增益互阻增益)(io IVAR互导增益互导增益)S(ioVIAG信号源信号源负载负载1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识 放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。F 输入端口特性可以等效为一个输入电阻输入端口特性可以等效为一个输入电阻F 输

9、出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式1.2.2 放大电路模型放大电路模型负载开路时的负载开路时的 电压增益电压增益1. 电压放大模型电压放大模型Rs+Vi+Vo+RLVsRs+VsVi+Vo+RiRLRs+VsVi+Vo+RiRLViAVORs+VsVi+RoVo+RiRLViAVOOVAiR输入电阻输入电阻oR输出电阻输出电阻由输出回路得由输出回路得LoLiOoRRRVAVV 则电压增益为则电压增益为ioVVAV LoLORRRAV 由此可见由此可见 LR VA即负载的大小会影响增益的大小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

10、要想减小负载的影响，则希望？ （考虑改变放大电路的参数）（考虑改变放大电路的参数）LoRR 理想情况理想情况0o R1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识 另一方面，考虑到另一方面，考虑到输入回路对信号源的输入回路对信号源的衰减衰减Rs+VsVi+RoVo+RiRLViAVOsiRR 理想理想有有sisiiVRRRV 要想减小衰减，则希望要想减小衰减，则希望？ iR 1.2.2 放大电路模型放大电路模型1. 电压放大模型电压放大模型1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识Rs放大电路放大电路IoIi+Vo+Vs+ViRLRs+VsVi+RoVo+RiRLViAVO电压放大模型电压放大

11、模型电流放大模型电流放大模型 关 心 输 出 电关 心 输 出 电流与输入电流的流与输入电流的关系关系2. 电流放大模型电流放大模型 1.2.2 放大电路模型放大电路模型1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识负载短路时的负载短路时的 电流增益电流增益ISA由输出回路得由输出回路得LooioRRRIAIIS 则电流增益为则电流增益为ioIIAI LooRRRAIS 由此可见由此可见 LR IA要想减小负载的影响，则希望要想减小负载的影响，则希望？LoRR 理想情况理想情况 oR由输入回路得由输入回路得isssiRRRII 要想减小对信号源的衰减，则希望要想减小对信号源的衰减，则希望？siR

12、R 理想理想0i R2. 电流放大模型电流放大模型1.2.2 放大电路模型放大电路模型1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识3. 互阻放大模型（自看）互阻放大模型（自看）输入输出回路没有公共端输入输出回路没有公共端4. 互导放大模型（自看）互导放大模型（自看）5. 隔离放大电路模型隔离放大电路模型Ro+RiViAVOV o+Vi+2. 电流放大模型电流放大模型 1.2.2 放大电路模型放大电路模型1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1. 输入电阻输入电阻iiiIVR Rs+VsVi+RiIi放放大大电电路路1.2 放大电路

13、的基本知识放大电路的基本知识2. 输出电阻输出电阻iOoVAVV RoVo+RLViAVO放放大大电电路路Ro+ViAVO放放大大电电路路+VoLoLiOoRRRVAVV 所以所以LLoooRRVVR放大电路放大电路IT+VTRo+Vs=0另一方法另一方法0TTos VIVR注意：输入、输出电阻为交流电阻注意：输入、输出电阻为交流电阻3. 增益增益 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量的能力输出信号能量的能力其中其中)dB(lg20VA 电电压压增增益益 “甲放大电路的增益为甲放大电路的增益为-20-20倍倍”和和“乙

14、放大电路的增益为乙放大电路的增益为-20dB-20dB”，问哪个电路的增益大？问哪个电路的增益大？四种增益四种增益ioVVAV ioIIAI ioIVAR ioVIAG IVAA、常用分贝（常用分贝（dBdB）表示）表示)dB(lg20IA 电电流流增增益益)dB(lg10PA 功功率率增增益益1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识4. 频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 电压增益可表示为电压增益可表示为)()()(io jVjVjAV 在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连

15、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。续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。Rs放大电路放大电路IoIi+Vo+Vs+ViRL)()()()(ioio jVjV或写为或写为)()( VVAA其中其中称称为为幅幅频频响响应应)()()(io jVjVAV 称称为为相相频频响响应应)()()(io 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应该图称为波特图该图称为波特图纵轴：纵轴：dBdB横轴：对数坐标横轴：对数坐标4. 频率响应及带

16、宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标） 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽 其中其中上上限限频频率率Hf普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应03dB20lg|AV|/dB带宽带宽2204060202 1022 1032 104f/HzfLfH高频区高频区中频区中频区低频区低频区3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）下下限限频频率率Lf称称为为带带宽宽LHffBW HLH fBWff 时时，当当 直流放大电路的幅频响应直

17、流放大电路的幅频响应与此由何区别？与此由何区别？4. 频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标） 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）幅度失真：幅度失真： 对不同频率的信号增对不同频率的信号增益不同，产生的失真。益不同，产生的失真。O t IO t O基波基波二次谐波二次谐波输入信号输入信号输出信号输出信号基波基波二次谐波二次谐波4. 频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电

18、路的基本知识相位失真：相位失真：对不同频率的信号相移不同，产生的失真。对不同频率的信号相移不同，产生的失真。03dB20lg|AV|/dB带宽带宽2204060202 1022 1032 104f/HzfLfH 对于具有左图幅频响应的对于具有左图幅频响应的放大电路，若输入放大电路，若输入50Hz50Hz的正弦的正弦波，是否会产生频率失真？波，是否会产生频率失真？Ot OB.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真） 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识4. 频率响应及带宽（频域指标）频率响应及带宽（频域指标）O t I5. 非线性失真非线性失真由元器件非线性特性引起的失真。由元器件非线性特性引起的失真。非线性失真系数非线性失真系数O t IO t O 1.2.3 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.2 放大电路的基本知识放大电路的基本知识%100122okokVV第第1 1章章 结束结束