康华光版模拟电子技术ppt.ppt

模拟电子技术基础 南华大学电气工程学院 阳璞琼 讲师 办公室：电气工程学院403室 1.1 信号 1.3 模拟信号和数字信号 1.2 信号的频谱 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标 电子技术的发展 电子技术的发展水平很大程度上反映在元器件的发展上。 1947年 贝尔实验室制成第一只晶体管 1958年 集成电路(IC)（几个晶体管） 1969年 大规模IC（1000-10万个） 1975年 超大规模IC（30mm2集成15万个） 现在 4核的i7集成了7.31亿晶体管。 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 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 相位谱 C. 非周期信号 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数。 非周期信号包含了所有可能的频率成分 离散频率函数 周期信号 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 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 ——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 ——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 C. 互阻放大模型（自学） 输入输出回路没有公共端 D. 互导放大模型（自学） E. 隔离放大电路模型 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标 1. 输入电阻 1.5 放大电路的主要性能指标 2. 输出电阻 注意：输入、输出电阻为交流电阻 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 电压增益可表示为 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 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 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。 1.2.3 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。 1.2.3 放大电路的主要性能指标 5. 非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。 非线性失真系数: end VO1是输出电压信号基波分量的有效值，Vok是高次谐波分量的有效值，k为正整数。 作业 1.4.1；1.5.4；1.5.6 * 图中看出，谐波次数越高，幅值分量越小，对原波形的贡献越小，所以在一定条件下可忽略高次谐波。 * 此处说明电压电流等为什麽用相量形式. * 等效电路由三个基本元件构成 * 放大电路存在电抗元件，如电容、电感。因此输入信号的频率不同，电路的输出响应也不同。 * 图中看出，谐波次数越高，幅值分量越小，对原波形的贡献