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1.绪论
课程简介:
1.课程性质:模拟电子基础是高等院校电气、 信息类(包括自动化、电气类、电子类)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,工程实践性很强。
2.课程内容:模拟信号的产生、传输及 处理方面的内容。
3课程任务:
获得三基:电子技术的基本概念、基本知识 及基本分析方法。
②非线形失真系数:
其r中 : kU201u是0k输2出基波分量的有效值
U0k是输出高谐波分量的有效值
R0 I0
+
Au0Ui
Rl
-
受控源AiSIi与R0并联,而输出为一个实电流源。
②输出电流:I0=AisIiR0/(R0+Rl)
③电流增益:AI=I0/Ii=AisR0/(R0+Rl) ④源电流增益:Ais=I0/Is
=AisR0/(R0+Rl)*Rs/(Rs+Rl) 为了提高总的增益(源电流增益),应 使Rs较大而Rl较小。 ⑤结论:电流放大电路适用于信号源内阻 Rs较大而Rl较小的场合。
1.2.3 放大电路的主要性能指标
1.输入电阻:
①定义:输入电阻是放大器输入端向放大器 看进去的方向所显示的电阻。
②意义:输入电阻Ri的大小决定了放大电路 从信号源吸取信号电压或电流的大小。
对输入为电压信号的电路,Ri越大,Ui越 大;
对输入为电流信号的电路,Ri越大,Ui越 小。
③求法:在放大器的输入端外加一个测试电 压Ut,计算相应的测试电流It,则Ri=Ut/It
R0对输出的影响
为了提高源电压增益,应尽量减小R0
Ri对输出 的影响
尽量增大Ri以使Ri》RS,理想电压放大
电路Ri=∞。
⑤结论:电压放大电路适用于信号源内阻RS
较小而负载Rl较大的场合。
2.电压放大电路的模型
①模型:AiS是
Ii
输出短路时的电流 +
增益,与电压放大
Is -
Rs
Ri
电路模型不同之处:
培养三个能力:综合应用能力,创新能力 和电子电路的计算机分析、设计能力。抓 好两个基础:①正确使用电子电路特别是 集成电路的基础。 ②为进一步学习设计集 成电路专用芯片打好基础。
1.1电子系统与信号
1.1.1电子系统 1.概念:由若干个相互关联、相互作用的基本电子 电路组成的电路整体称为电子系统。 2.举例:①光纤控制塔控制系统简化图如下页图中 所示,重点是加热炉及其温度控制系统。②光纤控制 塔中的炉温控制系统 3.电子系统中主要是对信号 进行各种处理与变换。因此要对信号的表达与特性进 行了解。
③ 增益的分贝表示:
两个无量纲的增益Au和Ai在工作上常用以10为底的对数表 达。
电压增益Au(dB)=20lg|Au| dB 电流增益Ai (dB)=20lg|Ai| dB 功率增益Pi(dB)=10lgAp dB
4.频率响应及带宽:(略) 5非线形失真:
①定义:由放大器的非线形引起的失真,称 为非线形失真。
构成其他模拟电路
Ii
1.2.1 模拟信号的放大
-
+ Us
-
1 .放大电路的表示方法:
Rs
2.四种放大电路:
①电压放大电路:Ù
=
o
À
u
Ù
i
②电流放大电路:
Ì= o
À
iÌi
③互阻放大电路: Ù o= À rÌi
④互导放大电路:Ì o
=
À

i
Rl
放 大 电 路
I0
1.2.2 放大电路的模型
1.电压放大电路的模型 ①模型:虚线
温度计 加热炉
放大
电压电流转换 数模转换
滤波 微机
取样保持 模数转换
位置控制
温度测量 加热炉
控制测量
温度控制
转速控制
计 算

1.1.2信号及其频谱
1.信号:信号是信息的载体。 声音信号是语言、音乐的载体。
图象信号是图象信息的载体。
2.信号源的等效电路 ①大多数物理信号都需要通过传感器
转变成电信号,从而用电子系统进行处理。 这时传感器相当于电子系信号的集合, 得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布,称为 信号的频谱。
频谱图:将上述频谱用图表示称为频谱
图。
结论:周期性非正弦信号的频谱是离
散的。
4.非周期性正弦信号的频谱: 结论:非周期性正弦信号的频谱是离散的。
1.1.3 模拟信号和数字信号
1.模拟信号:在时间上和数量上都是连续 的信号。
③求法:外加电压法:在信号源(Us=0,保留Rs) 和负载开路(R1= ∞)的条件下,在放大器的输出端 外加一测试电压Ut,计算相应的测试电流It,则:
R0=Ut/It|Us=0
3.增益:
①四种增益:电压增益Au,电流增益Ai 互阻增益Ar,互导增益Ag
②意义:增益反映了放大电路在输入信号控制下,供电电 源的能量转换为信号能量的能力。
框内部分,表示了 电压放大的含义,
Rs + U- s Ri
而开路输出电压受 外电路 输入电压的控制。
R0
+
Au0Ui
Rl
-
模型
外电路
②输出电压:Uo=AuoUi Rl/(Rl+R0 ) ③电压增益:Au=Uo/Ui=Au0Rl (Rl+R0)
④源电压增益:Aus=U0/Us=U0/Ui*Ui/Us =Au0Rl/(Rl+R0 )*Ri/(Rs+Ri)
其数量在一定范围内可能取任意值 2.数字信号:在时间上和数量上都是离
散的信号。 这些量的变化在时间上不连续,总发生在一系列 离散的瞬间。 这些量的变化在数量上不连续,是某个最小数量 单位的整数倍,小于这个某个最小数量数值没有物理 意义。 如:生产线上的产品,人口出生数。
1.2 放大电路的基本知识
作用:放大电信号
②信号源的等效电路 电压源等效电路 电流源等效电路
互相 转换
Rs Is=Vs/Rs
Is
Rs
Vs
3.周期信号的频谱。 以方波信号为例:
T
Vs
Vs
2Vs/π 2Vs/3π
Vs/2
2Vs/5π
V(t)=Vs/2+2Vs/ π(sinw0t+1/3sin3w0t+1/5sin5w0t+...) 其中:w0=2 π /T
2.输出电阻R0:
①定义:输出电阻是放大器输出端向放大器看进去 的方向所显示的电阻。
②意义:R0的大小决定了放大器带负载的能力。 负载变化时,输出量变化较小,说明带负载能力强; 输出量变化较大,说明带负载能力弱。
对于输出为电压的电路,R0与负载串联,故要求 R0要小,带负载能力强。
对于输出为电压的电流,R0与负载并联,故要求 R0要大,带负载能力弱。
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