电子技术基础
模拟部分
一、课程简介
信号按时间可分为连续时间信号和离散时间信号(或数字信号)
处理微波频段信号的电路称为
处理高频频段信号的电路称为
处理低频频段的电路称为
处理模拟信号的电路称为
模拟电路
处理数字信号的电路称为
数字电路
信号按工作频率可分为微波、高、中、低频信号。
本课程介绍处理低频模拟信号的放大电路。
1绪论
微波电路高频电路
低频电路
电子技术的发展
·47年贝尔实验室制成第一只晶体管
·58年集成电路
·69年大规模集成电路
·75年超大规模集成电路
◆第一片集成电路只有4个晶体管,而97年一片集
成电路上有40亿个晶体管。科学家预测集成度按10倍/6年的速度还将继续到2015或2020年,将达到饱和。
课程特点
1、在四年制本科学习中起到“承上启下”的作用
数、物、电路分析→模拟电路
→高频、其他专业课程
2、工程性和实践性强
3、电路千变万化,不同于前面课程的思维方式、入门难
4、内容多、涉及面广、新知识点多,学时少
学习目标
·掌握基本概念、基本电路、基本分析方法、
基本实验技能,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
·具有能够继续深入学习和接收电子技术新发展的能力,将所学知识用于本专业的能力。
课程内容
半导体器件及其基本电路工作原理
二极管电路、三极管放大器、场效应管放大器
功率放大电路
集成运算放大器
反馈放大器
信号运算与处理电路
信号产生电路
参考书:
1.《电子技术基础》(模拟部分第五版)华中理工大学康华光主编
2.《模拟电子技术基础》(第四版)
清华大学童诗白、华成英主编
二、放大电路模型
模拟电路,最基本的处理是放大。
放大:输入为小信号,有源元件控制电源使负载获得大信号,并保持线性关系。
有源元件:能够控制能量的元件。
电子学中放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。
放大电路可以用有输入口和输出口的四端网络表示,如图:
X;↓A↓X。
O-O
X。=AXi
十
十
4o
放大电路模型
十
V;
一
双口网络
1R
十
V0
0
0
R
+
1o
R,
S
增益输入电阻输出电阻
放大器的性能指标
十
V0
十
V
R,
R
+
10
S
I
I
,
十V。
增益放大倍数A,是放大器输出量与输入量的比值,反映放大器放大电信号的能力
源电压增益
源电流增益A=i/i
电压增益
电流增益
互导增益
互阻增益
R
十19
20lgA,dB
20lgA,dB10lgA,dB
增益的分贝表示形式
功率增益
若需要得到较大输入电压,希望RR
若需要得到较大输入电流,希望R;R
A.二一
输入电阻
若需要提高放大器的带负载能力,即使放大器输出电
压稳定,不受负载变化的影响,则希望RR
若需要得到稳定的输出电流,则希望RR。
负载端输出电压为v。
负载开路时的输出端电压为v。
用输入短路,输出去负载加电压源的方法求得
输出电阻
输出电阻也可采
频率特性
放大器中的电抗性元件对不同频率的信号呈现出不同的阻抗,使放大器对不同频率的输入信号具有不同的增益,把放大器这种增益随输入信号频率变化的特性称为频率特性。
增益:A(jo)=A(w)e104(四)
幅频特性A(w):增益的幅值
相频特性φA(w):增益的相角
放大电路对不同频率的正弦信号放大倍数不同,相移也不
一样,当输入信号为包含多种频率分量的非正弦信号时,若某些频率超出通频带,输出信号波形将产生失真。这种失真与放大电路的频率特性有关,故称为频率失真。
A,(dB)
Avo
中频增益
Avo√2
fL
低频段
△φφf)90°270°
0180°-90°90°
中频段
高频段
f(Hz)
通频带:
△f=fa-fL
f(Hz)
(b)
当f采用对数刻度,增益采用等分刻度时,频率特性图又称为波特图。
3dB
fH
放大电路的失真
信号通过放大器时,若放大器对不同频率
分量的增益不同,输出信号将出现频率失真。
其中幅频特性非恒值而产生的失真称为幅度失
真;相频特性非线性产生的失真称为相位失真。
频率失真为线性失真,失真信号中不会产生新的频率成分。
非线性失真:输出
信号中会产生新的频率成分的失真。
线性失真:输出信号中不会产生新的频率成分
(a)
(d)