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1、1 绪论,本章内容,1.1 信号 1.2 信号的频谱 1.3 模拟信号和数字信号 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标,1 绪论,本章要求,1.了解信号的概念及信号源的等效电路。2.了解信号的时域表示及频域表示。,3.熟悉模拟信号和模拟电路。4.熟悉放大电路的四种模型。5.熟悉放大电路的主要性能指标。,1 绪论,重点难点,重点：模拟信号和模拟电路，放大电路的四种模型，放大电路的主要性能指标。难点：放大电路的四种模型，放大电路的主要性能指标。,1.3 模拟信号和数字信号,本节内容,1.信号的分类 2.电子电路的分类,了解信号的分类及电子电路的分类。,1.3 模拟信号和数字信号,本
2、节要求,1.3 模拟信号和数字信号,重点难点,重点：信号的分类及电子电路的分类。难点：信号的分类。,1.3 模拟信号和数字信号,1.信号的分类1)连续信号,信号按时间的取值方式 连续、离散(不连续)和数值的取值方式(连续、离散)分四类。,时间上连续：信号在任意时刻有一个对应的值(可有有限个间断点)；数值上可连续：可以是在一定范围内的任意值，也可离散：只能是有限集合中的一个值。,模拟信号是连续信号的特例。实际应用中连续信号和模拟信号两个名称常通用。,1.3 模拟信号和数字信号,2)模拟信号,时间上连续：信号在任意时刻有一个对应的值(可有有限个间断点)；数值上也连续：可以是在一定范围内的任意值。,
3、模拟信号是模仿比拟客观世界物理量的信号。,1.3 模拟信号和数字信号,在自然界中遇到的待处理信号相当多是模拟信号，如正弦电压、直流电流、图像、声音、温度、湿度、压力、速度、加速度、转速、水位等。,例1：某处的气温 T 随时间 t 连续变化，变化过程中的任何一个取值都有具体的物理意义。,例2：某范围的风速 v 随距离 l 连续变化，变化过程中的任何一个取值都有具体的物理意义。,时间上离散：只在某些时刻有定义，其余时间没有定义，即信号只在某些规定的不连续的时刻有确定的值；数值上可连续：可以是在一定范围内的任意值，也可离散：只能是有限集合中的一个值。,1.3 模拟信号和数字信号,3)离散信号,不同的
4、a，数值连续,时间上离散：只在某些时刻有定义，其余时间没有定义，即信号只在某些规定的不连续的时刻有确定的值；数值上也离散：只能是有限集合中的一个值，大小是量化单位(最小量值)的整数倍。,1.3 模拟信号和数字信号,4)数字信号,数字信号是离散信号的特例。实际应用中离散信号和数字信号两个名称常不区分。,1.3 模拟信号和数字信号,在生活、工作中也有很多数字信号，如物件个数、字数、页数、台阶数、楼层数、开关位置、电子表计时数、数字表盘读数、通过某处汽车数、流水线上零件数等。,例1：某小区的人口数 M 随时间 k 离散变化，最小数量单位是1，代表一个人，小于1的数值没有物理意义。,例2：某路旁树的总
5、棵数 N 随距离s离散变化，最小数量单位是1，代表一棵树，小于1的数值没有物理意义。,1.3 模拟信号和数字信号,2.电子电路的分类1)模拟和数字电路,(1)模拟电路 处理模拟信号的电子电路。如充电器、扩音机。,按照工作信号的性质，电子电路可分成：,特点：可用精确的值表示物理量和逼近真实世界，电路较简单；难以度量，不易传输，易受噪声的干扰，难以存储，要不失真地放大信号对电路参数的要求较严格。,1.3 模拟信号和数字信号,(2)数字电路 处理数字信号的电子电路。如手机、mp3、电脑。,处理：传输、放大、产生、变换、运算、存储等。,特点：抗干扰能力强、可靠性高、稳定性好，结构简单、容易制造、便于集
6、成，便于存取、传输、加密，易处理速率低的信号，灵活性好，精度高，可进行逻辑推理、思维和判断；高速时实现困难，处理模拟信号时需要模/数转换器，模/数转换会带来量化误差、要牺牲带宽。,1.3 模拟信号和数字信号,由于数字系统的优点，数字系统(更多是模/数混合系统模拟系统与数字系统联合应用)逐渐代替模拟系统。,人们提出了“数字地球”、“数字化世界”、“数字化生存”等概念，数字技术逐步渗透到人类生活和工作的各个角落，使人类生活和工作的质量得到很大提高。,1.3 模拟信号和数字信号,但是数字电路是建立在模拟电子技术基础之上的，它不能完全取代模拟电路。,(1)客观世界中待处理的信号相当多是模拟信号，需经模
7、/数转换器，把模拟信号变成数字信号后，再由数字电路处理。,(2)实际使用的信号很多是模拟信号，需经数/模转换器，把数字信号变成模拟信号后，再由模拟电路处理。,(3)因为数字电路的工作速度不够高，信号频率很高时还只能由模拟电路处理。,(4)数字电路不能放大微弱信号，还得需要模拟电路对其进行放大。,(5)模拟电路易实现各种非线性电路，如乘法器等。,1.3 模拟信号和数字信号,(6)数字信号通过载波在各种传输介质中传播，主要应用模拟信号。,完整的电子系统通常是模拟/数字混合系统，模拟电路的性能严重地影响整个系统的性能，最佳地协调模拟与数字部件已成为系统设计师的重要任务。,(7)在控制系统中，由于集成
8、电路输出功率有限，往往需要配置驱动电路，才能驱动执行机构动作。,1.3 模拟信号和数字信号,电子系统举例:,1.3 模拟信号和数字信号,2)低频、高频和微波电路,按照工作信号的频率，电子电路可分成：,(1)低频电路 处理低频信号的电子电路。低频：频率低于 300 kHz。语音、生物电、地震和机械振动的电信号等都属于低频信号。,(2)高频电路 处理高频信号的电子电路。高频：频率在 300kHz 300 MHz之间。广播、电视和短波通信等无线电信号都属于高频信号。,(3)微波电路 处理微波信号的电子电路。,1.3 模拟信号和数字信号,微波：频率高于 300 MHz(波长小于1m)。微波中继通信、移
9、动通信、卫星电视、雷达和导航等无线电信号都属于微波信号。,1.3 模拟信号和数字信号,频段或波段：对频率或波长的分段。,1.3 模拟信号和数字信号,3)线性和非线性电路,(1)线性电路 由线性元器件组成的电子电路。如双极型三极管放大电路、场效应管放大电路、差动放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大器、直流稳压电路、有源滤波电路、小信号调谐放大器等。,(2)非线性电路 含有非线性元器件的电子电路。如功率放大电路、谐振功率放大电路、正弦波振荡电路、模拟乘法器、振幅调制与解调电路、混频电路、角度调制与解调电路、数字调制与解调电路、锁相环路与频率合成和反馈控制电路等。,按照元器件的工作特点，电子电路可分成：,1.3 模拟信号和数字信号,4)分立和集成电路,按照是否含集成电路，电子电路可分成：,(1)分立电路 用导线将电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等分立元件连接起来组成具有一定功能的电子电路。,(2)集成电路 把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线连在一起，制作在一小块或几小块晶片或基片上，然后封装在一个管壳内。,集成电路体积小、重量轻、功耗低、引出线少、寿命长、可靠性高、性能好、成本低，但频率响应和功率容量受限制，高频、大功率电子电路仍以分立为主。,
