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1、电子技术基础,主编 康华光,模拟部分（第四版）,高等教育出版社,半导体基础知识二极管的工作原理、分析方法三极管的工作原理、分析方法场效应管的工作原理、分析方法,基本放大器差分放大器集成运算放大器负反馈放大器功率放大器,器件:,放大器:,本课程的主要内容:,建立新概念。确立新的分析方法。重点在于课堂听讲，再加预习、复习。注重实验环节，先理论分析，后实践，然后再对实验的结果进行分析。认真作业。,本课程的学习方法:,传感器,压力1,压力2,温度1,温度2,.,.,放大滤波叠加组合,数模转换电路,模数转换电路,计算机数据处理,驱动电路,.,.,驱动电路,驱动电路,驱动电路,传感器,传感器,传感器,执行
2、机构,执行机构,执行机构,执行机构,放大滤波叠加组合,数模转换电路,模数转换电路,计算机数据处理,电子系统举例:,收音机：,石英预制棒加热炉温控制系统,电子系统:,由基本电路组成的具有特定功能的电路整体。,信号:,信号是信息的载体。,声音信号传达语言、音乐或其它信息。,图像信号传达人类视觉系统能接受的图像信息。,信号源等效电路:,电子系统与信号,许多周期信号的频谱都由直流分量、基波分量及无穷多项高次谐波谐波分量组成。,周期性方波信号:,周期为T，角频率为的周期函数 f(t)可表示为：,当其满足狄里赫利条件即：1)f(t)在任何一个周期内，连续或存在有限个间断点；2)f(t)在任何一个周期内，只
3、有有限个极大值和极小值；3)在任何一个周期内，函数绝对值的积分为有界值。,f(t)可以分解为如下的傅里叶级数：,补充：,傅里叶级数,k=1 基波；Am1基波振幅，k=2,3,等分别称为二次，三次谐波，统称为高次谐波由于傅里叶级数是收敛的，一般谐波次数越高，振幅越小。,求图示周期性方波的傅里叶展开式，并画其频谱。,根据左式求A0、ak和bk,解：波形在一个周期内的表达式：,因为ak=0，所以 于是得到,说明:式中引入新的正整数 n 以区别原来的正整数 k。,这一方波的分解情况如图所示：,方波振幅频谱和相位频谱如下所示：,周期性方波的振幅频谱和相位频谱,模拟信号：,在时间和幅度是上都是连续变化的，
4、在一定动态范围内可取任意值。,模拟电路:处理模拟信号的电路。,由数字电路处理信号。,模拟信号和数字信号,数字信号：,数字信号只存在高低两种电平的相互转化。,模拟信号放大：,电压放大,电流放大,互阻放大,互导放大,电压增益,电流增益,互阻增益,互导增益,放大电路的基本知识,电压放大：,电压放大电路模型,R0 应尽量RL，以减小信号的衰减。,R0=0,Ri=,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:电压放大适用于信号源内阻RS较小,负载电阻RL较大的场合。,放大电路模型,电流放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0=,Ri=0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:电流放大
5、适用于信号源内阻RS较大,负载电阻RL较小的场合。,电流放大：,互阻放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0=0,Ri=0,当RiRS时，才能减小信号的衰减。,由此:互阻放大适用于信号源内阻RS较大,负载电阻RL较大的场合。,互阻放大：,互导放大电路模型,R0 应尽量 RL，以减小信号的衰减。,R0=,Ri=,当Ri RS时，才能减小信号的衰减。,由此:互导放大适用于信号源内阻RS较小,负载电阻RL较小的场合。,根据信号源的性质和负载的要求选择电路模型。,互导放大：,为了提高安全性和抗干扰能力，普遍采用隔离放大。,1、输入电阻Ri,输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号
6、幅度的大小。,输入为电压信号的放大电路，Ri 越大，输入端的 越大。,输入为电流信号的放大电路，Ri 越小，输入端的 越大。,放大电路的主要性能指标,2、输出电阻R0,输出电阻的大小决定了放大电路带负载能力的大小。,输出为电压信号的放大电路，R0 越小，负载电阻RL变化对 的影响越小。,输出为电流信号的放大电路，R0 越大，负载电阻RL变化对 的影响越小。,定量分析输出电阻Ro时，可采用图示的方法：将信号源短路（Vs=0，但保留Rs）负载开路（RL=）在输出端加一测试电压VT，相应地产生一测试电流,于是可得输出电阻为Ro=VT/IT。,例：,放大电路的增益为100倍，应为多少dB？,解：,放大
7、电路的增益为-20dB，应为多少倍？,例：,解：,3、增益,幅频响应,相频响应,4、频率响应及带宽,从信号的频谱理论可知:许多非正弦信号的频谱范围都延伸到无穷大，而放大电路的带宽却是有限的，并且相频响应也不能保持常数。,例:图中输入信号由基波和二次谐波组成，如果受放大电路带宽所限制，基波增益较大，而二次谐波增益较小，于是输出电压波形产生了失真，这叫作幅度失真。,当放大电路对不同频率的信号产生的相移不同时也要产生失真，称为相位失真。,例：图中，若放大后的二次谐波滞后了一个相角，输出电压也会变形。,幅度失真和相位失真总称为频率失真，它们都是由于线性电抗元件所引起的，所以又称为线性失真，以区别于因为元器件特性的非线性造成的非线性失真。,非线性失真是由放大器件引起的失真。,(a)分立元件（三极管），设计时要使其工作在线性区。,(b)对于集成运算放大器，通常是由正、负双电源供电，当输出信号的幅值接近双电源值时，将引起非线性失真（饱和失真）。,5、非线性失真,
