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模拟电子技术基   础    —— 电子教案
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
1.1 信号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             电流源等效电 路                  路               vS          iS =               RS
1.2 信号的频谱1. 电信号的时域与频域表示               时域  A. 正弦信号v( t ) = Vm sin( ω0 t + θ)   2πT=            ω 0 = 2 πf 0   ω0
1.2 信号的频谱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                                                方波的时域表示    VS 2VS  ...
1.2 信号的频谱2. 信号的频谱频谱: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。B. 方波信号            VS 2VS            1           1   v(...
1.2 信号的频谱 C. 非周期信号 傅里叶变换: 周期信号     离散频率函 非周期信号    数           连续频率函数                        气温波形       非周期信号包含了所有   (0 ≤ ω...
1.3 模拟信号和数字信号模拟信号: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。 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路 。
1.4 放大电路模型1. 放大电路的符号及模拟信号放大电压增益(电压放大倍数            电流增益)            vo                    io       Av =                   A...
1.4 放大电路模型2. 放大电路模型A. 电压放大模型  Avo —— 负载开路时的       电压增益 Ri —— 输入电阻 Ro —— 输出电阻                       RL  由输出回路得 vo = AVO vi ...
1.4 放大电路模型A. 电压放大模型  另一方面,考虑到输入回路对信号源的衰减           Ri有 vi =           vs         Rs + Ri要想减小衰减,则希望…?          Ri >> Rs理想情 ...
1.4 放大电路模型2. 电流放大模型Ais —— 负载短路时的       电流增益由输出回路得                 Ro   io = Ais ii               Ro + RL                  ...
1.4 放大电路模型C. 互阻放大模型(自学)D. 互导放大模型(自学) 隔离放大电路模型E.  输入输出回路没有公共端
1.5 放大电路的主要性能指标1. 输入电阻       vt  Ri =       it
1.5 放大电路的主要性能指标2. 输出电阻      vt Ro =      vs = 0 , R L = ∞      it 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。              vo         io         vo        io 四种增益    Av =  ...
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        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。 电压增益可表示 为         V ( jω )...
1.5 放大电路的主要性能指标4. 频率响应                  该图称为波特图  A. 频率响应及带宽             纵轴: dB      普通音响系统放大电路的幅频响应    横轴:对数坐标其中      f H ...
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 :          ∞         ∑ k          Vo2         k =2   γ =          × 1...
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模拟电子技术基础Ch01

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模拟电子技术基础Ch01

  1. 1. 模拟电子技术基 础 —— 电子教案
  2. 2. 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
  3. 3. 1.1 信号1. 信号: 信息的载体 微音器输出的某一段信号的波形
  4. 4. 1.1 信号2. 电信号源的电路表达形式 电压源等效电 电流源等效电 路 路 vS iS = RS
  5. 5. 1.2 信号的频谱1. 电信号的时域与频域表示 时域 A. 正弦信号v( t ) = Vm sin( ω0 t + θ) 2πT= ω 0 = 2 πf 0 ω0
  6. 6. 1.2 信号的频谱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 方波的时域表示 VS 2VS 1 1 v( t ) = + (sin ω0 t + sin 3ω0 t + sin 5ω0 t + ) 2 π 3 5 2π VS 其中 ω 0 = —— 直流分量 T 2 2VS 2VS 1 —— 基波分量 ⋅ —— 三次谐波分量 π π 3
  7. 7. 1.2 信号的频谱2. 信号的频谱频谱: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。B. 方波信号 VS 2VS 1 1 v( t ) = + (sin ω0 t + sin 3ω0 t + sin 5ω0 t + ) 2 π 3 5 相位谱 幅度谱
  8. 8. 1.2 信号的频谱 C. 非周期信号 傅里叶变换: 周期信号 离散频率函 非周期信号 数 连续频率函数 气温波形 非周期信号包含了所有 (0 ≤ ω < ∞可能的频率成分 ) 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。 气温波形的频谱函数(示意图 )
  9. 9. 1.3 模拟信号和数字信号模拟信号: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。 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路 。
  10. 10. 1.4 放大电路模型1. 放大电路的符号及模拟信号放大电压增益(电压放大倍数 电流增益) vo io Av = Ai = vi ii 互阻增益 互导增益 v io Ar = o (Ω ) Ag = (S ) ii vi
  11. 11. 1.4 放大电路模型2. 放大电路模型A. 电压放大模型 Avo —— 负载开路时的 电压增益 Ri —— 输入电阻 Ro —— 输出电阻 RL 由输出回路得 vo = AVO vi Ro + RL vo RL 则电压增益为 AV = = Avo vi Ro + RL由此可见 RL ↓ Av ↓ 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 ) R << R 理想情况 R = 0 o L o
  12. 12. 1.4 放大电路模型A. 电压放大模型 另一方面,考虑到输入回路对信号源的衰减 Ri有 vi = vs Rs + Ri要想减小衰减,则希望…? Ri >> Rs理想情 Ri = ∞况
  13. 13. 1.4 放大电路模型2. 电流放大模型Ais —— 负载短路时的 电流增益由输出回路得 Ro io = Ais ii Ro + RL io Ro则电流增益为 Ai = = Ais 由此可见 RL ↑ Ai ↓ ii Ro + RL 要想减小负载的影响,则希望…? Ro >> RL 理想情况 Ro = ∞ Rs由输入回路得 ii = is Rs + Ri 要想减小对信号源的衰减,则希望…? i << Rs 理想情 R Ri = 0 况
  14. 14. 1.4 放大电路模型C. 互阻放大模型(自学)D. 互导放大模型(自学) 隔离放大电路模型E. 输入输出回路没有公共端
  15. 15. 1.5 放大电路的主要性能指标1. 输入电阻 vt Ri = it
  16. 16. 1.5 放大电路的主要性能指标2. 输出电阻 vt Ro = vs = 0 , R L = ∞ it 注意:输入、输出电阻为交流电阻
  17. 17. 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。 vo io vo io 四种增益 Av = Ai = Ar = Ag = vi ii ii vi 其中 Av、Ai 常用分贝( dB )表示 。 电压增益 = 20 lg Av (dB) 电流增益 = 20 lg Ai (dB) 功率增益 = 10 lg AP (dB)
  18. 18. 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 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。 电压增益可表示 为  V ( jω )  AV ( jω ) = o  Vi ( jω )  Vo ( jω ) = ∠[ϕ o (ω ) − ϕ i (ω )]  ( jω ) Vi 或写为  AV = AV (ω )∠ϕ (ω )  Vo ( jω )其中 AV (ω ) =  称为幅频响应 ∠ϕ (ω ) = ϕ o (ω ) − ϕ i (ω ) 称为相频响应 Vi ( jω )
  19. 19. 1.5 放大电路的主要性能指标4. 频率响应 该图称为波特图 A. 频率响应及带宽 纵轴: dB 普通音响系统放大电路的幅频响应 横轴:对数坐标其中 f H — —上限频率 f L — —下限频率BW = f H − f L 称为带宽当 f H >> f L时,BW ≈ f H
  20. 20. 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 。
  21. 21. 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 。
  22. 22. 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 : ∞ ∑ k Vo2 k =2 γ = × 100% Vo1 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。 end

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