模电课件第一章绪论.ppt

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第一章绪论下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.1信号与电子系统信号与电子系统1.2放大电路基本知识放大电路基本知识1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.1信号及其分类信号及其分类微音器输出的某一段信号的波形微音器输出的某一段信号的波形1.1信号与电子系统信号与电子系统信号：

信号：

信息的载体信息的载体下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页信号的分类：

信号的分类：

1、确定信号与随机信号、确定信号与随机信号2、周期信号与非周期信号、周期信号与非周期信号3、连续信号与离散信号、连续信号与离散信号时域时域气温波形气温波形t（ms）1351.1信号与电子系统信号与电子系统1.1.1信号及其分类信号及其分类下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号电电子子电电路路中中的的信信号号模拟信号模拟信号数字信号数字信号随时间连续变化的信号随时间连续变化的信号时间和幅度都是离散的时间和幅度都是离散的下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页模拟信号：

模拟信号：

tu正弦波信号正弦波信号t锯齿波信号锯齿波信号u下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页研究模拟信号时，我们注重电路研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。

输入、输出信号间的大小、相位关系。

相应的电子电路就是模拟电路，包括相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器交直流放大器、滤波器、信号发生器等。

等。

在模拟电路中，晶体管一般工作在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。

在放大状态。

下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页数字信号：

数字信号：

数字信号数字信号产品数量的统计。

产品数量的统计。

数字表盘的读数。

数字表盘的读数。

数字电路信号：

数字电路信号：

tu下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页研究数字电路时注重电路输出、研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。

主要的分析模拟电路的分析方法。

主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式或波形图表示。

值表、逻辑表达式或波形图表示。

在数字电路中，三极管工作在开关在数字电路中，三极管工作在开关状态下，即工作在饱和状态或截止状态下，即工作在饱和状态或截止状态。

状态。

下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.1.2电子系统概述电子系统概述电电子子系系统统：

由由若若干干相相互互关关联联的的单单元元电电子子电电路路组组成成，实现信号产生、传输或处理的电路整体。

实现信号产生、传输或处理的电路整体。

1.1信号与电子系统信号与电子系统下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.2放大电路基本知识放大电路基本知识放大是最基本的模拟信号处理功能是最基本的模拟信号处理功能。

模拟电子中研究的最主要电路：

放大电路这里的这里的“放大放大”是指把微小的、微弱的电信号的幅度是指把微小的、微弱的电信号的幅度不失真的不失真的进行放大。

进行放大。

所谓“不失真”：

就是一个微弱的电信号通过放大器后，输出电压或电流的幅度得到了放大，但它随时间变化的规律不能变。

具有放大特性的电子设备：

收音机、电视机、手机、具有放大特性的电子设备：

收音机、电视机、手机、扩音器等等。

扩音器等等。

1.2.11.2.1模拟信号的放大模拟信号的放大模拟信号的放大模拟信号的放大下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页一般来说，放大电路就是一个双端口网络。

一般来说，放大电路就是一个双端口网络。

放大电路（放大器）+-Rs+-+-RL信号源负载【见教材P5图1-6】信号源电压信号源电压输入电压输入电压输出电压输出电压Rs信号源内阻信号源内阻RL负载电阻负载电阻输入电流输入电流输出电流输出电流下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.2.2、放大电路的模型：

放大电路的模型：

【参见教材P6】分类标准分类标准根据放大电路根据放大电路输入信号的条件输入信号的条件和和输出信号的要求输出信号的要求分类。

分类。

四种类型：

四种类型：

电压放大对应有一个电压放大倍数，称为对应有一个电压放大倍数，称为电压增益电压增益，常用符号常用符号，表示为：

，表示为：

下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页电流放大对应有一个电流放大倍数，称为对应有一个电流放大倍数，称为电流增益电流增益，常用符号常用符号，表示为：

，表示为：

互导放大互阻放大对应有一个对应有一个互阻增益互阻增益，表示为：

，表示为：

对应有一个对应有一个互导增益互导增益，表示为：

，表示为：

不太常用，了解即可下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页负载开路时负载开路时的电压的电压增益增益1.1.电压放大模型电压放大模型输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻由输出回路得由输出回路得则电压增益为则电压增益为由此可见由此可见即负载的大小会影响增益的大小即负载的大小会影响增益的大小要要想想减减小小负负载载的的影影响响，则则希希望望？

（考考虑虑改改变变放放大大电电路路的参数）的参数）理想情况理想情况1.2.2.放大电路模型放大电路模型下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页另一方面另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减，考虑到输入回路对信号源的衰减理想情况理想情况有有要要想想减减小小衰衰减减，则则希希望望？

1.2.2.放大电路模型放大电路模型1.1.电压放大模型电压放大模型下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页负载负载短路时短路时的电流的电流增益增益2.2.电流放大模型电流放大模型由输出回路得由输出回路得则电流增益为则电流增益为由此可见由此可见要想减小负载的影响，则希望要想减小负载的影响，则希望？

理想情况理想情况由输入回路得由输入回路得要想减小对信号源的衰减，则希望要想减小对信号源的衰减，则希望？

理想情况理想情况1.2.2.放大电路模型放大电路模型下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页C.互阻放大模型（自学）互阻放大模型（自学）输入输出回路没有公共端输入输出回路没有公共端D.互导放大模型（自学）互导放大模型（自学）E.隔离放大电路模型隔离放大电路模型1.2.2.放大电路模型放大电路模型下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标性能指标性能指标是衡量放大电路品质优劣的标准，同时是衡量放大电路品质优劣的标准，同时由这些指标还要来决定放大电路的适用范围。

由这些指标还要来决定放大电路的适用范围。

这里主要讨论这里主要讨论输入电阻输入电阻输出电阻输出电阻增益增益频率响应频率响应【参见教材P8】下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页决定了放大电路决定了放大电路从信号源吸取信从信号源吸取信号幅值的大小号幅值的大小1.输入电阻输入电阻1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.3.1输入电阻与输出电阻输入电阻与输出电阻下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页2.输出电阻输出电阻1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.3.1输入电阻与输出电阻输入电阻与输出电阻注注意意：

输输入入、输输出出电电阻阻为为交交流流电电阻阻，计计算算输输出出电电阻时不考虑负载电阻阻时不考虑负载电阻RRLL输出电阻的大小决定了放大电路的带负载能力。

输出电阻的大小决定了放大电路的带负载能力。

即指放大电路输出量随负载变换的程度。

即指放大电路输出量随负载变换的程度。

下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.3.2增益增益反反映映放放大大电电路路在在输输入入信信号号控控制制下下，将将供供电电电电源源能能量转换为输出信号能量的能力。

量转换为输出信号能量的能力。

其中其中四种增益四种增益常用分贝（常用分贝（dBdB）表示。

）表示。

1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.3.3频率响应频率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽电压增益可表示为电压增益可表示为在在输输入入正正弦弦信信号号情情况况下下，输输出出随随输输入入信信号号频频率率连连续续变变化化的的稳稳态态响应，称为放大电路的频率响应。

响应，称为放大电路的频率响应。

或写为或写为其中其中1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页该图称为波特图该图称为波特图纵轴：

纵轴：

dBdB横轴：

对数坐标横轴：

对数坐标1.3.3频率响应频率响应A.A.频率响应及带宽频率响应及带宽其中其中普通音响系统放大电路的幅频响应普通音响系统放大电路的幅频响应1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）幅度失真：

幅度失真：

对对不不同同频频率率的的信信号号增增益不同，产生的失真。

益不同，产生的失真。

1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1.3.3频率响应频率响应下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页B.B.频率失真（线性失真）频率失真（线性失真）幅度失真：

幅度失真：

对对不不同同频频率率的的信信号号增增益不同，产生的失真。

益不同，产生的失真。

相位失真：

相位失真：

对对不不同同频频率率的的信信号号相相移不同，产生的失真。

移不同，产生的失真。

1.3.3频率响应频率响应1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.3.4非线性失真非线性失真由由元元器器件件非非线线性性特特性性引起的失真。

引起的失真。

非线性失真系数非线性失真系数:

VO1是是输输出出电电压压信信号号基基波波分分量量的的有有效效值值，Vok是是高高次次谐谐波波分分量量的的有有效效值，值，kk为正整数。

为正整数。

1.3放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页1.放大倍数实质上就是输出对输入的实质上就是输出对输入的放大倍数放大倍数。

电压增益电压增益电流增益电流增益互阻增益互阻增益互导增益互导增益无量纲无量纲无量纲无量纲量量纲:

量纲量纲:

S下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页2.输入电阻Ri+-Rs+-+-RLRiRi决定了放大电路从信号源吸决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小，即它决定取信号幅值的大小，即它决定了放大电路对信号源的要求。

了放大电路对信号源的要求。

【参见教材P16图1.2.5】Ri放大电路（放大器）下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页输入电阻Ri+-Rs+-+-RLRi【参见教材P16图1.2.5】Ri放大电路（放大器）Ri越大，越大，Ii就越小，放大电路从信号源索就越小，放大电路从信号源索取的电流越小。

放大电路所得到的输入电压取的电流越小。

放大电路所得到的输入电压Vi越接近信号源电压越接近信号源电压Vs。

下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页3.输出电阻RoRo的求法：

将信号源短路，即将信号源短路，即=0，但保，但保留留Rs；且负载；且负载RL两端开路，即两端开路，即RL=时时开路+-Rs+-+-RLRo【参见教材P17图1.2.6】放大电路（放大器）Ro+-短路下一页下一页总目录总目录章目录章目录返回返回上一页上一页输出电阻Ro+-Rs+-+-RLRo【参见教材P17图1.2.6】放大电路（放大器）Ro+-V