模擬電子電路基礎(chǔ) 第一章 緒論

1、第第1 1章章 緒論緒論模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)孫 肖 子西安電子科技大學(xué)第第1 1章章 緒論緒論模擬電子電路與技術(shù)基礎(chǔ)模擬電子電路與技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)是課程的特點(diǎn)是 “概念性、工程性、實(shí)踐性概念性、工程性、實(shí)踐性“強(qiáng)強(qiáng)！ “注重物理概念，采用工程觀點(diǎn)；注重物理概念，采用工程觀點(diǎn)； 重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)，善于總結(jié)對(duì)比；重視實(shí)驗(yàn)技術(shù)，善于總結(jié)對(duì)比； 理論聯(lián)系實(shí)際，注意應(yīng)用背景；理論聯(lián)系實(shí)際，注意應(yīng)用背景； 尋求內(nèi)在規(guī)律，增強(qiáng)抽象能力。尋求內(nèi)在規(guī)律，增強(qiáng)抽象能力?！钡诘? 1章章 緒論緒論信號(hào)信號(hào)是信息信息的載體的載體信息信息是信號(hào)信號(hào)的內(nèi)容的內(nèi)容電信號(hào)：電信號(hào)：隨時(shí)間變化的電流或電壓

2、。隨時(shí)間變化的電流或電壓。 （電容電荷量、線圈磁通量、空間電磁場）（電容電荷量、線圈磁通量、空間電磁場）非電物理量非電物理量傳感器傳感器電信號(hào)電信號(hào)模擬信號(hào)：幅度幅度與時(shí)間都是連續(xù)的與時(shí)間都是連續(xù)的1.1 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)第第1 1章章 緒論緒論采樣數(shù)據(jù)信號(hào)：采樣數(shù)據(jù)信號(hào)： 時(shí)間離散，時(shí)間離散， 數(shù)值（幅度）連續(xù)數(shù)值（幅度）連續(xù)模擬信號(hào)：模擬信號(hào)： 時(shí)間和數(shù)值（幅度）都連續(xù)時(shí)間和數(shù)值（幅度）都連續(xù)第第1 1章章 緒論緒論數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)：時(shí)間和數(shù)值（幅度）都離散時(shí)間和數(shù)值（幅度）都離散第第1 1章章 緒論緒論1.2 電子系統(tǒng)及信號(hào)處理電子系統(tǒng)：電子系統(tǒng)： 將多個(gè)單元電路或模

3、塊組合，完成特定功能的裝置將多個(gè)單元電路或模塊組合，完成特定功能的裝置第第1 1章章 緒論緒論濾波器：濾波器： 均衡器均衡器： 直直流穩(wěn)壓流穩(wěn)壓 電源電源 擴(kuò)音器擴(kuò)音器： 第第1 1章章 緒論緒論1.3 分析與綜合（設(shè)計(jì)）分析與綜合（設(shè)計(jì)）分析：分析： 計(jì)算給定系統(tǒng)對(duì)各種輸入的響應(yīng)并確定他們的性質(zhì)的過程計(jì)算給定系統(tǒng)對(duì)各種輸入的響應(yīng)并確定他們的性質(zhì)的過程 綜合或設(shè)計(jì)：綜合或設(shè)計(jì)： 從要求的特性出發(fā)，找出滿足特性的電路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從要求的特性出發(fā)，找出滿足特性的電路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第第1 1章章 緒論緒論1.4 模擬信號(hào)處理、放大器模型和放大器的主要性能指標(biāo) 模擬設(shè)計(jì)需要在速度、功耗、增益、精度等多因素

4、間進(jìn)模擬設(shè)計(jì)需要在速度、功耗、增益、精度等多因素間進(jìn)行折衷，模擬電路對(duì)串?dāng)_、噪聲等遠(yuǎn)比數(shù)字電路敏感，電阻行折衷，模擬電路對(duì)串?dāng)_、噪聲等遠(yuǎn)比數(shù)字電路敏感，電阻電容數(shù)值和器件的二級(jí)效應(yīng)對(duì)模擬電路的影響遠(yuǎn)比數(shù)字電路電容數(shù)值和器件的二級(jí)效應(yīng)對(duì)模擬電路的影響遠(yuǎn)比數(shù)字電路嚴(yán)重嚴(yán)重好的模擬電路設(shè)計(jì)需要直覺、嚴(yán)密和創(chuàng)新好的模擬電路設(shè)計(jì)需要直覺、嚴(yán)密和創(chuàng)新1.4.2 放大器模型（放大器模型（不失真的放大信號(hào)不失真的放大信號(hào)）第第1 1章章 緒論緒論一、放大倍數(shù)一、放大倍數(shù)A-Amplify(增益增益)ioi.IIA 電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)互導(dǎo)放大倍數(shù)iog.UIA 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)iou.

5、UUA 互阻放大倍數(shù)互阻放大倍數(shù) ior.IUA 第第1 1章章 緒論緒論電壓放大器電壓放大器電壓電壓增益增益 LRi.o.uo.UUAuo.LOLu.ARRRA s.isii.URRRU 理想理想 iR0 OR第第1 1章章 緒論緒論電流放大器電流放大器電流電流增益增益0 LRi.o.io.IIAio.LOOi.ARRRA s.issi.IRRRI 理想理想0iR OR第第1 1章章 緒論緒論互阻放大器互阻放大器互阻互阻增益增益 LRi.o.ro.IUAro.LOLr.ARRRA s.issi.IRRRI 理想理想0iR0 OR第第1 1章章 緒論緒論互導(dǎo)放大器互導(dǎo)放大器互導(dǎo)互導(dǎo)增益增益0

6、LRi.o.go.UIAgo.LOOg.ARRRA s.isii.URRRU 理想理想 iR OR第第1 1章章 緒論緒論1.4.31.4.3放大器的主要性能指標(biāo)放大器的主要性能指標(biāo)1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)(電壓增益電壓增益) .i.o.uUUA )dB(UUlg)dB(A.i.o.u20 .uA電壓放大倍數(shù)測量方法電壓放大倍數(shù)測量方法第第1 1章章 緒論緒論二、輸入電阻二、輸入電阻RiRi: : iiiIUR Ri 表征該放大器從信號(hào)源有效吸取信號(hào)幅值的大小表征該放大器從信號(hào)源有效吸取信號(hào)幅值的大小從放大器輸入端看進(jìn)去的從放大器輸入端看進(jìn)去的等效等效電阻電阻第第1 1章章 緒論緒論12

7、URRRUiiRUUUIURiii212例：R=3K，測得U1=0.6V， U2=0.2V則 Ri=1.5K輸入電阻測量方法輸入電阻測量方法第第1 1章章 緒論緒論三、輸出電阻Ro:LsRorUoooIUR, 0I0sRo表征放大器帶負(fù)載能力 從放大器輸出端看進(jìn)去從放大器輸出端看進(jìn)去的等效的等效電阻電阻第第1 1章章 緒論緒論LOOOORUUUR221.1.oiuoSoUUAU打開S打開，測得S閉合，測得.1LoL.LoL.2.RRRRRRoiuooSoUUAUU閉合例：測得S打開時(shí)輸出電壓UO1=2V，測得S閉合時(shí)輸出電壓 UO2=0.8V，已知RL= 5K 則kRO5 . 758 . 08

8、 . 02輸出電阻測量方法輸出電阻測量方法第第1 1章章 緒論緒論4.頻率響應(yīng)與失真頻率響應(yīng)與失真)/)()()()( j(jAjUjUjAuiOu HLHLHfffBW 22)dB()(半功率點(diǎn)uAdBAAAuIuIu3lg202lg20lg202lg20ILHdBffBW 3第第1 1章章 緒論緒論放大器的幅頻特性和相頻特性放大器的幅頻特性和相頻特性(a) 幅頻特性幅頻特性 (b)相頻特性相頻特性第第1 1章章 緒論緒論5. 非線性失真系數(shù)非線性失真系數(shù)非線性傳輸特性引起非線性失真波形非線性傳輸特性引起非線性失真波形(a) 線性傳輸特性與不失真輸出波形線性傳輸特性與不失真輸出波形(b) 非

9、線性傳輸特性與非線性失真輸出波形非線性傳輸特性與非線性失真輸出波形第第1 1章章 緒論緒論非線性失真系數(shù)（全諧波失真系數(shù)）非線性失真系數(shù)（全諧波失真系數(shù)）THDmnnmmnmmmUUUUUUTHD122122322 Unm 第第n次諧波分量振幅次諧波分量振幅U1m 輸出信號(hào)基波分量振幅輸出信號(hào)基波分量振幅第第1 1章章 緒論緒論1.5 1.5 改善放大器性能的重要手段改善放大器性能的重要手段-負(fù)反饋負(fù)反饋1.5.1 1.5.1 反饋的基本概念和基本框圖反饋的基本概念和基本框圖 第第1 1章章 緒論緒論 原放大器放大倍數(shù)原放大器放大倍數(shù).ioXXAofXXF反饋反饋放大器放大器放大倍數(shù)放大倍數(shù)

10、.iofXXA（也稱開環(huán)放大倍數(shù)）（也稱開環(huán)放大倍數(shù)）反饋信號(hào)反饋信號(hào) 與反饋系數(shù)與反饋系數(shù)F F fXofXFX ( (也稱閉環(huán)也稱閉環(huán)放大倍數(shù)放大倍數(shù)) ) ：第第1 1章章 緒論緒論1.5.2 1.5.2 負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋與正反饋1 1 負(fù)反饋負(fù)反饋2 2 正反饋正反饋ifiiXXXX ifiiXXXX 1.5.3 1.5.3 深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋fiiXXX 深度負(fù)反饋條件深度負(fù)反饋條件0 iXifXX 第第1 1章章 緒論緒論1.5.4 1.5.4 串聯(lián)負(fù)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋與并聯(lián)負(fù)反饋1 1 串聯(lián)負(fù)反饋（反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入回路串聯(lián)連接）串聯(lián)負(fù)反饋（反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入回路串聯(lián)連接）2 2 并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋 （反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入回路并聯(lián)連接）（反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入回路并聯(lián)連接）.fiiUUU串聯(lián)負(fù)反饋下串聯(lián)負(fù)反饋下深度負(fù)反饋條件深度負(fù)反饋條件0.iU.ifUU.fiIIIi并聯(lián)負(fù)反饋下并聯(lián)負(fù)反饋下深度負(fù)反饋條件深度負(fù)反饋條件0.iI.ifII第第1 1章章 緒論緒論1.5.5 1.5.5 電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋1 1