《模擬電子電路及技術基礎》課件模電MAP2

<模擬電子電路與技術基礎>MAP為什么學學什么怎么學<模擬電子電路與技術基礎>是一門介紹電子器件原理和研究模擬電路分析、應用、設計的課程。為什么要學習<模擬電子電路與技術基礎>?

▲是電子、電氣、信息類專業(yè)的技術基礎主干課程▲為后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)課打下必備基礎的課程:

路▲是直面應用,學會解決實際工程問題的課程!為什么要學習<模擬電子電路與技術基礎>?電子設備：從物理世界獲取信息，進行處理，再將信息返回物理世界,物理世界本質(zhì)是模擬的!

模擬信號---時間與幅度都是連續(xù)的信號<模擬電子電路與技術基礎>學什么?包括兩部分：電子器件電子電路這里先講一講電子器件的發(fā)展故事!

教學次序：“先集成,后分立”“先宏觀,后微觀”“先外部,后內(nèi)部”最終落實到系統(tǒng)應用。5/pp回憶一下電路課遇到的元器件…電阻

電容

電感/變壓器壓控電壓源壓控電流源流控電壓源流控電流源非線性器件耗能元件儲能元件(實際也有損耗)尋找能量轉(zhuǎn)換和具有功率放大功能的新元件?<模擬電子電路與技術基礎>學什么?

1.電子管的發(fā)明開創(chuàng)了電子學時代

尋找真實的,物理的非線性器件和受控源的探索之路真空三極管并不是“完美”的壓控電流源,具有非線性特性。1904年英國物理學家和電氣工程師弗萊明發(fā)明了電子管，并獲得了發(fā)明專利權。人類第一只電子管的誕生，開創(chuàng)了電子學時代!尋找真實的,物理的非線性器件和受控源的探索之路電子管的問題2.半導體器件登場迅速成為電子學的主角---晶體管的發(fā)明針對真空電子管的問題,人們將興趣目光轉(zhuǎn)向固體內(nèi)部由貝爾實驗室理論物理學家威廉·肖克利（1910--1989年）、理論物理學家約翰·巴丁（1908--1991年）實驗物理學家沃爾特·布拉頓（1902--1987年）三人組成的研究小組于1947年12月發(fā)明了具有放大作用的點觸式晶體三極管1956年三人獲得了諾貝爾物理學獎。

世界上第一枚晶體三極管(復制品)9/pp現(xiàn)代的晶體二極管檢波管/小信號二極管整流二極管發(fā)光二極管光敏二極管穩(wěn)壓二極管瞬態(tài)抑制管(TVS)2.半導體器件登場迅速成為電子學的主角---晶體管的發(fā)明

各種晶體三極管高頻/微波三極管中/大功率三極管小功率三極管光敏三極管電力晶閘管薄膜三極管3.器件電路合一引起的革命--集成電路的發(fā)明分立元件晶體管和場效應管仍有許多局限性,構成復雜系統(tǒng)時需要很多聯(lián)線,極大影響了電子設備的性能.人們思考:如果將管子,電阻,電容,互連線都集成在一起不更好嗎?1952年英國皇家雷達研究所提出“集成電路”的概念

1958年9月12日美國德州儀器公司年輕工程師杰克·基爾比（JackS.Kilby，34歲）發(fā)明了世界第一片集成電路---相移振蕩器，成功地實現(xiàn)了把電子器件（電阻、電容、晶體管,包括互連線）集成在一塊半導體材料上的構想，而獲得了集成電路發(fā)明專利權。

杰克·基爾比2000年獲諾貝爾物理學獎。

3.器件電路合一引起的革命--集成電路的發(fā)明電子管(真空管)

晶體管集成電路系統(tǒng)集成(SOC)50年10年借用W.Black(1757-1827)的不朽名句來描述微電子的未來：一粒砂里有一個世界一朵花里有一個天堂把無窮無盡握在手掌永恒寧非是剎那時光<模擬電子電路與技術基礎>學什么?

模擬電子電路器件：晶體管,場放應管放大器分立元件放大器集成運算放大路濾波器：低通、高通、帶通、帶阻、全通。振蕩器電源及電源管理放大器是最基礎最核心的部件

有人反映模擬電路比較難學,為什么?難在器件非線性,溫度不穩(wěn)定性及其它“敏感”性！

對R,C數(shù)值敏感;對頻率敏感;對噪聲,干擾敏感;對電源電壓敏感;…….

A.提高器件性能,發(fā)明新器件和新電路B.引入負反饋

降低敏感度,提高穩(wěn)定性,改善非線性的主要措施:問題轉(zhuǎn)變?yōu)椋涸趺窗逊糯笃鞯脑鲆鍭做大（不要求線性好，不要求穩(wěn)定度好，相對容易得多）15/pp負反饋的商機：相減和高倍放大部分電路可以做成通用件出售運算放大器！OperationalAmplifier

電子工程師都想購買運算放大器-----只需簡單設計反饋電路（F），就可以輕松實現(xiàn)各種高性能電路！

降低敏感度,提高穩(wěn)定性的主要措施:16/pp運算放大器運算放大器的應用：加不同的反饋網(wǎng)絡F構成功能各異的電路（1）運放+電阻反饋：比例放大、加、減法、I/V變換（2）運放+電容反饋：積分、微分、電荷放大器（3）運放+RC反饋網(wǎng)絡:低通、高通、帶通、濾波器（4）運放+二極管三極管：精密檢波、對數(shù)/指數(shù)電路（5）運放+正反饋：振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)記憶、遲滯比較（6）運放不加反饋：門限比較器、整形電路（7）運放+被控對象：自動控制電路、PID控制器（8）運放+三極管擴流：穩(wěn)壓電源、功率放大器

……實際工程中，設計電路應該首選采用運算放大器實現(xiàn)學分立器件->掌握原理用集成運放->追求指標模電課的特點和學習方法---怎么學?課程特點:概念性,實踐性,工程性特別強學習方法:“注重物理概念，采用工程觀點；重視實驗練習，善于總結對比；理論聯(lián)系實際，注意應用背景；尋求內(nèi)在規(guī)律，巧用虛擬仿真?！?8/pp結束語