华中科技大学模拟电子技术 01-1.ppt

1 2 主要内容 介绍信号的概念和特性 介绍放大的概念、放大电路的模型和主要性能指标 基本要求 了解信号的概念和特性 理解放大的概念 熟悉放大电路的模型和主要性能指标 3 解释模拟电子技术 1.0 引言 什么是模拟 什么是电子 什么是技术 分析处理连续变化电子量的知识体系 4 1.0 引言 为嘛要分析处理连续变化电子量? 考虑自然界中的物理量 5 1.0 引言 考虑自然界中的物理量 温度 压力 光亮 速度 位移 电压 重量 传感器 电子数量的变化 连续变化的电子数量 流量 液位 转速 6 1.0 引言 为嘛要分析处理连续变化电子量? 自然界中的很多物理量能够通过传感器对应变换成连续变化的电子量 7 引子： 信息技术（IT）时代 大自然很多物理量 传感器 微弱电信号 放大 数字化 驱动 计算机 其它信号 执行机构 模拟电子技术 8 电子系统的组成： 信号源 传感器 10 信号源 戴维宁电路 诺顿电路 问题：根据戴维南定理和诺顿定理，电压源可以转换成电流源和电流源能够转换成电压源，电压源和电流源可以互相转换， 一个电源到底属于哪一种？ 什么是电压源？ 什么是电流源？ 无负载时，一般内阻小的呈电压源特征，内阻大的呈电流源特征 有负载时： 内阻远小于负载电阻时呈电压源特征 内阻远大于负载电阻时呈电流源特征 答案： 大配小，小配大 12 信号源 13 信号在时间和数值上都是连续变化的信号称为模拟信号 自然界物理量的一般特点：随时间数值连续变化 传感器输出的电信号：也随时间数值连续变化 模拟信号 传感器输出信号的特点： 双连续 时域信号中包含各种频率信号 传感器输出信号的特点： 将某一时刻的时域信号分解成各种频率的分量-频域表示 t ！频域表示是三维的：频率、幅值、时间 t0 t1 15 负载 使用居多 负载： 一般是需要一定功率驱动的执行元件 例如：扬声器，LED灯，后级电路。。。。。 16 负载 如扬声器。 如LED灯。 17 电源 绝大部分电路使用 不能成为电路系统的电源 电压恒定，电流随负载变化 模拟电子电源的表达： 电源在哪里？ 图二 图一 图三 电源省略 电源是什么样的： 模拟电路电源的大小： 直流电压源：5V，±5V， ±12V ，±15V 直流电压源：1.8V，2.7V， 3.3V ， 特点：弱电 模拟电路电源对电路电位的限制： 一般情况下，电路中各点电位不会超过电源电压 21 放大器 模电的核心 为什么要放大？ 什么是放大？ 对放大有什么要求？ 如何满足对放大的要求？ 什么器件能够进行放大？ 如何构成放大系统？ 第一次课1 2.分辨率（细节、差异） 1.幅值 放大器放大了什么： 宏观上：放大了幅值 微观上：放大了细节 应用于驱动，如放大声音 应用于测量，如看到小数点后的更多位数值 应用于图像，在有一定像素的条件下看到更加微小的细节 应用于图像，在保证一定细节的条件下放大图像的尺寸 放大的概念： 将电信号放大 电压放大、电流放大 在输入小信号的作用下，通过放大电路将电源的能量转换给负载 放大的基本要求：稳定，不失真 放大器的种类： 什么是电路？ 由电源，电器元件和导线按一定规则组成的拓扑结构 电能量分配系统。 电路实质有两种单元：受能单元，施能单元 受能单元：接受能量，一般表现为一个电阻。 施能单元：提供能量，一般表现一个电源（或电压源，或电流源）。 1.4 放大电路模型 1.4.0放大电路模型的推导 26 1.4 放大电路模型 1.4.2 模拟信号的放大模型 放大电路用能量表示: 电阻 电源+电阻 28 1.4.2 模拟信号的放大模型 主要参数： 一个双端口网络 放大倍数（增益Avo） 输入电阻Ri 输出电阻Ro 使用受控源体现放大过程 信号源 负载 29 ——负载开路时的电压增益，无信号源 ——负载不开路时的电压增益，无信号源 ——负载不开路时的电压增益，有信号源 关于增益 ——开环电压增益表示放大器本身的增益 ——增益表示放大器加载负载后的增益 ——源电压增益表示放大电路完整的增益 开环电压增益 电压增益 源电压增益 30 1.4.2 模拟信号的放大模型 信号源 负载 放大倍数= 输出量 输入量 问题： 1.说电路的电压是恒定的，或电源的稳压效果好，的实质是什么？ 4.放大电路放大了什么？ 3.放大电路由那几部分组成？ 5.放大电路有那几种增益？各代表什么意义？ 2 电流型信号源的特征是什么？ 32 放大器 电压增益（电压放大倍数） 互导增益（电压转电流） 电流增益（电流放大倍数） 互阻增益（电流转电压） 14春第一次课 33 放大器 如何理解电流型信号？ 如何理解电压型信号？ 34 1.4.3 放大电路模型类型 1. 电压放大模型 由输出回路得 则电压增益为