第一章电子系统概述2.ppt

教 材;;1.1电力系统与电子系统 1.2 信号及其频谱 1.3 电子系统组成框图 1.4 电子技术及其发展概述;1.1 电力系统与电子系统;发电厂： 通过发电机等设备将一次能源转换成电能。 水利发电厂：水的势能→电能 ;火力发电厂：化学能（燃烧煤、石油等）→电能; 输电网和配电网是由电力变压器、电力线路、电力开关设备和电力电容器等组成的、跨越广大地理区域的一个巨大电路。;输电线路：杆塔，绝缘子，导线; 发电厂生产的电能经过输电网和配电网将电能输送和分配到用户的用电设备（电动机、家用电器和照明等设备），从而完成电能从生产到使用的整个过程。 到达用户的单相正弦配电电压是220V、50Hz，三相正弦配电电压是380V、50Hz。 电力系统为工业、农业和社会生活的电气化建立起坚实的物质基础，产生了服务于电力系统的电气工程学科。; 电子电路是由电子元件组成的、实现特定功能的电路。;计算机主板; 与电力系统处理能量不同，电子系统的主要作用是实现电信号的产生、获取、放大、变换、传输、识别和应用等功能（或部分功能），处理的对象是电信号。 信号是随时间变化的某种物理量，是信息的表现形式与传送载体。例如，体温反映人的健康信息，体温37oC表示健康，38oC表示略有小疾。 ;例如， 有线扩音系统;1.2 信号及其频谱; 如果电压（或电流）在某个值域内可连续取值则称为连续信号或模拟信号。 ; 模拟电路（Analog Circuit）是处理模拟信号的电子电路，是模拟电子技术基础要讨论的主要内容。 数字电路(Digital Circuit)是处理数字信号的电子电路。 模数转换电路(Analog to Digital Converter, ADC)是实现模拟信号转换为数字信号的电子电路。 数模转换电路（Digital to Analog Converter, DAC)是实现数字信号转换为模拟信号的电子电路。 通常，数字电路、模数转换电路和数模转换电路是数字电子技术基础要讨论的主要内容。;1.2.2 信号的频谱; 如果周期信号满足狄里赫利条件（Dirichlet‘s Condition），则可展开为傅里叶级数。狄里赫利条件：;例 求电压周期方波信号的傅里叶级数 。;周期电压信号作用到电阻R上的平均功率P为 ; 如果周期T趋于无穷大，则周期信号变化为非周期信号。因此，非周期信号的角频率ω0=2π/T是无穷小量，信号的频谱将在角频率轴上连续分布。;例 求电压单脉冲信号的频谱: ;; 电子电路总是处在复杂的电磁环境中。因此,除了有用信号外,工程实际问题中还存在干扰和噪声信号。; 噪声是指电子不规则运动引起的对有用信号的扰动。 例如，在电阻材料中电子总是在做无规则的热运动，对外电压引起的定向运动电流形成扰动电流。----热噪声。;1.3 电子系统组成框图;1.4 电子技术及其发展概述;库伦（Coulomb，1736～1806 ，法国）：库仑定律。库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段。 安培（Ampere，1775 -1836 ，法国）：安培定律、安培定则和分子电流等 。著书《电动力学现象的数学理论》。 欧姆（Ohm，1787-1854，德国）：在《金属导电定律的测定》的论文论述了欧姆定律 。 奥斯特 （Oersted ，1777 -1851，丹麦 ）：电流磁效应 。 高斯（Gauss，1777-1855，德国 ）：高斯发明了磁强计，第一个电话电报系统 。在数学方面有巨大的贡献。 法拉第（Faraday，1791-1867，英国 ）：磁电感应 。 亨利（Henry，1797-1878，美国）：发现自感现象。研究电磁中继理论，是电报的基础。 麦克斯韦（Maxwell，1831-1879，英国）：麦克斯韦方程，提出了统一的电磁理论 。预测了电磁波可以在空间中传播和光是一种电磁波。 ;赫兹（Hertz，1857-1894，德国 ）：1888年，用火花间隙振荡器产生了电磁波（赫兹波），证实了麦克斯韦的预测。 马可尼（Marconi，1874-1937，意大利）： 1896年，成功地发射赫兹波，并在2英里外检测到赫兹波,无线电报初露端倪。 ; 世界上第一台数字电子计算机于1946年在美国研制成功，IBM公司将其取名为爱尼亚克（Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC）。 ; 1947 年底美国贝尔实验室的肖克莱（Shockley，1910-