模电第一节.ppt

前言1.1.本本课课程的性程的性质质 是一是一门门技技术术基基础课础课，为为后后续课续课程打基程打基础础。2.2.特点特点 非非纯纯理理论论性性课课程程 实实践性很践性很强强 以工程以工程实实践的践的观观点来点来处处理理电电路中的一些路中的一些问题问题3.3.研究内容研究内容 以器件（分立元件和集成以器件（分立元件和集成电电路）路）为为基基础础、以信号（、以信号（传递传递与与处处理）理）为为主主线线，讨论讨论各种模各种模拟电拟电子子电电路的分析（工作路的分析（工作原理、特点、性能指原理、特点、性能指标标）与）与设计设计方法等。方法等。1.4.4.教学目教学目标标5.5.能能够对够对一般性的、常用的一般性的、常用的电电子子电电路路进进行分析，同行分析，同时对时对较简单较简单的的单单元元电电路路进进行行设计设计（包括（包括应应用用spicespice程序或程序或MultisimMultisim程序仿真和程序仿真和实际电实际电路安装等）。重点培养路安装等）。重点培养电电子子电电路的分析能力和路的分析能力和实验实验技能。技能。5.5.学学习习方法方法6.6.理理论讲论讲授，多媒体授，多媒体课课件，虚件，虚拟实验拟实验，实验实验室室实验实验相相结结合。重点掌握基本概念、基本合。重点掌握基本概念、基本电电路、基本方法。路、基本方法。6.6.成成绩评绩评定定7.7.考考试试：期末：期末：50%50%；平；平时：25%25%；实验：25%25%7.7.参考参考书书8.8.童童诗诗白主白主编编，模模拟电拟电子技子技术术基基础础，高教出版社，高教出版社 9.9.陈陈大大钦钦主主编编，电电子技子技术术基基础础教教师师手册，高教出版手册，高教出版社社2.1 绪论n主要介主要介绍电绍电子子电电路的一些基本概念和放大路的一些基本概念和放大电电路的基本路的基本知知识识，为为后后续续各章的学各章的学习习提供引提供引导导性的知性的知识识背景。背景。1.11.1 信号信号1.21.2 信号的信号的频谱频谱1.31.3 模模拟拟信号和数字信号信号和数字信号1.41.4 放大放大电电路模型路模型1.51.5 放大放大电电路的主要性能指路的主要性能指标标3.温度波温度波动动曲曲线线1.1 信号1.1.信号信号2.2.电电信号源的信号源的电电路表达形式路表达形式电电子子系系统统RS+-VS电压电压源等效源等效电电路路电电流源等效流源等效电电路路电电子子系系统统RSIS转换转换 信号是信息的表信号是信息的表现现形式，信息形式，信息则则是信是信号的具体内容。号的具体内容。4.1.2 信号的频谱信号的表示信号的表示时时域表示：域表示：函数表达式、波形函数表达式、波形图图。频频域表示：域表示：傅氏傅氏级级数表达式、数表达式、频谱图频谱图。5.1.1.正弦信号正弦信号时时域域频频域域频谱频谱：将一个信号分解：将一个信号分解为为正正弦信号的集合，得到其正弦弦信号的集合，得到其正弦信号幅信号幅值值随角随角频频率率变变化的分化的分布，称布，称为该为该信号的信号的频谱频谱。6.2.2.方波信号方波信号频频域域满满足足狄狄利利克克雷雷条条件件，展开成傅里叶展开成傅里叶级级数数直流分量直流分量其中其中基波分量基波分量三次三次谐谐波分量波分量7.3.3.非周期信号非周期信号傅里叶傅里叶变换变换：通通过过快快速速傅傅里里叶叶变变换换（FFTFFT）可可迅迅速速求求出出非非周周期信号的期信号的频谱频谱函数。函数。非非周周期期信信号号包包含含了了所所有可能的有可能的频频率成分率成分周期信号周期信号离散离散频频率函数率函数非周期信号非周期信号连续频连续频率函数率函数频频域域时时域域8.1.3 模拟信号和数字信号模模拟拟信号信号：在：在时间时间和幅和幅值值上都是上都是连续连续的信号。的信号。数字信号数字信号：在：在时间时间和幅和幅值值上是离散的信号。上是离散的信号。处处理模理模拟拟信号的信号的电电子子电电路称路称为为模模拟电拟电路。路。9.1.4 放大电路模型10.信号源信号源负载负载1.模拟信号的放大11.信号源信号源负载负载2.放大电路模型放放大大电电路路是是一一个个双双口口网网络络。从从端端口口特特性性来来研研究究放放大大电电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电电路。路。输输入端口特性可以等效入端口特性可以等效为为一个一个输输入入电电阻。阻。输输出端口可以根据不同情况等效成不同的出端口可以根据不同情况等效成不同的电电路形式。路形式。电压电压放大放大电电路模型路模型 电电流放大流放大电电路模型路模型 互阻放大互阻放大电电路模型路模型 互互导导放大放大电电路模型路模型12.输输出出开开路路时时的的电压电压增益增益Ri输输入入电电阻阻Ro输输出出电电阻阻由由输输出回路得出回路得则电压则电压增益增益为为由此可由此可见见要想减小要想减小负载负载的影响，的影响，则则希望希望理想情况理想情况a.电压放大模型要想减小要想减小输输入回路入回路对对信号源的衰减，信号源的衰减，则则希望希望理想理想由由输输入回路得入回路得13.输输出出短短路路时时的的电电流增益流增益由由输输出回路得出回路得则电则电流增益流增益为为由此可由此可见见要想减小要想减小负载负载的影响，的影响，则则希望希望理想情况理想情况由由输输入回路得入回路得要想减小要想减小对对信号源的衰减，信号源的衰减，则则希望希望理想理想b.电流放大模型14.输输出出开开路路时时的互阻增益的互阻增益则电则电流增益流增益为为由此可由此可见见由由输输入回路得入回路得c.互阻放大模型由由输输出回路得出回路得15.输输出出短短路路时时的互的互导导增益增益则则互互导导增益增益为为由此可由此可见见由由输输入回路得入回路得d.互导放大模型由由输输出回路得出回路得16.输输入入输输出回路没有公共端出回路没有公共端e.隔离放大电路模型17.1.2.3 放大电路的主要性能指标1.1.输输入入电电阻阻2.2.输输出出电电阻阻3.3.增益增益4.4.频频率响率响应应及及带宽带宽5.5.非非线线性失真性失真18.1.输入电阻n输输入入电电阻阻 Ri 的大小决定了放大的大小决定了放大电电路从信号源吸路从信号源吸取信号幅取信号幅值值的大小。的大小。19.所以所以另一方法另一方法2.输出电阻n输输出出电电阻阻 Ro 的大小决定了放大的大小决定了放大电电路路带负载带负载的能力。的能力。20.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量转转换为输换为输出信号能量的能力。出信号能量的能力。其中其中四种增益四种增益常用分常用分贝贝（dBdB）表示）表示3.增益21.电压电压增益可表示增益可表示为为 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态稳态响响应应，称，称为为放大放大电电路的路的频频率响率响应应。其中其中4.频率响应及带宽A.A.频频率响率响应应及及带宽带宽 22.其中其中普通音响系普通音响系统统放大放大电电路的幅路的幅频频响响应应（波特波特图图）高高频频区区中中频频区区低低频频区区3dB 频频率点（半率点（半功率点）功率点）3dB 3dB 频频率点率点（半功率点）（半功率点）23.B.B.频频率失真（率失真（线线性失真）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益不同，增益不同，产产生的失真。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，移不同，产产生的失真。生的失真。基波基波二次二次谐谐波波输输入信号入信号输输出信号出信号基波基波二次二次谐谐波波24.由元器件非由元器件非线线性特性引起的失真。性特性引起的失真。非非线线性失真系数性失真系数5.非线性失真25.l小写字母、大写下小写字母、大写下标标表示表示交、直流。如：交、直流。如：vCE、iB等等。l大写字母、大写下大写字母、大写下标标表示表示直流量。如：直流量。如：VCE、IC等。等。l小写字母、小写下小写字母、小写下标标表示表示纯纯交流量。如：交流量。如：vce、ib等等。书书中有关符号的中有关符号的约约定定l上上方方有有圆圆点点的的大大写写字字母母、小小写写下下标标表表示示相相量量。如如：、等。等。26.