模拟电路课件：chapter1.ppt

1、1前前 言言1.课程特点课程特点模拟电路是一门技术基础课，共模拟电路是一门技术基础课，共60学时；学时；2.使用教材使用教材康华光康华光电子技术基础（模拟部分）电子技术基础（模拟部分） 第五版，高等教育出版社第五版，高等教育出版社3.教学内容教学内容以器件原理为基础，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及以器件原理为基础，研究各种模拟电子电路的工作原理、特点及性能指标等；性能指标等；4.教学目标教学目标能分析一般性、常用的电子电路，设计简单的单元电路；能分析一般性、常用的电子电路，设计简单的单元电路；5.学习方法学习方法重点掌握基本概念、基本电路和基本分析方法，建立起工程分析重点掌握基本概念、

2、基本电路和基本分析方法，建立起工程分析的基本理念（定性分析，定量估算，实验调试）；的基本理念（定性分析，定量估算，实验调试）；21. 绪论绪论1.1 信号信号1.2 信号的频谱信号的频谱1.3 模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号1.4 放大电路模型放大电路模型1.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标31.1 信号信号信号: 信息的载体；电信号：用电量来描述信息的变化；模拟信号的特点：信号幅度随时间连续变化；温度波动曲线T/2 200.52 200.02 199.501080706050403020t/s41.1 信号信号（电）信号源的电路表达形式（等效电路）戴维宁诺顿sssviR

3、转换电电子子系系统统RS+ +-vS电压源等效电路电流源等效电路电电子子系系统统RSiS51.2 信号的频谱信号的频谱电信号的时域与频域表示A. 正弦信号)sin()(0m tVtv时域O tVmVm fT = =fT 2200 OVm 频域61.2 信号的频谱信号的频谱电信号的时域与频域表示B. 方波信号)5sin513sin31(sin22)(000SS tttVVtv T 20 频域O2Vs VsVs 2Vs 2Vs 满足狄利克雷条件，展开成傅里叶级数2SV直流分量其中 SV2基波分量312 SV三次谐波分量时域O 0T = t Vs频谱：将一个信号分解为各种不同频率正弦信频谱：将一个信

4、号分解为各种不同频率正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值随角频率变化号的集合，得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布，称为该信号的频谱。的分布，称为该信号的频谱。71.2 信号的频谱信号的频谱)0( 非周期信号包含了所有可能的频率成分 电信号的时域与频域表示C. 非周期信号傅里叶级数： 通过快速傅里叶变换（FFT）可迅速求出非周期信号的频谱函数。离散频率函数周期信号连续频率函数连续频率函数非周期信号频域O T/ c时域T/2 200.52 200.02 199.501080706050403020t/s傅里叶变换：81.3 模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。模

5、拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。OtOtOt91.4 放大电路模型放大电路模型1.4.1 放大电路的符号及模拟信号放大放大电路的符号及模拟信号放大1.4.2 放大电路模型放大电路模型l 电压放大模型电压放大模型l 电流放大模型电流放大模型l 互阻放大模型互阻放大模型l 互导放大模型互导放大模型l 隔离型放大电路模型隔离型放大电路模型101.4.1 放大电路的符号及模拟信号放大放大电路的符号及模拟信号放大电压增益（电压放大倍数） Rs + + + RL A vs vo vi ii io ovivAv电流增益oiiiAi互阻增益()orivAi互导增益

6、(S)ogiiAv信号源信号源负载负载111.4.2 放大电路模型放大电路模型 放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。 Rs 放大电路放大电路 + + + RL vs ii vi vo io 信号源信号源负载负载F 输入端口特性可以等效为一个输入电阻F 输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式121.4.2 放大电路模型放大电路模型电压放大模型负载开路时 的电压增益Rs+Vi+Vo+RLVsRs+VsVi+Vo+RiRLRs+VsVi+Vo+RiRLViAVORs+VsVi+RoVo+RiRLViAVOvoAiR 输入电阻oR 输出电阻由

7、输出回路得LovoioLRvA vRR则电压增益为ovivAvLvooLRARR思考： LR VA(1)(1)负载的大小会影响增益的大小负载的大小会影响增益的大小(2)(2)如何减小负载的影响如何减小负载的影响LoRR 理想情况0o R131.4.2 放大电路模型放大电路模型 另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减 Rs + + Ro + + Ri RL vs vi vo Avovi siRR 理想情况有iissiRvvRR(3) (3) 要想减小输入回路对信号的衰减影响要想减小输入回路对信号的衰减影响 iR141.4.2 放大电路模型放大电路模型 Rs 放放大大电电路路 + + + RL v

8、s vi vo ii io Rs + + Ro + + Ri RL vs vi Avovi vo 电压放大模型电流放大模型 关 心 输 出 电流与输入电流的关系2. 电流放大模型151.4.2 放大电路模型放大电路模型电流放大模型负载短路时的 电流增益ISA由输出回路得oois ioLRiA iRR则电流增益为oiiiAioisoLRARR由此可见 LR IA(1)(1)减小负载的影响减小负载的影响LoRR 理想情况 oR由输入回路得sissiRiiRR(2)(2)减小对信号源的衰减减小对信号源的衰减siRR 理想情况0i R思考：思考：161.4.2 放大电路模型放大电路模型3.互阻放大模型

9、互阻放大模型4.互导放大模型互导放大模型5.隔离放大电路模型隔离放大电路模型输入输出回路没有公共端 Ro + Ri + + Avovi vo vi 171.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1. 输入电阻输入电阻2. 输出电阻输出电阻3. 增益增益4. 频率响应频率响应5. 非线性失真非线性失真181.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标1. 输入电阻iiivRi Rs + + Ri 放放大大电电路路 vs vi ii 191.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标2. 输出电阻ovo ivA v Ro + + RL 放放大大电电路路 vo Avovi Ro

10、 + 放放大大电电路路 + Avovi vo LovoioLRvA vRR所以ooLLovRRRv另一方法0,|sRLtovtvRi注意：输入、输出电阻为交流等效电阻！ 放大电路放大电路 + Ro + vo=0 vt it it oR201.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标3.增益 反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力其中20lg(dB)vA电压增益 “甲放大电路的增益为-20倍”和“乙放大电路的增益为-20dB”，问哪个电路的增益大？四种增益ovivAvoiiiAiorivAiogiiAvviAA、常用分贝（dB）表示20lg(dB)iA电流增

11、益10lg(dB)pA功率增益211.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标4.频率响应及带宽电压增益可表示为)()()(io jVjVjAV 在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳态响应，称为放大电路的频率响应。Rs放放大大电电路路IoIi+Vo+Vs+ViRL)()()()(ioio jVjV或写为)()( VVAA其中:称为幅频响应)()()(iojVjVAV称为相频响应)()()(io221.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标4. 频率响应及带宽其中:上限频率Hf普通音响系统放大电路的幅频响应03dB20lg|AV|/dB带宽带宽220406020

12、2 1022 1032 104f/HzfLfH高频区高频区中频区中频区低频区低频区3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）3dB 频率点频率点（半功率点）（半功率点）下限频率Lf称称为为带带宽宽LHffBW HLH fBWff 时时，当当 直流放大电路的幅频响应与此由何区别？231.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标4.频率响应A.频率失真（线性失真）幅度失真： 对不同频率的信号增益不同，产生的失真。O t IO t O基波基波二次谐波二次谐波输入信号输入信号输出信号输出信号基波基波二次谐波二次谐波241.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标4. 频率响应相位失真： 对不同频率的信号相移不同，产生的失真。B.频率失真（线性失真）251.5 放大电路的主要性能指标放大电路的主要性能指标5.非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。在频谱图上表现为新的频率分量产生。非线性失真系数%100122okokVV26作作 业业1.2.1 1.4.1 1.5.1 1.5.4 1.5.5 1.5.6