海南大学：《电子技术基础》课程教学课件（模拟电子技术基础）01 绪论 Fundamentals of Analog Electronics

1 Introduction to Analog Electronics 1.1信号(Signals) l.2信号的频谱(Frequency spectrum) 1.3 模拟信号和数字信号 (Analog and Digital Signals) 1.4放大电路模型 (Circuit model of Amplifier) 1.5放大电路的主要性能指标

1.1 信号（Signals） 1.4 放大电路模型 (Circuit model of Amplifier) 1.2 信号的频谱(Frequency spectrum) 1.3 模拟信号和数字信号 (Analog and Digital Signals) 1.5 放大电路的主要性能指标

1.1 Signals B9442AB LM324J CE 温度 温度 电信号 信号 电信号指示或 日agB 传感器 I 放大器 VAI 显示器 ◆信号-随时间变化的物理量 Signal is a physical quantity that carries information. *非电信号：温度、压力、位移、加速度等。 Temperature、Pressure、Displacement、Acceleration *电信号：电流(Current)、电压(Voltage)。 ◆非电信号通过传感器转换为电信号

电信号 V ’/I’ 电信号 V/I 温度 传感器 信号 放大器 指示或 显示器 温度 T 1.1 Signals ◆信号-随时间变化的物理量。 *非电信号: 温度、压力、位移、加速度等。 Signal is a physical quantity that carries information. Temperature、Pressure、Displacement、Acceleration *电信号: 电流(Current)、电压(Voltage) 。 ◆非电信号通过传感器转换为电信号

◆电信号源的等效电路 Equivalent circuits of Signal source 温度 温度 电信号 信号 电信号 指示或 T 传感器 VAI 放大器 VI 显示器 信号源 负载 放大电路 话筒 喇叭 Microphone Amplifier Speaker Source Load

电信号 V ’/I’ 电信号 V/I 温度 传感器 信号 放大器 指示或 显示器 温度 T ◆电信号源的等效电路 Rs 放大电路 Ii Io + – V + – Vs + – Vi RL 信号源 负载 Source Load 话筒 Microphone Amplifier 喇叭 Speaker Equivalent circuits of Signal source

Equivalent circuits of Signal source *Thevnin circuit(戴维宁等效电路) Rs Amplifier R 电压源等效电路(Voltage source circuit) *Norton circuits(诺顿等效电路) Amplifier Vo 电流源等效电路(current source circuit)

*Thevnin circuit(戴维宁等效电路) Equivalent circuits of Signal source *Norton circuits(诺顿等效电路) S S S R V I  Rs Amplifier Ii Io + – VO + – Vs + – Vi RL 电压源等效电路(Voltage source circuit) Rs Amplifier Io Ii + – VO + – Is + – Vi RL 电流源等效电路(current source circuit)

1.2 Frequency spectrum of Signals ◆Sine wave signal 时域 *时域表达式 v(t)=V sin(@t+0) 2n 2π T= 0=2g 00 *频谱特性 频域 幅度频谱：将信号分解为正弦 信号的集合，得到各正弦信号 幅值随角频率变化的分布。 300 e 分解：Fourier Transform EWB演示

1.2 Frequency spectrum of Signals ◆Sine wave signal     )tsin(V)t(v m 0 时域 O  t Vm Vm          f T = = T  f   2 2 0 0   O Vm     频域 EWB演示 幅度频谱:将信号分解为正弦 信号的集合,得到各正弦信号 幅值随角频率变化的分布。 *时域表达式 *频谱特性 分解: Fourier Transform

◆Square-wave signal→Fourier series EWB演示 W)=号+26ima1+号m3at+5im5a+. 1 2π 其中0，=T 为直流分量 2 严为基波分量 2y.1 三次谐波分量 π3 T=2x 时域 00 频域 2V 2 2 3元 2V, 5π 。●。 00 30 5

时域 O  0 T =   t  Vs ◆Square-wave signal→Fourier series )tsintsint(sin VV )t(v 0  0  0  S S 5 51 3 3 2 1 2     频域 O 2Vs    Vs Vs  2Vs  2Vs      2VS 为基波分量 3 2 1 VS 三次谐波分量 EWB演示 T 为直流分量   2 其中 0  2VS

◆Non-periodic signal(非周期信号) ◆Fourier Transform(傅里叶变换) *周期信号→离散频率函数 *非周期信号→连续频率函数 ◆非周期信号包含所有可能的频率成分(0≤ω<∞) ◆用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform-FFT) 可迅速求出非周期信号的频谱函数。 T/℃ 时域 T/℃ 2200.5 频域 2200.0 2199.5 0 1020304050607080ts

◆Non-periodic signal (非周期信号) ◆ Fourier Transform(傅里叶变换) ◆用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform - FFT) 可迅速求出非周期信号的频谱函数。 ◆非周期信号包含所有可能的频率成分(0) 周期信号离散频率函数 非周期信号连续频率函数 时域 T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5 0 10 80 706050403020 t/s 频域 O  T/℃ c

1.3 Analog and Digital Signal ◆模拟信号：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. ◆模拟电子电路：处理模拟信号的电子电路。 数字电子电路：处理数字信号的电子电路。 ◆混合电子电路（系统）：包含有模拟电子电路和 数字电子电路组成的电子电路（系统)

◆模拟电子电路:处理模拟信号的电子电路。 ◆模拟信号: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. 数字电子电路:处理数字信号的电子电路。 ◆混合电子电路(系统):包含有模拟电子电路和 数字电子电路组成的电子电路(系统)。 1.3 Analog and Digital Signal

◆模拟信号：时间和幅值上都是连续的信号. *时间上连续：任意时刻有一个相对的值 *数值上连续：可以是在一定范围内的任意值 *例如：电压、电流、温度、声音等. *优点：用精确的值表示事物. TIC 2200.5 2200.0 2199.5 2死 01020304050607080ts 正弦波曲线 温度波动曲线

时间上连续: 任意时刻有一个相对的值. 数值上连续: 可以是在一定范围内的任意值. 例如: 电压、电流、温度、声音等. 优点: 用精确的值表示事物. O  t Vm Vm          f T = = 正弦波曲线 温度波动曲线 T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5 0 10 80 706050403020 t/s ◆模拟信号: 时间和幅值上都是连续的信号

◆数字信号：时间和幅值上都是离散的信号 *时间上离散：只在某些时刻有定义 *数值上离散：变量只能是有限集合的一个值 常用0、1二元数值表示. *例如：开关位置，数字逻辑， 数字信号波形

时间上离散: 只在某些时刻有定义. 数值上离散: 变量只能是有限集合的一个值. 常用0、1二元数值表示. 例如: 开关位置，数字逻辑. v 数字信号波形 t ◆数字信号: 时间和幅值上都是离散的信号