模电学习基础
更新时间:2023-08-15 18:26:01 阅读量: 人文社科 文档下载
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学习模电的好材料
1.1 课程慨述 1.2 电子学发展史 1.3 信号的传输与电子系统 1.4 放大电路的基本知识
1.5 学习方法与要求
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1.3 信号的传输与电子系统1.3.1 电子系统 传输信号,由三部分组成: 信号获取 依靠传感器得到电信号 信号处理 对信号加工,适合传输 信号执行 完成系统的最终任务光电管 放大器 计数器 显示器
激光测距电子系统2
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信号: 信息的载体T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80 t/s
温度波动曲线
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1.3.2 信号描述(1)信号源等效电路+ RS
VS-
Ri
IS
RS
Ri
(2)正弦电压信号v(t)Vm t
v(t ) Vm sin( t ) G ( )
Vmπ
(3) 模拟与数字信号 时间和幅值均连续为模拟信号
ω0
ω
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电信号源的电路表达形式
RS + VS -
电 子 系 统
转换IS RS
电压源等效电路
戴 维 宁
诺 顿
电 子 系 统
电流源等效电路
VS IS RS5
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信号及其频谱电信的时域与频域表示A. 正弦信号v(t ) Vm sin( 0 t )T 2 T= = f Vm
时域
O
t
Vm
0
0 2 f
Vm
频域
O
6
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频谱:将一个信号分解为正弦信 电信的时域与频域表示 号的集合,得到其正弦信号幅值 B. 方波信号 随角频率变化的分布,称为该信 号的频谱。 满足狄利克雷条件,展开成 傅里叶级数
T=
时域
0
Vs O t
VS 2VS 1 1 (sin 0 t sin 3 0 t sin5 0 t ) 2 3 5 其中 0 2 T v( t ) VS ——直流分量 2 2VSVs Vs 2Vs
频域
——基波分量
2Vs O
2Vs
2VS 1 ——三次谐波分量 3
7
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电信的时域与频域表示C. 非周期信号傅里叶变换:
T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5
时域
周期信号非周期信号
离散频率函数0 10 20 30 40 50 60 70 80 t/s
连续频率函数T/℃
非周期信号包含了所有可能的频 率成分 (0 )
频域
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。O
c
8
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模拟信号和数字信号模拟信号: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。 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
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1.4 放大电路的基本知识1.4.1 模拟信号的放大
1.4.2 放大电路模型 电压放大模型 互阻放大模型 隔离放大电路模型
电流放大模型 互导放大模型
1.4.3 放大电路的主要性能指标 输入电阻 输出电阻 增益 频率响应及带宽 非线性失真10
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1.4 放大电路的基本知识1.4.1 模拟信号的放大电压放大 互阻放大 Vo=AVVi Vo=ARIi 电流放大 互导放大 Io=AIIi Io=AGVi
ui
Au
uo
1.4.2 放大电路模型电压放大+ VS-
+ RS Ri
Vi-
+
+ Ro R L Vo-
AV0Vi-
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Vo RL AV AVo Vi RL RO Ri Vi VS Ri RS电流放大ISRS Ri
要求 RL» O R
要求 Ri» s RIiAISIi RS
Io
RL
RO I O AIS I i RL RO RS Ii I S Ri RS
要求 RO» L R 要求 RS» i R
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1.4.1 模拟信号的放大信号源+ Vs – Ii Rs + Vi – 放大电路 + Vo – Io RL
负载
电压增益(电压放大倍数) Vo AV Vi
电流增益 Io AI Ii
互阻增益 Vo AR Ii ( )
互导增益 Io AG Vi (S )13
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1.4.2 放大电路模型信号源+ Vs – Ii Rs + Vi – 放大电路 + Vo – Io RL
负载
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。 输入端口特性可以等效为一个输入电阻
输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式
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1.4.2 放大电路模型1. 电压放大模型 AVO ——负载开路时的电压增益+ Vs – Rs + Vi – Ri – + AVOVi Ro + Vo – RL
Ri ——输入电阻Ro ——输出电阻 由输出回路得 Vo AVOVi RL Ro RL
RL Vo 则电压增益为 AV AVO Ro RL Vi由此可见
RL
AV
即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响,则希望…? (考虑改变放大电路的参数)
Ro RL
理想情况 Ro 0
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1.4.2 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 + Vs – + Vi – Ri – + AVOVi Ro + Vo – RL
有 Vi
Ri Vs Rs Ri
要想减小衰减,则希望…?Ri Rs理想
Ri 16
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1.4.2 放大电路模型2. 电流放大模型+ + VV s s –– RsIi
Ro + + V Vii – –
Io+ Vo – R RLL
Rs
+ AVOVi Ri 放大电路 Vo – –
+
关心输出 电流与输入电 流的关系
电压放大模型
电流放大模型17
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1.4.2 放大电路模型2. 电流放大模型 AIS ——负载短路时的电流增益 由输出回路得
I o AIS I i则电流增益为
Ro Ro RL
Ro Io AIS AI Ro RL Ii Ii Is Rs Rs Ri
由此可见
RL
AI
要想减小负载的影响,则希望…?Ro RL由输入回路得
理想情况 Ro
R 要想减小对信号源的衰减,则希望…? i Rs
理想
Ri 018
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1.4.2 放大电路模型3. 互阻放大模型(自看) 4. 互导放大模型(自看) 5. 隔离放大电路模型Ro + Vi – Ri – + AV ViO
+ V o –
输入输出回路没有公共端
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1.4.3 放大电路的主要性能指标1.输入电阻ri 输入电阻是衡量放大电路从其前级取电流大小的参数。
US ~
Ui
Au
Ui ri Ii
2.输出电阻ro 放大电路对其负载而言,相当于信号源,这个戴维南等效电路的内阻就是输出电阻
I
U U ro I20
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3. 增益 输入信号控制下将电源能量转换为 信
号能量的能力。 无量纲增益用对数表示 电压增益= 20 lg∣AV ∣dB 电流增益= 20 lg∣AI ∣dB
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