模拟电路课件-第1章绪论

1信号是信息的载体信息是信号的内容电信号：随时间变化的电流或电压。（电容电荷量、线圈磁通量、空间电磁场）非电物理量传感器电信号模拟信号：幅度与时间都是连续的1.1模拟信号和数字信号2

采样数据信号：时间离散，数值（幅度）连续模拟信号：

时间和数值（幅度）都连续3数字信号：时间和数值（幅度）都离散41.2电子系统及信号处理电子系统：将多个单元电路或模块组合，完成特定功能的装置。5直流稳压电源：均衡器：滤波器：扩音器：61.3分析与综合（设计）分析：计算给定系统对各种输入的响应并确定他们的性质的过程

综合或设计：从要求的特性出发，找出满足特性的电路和系统结构

71.4模拟信号处理、放大器模型和放大器的主要性能指标模拟设计需要在速度、功耗、增益、精度等多因素间进行折衷;模拟电路对串扰、噪声等远比数字电路敏感;电阻电容数值和器件的二级效应对模拟电路的影响远比数字电路严重放大器模型（无失真的放大信号）8放大倍数A(增益)电流放大倍数:互导放大倍数:电压放大倍数:互阻放大倍数:9电压放大器电压增益：理想条件：10电流放大器电流增益：理想条件：11互阻放大器互阻增益理想条件：12互导放大器互导增益理想条件13放大器的主要性能指标电压放大倍数测量方法1.电压放大倍数(电压增益)

142.输入电阻RiRi表征该放大器从信号源有效吸取信号幅值的大小从放大器输入端看进去的等效电阻15例：R=3KΩ，测得U1=0.6V，U2=0.2V则Ri=1.5KΩ输入电阻测量方法163.输出电阻RoRo表征放大器带负载能力从放大器输出端看的等效电阻17S打开，测得S闭合，测得例：测得S打开时输出电压UO1=2V，测得S闭合时输出电压UO2=0.8V，已知RL=5KΩ

输出电阻测量方法184.频率响应与失真19放大器的幅频特性和相频特性(a)幅频特性(b)相频特性205.非线性失真系数非线性传输特性引起非线性失真波形(a)线性传输特性与不失真输出波形(b)非线性传输特性与非线性失真输出波形21非线性失真系数（全谐波失真系数）THDUnm第n次谐波分量振幅U1m输出信号基波分量振幅1.5改善放大器性能的重要手段----负反馈1934年的某天，哈里·布莱克（Harry·Black）搭渡从他家所在的纽约到贝尔实验室所在的新泽西去上班。渡船舒缓了他那紧张的神经，使得他可以做一些概念性的思考。哈里有个难题要解决：当电话线延伸得很长时，信号需要放大。但放大器是如此的不可靠，使得服务质量受到严重制约。首先，初始增益误差很大，但这个问题很快就通过使用一个调节器解决了。第二，即使放大器在出厂时调节好了，但是在现场应用的时候，增益的大范围漂移使得音量太低或者输入的语音失真。为了制造一个稳定的放大器，很多的方法都尝试过了，但是变化的温度和极差的电话线供电状况所导致的增益漂移，一直难以克服。被动元件比主动元件有更好的漂移特性，如果放大器的增益取决于被动元件的话，问题不就解决了吗？在这次搭渡途中，哈里构思了这样一个新奇的解决方法，并记录了下来。

这个方法首先需要制造一个增益比实际应用所需增益要大的放大器，然后将部分的输出信号反馈到输入端，使得电路（包括放大器和反馈元件）增益取决于反馈回路而不是放大器本身。这样，电路增益也就取决于被动的反馈元件而不是主动的放大器，这叫做负反馈，是现代运算放大器的工作原理。23一.什么是反馈1.5改善放大器性能的重要手段----负反馈反馈:就是将放大器的输出量(电流或电压)，通过传输网络回送到放大器的输入，并同输入信号一起参与对放大器的控制，这种措施称为反馈。Ui′=Ui

－Uf<Ui

Ui′=Ui

Uf∝UoUo=AuUi′

24二.反馈放大器的组成框图开环放大倍数反馈系数25Xi′=Xi+Xf>XiXi′=Xi－

Xf<Xi正反馈：根据反馈的效果划分负反馈：

三.反馈放大器的分类

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①.串联叠加（反馈）：输入信号为电压Ui，反馈量为电压Uf，Ui和Uf串联叠加产生控制电压Ui′。2.产生控制信号的叠加（比较）方式

②.并联叠加（反馈）：输入信号为电流Ii，反馈量为电流If，Ii和If并联叠加产生控制电流Ii′。273.输出信号的取样方式①.电压取样(反馈)：反馈网络并接在输出端，对输出电压UO取样，从而稳定UO。

②.电流取样(反馈)：反馈网络串接于输出回路，对输出电流IO取样，从而稳定IO。

为了稳定输出电压必须电压取样。为了稳定输出电流必须电流取样。28在满足深反馈条件下：即反馈量近似等于输入量，而控制量近似为零。四.深度（强）负反馈Xi′=Xi

－Xf≈0Xi′=Xi

－Xf负反馈的工程意义：1、如果A足够大，与A无关2、F在分母上（1）要做放大器，只需要做衰减器（2）衰减器可以用电阻实现（3）电阻是线性元件->放大器线性（4）电阻成本很低、稳定度却很高（1）A的温度变化几乎不影响总增益（2）A的非线性几乎不影响总增益（3）A的频率特性几乎不影响总增益

……(只要满足深反馈条件)问题转变为：怎么把放大器的增益A做大（不要求线性好，不要求稳定度好，相对容易得多）运算放大器运算放大器的应用：加不同的反馈网络F构成功能各异的电路（1）运放+电阻反馈：比例放大、加、减法、I/V变换（2）运放+电容反馈：积分、微分、电荷放大器（3）运放+RC反馈网络:低通、高通、带通、滤波器（4）运放+二极管三极管：精密检波、对数/指数电路（5）运放+正反馈：振荡器、双稳态记忆、迟滞比较（6）运放不加反馈：门限比较器、整形电路（7）运放+被控对象：自动控制电路、PID控制器（8）运放+三极管扩流：稳压电源、功率放大器

…

…实