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电子技术基础（模拟部分）FundamentalofElectronicTechnologyCTGU1初级会计职称初级会计实务试题版本第1页1绪论FundamentalofElectronicTechnologyCTGU2初级会计职称初级会计实务试题版本第2页1.1课程慨述1.2电子学发展史1.3信号传输与电子系统1.4放大电路基本知识1.5学习方法与要求内容3初级会计职称初级会计实务试题版本第3页1.1课程慨述《电子技术基础》课程（含模拟部分和数字部分）是电气信息类各专业技术基础课程，是一门理论性与应用性都很强课程。课程教学步骤包含：理论课教学和试验教学。实践教学步骤独立设课，主要有：电子工程实践、电工测量与试验技术、电子线路设计等。本课程是研究各种半导体器件性能、电路及其应用学科。课程任务是使学生取得电子技术基本理论、基本知识和基本分析方法。培养学生分析、处理问题能力和初步具备电子线路设计、应用能力。学生可上课程网站下载资料和答疑。课程平时成绩占40%（其中课外作业占20%、课堂作业及小测验占10%、课堂考勤占10%），期末考试成绩占60%（以闭卷考试为主，从课程试题库随机抽题）。

4初级会计职称初级会计实务试题版本第4页1.2电子学发展史1750年，富兰克林指出：雷电与摩擦生电是一回事1785年，库仑总结出电荷力学定理18，伏打创建了电位差理论18，奥斯特发觉导线通电磁针偏转1831年，法拉第完成磁生电试验1865年，麦克斯韦发表电磁理论公式1888年，赫兹证实了电磁波存在1896年，马可尼创造电报，获19诺贝尔奖1897年，汤姆荪发觉电子，获19诺贝尔奖1947年，萧克利、巴丁、布拉顿创造晶体管，获56年诺贝尔奖1958年，基尔比创造集成电路，获诺贝尔奖5初级会计职称初级会计实务试题版本第5页171月17日，本杰明.富兰克林出生在北美州波士顿。1746年，一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶演出了电学试验。富兰克林怀着极大兴趣观看了他演出，并被电学这一刚才兴起科学强烈地吸引住了。他写了一篇名叫《论天空闪电和我们电气相同》论文，并送给了英国皇家学会。1752年6月富兰克林和他儿子一道拉着风筝线，此时，刚好一道闪电从风筝上擦过，富兰克林用手靠近风筝上铁丝，马上擦过一个恐怖麻木感。他抑制不住内心激动，大声呼叫：“威廉，我被电击了！”随即，他又将风筝线上电引入莱顾瓶中。回到家里以后，富兰克林用雷电进行了各种电学试验，证实了天上雷电与人工摩擦产生电含有完全相同性质。富兰克林关于天上和人间电是同一个东西假说，在他自己这次试验中得到了光芒证实。1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林试验，不幸被雷电击死，这是做电试验第一个牺牲者。经过屡次试验，他制成了一根实用避雷针。他把几米长铁杆，用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里。当雷电攻击房子时候，它就沿着金属杆经过导线直达大地，房屋建筑完好无损。6初级会计职称初级会计实务试题版本第6页

库仑在1736年6月14日生于法国昂古莱姆。青少年时期，他就受到了良好教育。他以后到巴黎军事工程学院学习，离开学校后，他进入西印度马提尼克皇家工程企业工作。工作了八年以后，他又在埃克斯岛瑟堡等地服役。这时库仑就已开始从事科学研究工作，他把主要精力放在研究工程力学和静力学问题上。

1777年法国科学院悬赏，征求改良航海指南针中磁针方法。库仑对磁力进行深入细致研究发觉扭力和针转过角度成百分比关系，从而可利用这种装置算出静电力或磁力大小。这造成他创造了扭秤，1782年，他当选为法国科学院院士。1785年，库仑用自己创造扭秤建立了静电学中著名库仑定律。即两电荷间力与两电荷乘积成正比，与二者距离平方成反比。库仑定律是电学发展史上第一个定量规律，它使电学研究从定性进入定量阶段，是电学史中一块主要里程碑。电荷单位库仑就是以他姓氏命名。同年，他在给法国科学院《电力定律》论文中详细地介绍了他试验装置，测试经过和试验结果。7初级会计职称初级会计实务试题版本第7页

伏特出生于意大利科莫一个富有天主教家庭里。伏特在青年时期就开始了电学试验，伏特十六岁时开始与一些著名电学家通信，伏特对静电了解最少能够和当初最好电学家媲美。很快他就开始应用他理论制造各种有独创性仪器，1775年因为起电盘创造，使伏特担任了科莫一些学校物理教授。以后他被任命为帕维亚大学物理学教授，正是在那里他作出了他划时代发觉。他当初还被选为法国科学院通迅院士，很快又被选为伦敦皇家学会外国会员。

伏特发觉导电体能够分为两大类。第一类是金属，它们接触时会产生电势差；第二类是电解质，第二类导体相互接触时不会产生显著电势差，第一类导体可依次排列起来，使其中第一个相对于后面一个是正，比如锌对铜是正,在一个金属链中,一个金属和最终一个金属之间电势差是一样。

伏特把一些第一个导体和第二种导体连接得使每一个接触点上产生电势差能够相加。他把这种装置称为"电堆"，因为它是由浸在酸溶液中锌板、铜板和布片重复许多层而组成。他在《论不一样导电物质接触产生电》中介绍了他创造。电堆能产生连续电流，它强度数量级比从静电起电机能得到电流大，由此开始了一场真正科学革命。

8初级会计职称初级会计实务试题版本第8页法拉第1791年9月22日生在一个手工工人家庭,21岁时当上了戴维助手。法拉第所研究课题广泛多样，按编年次序排列,有以下各方面：铁合金研究（1818－1824）；氯和碳化合物（1820）；电磁转动（1821）；气体液化（1823，1845）；光学玻璃（1825－1831）；苯创造（1825）；电磁感应现象（1831）；不一样起源电同一性（1832）；电化学分解（1832年起）；静电学，电介质（1835年起）；气体放电（1835年）；光、电和磁（1845年起）；抗磁性（1845年起）；“射线振动思想”（1846年起）；重力和电（1849年起）；时间和磁性（1857年起）18他研究了奥斯特发觉电流磁作用，作出了一项重大发觉：磁作用方向是与产生磁作用电流方向垂直。法拉第还制成了一个电动机，证实了导线在恒定磁场内转动。法拉第坚信，电与磁关系必须被推广，假如电流能产生磁场，磁场也一定能产生电流。法拉第为此冥思苦想了十年。他做了许屡次试验结果都失败了。直到1831年年底，他才取得了巨大突破，他创造最原始发电机。奠定了当代电力工业基础。。9初级会计职称初级会计实务试题版本第9页

麦克斯韦1831年6月出生于英国爱丁堡，14岁在中课时期就发表了第一篇科学论文《论卵形曲线机械画法》，16岁进入爱丁堡大学学习物理，三年后，他转学到剑桥大学三一学院。在剑桥学习时，打下了扎实数学基础，为他尔后把数学分析和试验研究紧密结合创造了条件。麦克斯韦在总结前人工作基础上，引入位移电流概念，建立了一组微分方程。确定了电荷、电流（运动电荷）、电场、磁场之间普遍联络，麦克斯韦方程组表明，空间某处只要有改变磁场就能激发出涡旋电场，而改变电场又能激发涡旋磁场。交变电场和磁场相互激发就形成了连续不停电磁振荡即电磁波。麦克斯韦方程还说明，电磁波速度只随介质电和磁性质而改变，由此式可证实电微波在真空中传输速度，等于光在真空中传输速度。这不是偶然巧合，而是因为光和电磁波在本质上是相同。光是一定波长电磁波，这就是麦克斯韦创建光电磁学说。麦克斯韦依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人一系列发觉和试验结果，建立了第一个完整电磁理论体系，不但科学地预言了电磁波存在，而且揭示了光、电、磁现象本质统一性，完成了物理学又一次大综合。这一理论自然科学结果，奠定了当代电力工业、电子工业和无线电工业基础。

10初级会计职称初级会计实务试题版本第10页赫兹，德国物理学家，生于汉堡。十九岁入德累斯顿工学院学工程，因为对自然科学兴趣，第二年转入柏林大学，1885年任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年，担任波恩大学物理学教授。赫兹依据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器和一简单检波器来探测电磁波，赫兹在暗室远端墙壁上覆有可反射电波锌板，入射波与反射波重迭应产生驻波，他以检波器在距振荡器不一样距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器频率，又以检波器量得驻波波长，二者乘积即电磁波传输速度。正如麦克斯韦预测一样。电磁波传输速度等于光速。1888年，赫兹试验成功了。赫兹在试验时曾指出，电磁波能够被反射、折射和如同可见光、热波一样被偏振。由他振荡器所发出电磁波是平面偏振波，其电场平行于振荡器导线，而磁场垂直于电场，且二者均垂直传输方向。1889年在一次著名演说中，赫兹明确指出，光是一个电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年意大利马可尼开始。19，马可尼又成功将讯号送到大西洋彼岸美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人发展。赫兹试验不但证实麦克斯韦电磁理论，更为无线电、电视和雷达发展找到了路径。11初级会计职称初级会计实务试题版本第11页

1824年6月26日开尔文生于爱尔兰贝尔法斯特。原名W.汤姆孙。10岁时就进格拉斯哥大学预科学习。1845年毕业于剑桥大学，1846年受聘为格拉斯哥大学物理学教授1890～1895年任伦敦皇家学会会长。1877年被选为法国科学院院士。开尔文研究范围广泛，在热学、电磁学、流体力学、光学、地球物理、数学、工程应用等方面都做出了贡献。他一生发表论文多达600余篇，取得70种创造专利，

在电学方面，汤姆孙以极高明技巧研究过各种不一样类型问题，从静电学到瞬变电流。他揭示了傅里叶热传导理论和势理论之间相同性，讨论了法拉第关于电作用传输概念，分析了振荡电路及由此产生交变电流。他文章影响了麦克斯韦，后者向他请教，希望能和他研究同一课题，并给了他极高赞誉。1855年他研究了电缆中信号传输情况，处理了长距离海底电缆通讯一系列理论和技术问题。由汤姆孙和亥姆霍兹起主导作用在巴黎召开国际代表大会，和1893年在芝加哥召开另一次代表大会，正式采取伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位，这一新单位制，从此它们被普遍使用。

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杰克·S·基尔比，曾长久供职于美国著名德州仪器企业，出生于美国堪萨斯州，曾获美国伊利诺伊州电子工程学学士和威斯康星州电子工程学硕士。他从1947年开始从事消费类电子产品开发，1958年加入德州仪器企业，从事计算机集成电路研究和开发。1970年荣获美国国家科学奖章。1982年，他名字被写入了美国创造家名人堂，取得了与亨利·福特、爱迪生和怀特弟兄并列荣誉。他当前拥有六十多项美国专利，是电器和电子工程师协会组员。基尔比独自研究期间，渐渐形成一个天才想法：电阻器和电容器能够用与晶体管相同材料制造。另外，既然全部元器件都能够用同一块材料制造，那么这些部件能够先在同一块材料上就地制造，再相互连接，最终形成完整电路。他选取了半导体硅。集成电路取代了晶体管，为开发电子产品各种功效铺平了道路，而且大幅度降低了成本，它诞生，使微处理器出现成为了可能，也使计算机变成普通人能够亲近日常工具。集成技术应用，催生了更多方便快捷电子产品，比如常见手持电子计算器，就是基尔比继集成电路之后一个新创造。”。

基尔比获奖后对青年人尤其提议：

电子学是一项迷人领域，发展速度日新月异，未来机遇一如既往，提议投身其中，从头做起。13初级会计职称初级会计实务试题版本第13页

电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来新兴技术，二十世纪发展最快速，应用最广泛，成为近代科学技术发展一个主要标志。电子计算机发展经历四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展四个阶段特征第一代（1946~1957年）是电子计算机，它基本电子元件是电子管，运算速度为每秒几千次~几万次第二代（1958~1970年）是晶体管计算机。第三代（1963~1970年）是集成电路计算机。开始采取性能更加好半导体存放器，运算速度提升到每秒几十万次基本运算。第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机。运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。14初级会计职称初级会计实务试题版本第14页1.3信号传输与电子系统

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

信号执行完成系统最终任务光电管放大器显示器计数器激光测距电子系统15初级会计职称初级会计实务试题版本第15页信号：信息载体温度波动曲线16初级会计职称初级会计实务试题版本第16页1.3.2信号描述（1）信号源等效电路

（2）正弦电压信号(3)

模拟与数字信号时间和幅值均连续为模拟信号RiRSRSRi+VS-ISVmtωω0Vmπv(t)17初级会计职称初级会计实务试题版本第17页电信号源电路表示形式电子系统RS+-VS电压源等效电路电流源等效电路电子系统RSIS戴维宁诺顿转换18初级会计职称初级会计实务试题版本第18页电信时域与频域表示A.正弦信号时域频域信号及其频谱19初级会计职称初级会计实务试题版本第19页电信时域与频域表示B.方波信号时域频域满足狄利克雷条件，展开成傅里叶级数——直流分量其中——基波分量——三次谐波分量频谱：将一个信号分解为正弦信号集合，得到其正弦信号幅值随角频率改变分布，称为该信号频谱。20初级会计职称初级会计实务试题版本第20页电信时域与频域表示C.非周期信号傅里叶变换：经过快速傅里叶变换（FFT）可快速求出非周期信号频谱函数。非周期信号包含了全部可能频率成份离散频率函数周期信号连续频率函数非周期信号频域时域21初级会计职称初级会计实务试题版本第21页模拟信号和数字信号处理模拟信号电子电路称为模拟电路。模拟信号：在时间和幅值上都是连续信号。数字信号：在时间和幅值上都是离散信号。22初级会计职称初级会计实务试题版本第22页1.4放大电路基本知识输入电阻输出电阻电压放大模型电流放大模型

1.4.1模拟信号放大

1.4.2放大电路模型

1.4.3放大电路主要性能指标

增益互阻放大模型互导放大模型隔离放大电路模型频率响应及带宽非线性失真23初级会计职称初级会计实务试题版本第23页1.4放大电路基本知识1.4.1模拟信号放大

电压放大Vo=AVVi电流放大Io=AIIi互阻放大Vo=ARIi互导放大Io=AGVi

1.4.2放大电路模型uiuoAu电压放大+Vo-RSRiRL+VS-Ro+AV0Vi

-+Vi-24初级会计职称初级会计实务试题版本第24页要求RL»RORSISRSAISIiRiRLIoIi

电流放大要求Ri»Rs要求RO»RL要求RS»Ri25初级会计职称初级会计实务试题版本第25页

1.4.1模拟信号放大电压增益（电压放大倍数）电流增益互阻增益互导增益信号源负载26初级会计职称初级会计实务试题版本第26页

1.4.2放大电路模型放大电路是一个双口网络。从端口特征来研究放大电路，可将其等效成含有某种端口特征等效电路。信号源负载输入端口特征能够等效为一个输入电阻输出端口能够依据不一样情况等效成不一样电路形式27初级会计职称初级会计实务试题版本第27页

1.4.2放大电路模型——负载开路时电压增益1.电压放大模型——输入电阻——输出电阻由输出回路得则电压增益为由此可见即负载大小会影响增益大小要想减小负载影响，则希望…？

（考虑改变放大电路参数）理想情况28初级会计职称初级会计实务试题版本第28页

1.4.2放大电路模型其次，考虑到输入回路对信号源衰减理想有要想减小衰减，则希望…？29初级会计职称初级会计实务试题版本第29页电压放大模型电流放大模型

1.4.2放大电路模型关心输出电流与输入电流关系2.电流放大模型30初级会计职称初级会计实务试题版本第30页

1.4.2放大电路模型——负载短路时电流增益2.电流放大模型由输出回路得则电流增益为由此可见要想减小负载影响，则希望…？理想情况由输入回路得要想减小对信号源衰减，则希望…？理想31初级会计职称初级会计实务试题版本第31页

1.4.2放大电路模型3.互阻放大模型（自看）输入输出回路没有公共端4.互导放大模型（自看）5.隔离放大电路模型32初级会计职称初级会计实务试题版本第32页

1.4.3放大电路主要性能指标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参数。Au~USUi2.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内阻就是输出电阻UI33初级会计职称初级会计实务试题版本第33页3.增益

输入信号控制下将电源能量转换为信号能量能力。无量纲增益用对数表示

电压增益=20lg∣AV∣dB电流增益=20lg∣AI∣dB34初级会计职称初级会计实务试题版本第34页4.通频带fAuAum0.7AumfL下限截止频率fH上限截止频率通频带：fbw=fH–fL35初级会计职称初级会计实务试题版本第35页

1.4.3放大电路主要性能指标1.输入电阻36初级会计职称初级会计实务试题版本第36页

1.4.3放大电路主要性能指标2.输出电阻所以另一方法注意：输入、输出电阻为交流电阻37初级会计职称初级会计实务试题版本第37页

1.4.3放大电路主要性能指标3.增益反应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能力其中

“甲放大电路增益为-20倍”和“乙放大电路增益为-20dB”，问哪个电路增益大？四种增益惯用分贝（dB）表示38初级会计职称初级会计实务试题版本第38页

1.4.3放大电路主要性能指标4.频率响应及带宽（频域指标）A.频率响应及带宽电压增益可表示为在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续改变稳态响应，称为