模拟电子技术基础01绪论

模拟电子技术基础01绪论contents目录引言模拟电子技术基本概念常用电子元器件介绍基本放大电路原理及分析反馈在模拟电路中应用直流稳压电源设计实例总结与展望01引言

课程背景与意义电子技术的高速发展随着科技的进步，电子技术已成为当今信息社会的重要支柱，广泛应用于通信、计算机、控制等领域。模拟电子技术的地位模拟电子技术作为电子技术的基础，研究连续变化的模拟信号的处理与控制，对于电子系统的设计与实现至关重要。课程学习的意义通过学习模拟电子技术基础，可以掌握电子电路的基本原理、分析方法和设计技能，为后续专业课程的学习和工作实践打下坚实基础。12320世纪初，真空电子管的发明标志着电子技术的诞生，为无线电通信和广播电视的发展奠定了基础。真空电子管时期20世纪50年代，晶体管和集成电路的发明引领了电子技术的革命性变革，推动了电子设备的微型化和高性能化。半导体器件时期随着集成电路技术的不断发展，微电子技术成为现代电子技术的核心，推动了计算机、通信和消费电子等产业的飞速发展。集成电路与微电子技术时期模拟电子技术发展历程课程目标掌握模拟电子技术的基本概念、电路分析方法、设计技能和实践能力；培养分析问题和解决问题的能力；为后续专业课程的学习和工作实践打下基础。课程要求认真听讲、积极思考、勤于实践；掌握基本电路分析方法，如等效电路法、电路定理等；熟悉常用电子器件的特性和应用；具备一定的电路设计和实验技能。课程目标与要求02模拟电子技术基本概念信号是传递信息的物理量，可以是电压、电流、温度、压力等。信号定义系统定义信号与系统关系系统是由相互关联、相互作用的若干元素组成的具有特定功能的整体。信号是系统的输入和输出，系统对信号进行处理和变换。030201信号与系统概述模拟信号是连续变化的物理量，其取值在某一范围内可以有无穷多个。模拟信号数字信号是离散的物理量，其取值是有限个离散值。数字信号模拟信号和数字信号在传输、处理等方面有各自的特点和优势，二者之间可以通过模数转换和数模转换相互转换。区别与联系模拟信号与数字信号区别电子系统组成要素及功能产生或提供输入信号的装置或设备，如传感器、信号发生器等。对信号进行放大、滤波、变换等处理的电路或系统。传输信号的媒介或通道，如导线、光纤、电磁波等。接收并响应输出信号的装置或设备，如执行器、显示器等。信号源信号处理电路信号传输媒介负载03常用电子元器件介绍电容电容是一种能够储存电能的元件，其原理是利用两个导体之间的电场作用。电容在电路中常用于耦合、滤波、调谐等。电阻电阻是电路中用来控制电流大小的元件，其原理是依靠导体对电流的阻碍作用。电阻在电路中有着广泛的应用，如分压、限流、滤波等。电感电感是一种能够储存磁场能的元件，其原理是利用导体在磁场中的自感作用。电感在电路中常用于滤波、振荡、变压等。电阻、电容、电感原理及应用半导体是指电阻率介于金属和绝缘体之间的材料，如硅、锗等。半导体材料具有独特的电学性质，是制作电子器件的重要基础。半导体材料PN结是半导体器件的基本结构之一，由P型半导体和N型半导体接触形成。PN结具有单向导电性，是制作二极管、三极管等器件的基础。PN结半导体器件包括二极管、三极管、场效应管等。这些器件在电路中发挥着不同的作用，如放大、开关、稳压等。半导体器件分类半导体器件基础知识集成电路概念集成电路是一种将多个电子元器件集成在一起的微型电子部件，具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。集成电路分类根据集成度和功能不同，集成电路可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）等。集成电路应用集成电路广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域，是现代电子技术的重要组成部分。集成电路简介与分类04基本放大电路原理及分析增益输入电阻和输出电阻频带宽度失真度放大器性能指标评价方法表示放大器对信号的放大能力，通常用电压放大倍数、电流放大倍数或功率放大倍数来表示。表示放大器对不同频率信号的放大能力，通常以-3dB带宽来衡量。输入电阻决定了放大器从信号源吸取电流的大小，输出电阻则影响放大器带负载的能力。描述输出信号与输入信号相比的失真程度，包括线性失真和非线性失真。输入信号加在三极管的基极和发射极之间，引起基极电流的变化。信号输入基极电流的变化导致集电极电流发生更大的变化，从而实现信号的放大。信号放大放大后的信号从集电极和发射极之间取出，经过负载电阻形成输出电压。信号输出共射极放大电路工作原理共集电极放大电路（射极跟随器）输入电阻高、输出电阻低，具有电压跟随作用，常用于阻抗匹配和缓冲级。共基极放大电路高频特性好，适用于高频信号的放大，但输入电阻低、输出电阻高，电压放大倍数接近于1，不具有电压放大能力。共集电极和共基极放大电路特点05反馈在模拟电路中应用根据反馈信号在输出端采样方式的不同，可以分为电压反馈和电流反馈。电压反馈是反馈信号取自输出电压，而电流反馈是反馈信号取自输出电流。根据反馈网络与放大电路输入回路和输出回路的连接方式，可以分为串联反馈和并联反馈。串联反馈中，反馈信号与输入信号在放大电路输入端以电压形式比较，而在并联反馈中，反馈信号与输入信号在放大电路输入端以电流形式比较。可以通过瞬时极性法或微变等效电路法来判断反馈的类型。瞬时极性法是在放大电路的输入端加入一个瞬时极性为正的信号，然后依次检查各相关点的极性，最后判断出反馈的类型。微变等效电路法则是通过分析放大电路的微变等效电路，根据反馈网络与输入回路和输出回路的连接方式来判断反馈的类型。电压反馈和电流反馈串联反馈和并联反馈判断方法反馈类型及判断方法负反馈可以减小放大电路对元器件参数变化的灵敏度，从而提高放大倍数的稳定性。提高放大倍数的稳定性减小非线性失真展宽通频带改变输入电阻和输出电阻负反馈可以减小放大电路的非线性失真，使输出波形更接近输入波形。负反馈可以展宽放大电路的通频带，使得电路对不同频率的信号都有较好的放大效果。负反馈可以改变放大电路的输入电阻和输出电阻，从而改变电路对信号源和负载的匹配情况。负反馈对放大器性能影响振荡器的原理：振荡器是一种能够将直流电能转换为交流电能的装置，其基本原理是利用正反馈来产生自激振荡。正反馈的作用：在振荡器中，正反馈的作用是将输出信号的一部分或全部送回到输入端，与输入信号叠加后再送入放大电路进行放大。这样可以使得输出信号的幅度不断增大，直到达到稳定振荡状态。振荡条件：为了使振荡器能够产生稳定振荡，需要满足一定的振荡条件，包括相位平衡条件和振幅平衡条件。相位平衡条件是指反馈信号与输入信号的相位差应为2kπ（k为整数），以保证反馈信号能够正确地叠加到输入信号上。振幅平衡条件是指放大电路的放大倍数与反馈网络的反馈系数之积应大于1，以保证输出信号的幅度能够不断增大。振荡器的类型：根据振荡器的不同工作原理和电路结构，可以将其分为多种类型，如LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等。这些不同类型的振荡器在频率范围、稳定性、调谐方便性等方面各有特点。正反馈在振荡器中应用06直流稳压电源设计实例确定滤波电容为了减小整流后电压的脉动成分，需要选择合适的滤波电容。电容值的大小应根据负载电流和允许的纹波电压来计算。考虑整流二极管的参数在选择整流二极管时，需要考虑其最大反向工作电压、最大整流电流以及反向恢复时间等参数，以确保电路的正常工作。选择合适的整流电路类型根据电源需求和电路特点，选择半波整流、全波整流或桥式整流等电路类型。整流滤波电路设计思路确定限流电阻为了限制稳压管的工作电流，需要在其输入端串联一个限流电阻。电阻值的大小应根据稳压管的参数和电路需求来计算。考虑稳压管的散热问题由于稳压管在工作时会产生一定的热量，因此需要考虑其散热问题，以免影响电路的稳定性和可靠性。选择合适的稳压管根据电路需求和稳压精度要求，选择合适的稳压管。稳压管的稳定电压应略高于所需的输出电压。稳压管稳压电路设计要点在串联型可调稳压电源中，调整管起到调节输出电压的作用。因此，需要选择合适的晶体管作为调整管，并考虑其参数和散热问题。选择合适的调整管为了实现对输出电压的精确控制，需要设计取样电路来检测输出电压的变化，并将其反馈到调整管的基极。设计取样电路为了保护调整管和负载电路，需要设计过流保护、过热保护等保护电路，以确保电源的安全性和可靠性。考虑保护电路串联型可调稳压电源实现方法07总结与展望课程重点内容回顾模拟电子技术的基本概念、特点和分类电路分析方法和设计流程放大器、滤波器、振荡器等基本电路的原理和设计常用电子元器件的工作原理、特性和应用随着集成电路技术的不断发展，模拟电子设备的体积不断缩小，性能不断提高。微型化为了满足现代通信、雷达等领域的需求，模拟电子技术正向高频、宽带方向发展。高频化模拟电子技术与数字电子技术的融合越来越紧密，数字化已成为模拟电子技术发展的重要趋势。数字化人工智能、机器学习等技术的不断发展，为模拟电子技术