模拟电子技术基础笔记(1)

参考视频: 华成英 - 模拟电子技术基础 | 模拟电路 | 模电_哔哩哔哩_bilibili

第一章 绪论

1.1 电子系统的基本概念

1.2 模拟电子系统应用举例

1.3 电子技术的发展

1.4 课程的特点

1.5 如何学习

1.1 电子系统的基本概念

电路分析与电子技术的区别

电路分析:分析电路中的电磁现象,研究电路的基本规律和电路的分析方法的基本理论;是电子科学技术的重要理论基础之一。

电子技术:研究电子器件和电子系统的分析、设计及制造的工程实用技术。

模拟信号与模拟电路

电子电路中信号的分类:数字信号(离散性)、模拟信号(连续性)。大多数物理量为模拟信号。

模拟电路:对模拟信号进行处理的电路。最基本的处理是对信号的放大,各种放大电路。

放大的本质:能量的控制。 

电子器件:组成电路的基本物理单元。

无源器件(passive devices):特性与外加电源无关的电子器件,如电阻、电感、电容。

有源器件(active devices):特性与外加电源有关的电子器件(能够控制能量的元件),如二极管、三极管、场效应管等。其电气特性具有非线性特征。

电子信息系统(简称电子系统)组成

 

模拟电子系统的构成原则

1)必须满足系统的功能和性能指标的要求;

2)在满足系统的功能和性能指标要求的情况下,电路要尽量简单;

3)具有电磁兼容特性;

4)系统调试应简单方便,生产工艺尽可能简单易行。

电子电路:由电子器件按一定规律和功能要求组成的电路叫做电子电路(或简称电路)。

电子电路的分类

模拟电子电路:对模拟信号进行分析处理的电路。

数字电子电路:对数字信号进行分析处理的电路。

1.2 模拟电子系统应用举例

语音放大电路:输入为微弱小信号,有源元件控制电源使负载获得大信号,使得输出与输入小信号保持线性关系。放大电路是模拟电子电路研究的主要内容。

声波通过话筒转换为电波。RC(\large C_{1}\large R_{2})构成滤波器滤除杂音。通过集成放大电路(音频放大器)进行线性、不失真、成比例地放大。音量(放大倍数)可以通过滑动电阻\large R_{4}来调整。电波通过扬声器变成声音。

模拟电子技术基础笔记(1)_第1张图片

心电图放大器:将脉搏传感器提取的微弱信号进行放大并显示、打印。心电信号十分微弱,频率一般在0.5~100Hz之间,能量主要集中在17Hz附近,幅度大约在\large 10\mu V(胎儿)~\large 5mV(成人)之间,所需放大倍数约为500~1000倍。(抗干扰能力特别强的差分放大电路、反馈控制)

模拟电子技术基础笔记(1)_第2张图片

射频放大电路:射频是一种高频交流变化电磁波的简称,英文缩写为RF。在电磁波频率低于100kHz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,而电磁波频率高于100kHz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。(无线通信)

应用领域:通信系统(Telecommunication System)、控制系统(Control System)、测试系统(Testing System)、计算机(Computers)、家用电器(Family Electronic)、农业机械(Agriculture Machine)、生物医学工程(Biomedical Engineering)、航空航天技术(Spaceflight and Airplane)、现代智能交通(ITS)、汽车电子等。

1.3 电子技术的发展

很大程度上反映在元器件的发展上:

1947年:贝尔实验室制成第一只晶体管,特点体积小、功率低

1958年:集成电路IC

1969年:大规模集成电路LSI

1975年:超大规模集成电路VLSI

第一片集成电路只有4个晶体管,而1997年一片集成电路中有40亿个晶体管。有科学家预测,集成度还将按10倍/6年的速度增长,到2015年或2020年达到饱和。

电子技术的发展方向:超高集成度、超高速、片上系统、超高微细加工。

1.4 课程的特点

1)工程性

实际工程需要证明其可行性。强调定性分析。(读图,定性分析)

实际工程在满足基本性能指标的前提下总是容许存在一定的误差范围的。定量分析为“估算”。

近似分析要“合理”。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。(功能和性能,性能需更详细分析,注意细节)

电子电路归根结底是电路。不同条件下构造不同模型

2)实践性

常用电子仪器的使用方法;电子电路的测试方法;故障的判断与排除方法;EDA软件的应用方法。

1.5 如何学习 

1)掌握基本概念、基本电路和基本分析方法

基本概念:概念是不变的,应用是灵活的,“万变不离其宗”。

基本电路:构成的原则是不变的,具体电路是多种多样的。

基本分析方法:不同类型的电路有不同的性能指标和描述方法,因而有不同的分析方法。

2)辩证、全面的分析电子电路中的问题

根据需求,最适用的电路才是最好的电路。

要研究利弊关系,通常“有一利必有一弊”。

3)注意电路中常用定理(戴维南定理等)在电子电路中的应用

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