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* 模拟电子技术交流 1.0 引言 1.1 电子系统与信号 1.2 放大电路的基本知识 1.1 信号及其频谱 1. 信号 信号是信息的载体. 例如：声音信号可以传达语言、音乐或其他信息。 图像信号可以传达人类视觉系统能够接受的图像信息。 温度信号无法直接传递给电子系统，需先用温度传感器 把它转换为电信号，然后送到电子系统中去进一步处理。 2. 信号源 把物理量转换为电信号的传感器常作为信号源。 串联等效信号源：理想电压源和源电阻串联，如图1.1.4a所示。 并联等效信号源：理想电流源和源电阻并联，如图1.1.4b所示。 多级电子电路： 对某一级进行分析时, 前一级电路的输出信号是本级 的输入信号. 二者等效并可相互转换 3. 信号的表达方式、 基本特征 1). 正弦波电压信号 电压幅值与时间的函数关系曲线如图1.1.5所示 数学表达式 式中 正弦波信号常作为标准信号用来对模拟电子电路进行测试. 2) 周期性方波信号 时域波形图如图1.1.6a所示 时间函数表达式： 式中： 方波信号展开为傅立叶级数表达式： 式中： 4. 频谱 把一个信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号的幅值随角频度变化的分布，称为该信号的频谱。 方波信号的频谱图（频域方式）如图1.1.6b 周期信号的频谱由直流分量、基波分量以及无穷多项高次谐波分量组成. 频谱表现为一系列离散频率上的幅值，且随着谐波次数的递增，幅值υ(ω)的总趋势是逐渐减小的。 周期信号： 非周期信号： 5. 带宽 当选择适当的 （截止角频率）点把频率高端截断时，并不过多地影响信号的特性，保留的部分称为信号的带宽。 在一个周期内已包含信号的全部信息，任何重复周期都没有新的信息出现。如正弦信号和方波信号。 图1.1.3所示炉温度变化曲线(非周期性时间函数)的频谱函数如图1.1.7所示. 信号的频谱特性是电子系统有关频率特性的主要设计依据。 1.1.3 模拟信号和数字信号 1. 模拟信号 例如， 图1.1.2中 高温计输出电压波形和放大电路输出波形如 下图（图1.1.8）所示，两者均为模拟信号. 特点： 在时间上和幅值上均是连续的，在一定动态范围内可能取任意值。 模拟电路：处理模拟信号的电子电路. 图1.1.2中放大、滤波、电压/电流变换电路为模拟电路. 信号分类 按时间和幅值的连续性和离散性把信号分为四类： (1). 时间连续、数值连续; (2). 时间离散、数值连续; (3). 时间离散、数值离散; (4). 时间连续、数值离散; 讨论模拟电子电路的基本概念、基本原理、基本分析方法及基本应用。 例如，在图1.1.2所示电子系统中，送入微机的温度信号（模拟） 要先进行数字化转换，即离散化或量化处理。由微处理机输出的控制 信号要再进行数模转换. 1). 对模拟信号取样. 得时间离散而数值仍与模拟信号相应点一致的取样信号.如图1.1.9a所示 转换步骤： 时间离散，数值连续信号（取样信号） 2). 对取样信号进行数字化转换(由ADC实现). ADC输出的二进制编码值与相应的取样信号幅值呈一定最接近的比例关系，数值上全部为整数，如图1.1.9b所示. 3). 将微处理机输出的控制信号再转换为模拟形成(由DAC实现) (在某些应用中,该信号需用模拟滤波器进行滤波,以形成真正的时间连续,数值连续的模拟信号.) DAC输出的信号是时间连续,数值离散的信号,如图1.1.9c所示. 2. 数字信号 数字系统中运行的信号都是数字信号. 从时间函数波形看，数字信号只存在高、低两种电平的相互 转换，这两种电平分别代表了二元编码中的1 和0 。 e.g. 图1.1.10所示为一组数字信号 1.2 放大电路的基本知识 放大：通过放大电路实现的，最基本的模拟信号处理功能。 放大电路：构成其他模拟电路，如滤波、振荡、稳压等功能电路的基本单元电路。 1.2.1 模拟信号放大 传感器输出的电信号很微弱，既无法直接显示（a），也很难作进一步的分析处理（b）。 放大电路的一般符号： a）用数字仪表或传统指针式仪表显示，必须放大到数百毫伏量级； b）进行数字化处理（模数转换），必须放大到数伏量级。 *加热炉高温计输出电压仅有毫伏级； *细胞膜离子单通道电流只有皮安级。 放大电路的四种类型：. 1).电压放大电路. 只考虑放大电路的输出电压 与输入电压 的关系： 2).电流放大电路 3).互阻放大电路 放大电路输出电压 与输入电