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电路与模拟电子技术课件PPT

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目录

壹

基础电路理论

贰

模拟电子元件

叁

放大器原理与应用

肆

信号处理技术

伍

模拟电路设计

陆

电路故障诊断与维护

基础电路理论

第一章

电路的基本概念

电路由电源、导线、开关和负载等基本元件组成，是电流流通的路径。

电路的组成

电路的工作原理基于电荷的移动，通过导体形成闭合回路，实现电能的传输和转换。

电路的工作原理

电路按照功能和结构可以分为串联电路、并联电路和混合电路等类型。

电路的分类

电路定律与定理

基尔霍夫电流定律指出，流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

01

基尔霍夫电压定律表明，在任何闭合回路中，电压的代数和等于零。

02

欧姆定律定义了电阻器两端电压与通过它的电流之间的关系，即V=IR。

03

戴维宁定理允许将任何线性双端网络简化为一个等效的电压源和一个等效的电阻。

04

基尔霍夫电流定律（KCL）

基尔霍夫电压定律（KVL）

欧姆定律

戴维宁定理

电路分析方法

KCL指出，在任何电路节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，是电路分析的基础。

基尔霍夫电流定律（KCL）

节点电压法通过选择节点电压作为未知量，利用KCL和电路元件的伏安特性来求解电路问题。

节点电压法

KVL表明，在任何闭合电路回路中，电压的代数和为零，即所有电压降的总和等于所有电压升的总和。

基尔霍夫电压定律（KVL）

01

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电路分析方法

网孔电流法是基于KVL，通过设定网孔电流作为未知量，来分析复杂电路中各元件的电流分布。

网孔电流法

叠加定理允许我们将一个复杂电路分解为多个简单电路，每个简单电路只包含一个独立源，从而简化分析过程。

叠加定理

模拟电子元件

第二章

电阻、电容和电感

电阻是限制电流流动的元件，广泛应用于电路中控制电流大小，如LED灯串联电阻限流。

电阻的基本概念和应用

01

电容储存电荷，用于滤波、耦合等，例如在电源供应中用于平滑电压波动。

电容的工作原理和功能

02

电感器储存能量于磁场中，常用于滤波、阻抗匹配，如在开关电源中作为储能元件。

电感的特性和电路作用

03

半导体器件

二极管允许电流单向流动，常用于整流和信号调节，如在电源适配器中将交流电转换为直流电。

二极管的工作原理

FET利用电场效应控制导电通道，具有高输入阻抗，常用于模拟电路中的信号放大和开关控制。

场效应晶体管(FET)

晶体管通过控制电流来放大信号，广泛应用于放大器和开关电路，例如在收音机中放大音频信号。

晶体管的放大作用

功率电子元件

功率晶体管用于放大电路中，能够处理较大电流，如用于开关电源和电机驱动。

功率晶体管

可控硅是一种高功率半导体器件，广泛应用于电力控制和变频器中，实现电流的精确控制。

可控硅（晶闸管）

整流二极管用于将交流电转换为直流电，是电源供应和变频器中不可或缺的元件。

整流二极管

功率二极管在电路中起到单向导电的作用，常用于高压和大电流的场合，如逆变器和电源适配器。

功率二极管

放大器原理与应用

第三章

放大器的基本概念

放大器是一种电子设备，用于增加信号的幅度，常用于音频设备和通信系统中。

放大器的定义

放大器通过晶体管或电子管等元件，利用信号控制电流或电压，实现信号的放大。

放大器的工作原理

根据功能和结构，放大器分为晶体管放大器、运算放大器等多种类型，各有其特定应用。

放大器的分类

常用放大器电路

晶体管放大器利用晶体管的电流放大作用，广泛应用于音频放大、信号处理等领域。

晶体管放大器

运算放大器是一种高增益的差分放大器，常用于信号的加减、积分、微分等模拟运算。

运算放大器

场效应管放大器以其高输入阻抗和低噪声特性，在射频放大和精密测量中得到应用。

场效应管放大器

放大器的频率响应

放大器在低频时增益下降，通常通过增加耦合电容来改善低频响应。

低频响应特性

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02

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高频时放大器易受寄生电容影响，设计时需考虑带宽和截止频率。

高频响应特性

为改善放大器的频率响应，常用技术包括RC补偿和反馈网络设计。

频率补偿技术

例如，音频放大器设计中，频率补偿技术确保了从低音到高音的平滑过渡。

实际应用案例

信号处理技术

第四章

滤波器设计原理

滤波器的基本概念

滤波器是电子电路中用于分离不同频率信号的装置，它允许特定频率范围的信号通过，同时阻止其他频率信号。

01

02

低通滤波器设计

低通滤波器允许低频信号通过，阻止高频信号，广泛应用于信号去噪和音频处理。

03

高通滤波器设计

高通滤波器允许高频信号通过，阻止低频信号，常用于信号增强和高频信号的提取。

04

带通滤波器设计

带通滤波器只允许特定频带内的信号通过，常用于通信系统中特定频道信号的选择和提取。

调制与解调技术

相位调制(PM)

幅度调制(AM)

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P