第 1 章绪论

《电子技术基础》精品课程

第 1 章绪论


目录主要教学内容

电子技术的应用

课程性质及特点

主要教学环节

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电子技术发展简史

初识模拟电子技术


主要教学内容

模拟电子技

术电子元器件

电子电路及其应用

二极管三极管集成电路… …

放大电路（※ ※ ）滤波电路（ ※ ）电源电路（ ※ ）… …

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电子技术发展简史

电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始

发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，

应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重

要标志。

电子技术的发展主要经历了四个阶段：

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四个阶段分别是：

第一阶段：以电子管为核心的第一代电子产品；

第二阶段：二十世纪四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。


第三阶段：二十世纪五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。

第四阶段：集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高

稳定、智能化的方向发展。


计算机发展史中的超级古董

【超级古董之一】

世界第一台机械式加法计算机 (1642年 )


【超级古董之二】

1674 年发明的乘法计算机


年研制的差分机

【超级古董之三】

182

2


年研制的分析机

【超级古董之四】

183

4


【超级古董之五】

1936 年制造的手摇式机械计算机


【超级古董之六】

电动机械式计算机 (1930

年 )


【超级古董之七】

1941 年研制的 Z-3 型计算

机


【超级古董之八】

1943 年 12 月，“巨人”计算机运

行


【超级古董之九】

（ 1946 年 2月 14日）


电子技术的应用

一．在信号检测方面的应用

压力、温度、水位、流量等的测量与调节

电子仪器

… …

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二．在汽车电子方面的应用

汽车电

子

电源

发动机控制

行驶装置

报警与安全装置

旅居性

仪表

娱乐通讯

点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁……安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊……空调控制、动力窗控制

里程表、数字式速度表、出租车用仪表……

收音机、汽车电话、业余电台


ElectricVehicel

EV？


21 世纪绿色环保汽车 EV

高效率

无废气排放（零排放）

安全

舒适

可靠


课程性质：专业技术基础课课程特点：

本课是电类一切后续课程的基础，是学习数字电路、数字信号处理、信号与系统等一些课程的基础。学时少、内容多、不能轻视。

内容丰富，技术更新快，紧密联系实际，应用非常广泛。

课程性质及特点

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主要教学环节课堂教学紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解题方法和技巧。

习题独立完成作业，按时交作业。

实验注意理论联系实际，掌握常用仪器、仪表的使用方法，验证与探索相结合。

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初识初识模拟电子技术

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在这部分内容中，需要同学们清楚以下几个问题：

1. 什么是“电子系统”？

2. 电子系统中所说的“信号”是指什么？

3. “放大”的概念是模拟电子技术中一个极

其重要的基本概念！

4. 电子电路的频率响应及带宽的概念是怎样

的？


一．电子系统与信号

1. 什么是电子系统？

所谓“电子系统”，通常是指由若干相互联接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体。【见教材 P1 】

注：电子系统在绝大多数情况下必须和物理系统相结合，才能构成完整的实用系统。


2. 信号及其频谱

（ 1）信号

信号是信息的载体。【见教材 P4 】

如：声音信号、图象信号等等。

非电信号相应传感器电信号电子系统

为一般化起见，常把传感器作为信号源处理。


等

效

（ 2）信号源的等效电路【见教材 P5 图 1.1.4 】

SI

电流源

Rs

RiRsSV

电压源

Ri

+

-

电子系统电子系统

当 Rs《 Ri 时更适用；当 Rs》 Ri 时更适用；


（ 3）频谱

在信号处理时，正弦波信号经常作为标准信号用来对模拟电子电路进行测试。


（ 3）频谱


正弦波信号： v(t)=Vmsin(ωt+θ)

当ω＝ 0 时， V=Vmsinθ ，为直流电压信号。

当 Vm 、ω、 θ都为已知常数时，信号中不

再含任何未知信息，可见正弦波是最简单的信号。


（ 3）频谱


正弦波信号： v(t)=Vmsin(ωt+θ)

当ω＝ 0 时， V=Vmsinθ ，为直流电压信号。

当 Vm 、ω、 θ都为已知常数时，信号中不再含任何未知信息，可见正弦波是最简单的信号。

把一个信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值随角频率变化的分布，称为该信号的频谱。

定义：


3. 模拟信号和数字信号

（ 1）模拟信号【Analog Signal 】

定义：在时间上与数值上都连续的信号。

模拟信号波形： u

模拟信号波形t

最常见的模拟信号波形就是正弦波。 t

正弦波形

u


（ 2）数字信号【Digital Signal 】

定义：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。

数字信号波形：

对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。

数字电路

u

数字信号波形t

1 001 1

数字电路跟模拟电路相比在对于信号的传输、存储、处理方面有很大优势。


放大是最基本的模拟信号处理功能。

二．放大电路的基本知识

模拟电子中研究的最主要电路：放大电路

这里的“放大”是指把微小的、微弱的信号不失真的进行放大。

所谓“不失真”就是保证原来的形状、基本参数等不变。

具有放大特性的电子设备：收音机、电视机、手机、扩音器等等。


【举例】：收音机接收广播信号

广播电台

感应前置放大器

电压放大

中间放大器

（

（

功率放大器

天线

扬声器

属于交流放大！


一般来说，放大电路就是一个双端口网络。

iV oV

oI

放大电路（放大器）SV

+

-

Rs

+

-

+

-

RL

iI

信号源负载【见教材 P11 图 1.2.1 】

SV 信号源电压

iV 输入电压

oV 输出电压

Rs 信号源内阻RL 负载电阻

iI 输入电流

oI 输出电流


放大电路的分类：【参见教材 P11 】

分类标准——根据放大电路输入信号的条件和输出信号的要求分类。

VA

四种类型：

① 电压放大对应有一个电压放大倍数，称为电压增益，常用符号，表示为：

i

oV V

VA


② 电流放大

对应有一个电流放大倍数，称为电流增益，常用符号，表示为：iA

④ 互导放大

③ 互阻放大对应有一个互阻增益，表示为：

对应有一个互导增益，表示为：

i

o

I

IA

＝i

i

o

I

VAR

i

o

V

IAG

不太常用，了解即可


放大电路的主要性能指标：【参见教材 P16 】

性能指标是衡量放大电路品质优劣的标准，同时由这些指标还要来决定放大电路的适用范围。

这里主要讨论

输入电阻

输出电阻

增益

频率响应


1. 输入电阻 Ri

iV oV

oI


+

-

Rs

+

-

+

-

RL

iI

Ri

i

ii I

VR

＝

Ri决定了放大电路从信号源吸

取信号幅值的大小，即它决定了放大电路对信号源的要求。

一般情况下，要求 Ri>Rs

【参见教材 P16 图 1.2.5 】


2. 输出电阻 Ro

LRVI

VR

0o

oo

s＝＝

Ro 的求法：将信号源短路，即 =0 ，但保

留 Rs ；且负载 RL两端开路，即 RL=∞时

SV

iV oV

oI


+

-

Rs

+

-

+

-

RL

iI

Ro【参见教材 P17 图 1.2.6 】

×

×

短路开路


3. 增益

实质上就是输出对输入的放大倍数。

i

oV V

VA

i

o

I

IA

＝i

i

o

I

VAR

i

o

V

IAG

①

②

③

④

——电压增益

——电流增益——互阻增益

——互导增益

无量纲

无量纲

量纲 :Ω

量纲 :S


在工程上常用以 10 为底的对数增益表达，其基本单位为 B（贝尔， Bel ），平时用它的十分之一单位 dB（分贝， decibel的缩写）。


在工程上常用以 10 为底的对数增益表达，其基本单位为 B（贝尔，Bel ），平时用它的十分之一单位 dB（分贝， decibel的缩写）。

dB lg20

d 20lg

I

V

A

BA

电流增益＝

电压增益＝

用分贝表示的电压增益和电流增益如下：

由于功率与电压（或电流）的平方成比例，因此功率增益表示为：

功率增益＝ 10lgAP】【

i

o

P

PAP


用对数方式表示放大电路增益的原因：

（ 1）当用对数坐标表达增益随频率变化的曲线时，可大大扩大增益变化的视野；

（ 2）计算多级放大电路的总增益时，可将乘法化为加法进行计算。

这两点原因有助于简化电路的分析和设计过程。


4. 频率响应

指在输入正弦信号情况下，输出随频率连续变化的稳态响应。

)()( VV AA

式中： ω—— 信号的角频率；

AV (ω) ——幅频响应；

Ψ(ω) ——相频响应；


波特图：

VA

VAlg20lgf20

f/Hz

60

0 fL fH

带宽 BW

fL——下限频率 fH——上限频率带宽 BW＝ fH- fL

通常 fL« fH ∴有 BW≈ fH

倍10003lg60lg20 VVV AAA 例：


针对本门课程对同学们的希望：

理论＋实践＝学有所成！

+ ＝

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