模擬電子技術課件歡迎來到模擬電子技術課程。本課程將帶您深入探索電子世界的基礎知識和應用。讓我們一起踏上這段精彩的學習之旅。課程介紹課程目標掌握模擬電子技術的基本原理和應用方法。學習內容從基礎元件到復雜電路，全面了解模擬電子技術。實踐機會通過實驗和項目，將理論知識轉化為實際技能。職業發展為未來在電子工程領域的職業發展奠定堅實基礎。模擬電子技術概述定義模擬電子技術是處理連續變化信號的電子學分支。應用領域廣泛應用于音頻系統、傳感器、通信設備等領域。發展歷程從真空管到晶體管，再到集成電路，不斷革新。模擬信號和數字信號模擬信號連續變化的信號，如聲音、溫度等自然現象。數字信號離散的、有限狀態的信號，如計算機中的二進制數據。比較模擬信號精度高但易受干擾，數字信號抗干擾但需要更多帶寬。基本放大電路1輸入級接收微弱信號，進行初步放大。2中間級對信號進行進一步放大和處理。3輸出級提供足夠的功率，驅動負載。二極管和二極管等效電路二極管符號箭頭指向正向導通方向。開關模型簡化的二極管等效電路。電壓源模型更精確的二極管等效電路表示。二極管應用電路整流電路將交流轉換為脈動直流。鉗位電路限制信號電壓在特定范圍內。穩壓電路維持穩定的輸出電壓。正弦波發生電路1振蕩條件滿足幅度條件和相位條件。2反饋網絡提供正反饋，維持振蕩。3放大器補償電路損耗，保持振蕩。不同偏置方式1固定偏置簡單但溫度穩定性差。2自偏置利用發射極電阻提高穩定性。3分壓偏置穩定性好，應用廣泛。晶體管的基本工作原理3三個電極發射極、基極和集電極構成晶體管的三個主要部分。2PN結晶體管內部有兩個PN結，控制電流流動。1放大作用小信號控制大電流，實現信號放大。三種基本放大電路拓撲共射放大電路輸入阻抗中等，輸出阻抗高，電壓增益和電流增益都較大。共集放大電路輸入阻抗高，輸出阻抗低，電壓增益接近1，有較大電流增益。共基放大電路輸入阻抗低，輸出阻抗高，電壓增益大，無電流增益。共射放大電路分析電壓增益Av=-gm*RC，其中gm為跨導，RC為集電極電阻。輸入阻抗主要由基極電阻和發射極電阻決定。輸出阻抗近似等于集電極電阻RC。共集放大電路分析1電壓跟隨器輸出電壓跟隨輸入電壓變化，電壓增益接近1。2高輸入阻抗由于發射極跟隨器效應，輸入阻抗很高。3低輸出阻抗輸出阻抗低，適合驅動低阻抗負載。共基放大電路分析高頻特性共基放大電路在高頻下表現優異，適用于射頻電路。電流放大共基電路無電流放大作用，電流增益小于1。應用場景常用于高頻放大和阻抗變換電路中。功率放大電路1A類功放線性度高，效率低。2B類功放效率高，存在交越失真。3AB類功放A類和B類的折中方案。4C類功放效率最高，失真嚴重。差分放大電路平衡結構兩個完全相同的放大單元構成。抗干擾有效抑制共模干擾信號。溫度穩定對溫度變化不敏感。算術運算電路加法器實現多個信號的相加。減法器計算兩個信號的差值。乘法器實現兩個信號的相乘。除法器計算兩個信號的商。積分電路和微分電路積分電路輸出信號與輸入信號的積分成正比。常用于波形變換和濾波。微分電路輸出信號與輸入信號的變化率成正比。用于檢測信號的快速變化。濾波電路低通濾波器允許低頻信號通過，抑制高頻信號。高通濾波器允許高頻信號通過，抑制低頻信號。帶通濾波器只允許特定頻率范圍內的信號通過。帶阻濾波器抑制特定頻率范圍內的信號。振蕩電路1RC振蕩器簡單結構，適用于低頻。2LC振蕩器高頻應用，頻率穩定性好。3晶體振蕩器頻率極其穩定，常用于時鐘電路。多諧振蕩電路無穩態連續振蕩，不需要外部觸發。單穩態有一個穩態，需要外部觸發。雙穩態有兩個穩態，可在兩種狀態間切換。單穩態和雙穩態多諧振蕩電路單穩態常用于定時電路和脈沖整形。輸出一個固定寬度的脈沖。雙穩態用于數字存儲和開關控制。可以保持兩種穩定狀態之一。鎖相環電路1相位檢測器比較輸入信號與VCO輸出的相位差。2環路濾波器濾除高頻成分，產生控制電壓。3壓控振蕩器(VCO)根據控制電壓調整輸出頻率。電壓比較器電路功能比較兩個輸入電壓的大小。特點響應速度快，輸出為數字信號。應用用于A/D轉換、波形發生等電路中。操作放大器簡介1高增益開環增益通常大于100,000。2高輸入阻抗輸入電流極小，不影響信號源。3低輸出阻抗能夠驅動各種負載。4寬帶寬可處理從直流到高頻的信號。運放的基本應用電路反相放大器輸出信號與輸入信號相位相反，增益由反饋電阻決定。同相放大器輸出信號與輸入信號同相，增益大于1。電壓跟隨器輸出電壓等于輸入電壓，用于阻抗變換。運放的高級應用電路儀表放大器用于放大微弱差分信號，抗共模干擾能力強。有源濾波器利用運放實現各種濾波功能，性能優于無源濾波器。電壓控制電流源將輸入電壓轉換為與之成比例的輸出電流。模擬電子電路的設計1需求分析明確電路的功能和性能指標。2電路方案設計選擇合適的電路拓撲和元器件。3仿真驗證使用SPICE等工具