第01章 电路基础知识ppt课件.ppt

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1、第一章：电路基础知识本章内容：§1.1电子信号及频谱§1.2理想电路元件§1.3电压源与电流源§1.4电路定理/定律§1.5双口网络§1.6RC电路分析2021/7/291SchoolofPhysics,§1.1电子信号及频谱一、模拟信号与数字信号电子电路的信号（signal），是指随时间变化的的电信号，如电压（voltage）u(t)、电流（current）i(t)。根据信号在时间和幅值上是否连续，电子技术中将信号分为模拟信号（analogsignals）与数字信号（digitalsignals）。1、模拟量与数字量模拟量：在时间上和取值上连续的物理量，如：温

2、度、压力、距离和时间等。数字量：在时间上和取值上都是离散的物理量，如：自动生产线上的零件记录量，台阶的阶数等。2021/7/292SchoolofPhysics,2、模拟信号与数字信号tu(t)tu(t)高电平低电平上升沿下降沿模拟信号数字信号模拟信号：表示模拟量的信号，研究时要注重它对时间的变化规律；数字信号：表示数字量的信号，研究时要注重它的有无或出现次数，数字信号的出现时间一般由时钟信号控制，而取值的离散性更使数字信号在处理、存储和传输等方面比模拟信号有很多优势。2021/7/293SchoolofPhysics,模拟信号的基本类型：正弦信号：阶跃信号：冲

3、激信号：t0u(t)tu(t)0t(t)0(sinesignal)(stepsignal)(unitimpulsesignal)峰峰值峰峰值2021/7/294SchoolofPhysics,脉冲信号：一切非正弦信号tu(t)0脉冲信号特征参数：脉冲幅度Um：电压变化的最大值；重复周期T：相邻脉冲对应点之间的时间间隔，重复频率；上升时间tr：脉冲前沿（上升沿）中由0.1Um增加到0.9Um所需的时间；脉冲宽度τ：脉冲前沿0.5Um处到脉冲后沿0.5Um处的时间间隔；下降时间tf：脉冲后沿（下降沿）中由0.9Um减小到0.1Um所需的时间；占空比D：脉冲宽度与周

4、期的比值。2021/7/295SchoolofPhysics,3、模拟电路与数字电路处理模拟信号的电路称为模拟电路；处理数字信号的电路称为数字电路。由于处理的信号性质不同，两者在基本单元电路、分析方法、研究范围等各方面都不相同。模拟电路：晶体管工作在线性区，起放大作用；研究输出与输入信号之间的大小、相位、失真等方面的关系；基本电路元件：晶体管、场效应管、集成运算放大器；基本模拟电路：信号放大及运算(信号放大、功率放大）信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）数字电路：晶体管处于饱和状态或截至状态，起开关作用；研究输出与输

5、入信号间的逻辑关系（因果关系）；基本电路元件：逻辑门电路、触发器；基本数字电路：组合逻辑电路时序逻辑电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、脉冲整形电路）2021/7/296SchoolofPhysics,数字电路的优点：工作状态比模拟电路稳定；电路规则，种类少；易于大规模集成，数字电路集成规模远大于模拟电路；易于采用EDA工具进行分析与设计；数字电路和数字信号应用远超过模拟电路和模拟信号。模拟电路的优点：在很高工作频率的信号还只能由模拟电路处理，因为数字电路的工作速度不够；数字电路不能完成微弱信号的放大；与物理世界的接口，我们经常接触的物理量是模拟的，即使采用数字信

6、号处理，也必须经过一定的模拟信号处理；与传输介质接口，信号在各种传输介质中的传播，因为主要是载波传输，主要应用模拟信号；易于实现各种非线性电路，如相乘器（混频器）等；在模拟－数字混合系统，模拟电路的性能影响整个系统的性能。2021/7/297SchoolofPhysics,模拟信号与数字信号的转换A/D转换器模拟电路模拟信号模拟信号D/A转换器数字电路数字信号数字信号2021/7/298SchoolofPhysics,电子电路的分类元器件类型元器件工作状态元器件参数与时间的关系电路的物理尺寸与工作波长之间的比电路中传输信号的种类本课程研究的主要对象：线性、时不变

7、、集总参数电路电子管双极型MOSGaAs线性非线性时变时不变集总参数分布参数模拟抽样数据数字具体电路2021/7/299SchoolofPhysics,二、信号的频谱（frequencyspectrum）信号时域（timedomain）表述：以时间(t)为横坐标表示信号频域（frequencydomain）表述：以角频率(ω)为横坐标表示信号t0u(t)ωu(ω)0UmUmωφ(ω)0φ0时域表述频域表述振幅谱相位谱(amplitudespectrum)(phasespectrum)2021/7/2910SchoolofPhysics,信号的频谱：将一个信号分解

8、成正弦信号的集合，得到这