《模拟电子线路》第5章-杨凌
模拟电子技术基础简明教程(第三版)杨素行 PPT课件 第五章PPT课件
结论：引入负反馈后，放大倍数的稳定性提高了
(1 + AF) 倍。
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例：在电压串联负反馈放大
电路中，
A 105，R1 2 k
RF 18 k ① 估算反馈系数 F 和反馈深度 (1
A F
图
)；
5.1.4(a)
② 估算放大电路的闭环电压放大倍数 Af；
③ 如果开环差模电压放大倍数 A 的相对变化量为
±10%，此时闭环电压放大倍数 Af 的相对变化量等于多少？
解：① 反馈系数
F
U f U o
R1 R1 RF
2 0.1 2 18
反馈深度
1 A F 1 105 0.1 104
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② 闭环放大倍数
.
.
A 105
Af 1 A F 104 10
③ Af 的相对变化量
因为差模输入电压等
于输入电压与反馈电压之
-
差，反馈增强了输入电压，
-
所以为正反馈。
-
(b)负反馈
(a)正反馈
图
反馈信号削弱了输入 信号，因此为负反馈。
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二、直流反馈和交流反馈
(a)直流负反馈
(b)交流负反馈
图 直流反馈与交流反馈
直流负反馈可稳定静态工作点，交流负反馈用以改
善放大电路的性能。
5.3.2 利用关系式 X f X i 估算闭环 电压放大倍数
放大电路的闭环电压放大倍数：
深度负反馈放大电路的闭
环电压放大倍数：
而 F
X X
f o
所以 XXoi
X X
o f
A f
X o X i
A f
电路与模拟电子技术基础杨凌主编答案
电路与模拟电子技术基础杨凌主编答案填空题1、 pn结中内电场阻止_的扩散，推动_的漂移运动。
2、 bjt工作在压缩区时，其发射结处在_偏置，erf处在_偏置。
3、射极输出器的输入信号从极间输入，而输出是从极间取出。
因此，射极输出器是一个共极放大器。
4、甲类功放bjt的.导通角为 ;乙类功放bjt的导通角为 ;甲乙类功放bjt的导通角为 ;5、若两个输入信号电压的大小，极性，就称为差模输入信号。
6、为了平衡放大器的工作点，应当导入负反馈;为了平衡放大器的性能，应当导入负反馈。
7、自激振荡电路主要由放大器和反馈电路两部分组成，前者要求有足够的放大倍数，后者要求反馈信号与输入信号同相。
8、在电感意见反馈三点式振荡器中，bjt c-e极间的电路元件就是电感 ;b-e极间的电路元件就是电感 ;c-b极间的电路元件就是电容。
9、已知某放大电路电压放大倍数的频率特性为_表明其下限频率为)10_，上限频率为，10f(1j)(1――j6)f10中频的电压增益为_ 60 _db，输出电压与输入电压在中频段的相位差为__-° _ 。
10、在双端输出、双端输入的理想差分压缩电路中，若两个输出电压 dui1 = dui2，则输入电压 duo = 0 。
若 dui1 = + mv，dui2 = + mv，则所述差动压缩电路的输出差模电压 duid = ，差模输出信号分别为 duid1 = - ，duid2 = ，共模输出信号 duic = 。
11、功率放大电路的最大输出功率是在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的。
答案1、多子，少子;2、正向，逆向;3、b-c， e-c， c;4、，，>θ<;5、相等，相反;6、直流，交流;7、放大器，反馈电路，同相;8、电感，电感，电容;9、10 hz， hz，60 db，-°;10、0， mv， mv，- mv， mv;11、最大交流功率。
几种特殊模拟信号的预处理方法
几种特殊模拟信号的预处理方法张娟【摘要】控制系统逐步由模拟系统向数字系统转变，对控制系统的精确度提出了更高的要求。
提高模/数转换的精确度显得至关重要。
介绍三种特殊模拟信号(电流型信号、交流电压信号、小电压信号)的预处理方法，这些信号经过滤波、分压限幅、信号放大等预处理，消除杂波干扰，增加信号的驱动能力和抗干扰能力，提高信噪比。
这些方法经过工程验证，已成功运用，信号稳定。
%In control systems,analog systems are gradually converted to digital systems,which requires higher accuracy of A/D conversion for the control systems. Three kinds of special analog signal pretreatment methods are introduced in the paper, such as current signal,AC voltage signal and small voltage signal. These signals went through pretreatment such as filtering,dis⁃tributing voltage amplitude limiting and signal amplification. Therefore,noise jamming was eliminated,and the driving and anti⁃interference ability of signals were increased to improve the signal to noise ratio. These methods were verified by engineering practice and were successfully used. These signals are stable.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】3页(P85-86,90)【关键词】模拟信号;A/D 转换;预处理;信噪比【作者】张娟【作者单位】中国航空计算技术研究所，陕西西安 710068【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-340 引言无论是工业控制还是航空、航天以及军事领域，计算机正逐步成为控制系统的核心部件，尤其那些对精确度要求高的系统，例如瞄准目标、着陆范围、油量计算等等都对控制系统提出了更高的要求。
模拟电子线路课程设计
模拟电子线路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解模拟电子线路的基本概念，掌握常用电子元器件的原理与功能；2. 学会分析简单的模拟电子电路，了解其工作原理与性能特点；3. 掌握模拟电子线路的设计方法，能运用所学知识解决实际问题。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够正确搭建和调试模拟电子线路；2. 培养学生运用电路仿真软件进行模拟电子线路设计与分析的能力；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能够共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的学习态度；2. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神，增强自信心；3. 培养学生关注社会发展，认识到电子技术在生活中的应用和价值。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，旨在培养学生的实际操作能力和创新设计能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具备一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但理论知识相对薄弱。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，鼓励学生自主探究和团队合作，提高学生的综合能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 理论知识学习：- 电子元器件原理与功能，包括电阻、电容、二极管、三极管等；- 模拟电子电路基本原理，如放大器、滤波器、振荡器等；- 电路分析方法，如等效电路、交流分析、直流分析等。
对应教材章节：第一章至第四章。
2. 实践操作：- 电路搭建与调试，以教材中的典型电路为例，进行实际操作；- 电路仿真软件应用，如Multisim、Proteus等，进行电路设计与分析；- 课程设计任务，分组进行模拟电子线路设计与展示。
对应教材章节：第五章、第六章。
3. 研讨与拓展：- 结合教材内容，进行课堂讨论，深入理解电路原理；- 分析实际应用案例，了解模拟电子线路在现代科技领域的应用；- 鼓励学生进行创新设计，提高学生的综合运用能力。
《模拟电子线路》课件
元件参数优化
元件参数优化
在模拟电子线路中，元件参数的选择对电路性能具有重要影响。通过优化元件参数，可以 提高电路性能、减小功耗和减小体积。
电阻优化
电阻是模拟电子线路中常用的元件，其阻值和功率等参数的选择对电路性能有直接影响。 优化电阻参数，如选用高精度、低温度系数的电阻，可以减小电路误差和提高稳定性。
电路板制作
将PCB板图交给工厂制作电路 板。
电路原理图设计
根据设计要求，使用电路设计 软件绘制电路原理图。
PCB板设计
使用PCB设计软件，将电路原 理图转换为PCB板图。
元件焊接与组装
将采购的元件焊接到电路板上 ，完成电路板的组装。
电路调试与测试
电源检查
检查电源是否正常，确保电源电压符 合要求。
02
电路性能改进
电源效率改进
在模拟电子线路中，电源效率是一个重要的性能指标。通 过改进电源效率，可以减小功耗和减小散热问题。
信号质量改进
信号质量是模拟电子线路中的关键性能指标之一。通过改 进信号质量，可以提高电路的信噪比和减小失真。
动态性能改进
动态性能是模拟电子线路中衡量电路快速响应能力的指标 。通过改进动态性能，可以提高电路的响应速度和减小超 调和振荡。
特点
模拟电路能够实现信号的放大、滤波 、转换等功能，具有高精度、低噪声 、稳定性好等优点，广泛应用于通信 、音频、图像处理等领域。
模拟电子线路的应用
01
02
03
通信系统
模拟电子线路在通信系统 中主要用于信号的发送、 接收和处理，如调制解调 器、滤波器等。
音频处理
模拟电子线路在音频处理 中主要用于信号的放大、 滤波和音效处理，如音频 功放、音响设备等。
(完整版)高频电子线路第5章习题答案
第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。
[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。
5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW 。
[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。
5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯，载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。
[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。
5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。
模电-电子线路线性部分第五版-主编-冯军-谢嘉奎第五章课件
第 5 章 放大器中的负反馈
判断反馈极性 — 采用瞬时极性法
用正负号表示电路中各点电压的瞬时极性，或用箭头表示
各节点电流瞬时流向的方法称瞬时极性法。
xi
xi A
xo
xf
kf
▪设 vi 瞬时极性为
经 A 判断 vo
？ ？
经
kf
判断
xf
？ ？
▪比较 xf 与 xi 的极性 ( xi = xi - xf )
5.2.3 改变输入、输出电阻
输入电阻
ii
▪ 串联反馈 基放输入电阻 Ri vi / ii 环路增益 T vf / vi Akf
++
Rs
v-i Ri A
vs+ -
vi
+
-
vf -
kf
xo
反馈电路输入电阻：
Rif
vi ii
vi vf ii
vi viAkf ii
vi ii
(1
Akf
)
Ri F
由图
i (v Ast xs ) / Ro xs xf kf v
xf
放 - Ast xs
得
Rof
v i
Ro 1 Astkf
Ro Fst
反馈 网络
RL v+- o
i + v -
结论 引入电压反馈，反馈越深，输出电阻越小，vo 越稳定。
第 5 章 放大器中的负反馈
▪ 电流反馈
Ro ：考虑反馈网络负 载效应后，基放输出电阻。
5.2.2 减小增益灵敏度(或提高增益稳定性)
定义
SA Af
Af / Af A/ A
A Af
Af A
《模拟电子线路》课程教学大纲
模拟电子线路Analogue Electronic Circuits一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分： 4学分课程总学时：64学时，其中讲课： 64学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：电路分析基础适用专业：电子信息类教材：模拟电子技术，清华大学出版社，郭业才等，2011年第1版开课单位：电子与信息工程学院二、课程性质、教学目标和任务电子信息技术是现代高科技的重要方面，模拟电子技术是其中重要分支。
本课程是电子与电气信息类专业的主要的专业基础理论课程，也是必修课程，通过学习掌握模拟电子电路的基本工作原理，掌握实际系统及网络的电原理图分析，初步掌握模拟信号产生处理与变换及电源线路的设计方法，重在提高学生分析问题和解决问题的能力，为后续的课程打下基础。
课程教学采取理论联系实践的原则。
三、教学内容和要求1、半导体基础（8学时）（1）了解半导体的导电机理、PN结及其特性；（2）掌握晶体二极管的工作原理和特性、稳压管的特性；（3）掌握三极管的原理、电流分配关系以及主要参数，晶体管的三个工作区域（截止区、放大区、饱和区）；（4）了解场效应管的类型，掌握场效应管的工作原理、特性和参数（管型）。
（5）了解半导体器件的加工工艺。
重点：PN结机理、二极管特性、稳压管、三极管的工作原理；难点：三极管的工作原理。
2、基本放大电路与多级放大电路（12学时）（1）理解并掌握双极型晶体管和MOS场效应管组成的三种基本组态放大器的电路组成、工作原理、静态和动态分析方法以及主要的性能特点；（2）掌握图解分析法和等效电路分析法。
共射h参数等效模型；（3）理解放大器的增益、输入输出阻抗，了解频率响应的概念和基本分析方法；了解波特图、高频等效 模型；（4）了解共集电路与共基电路的分析及比较；（5）熟悉多级放大器的工作原理和分析方法，熟悉多级放大电路的耦合的特点，掌握温度漂移及静态工作点稳定电路的分析。
重点：图解分析法和等效电路分析法、静态工作点及其稳定电路；难点：等效电路分析法和多级放大电路。
大连理工大学《模拟电子线路实验》实验报告
网络高等教育《模拟电子线路》实验报告学习中心：咸阳远程网络教育学校奥鹏学习中心层次：高中起点专科 .专业：电力系统自动化技术 .年级： 2015 年春季 .学号 161586128155 .学生姓名：惠伟 .实验一常用电子仪器的使用一、实验目的1．了解并掌握模拟电子技术实验箱的主要功能及使用方法。
2．了解并掌握数字万用表的主要功能及使用方法。
3．学习并掌握 TDS1002 型数字存储示波器和信号源的基本操作方法。
二、基本知识4．简述模拟电子技术实验箱布线区的结构及导电机制。
答：模拟电子技术试验箱布线区：用来插接元件和导线，搭建实验电路。
配有 2 只 8 脚集成电路插座和 1 只 14 脚集成电路插座。
结构及导电机制：布线区面板以大焊孔为主，其周围以十字花小孔结构相结合，构成接点的连接形式，每个大焊孔与它周围的小孔都是相通的。
5．试述NEEL-03A型信号源的主要技术特性。
答： NEEL-03A 型信号源的主要技术特性：①输出波形：三角波、正弦波、方波、二脉、四脉、八脉、单次脉冲信号；②输出频率：10Hz~1MHz 连续可调；③幅值调节范围：0~10VP-P 连续可调；④波形衰减：20dB、40dB；⑤带有 6 位数字频率计，既可作为信号源的输出监视仪表，也可以作外侧频率计用。
注意：信号源输出端不能短路。
6．试述使用万用表时应注意的问题。
答：应注意使用万用表进行测量时，应先确定所需测量功能和量程。
确定量程的原则：①若已知被测参数大致范围，所选量程应“大于被测值，且最接近被测值”。
②如果被测参数的范围未知，则先选择所需功能的最大量程测量，根据初测结果逐步把量程下调到最接近于被测值的量程，以便测量出更加准确的数值。
如屏幕显示“1”，表明已超过量程范围，须将量程开关转至相应档位上。
三、预习题1．正弦交流信号的峰-峰值=2×峰值，峰值2．交流信号的周期和频率是什么关系？ 答：互为倒数，f=1/T ，T=1/f 。
《模拟电子线路》第1章杨凌
史上最重要的里程碑。
1939年,约翰· 阿塔那索 夫(John Atanasoff)和克里福 德· 贝里(Clifford Berry)研制 制成功了世界上第一台电子 计算机—ABC。它有300多 个电子管，用电容充当存储
器，采用二进制计数，每15
秒完成1个计算操作。 图1.1 ABC
§1.1 引言
教材及参考书籍
1.《模拟电子线路》 杨凌编著 机械工业出版社，2007年第1版
2.《模拟电子技术基础》华成英 童诗白主编 高等教育出版社，
2006年第4版 3.《电子技术基础》(模拟部分) 康华光主编 2006年第5版 4.《模拟电子技术基础》孙肖子 张企民 编著 高等教育出版社，
西安电子科技大学出版社，2001年第1版
t/s (d)时间连续、幅值离散 D/A转换器输出信号
§1.3 课程的特点及学习方法
“模电”是一门理论性、工程性、实践性都很强的课程，与 数学、物理课程有着明显的区别，甚至与同为专业基础课的电
路课程也有着显著的区别，它与电路课程的主要区别在于:
1、采用的数学模型和分析方法不同。“电路”课程采用理 想模型和严格计算的方法，而“模电”课程则普遍采用近似模 型和工程估算的方法。有人说：“近似估算是电子线路的灵 魂”，从工程角度来看，此话并不为过。 2、“电路”课程所涉及到的元器件大都为线性的，而“模 电”课程所面对的却是非线性器件。
时间离散,数值连续(取样信号)
时间连续,数值离散(D/A转换器输出信号) 处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
§1.2 电子系s
(a)时间、幅值均连续
v/V
(b) 时间离散、幅值连续 （取样信号） v/V
0
(c)时间、幅值均离散 A/D转换器输出信号
模拟电子线路 [英文课件] ppt-杨凌【英文】(机械工业出版)-chpt 11
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§10.1 Rectifier and Filter
v2 , vL, vC
τc=(Rint∥RL)C ≈RintC ↓
ωt O
τc=RintC↓
D1 D3 √
D2 D4 √
D1 D3 √
D2 D4 √
τd=RLC≥(3～5)—↑T2
iL, iD
(11-6)
O
ωt
Figure 10.5
§10.1 Rectifier and Filter
VL 2 V2 0.9V2
O Figure 10.6
Tr
v1
v2
IL
L + vL RL
－
Figure 10.7
三、Inductance Filter
Example 10.1 Yang P339 Example 11-1
§10.2 Series Feedback Regulators
The fundamental classes of voltage regulators are linear regulators and switching regulators. Both of these are available in integrated circuit form. There are two basic types of linear regulator. One is the series regulator and the other is the shunt regulator. In this section, we will look at the series regulator.
For highest accuracy, DZ is replaced with an IC reference. As shown in Figure 10.10.
《模拟电子线路》实验指导书(仿真)
《模拟电子线路》实验指导书——仿真实验部分编写适用专业：通信工程闽江学院计算机科学系2010年7月前言在现代通信控制，电子测量等众多领域，都广泛的应用电子技术。
EDA（电子设计自动化）技术的飞速发展，要求专业技术人员能较快地掌握该技术的应用。
为了帮助广大同学更好地学习EDA技术，我们编写了本实验指导书。
本着快速掌握，即学即用和实用易学的目的，本书采用了理论从略、应用从祥的原则。
本书包括模拟验证性实验，以完成一个实际应用为例，引导学生完成并掌握整个设计过程，实验由简单到复杂，由单一到综合，巩固和加强学生对基本理论的掌握，训练提高学生的基本设计能力；设计性实验，提出实验目的要求和实验内容及约束条件，设计方案、功能选择由学生自行拟定，以培养学生独立组织实验和创新设计的能力。
本指导书适用通信工程专业，共包含五个实验，其中实验一至实验五为必做。
目录1、实验一：multisim10的应用··························································································12、实验二：单级阻容耦合放大电路··················································································133、实验三：差分放大电路·································································································194、实验四：集成运算放大电路的应用···············································································245、实验五：RC正弦波振荡电路························································································13实验一：Multisim10的应用实验学时：2学时实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的学习multisim仿真软件的使用方法。
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§5.0 引言
首先,利用复频率 导出几个无源电路的传递函数 首先 利用复频率s,导出几个无源电路的传递函数 熟悉 利用复频率 导出几个无源电路的传递函数,熟悉 一下基本频率响应的问题.以下将介绍增益的幅度及其相位 一下基本频率响应的问题 以下将介绍增益的幅度及其相位 Bode图和时间常数法 用它们来确定电路响应的拐点频率或 图和时间常数法,用它们来确定电路响应的拐点频率或 图和时间常数法 3dB频率 当影响放大器频率响应的电容不止一个时 用计算 频率.当影响放大器频率响应的电容不止一个时 频率 当影响放大器频率响应的电容不止一个时,用计算 机仿真来确定频率响应就更具有吸引力. 机仿真来确定频率响应就更具有吸引力 本章将学习如何确定放大器的带宽,还将确定影响其低 本章将学习如何确定放大器的带宽 还将确定影响其低 频截止和高频截止特性的参数,这些参数对设计特定频响特 频截止和高频截止特性的参数 这些参数对设计特定频响特 性的放大器尤为重要. 性的放大器尤为重要
§5.1 频率响应的基本概念
频率失真又分振幅频率失真和相位频率失真 它们都是 频率失真又分振幅频率失真和相位频率失真,它们都是 又分振幅频率失真和相位频率失真 由电路中的线性电抗元件引起的,所以又称为线性失真 由电路中的线性电抗元件引起的 所以又称为线性失真 所以又称为线性失真.
vi vo ω1 3ω1 0 t 0 t 0 t vo
§5.1 频率响应的基本概念
当fH＞＞fL时,利用三个等效电路和近似技术就可得到 ＞＞ 利用三个等效电路和近似技术就可得到 有用的结果,从而避免了用一个完整电路求解复杂的传递函 有用的结果 从而避免了用一个完整电路求解复杂的传递函 我们研究的许多电路都满足这个条件. 数.我们研究的许多电路都满足这个条件 我们研究的许多电路都满足这个条件 PSpice这类的计算机仿真软件 可用于分析包含所有电 这类的计算机仿真软件,可用于分析包含所有电 这类的计算机仿真软件 容的频率响应,由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确 容的频率响应 由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确. 由此得到的频率响应曲线比手算结果更精确 不过,计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识 不过 计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识, 计算机分析结果不能提供任何对特殊结果的物理认识 也不能提出任何建议来改变设计,以提供特定的频率响应 也不能提出任何建议来改变设计 以提供特定的频率响应. 以提供特定的频率响应 手算分析可提供对特定响应的了解,有助于更好地设计电路 手算分析可提供对特定响应的了解 有助于更好地设计电路. 有助于更好地设计电路 下面我们从两个简单的电路开始对频率进行分析研究. 下面我们从两个简单的电路开始对频率进行分析研究
ω
ϕ ∝ω
(b) 理想的相位频率响应 图 5.2
(a) 理想的振幅频率响应
§5.1 频率响应的基本概念
二、实际放大电路的频率特性
20lg│Av│dB 3dB
·
低频范围
中频范围
高频范围
带宽
3dB
O
fL 图 5.3
fH
f/Hz
三、放大电路的频响分析
放大电路中的每个电容只对频谱的一端影响大.因此 可 放大电路中的每个电容只对频谱的一端影响大 因此,可 因此
f＜＜fH → f = fH →
ϕH≈0o
ϕH =－45o
ϕ≈－90o H
f＞＞fH → AVH≈fH/f 或 －20lg(f/fH )/dB; 因此,可画出图 所示的频响曲线. 因此 可画出图5.5所示的频响曲线 可画出图 所示的频响曲线
(5－5)
二、Bode图 图
§5.2 系统传递函数
H.Bode开发了一种简单的技巧 用在给定极点和零点 开发了一种简单的技巧,用在给定极点和零点 开发了一种简单的技巧 或等效时间常数的情况下,近似地画出传递函数的幅值和 或等效时间常数的情况下 近似地画出传递函数的幅值和 相位,用这种方法画出的图形称为 相位 用这种方法画出的图形称为Bode图. 用这种方法画出的图形称为 图 所示,试画出传递函数的 【例5-1】电路如图 所示 试画出传递函数的 】电路如图5.4所示 试画出传递函数的Bode图. 图 【解】 1/sC1 1 Vo(s)= Vi(s) = Vi(s) R1 +1/sC1 1+sR1C1 Vo(s) 1 1 AVH(s)= = = Vi(s) 1+sR1C1 1+sτ 为时间常数. 其中 τ=R1C1 为时间常数
一、s域分析 域分析
在一般情况下,s域传递函数可表示为 在一般情况下 域传递函数可表示为 Y(s) (s－z1) (s－z2) … (s－zm) T(s)= =K X(s) (s－p1) (s－p2) … (s－pn) (5－3)
§5.2 系统传递函数
其中K是常数 其中 是常数, z1 , z2 , … zm 是传递函数的零点 ; p1, 是常数 p2, … pn是传递函数的极点 下面给出了两种简单的传递函 是传递函数的极点. 数的形式: 数的形式 K 1 T(s) = =K1 s +ω0 1+sτ1 sτ2 T(s) = K2 1+ sτ2 称为时间常数. 其中 τ1、τ2称为时间常数 (5－4)
§5.2 系统传递函数
电路的频率响应常用复频率s来确定 每个电容由它的 电路的频率响应常用复频率 来确定.每个电容由它的 来确定 复阻抗1/sC代替 每个电感由它的复阻抗 代替 由此建立电 代替,每个电感由它的复阻抗 代替,由此建立电 复阻抗 代替 每个电感由它的复阻抗sL代替 传递函数(电压增益 路的传递函数 电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗) 路的传递函数 电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗 的表达式.一旦确立了传递函数 通过令 的表达式 一旦确立了传递函数,通过令 一旦确立了传递函数 通过令s=jω=j2πf , 得到正弦 稳态激励,进而得到传递函数的幅频响应和相频响应. 稳态激励,进而得到传递函数的幅频响应和相频响应. 进而得到传递函数的幅频响应和相频响应
(a) 待放大信号
(b) 振幅频率失真 图 5.1 频率失真现象
(c) 相位频率失真
§5.1 频率响应的基本概念
2、线性失真与非线性失真 、 起因不同:线性失真是由于线性电抗元件引起的 线性失真是由于线性电抗元件引起的;非线 (1) 起因不同 线性失真是由于线性电抗元件引起的 非线 性失真是由电路中的非线性元件引起的. 性失真是由电路中的非线性元件引起的 (2) 结果不同 线性失真只会使各频率分量信号的比例关 结果不同:线性失真 线性失真只会使各频率分量信号的比例关 系和时间关系发生变化,或滤掉某些频率分量的信号 但输出 系和时间关系发生变化 或滤掉某些频率分量的信号,但输出 或滤掉某些频率分量的信号 中不会产生输入信号中所没有的新的频率分量;非线性失真 不会产生输入信号中所没有的新的频率分量 非线性失真 则会产生输入信号中所没有的新的频率分量. 则会产生输入信号中所没有的新的频率分量 3、不失真条件─理想频率响应 、不失真条件 理想频率响应 A(jω) =│ A(jω)│
§5.1 频率响应的基本概念
一、频率失真及不失真条件
1、频率失真 、 待放大的信号,如语音信号、电视信号、 待放大的信号 如语音信号、电视信号、生物电信号 如语音信号 等等,都不是简单的单频信号 它们都是由许多不同相位 等等 都不是简单的单频信号,它们都是由许多不同相位、 都不是简单的单频信号 它们都是由许多不同相位、 不同频率分量组成的复杂信号,即占有一定的频谱 由于实 不同频率分量组成的复杂信号 即占有一定的频谱.由于实 即占有一定的频谱 际的放大器中存在电抗元件(如管子的极间电容、 际的放大器中存在电抗元件 如管子的极间电容、电路的耦 如管子的极间电容 合电容、负载电容、分布电容、引线电感等 使得放大电 合电容、负载电容、分布电容、引线电感等),使得放大电 路对不同频率信号分量的放大倍数和延迟时间不同.由此而 路对不同频率信号分量的放大倍数和延迟时间不同 由此而 引入的信号失真称为频率失真 频率失真. 引入的信号失真称为频率失真
+ · Vi
－
R1 C1
+ · Vo
－
图 5.4
§5.2 系统传递函数
· AVH= 1 1 = 1+ j2πf R1C1 1+ j(f/fH ) 1 AVH = 1+(f/fH)2 AVH≈1 或 0dB; AVH=1/ 2 或 －3dB; 其中 1 fH= 2πR1C1
故得
ϕH =－arctg(f/fH)
《 模 拟 电 子 线 路 》
第 5章
杨 凌
事物的美 存在于 思考 它们的心灵之中
─休谟 休谟
第5章 频率响应 章
§5.0 引言
所有放大器的增益都是输入信号频率的函数.这些增益 所有放大器的增益都是输入信号频率的函数 这些增益 包括:电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益 迄今为止 迄今为止, 包括 电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益.迄今为止 电压增益 在线性放大器的分析中,我们假设所有信号频率足够大 从而 在线性放大器的分析中 我们假设所有信号频率足够大,从而 我们假设所有信号频率足够大 能保证耦合电容和旁路电容呈交流短路;同时又假设所有信 能保证耦合电容和旁路电容呈交流短路 同时又假设所有信 号频率都足够低,能保证寄生电容、负载电容和晶体管电容 号频率都足够低 能保证寄生电容、 能保证寄生电容 呈交流开路.这一章将研究放大器在整个频率范围内的响应 呈交流开路 这一章将研究放大器在整个频率范围内的响应, 这一章将研究放大器在整个频率范围内的响应 主要目的是确定由于电路电容和晶体管内部电容引起的放大 器的频率响应. 器的频率响应
§5.1 频率响应的基本概念
首先推导出与信号频率有关的输出电压比输入电压(传 首先推导出与信号频率有关的输出电压比输入电压 传 递函数)的数学表达式 并由此画出幅频特性及相频特性曲 递函数 的数学表达式.并由此画出幅频特性及相频特性曲 的数学表达式 然后再引入一种能方便地绘制频响曲线的技术─Bode图, 线.然后再引入一种能方便地绘制频响曲线的技术 然后再引入一种能方便地绘制频响曲线的技术 图 这种技术不需要借助于对传递函数的总体分析,并有利于对 这种技术不需要借助于对传递函数的总体分析 并有利于对 电路频响的全面理解. 电路频响的全面理解