2-模拟电子技术课

5.8.1
无线发射和接收的原理
幅度调制（AM）利用高频载波的幅度来反映低频 的有用信号。

5.8.1
无线发射和接收的原理
频率调制（FM） 则利用高频载波的 频率变化来反映低 频有用信号。

5.8.2
微型无线麦克风电路

6.1 ■阻值、阻抗、容抗、感抗

5.3.4
电感的串联与并联

5.4
■电路与应用B——LC电路
5.4.1 LC并联电路
电感与电容相反的特性，使得 LC并联电路在输入信号Vin达 到谐振频率（resonance frequency）时，其阻抗表现 为无穷大，LC并联电路相当 于断开。谐振频率的计算式为：
如果Q越大，表明电感的性能越接近理想状态，电能 的损耗也就越小。

5.3.3
电感的品质因数（Q）
如有一个电感量为47mH的电感，查技术手册知其阻 抗（DC resistance）为120Ω，如果有50Hz的信号经 过它时，Q值为： 另有一个同样电感量的电感，其阻抗为0.88Ω，工作 于同样的条件下则Q值为：
电路学习网站：
模拟电子技术
计算机科学与技术专业
2014-2015-2 计算机学院 罗回彬

第二讲
一、电感 二、RLC电路

5.1 ■实例引入——地下宝藏探测仪 如果贴近地面 移动探测头， 当有地下的金 属器物靠近时， 探测仪就会发 出提示，表明 地下有可疑金 属物品。
电路飞翔网站：
QQ群： 214926972
5.4.2 LC串联电路
如果把电感和电容串联在一起，构成了一个LC串联 电路，它与LC并联电路具有相反的特性。

5.5 ■设计与仿真——RLC滤波器
5.5.1 RL低通滤波器

6.1.1 阻值
某电阻的材料电阻率为ρ（单位为Ω·m），电阻的长 度为l（单位为m），横截面面积为 A（单位为m2）， 则电阻的阻值R可用下式计算出来（单位为Ω）： R=ρ· (l/A)

6.1.1
阻值
无论是直流信号还是交流信号经 过电阻，欧姆定律总是成立。在 交流信号经过时，电阻两端的电 压进行周期性的大小变化，于是 电流也跟随作周期性变化。电压 与电流的相差是0。
ZC=XC
ZL=XL
其中，ZC、ZL分别表示电容、电感的阻抗，XC、XL 分别表示容抗、感抗。

6.1.2 阻抗
某串联电路由电阻、电容、电感串联组成，其 中电阻的阻抗为ZR=R=2kΩ，电容的容抗为 ZC=XC=500Ω，电感的感抗为ZL=XL=1.2kΩ， 则串联电路的总阻抗为：

6.2.2
复数
复数（complex numbers）由实部和虚部两部分组成，
如果使用横轴代表实部， 纵轴代表虚部，可以得 到复数坐标。

6.2.2
复数
如果把复数看成是一个向量，向量的长度为r，向量 与实轴正方向的夹角为θ，向量在实轴、虚轴上的投 影也就是复数的实部、虚部分别为a、b，根据三角 函数有：

6.2.2
复数
复数的表达式可以等价于：
r和θ也可以表达一个复数，形式是：
其中，“ ”是一个固定的符号，表示向量与实轴 正方向的夹角。等价的复数表达式：

Z=ZR+ZR+ZR=2kΩ+500Ω+1.2kΩ=3.7kΩ

6.1.3
容抗
流经电容的信号频率越低，电容 对它的阻碍作用越大，反之亦然。 定量来说，可使用容抗XC计算式 来描述：

6.1.4
感抗
流经电感的信号频率越高，电感对 它的阻碍作用越大，反之亦然。定 量来说，可用感抗XL计算式来描述：

5.6.3
变压器的种类
音频变压器（audio transformer）是工作于信号在音 频频率范围内（20Hz~20000Hz）的变压器。

5.6.3
变压器的种类
中频变压器（IF transformer ）也 称为中周，常常 用在超外差式收 音机和电视机的 中频放大电路中。

5.2.6
电感两端的电压与能量存储
电感两端的电压由流经的电流变化率来决定，计算 式为：
L为电感的电感量， 表示电流变化率。如果有1V的 电压施加到电感量为1H的电感时，将会使电感中的 电流以1A/s（安每秒）增加。

5.3
5.3.1
■电路与应用A——电感的应用基础
结论是：LC并联电路允许频率等于谐振频率f0的信 号通过，而衰减频率不等于谐振频率f0的信号。

5.4.1 LC并联电路
假设某LC并联电路中电感的电感量为10mH，电容 的容量为0.01µ F，则谐振频率f0为：

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5.6.1
电源适配器
电源适配器把220V AC（市电）转换成低压供身边 的电子产品使用。

5.6.2
电压变换与阻抗匹配
初级线圈和次级线圈两端的电压之比等于线圈的匝 数比，其公式为： VP为初级线圈两端电压，VS为次级线圈两端电压， nP为初级线圈匝数，nS为次级线圈匝数。比如某变 压器初级线圈nP=200匝，次级线圈nS=11匝，则当初 级电压为VP=220V AC时，次级电压VS为：

5.6.3
变压器的种类
另一个变压器参数是 额定功率。如图示的 电路，我们可以估计 它的工作电流一般不 会超过10mA，所以 电路的消耗功率：
P=VI=9V×10mA<1W
于是选择次级9V、额定功率为1W的电源变压器

5.6.3
变压器的种类
立式和环形 两种电源变 压器。立式 或环形电源 变压器都有 单绕组和双 绕组之分。
感抗
电感对交流信号的反抗作用用感抗（inductive reactance）来描述，用“XL”来表示： 假如有一个频率50Hz的信号经过电感量为10H的电感， 则感抗为：
直流信号的频率f为0Hz，因此电感对直流信号电阻 为0Ω，这也就是为什么直流信号可以顺利通过电感。

5.3.2

6.1.2 阻抗
阻抗（impedance）用字母“Z”表示，它的单位也 是Ω。它通常描述某器件或电路对交流信号的阻碍作 用。
对于电阻来说，阻抗大小等于阻值，即：
ZR=R
其中，ZR表示电阻的阻抗，R为电阻的阻值。

6.1.2 阻抗
电容、电感对于不同频率的信号它们有不同的阻碍作 用。既然有阻碍，同样可以用阻抗来描述。并且电容 的阻抗大小等于容抗，电感的阻抗大小等于感抗，即：
“阻交”是阻止交流信号，“通直”是导通直流信 号，这是电感一个最本质的特性，与电容的特性隔 直通交正好相反。

5.2.3
电感的电感量
电感把电流转换成磁场的能力使用电感量 （inductance）来描述，电感量的单位是亨利 （henry），简称亨，用字母“H”来表示。 1H=103mH=106µ H

5.7 ■应用体验——手机来电闪光坠
3.7.1 电位器的影响
当手机有电话打进来的时 候，手机天线会接收到比 较强的电磁波信号，这个 电磁波信号被这个小饰品 检测到并驱动发光二极管 闪光。

5.8 ■实例解读——微型无线麦克风


5.2.3
电感的电感量
有一类电感也具 有色环指示的电 感量，比如色环： 黄-紫-黑-银，表 示的电感量数值 为47，单位都是 µ H，误差为 ±10%

5.2.3
电感的电感量

5.2.4
电感的种类


5.6.2
电压变换与阻抗匹配
变压器的输入功率PP应当等于输出功率PS，即： PP=PS

5.6.2
电压变换与阻抗匹配
变压器帮助实现阻抗匹配:

5.6.3
变压器的种类
电源变压器（mains transformer）实现交流电压的 变换。在选购变压器时首要考虑的参数就是初级和 次级的电压。
杨欣 杨欣Yang Yang X X 胡文锦 W K 张延强 Zhang Y Y莱· 诺克斯 Nokes L L 王玉凤 Wang Y Y刘湘黔 Liu XX 张锴麟Hu Zhang 张延强 Zhang 莱 · 诺克斯 Nokes 王玉凤 Wang 刘湘黔 Liu

5.2.2 阻交通直

6.2
■用复数分析RLC电路
当向电路输入1V、1000Hz的正弦信号Vs，电阻R两端 的电压VR信号波形如何？幅度多大？与Vs的相差有多 少？

6.2.1
线性电路
电容、电感、电阻都属于线性元器件（linear devices）。给线性元器件输入的是正弦信号，它们 只可能改变信号的幅度和相位，而不会改变信号的 频率。

5.4.1 LC并联电路
谐振频率：当LC并联电路的输入信号Vin的频率接近 谐振频率f0时，电路所表现的阻抗最大，对输入信号 Vin的影响最小。我们说LC并联电路允许频率接近谐 振频率f0的信号通过。

5.4.1 LC并联电路
而当输入信号Vin的频率远离谐振频率f0时，LC并联 电路的阻抗相对较小，此时 LC并联电路就好 像短路一样，对 输入信号Vin有较 大的影响。

5.1.1 电生磁

5.1.2 磁生电

5.2
■元器件A——电感器
电感器（inductor），简称电感，它实际上就是 一个线圈，线圈可以是空心的，也可以绕制在某 些磁性材料上。

5.2.1
铁氧体磁环
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