华中科技大学电信系数电课件绪论
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电气工程基础-华中科技大学版本-第一章-绪论
护、电力系统自动化、高电压技术
本学期计划学时安排
总学时：课内56学时；课外实验8学时
章 学时 章 学时 章 学时 章 学时 1 4 2 2＋2 3 4＋4 4 2 52667884 9 6 10 4＋2 11 4 12 4 13 2 14 2 15 2
第一章主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、 可靠性差，很快被竞争的三相交流取代
电力初期发展
• 英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感 应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或 接通一个线圈中的电流时在另一个线圈上感应 有电压，这实际上是变压器的雏形
• 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作 为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出 低电压
高压交流输电发展
• 输电技术的发展就是增大输电功率、输电距离， 减少损失，因此关键是提高电压
• 1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器， 用于照明
电力初期发展
• 1883年，法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布 斯（J. D. Gribbs）将多台变压器原边串联在 输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化 时，输电电压会受到干扰
• 1883年，美国特斯拉研制感应电机
• 1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其 共同设计多台变压器并联连接方式
电气工程基础
教学目的
• 掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工 作原理以及与电力系统整体的关系，建立电 力系统的整体概念
• 掌握电力系统“分析－设计－运行－管理” 的基本理论、基本技术、基本计算方法
• 电力工程入门课程，学完本课程后即可以从 事与电力工程相关的设计、运行、检修工作
本学期计划学时安排
总学时：课内56学时；课外实验8学时
章 学时 章 学时 章 学时 章 学时 1 4 2 2＋2 3 4＋4 4 2 52667884 9 6 10 4＋2 11 4 12 4 13 2 14 2 15 2
第一章主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、 可靠性差，很快被竞争的三相交流取代
电力初期发展
• 英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感 应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或 接通一个线圈中的电流时在另一个线圈上感应 有电压，这实际上是变压器的雏形
• 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作 为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出 低电压
高压交流输电发展
• 输电技术的发展就是增大输电功率、输电距离， 减少损失，因此关键是提高电压
• 1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器， 用于照明
电力初期发展
• 1883年，法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布 斯（J. D. Gribbs）将多台变压器原边串联在 输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化 时，输电电压会受到干扰
• 1883年，美国特斯拉研制感应电机
• 1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其 共同设计多台变压器并联连接方式
电气工程基础
教学目的
• 掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工 作原理以及与电力系统整体的关系，建立电 力系统的整体概念
• 掌握电力系统“分析－设计－运行－管理” 的基本理论、基本技术、基本计算方法
• 电力工程入门课程，学完本课程后即可以从 事与电力工程相关的设计、运行、检修工作
华中科技大学电信系数电课件-chapter8-可编程逻辑器件
....
0
0 0 1
0000
0001
...
0
0 0 1
N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM 来实现，一般多个输入的查找表采用多个逻辑块 级连的方式
1111
1111
查找表的基本原理
N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM 来实现，一般多于输入的查找表采用多个逻辑块 级连的方式
d[3..0]
可编程逻辑器件
数字电路与逻辑设计
器件为什么可编程
数学基础－－布尔代数 逻辑函数的表示：
SOP－－最小项之和 POS－－最大项之积
组合电路的 编程实现方法
基本的可编程器件
输入
与阵列
乘积项
或阵列
输出
PLD出现的背景
电路集成度不断提高
SSIMSILSIVLSI CADCAEEDA 自下而上自上而下
乘积项逻辑阵列
可编程 触发器
乘积项选择矩阵 宏单元内部结构
宏单元内部结构
乘积项逻辑阵列和乘积项选择矩阵：实现 输入信号的组合逻辑
可编程触发器模块：实现时序逻辑。主要 对5个选择器进行设置。 扩展乘积项：对于更加复杂的逻辑功能， 需要附加的乘积项来实现，有并联扩展乘 积项和串连扩展乘积项两种形式。
查找表
与门
d[7..4]
查找表
与门
d[11..0]
查找表
与门
可编程连线
Xilinx LCA的连线
单长线：贯穿于CLB之间，最小连接长度 是相邻CLB的行距和列距； 双长线：经过两个CLB之后和开关矩阵相 连； 长线：贯穿整个芯片，不经过开关矩阵； 开关矩阵：提供灵活的互连； 可编程互连点：将CLB的I/O和连线网络 连接；
0
0 0 1
0000
0001
...
0
0 0 1
N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM 来实现，一般多个输入的查找表采用多个逻辑块 级连的方式
1111
1111
查找表的基本原理
N个输入的逻辑函数需要2的N次方的容量的SRAM 来实现，一般多于输入的查找表采用多个逻辑块 级连的方式
d[3..0]
可编程逻辑器件
数字电路与逻辑设计
器件为什么可编程
数学基础－－布尔代数 逻辑函数的表示：
SOP－－最小项之和 POS－－最大项之积
组合电路的 编程实现方法
基本的可编程器件
输入
与阵列
乘积项
或阵列
输出
PLD出现的背景
电路集成度不断提高
SSIMSILSIVLSI CADCAEEDA 自下而上自上而下
乘积项逻辑阵列
可编程 触发器
乘积项选择矩阵 宏单元内部结构
宏单元内部结构
乘积项逻辑阵列和乘积项选择矩阵：实现 输入信号的组合逻辑
可编程触发器模块：实现时序逻辑。主要 对5个选择器进行设置。 扩展乘积项：对于更加复杂的逻辑功能， 需要附加的乘积项来实现，有并联扩展乘 积项和串连扩展乘积项两种形式。
查找表
与门
d[7..4]
查找表
与门
d[11..0]
查找表
与门
可编程连线
Xilinx LCA的连线
单长线：贯穿于CLB之间，最小连接长度 是相邻CLB的行距和列距； 双长线：经过两个CLB之后和开关矩阵相 连； 长线：贯穿整个芯片，不经过开关矩阵； 开关矩阵：提供灵活的互连； 可编程互连点：将CLB的I/O和连线网络 连接；
华中科技大学电工电子学课件第2章
例2-3
S L V R
已知:
+ _
U u
uL uR
U = 10 V 、 R = 20 Ω 、 L = 1H 电压表量程50V, 内阻 R0 = 4 kΩ 设开关 S 在 t = 0 时打开,
试求uL (0 + ) , uR (0 + ) , u(0 + )
解：i L ( 0 + ) = i L ( 0 − ) =
i 和 uR 均可跃变：
) = uC ( 0 − ) = 0V
uR (0 + ) = U − uC (0 + ) = U
uR (0 + ) U = i (0 ) = R R
+
uC ( ∞ ) = U ? i (∞ ) = ? 0
9
例2： 求uC(0+), iC(0+), 设K动作前电路稳定 R1 + K U _ R2
100Ω S(t=0) + 2V _ iL 2H 100Ω
U 0 = 2V
τ=
L 2 = = 10 − 2 s R 200
i L (∞ ) =
U0 2 = = 10 − 2 A = 10mA R0 200
− t
iL =
U (1 − e − t / τ ) R
i L = i L (∞ )(1 − e
τ
f (0)为换路后的初始值；时间常数: τ=RC、τ=L/R
20
例2-5.
200Ω + 4V _
100Ω S(t=0) 200Ω 2H
iL
已知iL(0-)=0, t = 0 时，S闭合, 求换路后的电感电流 iL(t) 解: S左端的等效电路
华中科技大学电信系《通信原理》课件-ch6.
模拟基带信号的传输 电路板上数字基带信号的传输 数字基带信号通信
6.1 引言
一、数字通信系统框图
编码
6.1 引言
二、基带传输的主要技术问题
1）基带传输系统中通常存在隔直流电容或传输变压器，基带信号 中的直流分量不能通过隔直流电容和变压器!
克服措施：
研究基带码的码型，寻求基本无直流分量的基带码。 2）码间串扰(指前一码元波形拖尾干扰到了后一码元）！
第六章 数字基带信号的传输
第六章 数字基带信号的传输
数字信号的基带传输-----不通过高频调制，直接传送视频脉冲的传输 系统（通常由有线传送）。
6.1 引言 6.2 数字基带传输的常用码型 6.3 基带传输系统的波形设计 6.4 部分响应基带传输系统 6.5 眼图 6.6 均衡 6.7 基带数据传输差错率计算
为什么要滤波器
Ak Kcak
6.2 数字基带传输的常用码型
三、基带传输系统的组成
Y (tm ) Am Ak Pr[(m k )Ts ] n0 (tm ) km
Am ：传输的第m个码元
Ak Pr [(m k )Ts ] ：所有其他码元对正在接收判决的第m个码元的 km 影响，称为码间串扰（ISI）
Y (t) Ak Pr (t td kTs ) n0 (t) k
Y (t) Ak Pr (t td kTs ) n0 (t) k
X (t) ak Pg (t kTs ) k
Y (t) Ak Pr (t td kTs ) n0 (t) k
克服措施：
a) 寻求合适的码元波形，使码间串扰不会引起接收判决错 误（注：传输通带有限，输出的信号波形延续时间必然无限，因此 码间串扰在理论上不可避免。）。
华中科技大学电信系数电课件绪论
在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) +5 0
二值逻辑 1 0
电平 H(高电平 L(低)电平
)
不同的器件
可能会对应 不同的电压
数字波形的两种类型
(a)非归零型
(b)归零型
高电平
(a) 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0
低电平
(b) Δt
Δt为一拍(一位） 数字波形
数字通信系统 计算机系统 数字视听系统 等等。。。
模拟电路－数字电路－数字系统
模拟电路是数字电路的基础 数字系统离不开模拟电子技术
数字电路的分析方法
数学基础：逻辑代数 工具：逻辑表达式、真值表、波型图等 使用计算机仿真
数字电路的设计方法
传统设计方法 应用问题电路问题数学问题
t
2
t
3
t/s t/s
数字信号的描述方法
二值数字逻辑 在数字电路中，数字信号取值只有两种 ：高和低。用逻辑0和逻辑1来表示。 逻辑0和逻辑1表示两种对立的逻辑状态 逻辑0和逻辑1可以很方便的和电路状态对 应（电子器件的开和关、电压的高和低 ）
注：数字电路中也使用多值逻辑
逻辑电平和电压的关系
数字系统的发展历史（续）
1947年，晶体管发明（贝尔实验室 ） 1959年，电话数字交换方案及实验室样机 20世纪60年代，集成电路出现 1971年，微处理器4004；Intel 20世纪70年代到80年代，数字技术迅猛发展
，广泛应用 从20世纪80年代开始，数字电路逐步采用超
大规模专用集成电路（ASIC）技术
按电路结构和工作特点
组合逻辑电路 时序逻辑电路
本课程要学习的主要内容
华中科技大学电信系数电课件-chapter10-AD_DA
ε
max
= 1LSB =1/8V
0
b 四舍五入量化方式 量化过程将不足半个量化单位部分舍弃, 四舍五入量化方式:量化过程将不足半个量化单位部分舍弃 量化过程将不足半个量化单位部分舍弃, 对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理. 对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理.
输入信号
1
υ I (t)
υ O (t)
S (t)
S(t)=1:开关闭合 开关闭合
υI
(t)
S(t)=0:开关断开 S(t)=0:开关断开
t
0 S(t)
υ O (t)
0
τ
t
0
t
2.取样和保持 取样和保持
采得模拟信号转换为数字信号都需要一定时间, 采得模拟信号转换为数字信号都需要一定时间,为了给后续的 量化编码过程提供一个稳定的值, 量化编码过程提供一个稳定的值,在取样电路后要求将所采样 的模拟信号保持一段时间. 的模拟信号保持一段时间.取样与保持过程通过采样与保持电 路同时完成. 路同时完成. 电路: 电路:AV1AV2= 1 ,A1 的Ri 高,A2 的Ri 高,A2 的Ro低
I4
0
1
C
05
1 1
5VREF/15
R
3 15 3VREF/15
1D
> C1
C C
6 06
1
Q
I5
D
1( M S B )
2
+ –
1D
V
REF
> C1
R + – C
7
1
Q
I6
C
07
1
编码器:输入低电 编码器 输入低电 平有效; 平有效; I7的优先级最高
华中科技大学电信系《电路理论》课件-电路复习课
(a)
U
cd
jX L
b
I 1 + I 2 = 10∠ 0 o
XC 1 = R 3 XL = 3 R
I2 R
60° I R 30° 1 30°
UC
UL UL = I2XL =5 3 XL = = 3 R=1 I2
1 XC = 3
1 I 2∠ 30 o + I 2∠ - 60 o = 10 3
I2 = 5
+
US V
jXL
R jXC
I1
A1
A2
I2
U 2 = 2 × 100 V
X C = U 2 I 2 = 100 2 5 2 = 20 R = U 2 I 1 = 100 2 5 2 = 20
– (a)
U
S
I2
I
I1
U
U L = 100 V
L
I = 10 A
X L = U L I = 100 10 = 10
12
5.熟练掌握对称三相电路有功功率,无有功功率, 视在功率,复数功率的计算.掌握三相电路功率 的与测量(三瓦特表法,二瓦特表法). 非正弦周期电流电路: 1. 掌握周期性非正弦电量的富里叶级数,熟练掌握 波形对称性对富里叶级数的影响,深刻理解非正弦 周期电压(电流)的有效值. 2.熟练掌握用叠加原理计算线性非正弦周期电流电路 的稳态解,非正弦周期电流电路的平均功率,理解谐 波阻抗及滤波的概念.
1Ω
解:先求网络函数
+
1H
1F
+ _
us
uC
_
1 1 (S + ) UC(s) S 2 2 H(s) = = 2 = US(s) S + S +1 1 3 (S + )2 + ( )2 2 2
U
cd
jX L
b
I 1 + I 2 = 10∠ 0 o
XC 1 = R 3 XL = 3 R
I2 R
60° I R 30° 1 30°
UC
UL UL = I2XL =5 3 XL = = 3 R=1 I2
1 XC = 3
1 I 2∠ 30 o + I 2∠ - 60 o = 10 3
I2 = 5
+
US V
jXL
R jXC
I1
A1
A2
I2
U 2 = 2 × 100 V
X C = U 2 I 2 = 100 2 5 2 = 20 R = U 2 I 1 = 100 2 5 2 = 20
– (a)
U
S
I2
I
I1
U
U L = 100 V
L
I = 10 A
X L = U L I = 100 10 = 10
12
5.熟练掌握对称三相电路有功功率,无有功功率, 视在功率,复数功率的计算.掌握三相电路功率 的与测量(三瓦特表法,二瓦特表法). 非正弦周期电流电路: 1. 掌握周期性非正弦电量的富里叶级数,熟练掌握 波形对称性对富里叶级数的影响,深刻理解非正弦 周期电压(电流)的有效值. 2.熟练掌握用叠加原理计算线性非正弦周期电流电路 的稳态解,非正弦周期电流电路的平均功率,理解谐 波阻抗及滤波的概念.
1Ω
解:先求网络函数
+
1H
1F
+ _
us
uC
_
1 1 (S + ) UC(s) S 2 2 H(s) = = 2 = US(s) S + S +1 1 3 (S + )2 + ( )2 2 2
华中科技大学电子技术数字部分课件3-1
8
3.1.3 逻辑函数的代数变换
例，试用逻辑电路来实现逻辑函数 L=A· AB+B· AB a. 直接用与非门、与 门、或非门实现
& A B & AB & A B & 1 1 & &
9
≥1
AB
b.代数变换后，用与非门实现 L=AB(A+B)=AB · A B
c. 代数变换后，用同或门实现
L = A • AB + B • AB = A( A + B) + B( A + B)
A 1 &
AB
≥1
= AB + AB
AB + AB
L A B
B
1 &
L
AB
结论： 以上均为同或门的逻辑电路和表达式，可
见，一个逻辑问题对应的真值表是唯一的，但实 现它的逻辑电路是多样的，可根据手头器件，通 过逻辑表达式的变换来实现。
10
3.1.4 逻辑函数的化简
同一个逻辑函数可以有多个不同的逻辑表达式， 例如： L1= AB+AC
----------------------------------------“与或表达式” “或与表达式” “与非-与非表达式” “或非-或非表达式” “与-或-非表达式”
11
L2=( A+C ) (A+B) L3= AB · AC L4 =( A+C )+ (A+B) L5 = AB + A C
=AB + A C + ABC + A BC
= ( AB + ABC ) + ( A C + A C B)
3.1.3 逻辑函数的代数变换
例，试用逻辑电路来实现逻辑函数 L=A· AB+B· AB a. 直接用与非门、与 门、或非门实现
& A B & AB & A B & 1 1 & &
9
≥1
AB
b.代数变换后，用与非门实现 L=AB(A+B)=AB · A B
c. 代数变换后，用同或门实现
L = A • AB + B • AB = A( A + B) + B( A + B)
A 1 &
AB
≥1
= AB + AB
AB + AB
L A B
B
1 &
L
AB
结论： 以上均为同或门的逻辑电路和表达式，可
见，一个逻辑问题对应的真值表是唯一的，但实 现它的逻辑电路是多样的，可根据手头器件，通 过逻辑表达式的变换来实现。
10
3.1.4 逻辑函数的化简
同一个逻辑函数可以有多个不同的逻辑表达式， 例如： L1= AB+AC
----------------------------------------“与或表达式” “或与表达式” “与非-与非表达式” “或非-或非表达式” “与-或-非表达式”
11
L2=( A+C ) (A+B) L3= AB · AC L4 =( A+C )+ (A+B) L5 = AB + A C
=AB + A C + ABC + A BC
= ( AB + ABC ) + ( A C + A C B)
华中科技大学电信系《电路理论》课件第一册-第六章
用节点电压法：
(
1 2
+
1 2
)U
′
=
12 2
+
3 I 1′
I
′
1
=
1 2
(U′
−
12
)
2Ω
+ 12V
–
I1’ +
U’ –
3 I1’ 2Ω
解之：
U ′ = 24V I1′ = 6 A
6－13
(2) 4A电流源单独作用：
2Ω
I1” + U”
3 I1”
4A
– 2Ω
解之： U ′′ = 8V
仍用节点电压法：
R3
i2'''
R1
R2
+
+
us2
–
+
i3'''
R3 +
us3 –
us2单独作用
+
us3单独作用
6－5
因此
i1=i1'+i1"+i1"' i2=i2'+i2"+i2"' i3=i3'+i3"+i3"'
上述以一个具体例子来说明叠加的概念，这个方法也 可推广到多个电源的电路中去。
对于有b条支路、l个独立回路的仅由线性电阻和电压源构 成的电路，由回路电流方程，可得回路电流的解答式为：
＝7A，试问：当S合上时，调节R3使I2＝5A时 I1＝？
I1
R2 I2
S
解： I1 = a + bI2 2 = a + 6b
《华中科技大学》模拟电子技术课件_模电复习大纲 ppt课件
如，Vc
、
e
I
等。
b
PPT课件
2
第一章 绪论
电压放大模型
1. 输入电阻
Ri
Vi Ii
+ Vs
–
Rs + Vi –
Ro
+
+
Ri
AVOVi
Vo RL
–
–
反应了放大电Biblioteka 从信号源吸取信号幅值的大小。输入电压信号， Ri 越大，Vi 越大。 输入电流信号， Ri 越小， Ii 越大。
IT
外 加 测 试 信 号VT
Ro
Vo Vo
RL
RL
Ro
VT IT
Vs 0
+ Vs=0
–
PPT课件
放大电路
IT
+ VT
–
Ro
4
3、频率响应
上、下限频率；带宽
频率失真（线性失真） 幅度失真
非正弦信号 相位失真
非线性失真
饱和失真 正弦信号
截止失真
20lg|AV|/dB
60
3dB
40 带宽
20
0
2
20 2 102 2 103 2 104 f/Hz
PPT课件
7
4、熟练掌握PN结
形成——由于浓度差，而出现扩散运动，在中间形成空 间电荷区（耗尽层），又由于空间电荷区的内电场作用，存 在漂移运动，达到动态平衡。 单向导电性 ——
不外加电压，扩散运动=漂移运动，iD=0 加正向电压（耗尽层变窄），扩散运动＞漂移运动形成iD 加反向电压（耗尽层变宽），扩散运动为0，只有很小的
其增加、减小的值均与反馈深度（1+AF）有关
华中科技大学电信系dsp课件
华中科技大学电信系 35
DSP in 1967
TX-2 ：人工智能，人机交互.
华中科技大学电信系
Courtesy of Ron Schafer
36
DSP in 2003
更小尺寸 更低的成本性能比
华中科技大学电信系
37
1.6 DSP技术的发展趋势
可用四个字“多快好省”来概括。 1．多，DSP的型号越来越多； 2．快，即运算的速度越来越快； 3．好，主要是指性能价格比； 4．省，功耗越来越低。
华中科技大学电信系 39
（3）稳定性
模拟系统：电阻电容和运放等器件的特 性会随着温度和湿度的变化而变化 数字系统：在保证的工作范围内不会随 着温度和湿度有变化
华中科技大学电信系
40
(4) 抗噪性能
华中科技大学电信系
41
(5) 可重复性
计算机 A 计算机 B 放大 A 放大 B
信号发生 器
华中科技大学电信系
华中科技大学电信系
38
1.7 DSP及DSP系统的特点
为什么我们需要数字系统？
（1）可编程 模拟系统：需修改硬件设计. (电容，电感，电 阻等) 数字系统：只需修改软件. （2）精度 模拟系统：例如，电阻容差 5%; 电容容差 20% 或更糟 数字系统：A/D 转换器的比特数, CPU字长和 算法
华中科技大学电信系
46
(3)现实世界的信号大多是模拟信号.
IN
Filter
防混叠
A/D
DSP
D/A
Filter OUT 使信号 更平滑
华中科技大学电信系
47
1.8 课程安排
快速傅里叶变换、数字滤波器和离散随机信号 的理论作为主要讨论对象。 讲授内容：ch1－－ch5
DSP in 1967
TX-2 ：人工智能，人机交互.
华中科技大学电信系
Courtesy of Ron Schafer
36
DSP in 2003
更小尺寸 更低的成本性能比
华中科技大学电信系
37
1.6 DSP技术的发展趋势
可用四个字“多快好省”来概括。 1．多，DSP的型号越来越多； 2．快，即运算的速度越来越快； 3．好，主要是指性能价格比； 4．省，功耗越来越低。
华中科技大学电信系 39
（3）稳定性
模拟系统：电阻电容和运放等器件的特 性会随着温度和湿度的变化而变化 数字系统：在保证的工作范围内不会随 着温度和湿度有变化
华中科技大学电信系
40
(4) 抗噪性能
华中科技大学电信系
41
(5) 可重复性
计算机 A 计算机 B 放大 A 放大 B
信号发生 器
华中科技大学电信系
华中科技大学电信系
38
1.7 DSP及DSP系统的特点
为什么我们需要数字系统？
（1）可编程 模拟系统：需修改硬件设计. (电容，电感，电 阻等) 数字系统：只需修改软件. （2）精度 模拟系统：例如，电阻容差 5%; 电容容差 20% 或更糟 数字系统：A/D 转换器的比特数, CPU字长和 算法
华中科技大学电信系
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(3)现实世界的信号大多是模拟信号.
IN
Filter
防混叠
A/D
DSP
D/A
Filter OUT 使信号 更平滑
华中科技大学电信系
47
1.8 课程安排
快速傅里叶变换、数字滤波器和离散随机信号 的理论作为主要讨论对象。 讲授内容：ch1－－ch5
华中科技大学电路理论课件
方向相反。
.
27
例如在图示的二端元件中，每秒钟
有2C正电荷由a点移动到b点。
2C/s
2C/s
a
ba
b
i=iab=2A (a)
i=iba=-2A (b)
当规定电流参考方向由a点指向b点时，
该电流i=2A,如图(a)所示；若规定电流参
考方向由b点指向a点时,则电流i=-2A，如
图(b)所示。若采用双下标表示电流参考
电信号的基本形式就是变化的电压和电 流，例如实际应用中经常遇到的电话信 号、电视信号、雷达信号、控制信号以 及电子计算机的数字信号等等。
电信号都可表示为时间的函数(时域分
析)，也可通过频域分析其频谱。
.
8
电路是对信号进行加工、处理的具体结构， 组成各种各样的电路的元件有电阻、电容和 电感等，若再加上半导体元件，尤其是目前 的集成电路，可以组成更为复杂的电路。
[特](V)。
.
29
2. 将电路中任一点作为参考点，把a
点到参考点的电压称为a点的电位，用
符号va或Va表示。在集总参数电路中， 元件端钮间的电压与路径无关，而仅
与起点与终点的位置有关。电路中a点
到b点的电压，就是a 点电位与b点电位
之差，即:
uabva vb
.
30
量值和方向均不随时间变化 的电压，称为恒定电压或直流电 压，一般用符号U表示。量值和 方向随时间变化的电压，称为时 变电压，一般用符号u表示。
例如
2mA 2 10 3 A
2 μs 2 10 6 s
8kW .8 10 3 W
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例题1.1
在下图示电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V， U4=5V， U5=-10V, I1=1A， I2=-3A , I3=4A， I4=-1A， I5=-3A。 试求：(1) 各二端元件吸收的功率； (2) 整个电 路吸收的功率。
华中科技大学模电课件第一章
[o ( ) i ( )]
–
Ii
Rs
+ Vi
–
放大电路
Io
+
Vo
RL
–
或写为 AV AV ( ) ( )
Av为什么是 f 的函数？
其中
AV ( )
Vo ( j ) Vi ( j )
原因：放大电路存在电抗 称为幅频响应 元件，如电容、电感。
( ) o ( ) i ( ) 称为相频响应
他山之石
模拟电子技术基础
美国德克萨斯仪器公司 /
美国模拟器件公司 /
美国先进微电子器件公司 /
模拟电子技术基础
九、联系方式
•姓名：邓天平 •单位：华工电信系
•Email: dtphust@
VT
R o
Vs 0, Rs 0,RL
IT
+ Vs=0
–
注意：输入、输出电阻为交流电阻
放
Ro
大
+
电
AVOVi
路–
+ Vo RL –
放大电路
IT
+ VT
–
Ro
模拟电子技术基础
1.5 放大电路的主要性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量 转换为输出信号能量的能力
四种增益
RL
由此可见 RL
AV 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL
理想情况 Ro 0
2 放大电路模型
另一方面，考虑到
输入回路对信号源的
+
衰减
Vs
有
1课程介绍及绪论
视频技术基础
天地一体、星网结合、 统一标准、全国漫游
DM
)2. 6
M .8 TD )13 （ 上 DM u1 OF K （ 上 u2 K
)1 3
.8 1
G 75 4
Hz
卫星
G 75
Hz
1 2. 2 1
S（
OF
(T D M K u1下
DM
Hz
)2.
64
5G
75
75GH
GH
47
z
）
z
S（
OF
增补转发器
视频技术基础
1962年7月，美国发射 “电星1号”通信卫星，
2006年10月
C、信息技术的发展对电视技术的冲击 不同应用对带宽的需求
视频技术基础
1）信息技术发展的方向：数字化、网络化、宽带化、综合化。
C、信息技术的发展对电视技术的冲击
2）网络技术发展日新月异，对传统的电视产生 巨大的冲击。
视频技术基础
C、信息技术的发展对电视技术的冲击 3）传统的电视信号的传输主要采用模拟方式， 节目的互动性太差或几乎没有。 4）为了适应网络传输和图像处理的需求， 出现了数字电视技术。
视频技术基础
D、数字电视与HDTV 1)、视频图像压缩技术MPEG－2，带宽高达 20MHz的高清晰度电视信号可以6MHz左右的现 行传输信道不失真地传送。 2)、三网融合 电信，电视，互联网融合成为可能。
视频技术基础
◆ 卫星：
36、54、72MHZ
卫星通信系统（星形连接）
卫星通信系统 中，卫星转发 器的带宽规格 一般有36M， 54M，72M。
视频技术基础
3、技术的发展是三网融合的推动力
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低电平
(b) Δt
Δt为一拍(一位） 数字波形
10
比特率 -------- 每秒钟转输数据的位数
有脉冲 无脉冲
数字电路的主要优点
1、)稳定性高,抗干扰能力强 2、)易于设计,精度高 3、)便于大规模集成,批量生产 ,体积小,通用性好,成本低.
4、)具可编程性,可实现硬件设计软件化 5、)高速度 低功耗 6、)便于加密 解密
数字系统的发展历史（续）
1947年，晶体管发明（贝尔实验室 ） 1959年，电话数字交换方案及实验室样机 20世纪60年代，集成电路出现 1971年，微处理器4004；Intel 20世纪70年代到80年代，数字技术迅猛发
展 ，广泛应用 从20世纪80年代开始，数字电路逐步采用超
大规模专用集成电路（ASIC）技术
实际应用设计电路数学分析 计算机设计
数字电路的测试技术
电压表
测量高低电平
示波器
观察电路中的波型
逻辑分析仪
可同时观察大量波型
数字系统的发展历史
1642年，机械加法器； 1671年，机械乘法/除法器； 1847，布尔代数（George Boole）；
1938年，现代交换代数
（Claude Shannon ）； 1906年 真空三极管发明； 1946年，第一台电子计算机ENIAC；
按电路结构和工作特点
组合逻辑电路 时序逻辑电路
本课程要学习的主要内容
数制——数制转换（自学）
二进制数的表示方法 二进制数只有0、1两个数码，它的表达、存储简单，在数字 电路和计算机中普遍采用。
二进制数中只有0和1两个数码。进位规律是：“逢二进一” 各位
的权都是2的幂。 例如：1+1= 10 = 1×21 + 0×20
模拟信号的数字表示 v /mV
20
15
模数转换：
取样＋量化 5
0 t tt t
0 123
d
0
t
0
t
1
t
2
t
3
t/s t/s
数字信号的描述方法
二值数字逻辑 在数字电路中，数字信号取值只有两种： 高和低。用逻辑0和逻辑1来表示。 逻辑0和逻辑1表示两种对立的逻辑状态 逻辑0和逻辑1可以很方便的和电路状态对 应（电子器件的开和关、电压的高和低）
二进制数的一般表达式为:
系数
位权
(N)2 Ki2i,Ki[0,1]
i
谢谢！
电子管
电压控制器件
电真空技术
1906年，福雷斯特等发明了电子管； 电子管体积大、重量重、耗电大、寿 命短。世界上第一台计算机用了1.8万 只电子管，占地170平方米，重30吨， 耗电150W。 目前在一些大功率发射装置中使用。
晶体管
电流控制器件 半导体技术
集成电路
数字系统的分类
按集成度
元件级（二极管、三级管、电阻电容等） 小规模集成电路级（与门、或门等） 中、大规模集成电路级（计数器等） 超大规模、甚大规模集成电路级（CPU等） 复杂数字系统
数字电路－数字系统的基础
数字通信系统 计算机系统 数字视听系统 等等。。。
模拟电路－数字电路－数字系统
模拟电路是数字电路的基础 数字系统离不开模拟电子技术
数字电路的分析方法
数学基础：逻辑代数 工具：逻辑表达式、真值表、波型图等 使用计算机仿真
数字电路的设计方法
传统设计方法 应用问题电路问题数学问题
课程Байду номын сангаас标
获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、基 本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力。
弄懂基本原理和概念 掌握方法 通过自学拓宽知识面
考核
平时成绩 20% 考试 80%
模拟信号和数字信号
模拟信号---时间和幅值均连续变化的电信号 数字信号---在时间上和幅值上均是离散的信号
华中科技大学电信系数电课件绪论
数字电路与逻辑设计
覃海峰 2007.3
Email:
本课程的主要内容
数字电路的设计和分析
数字信号传输、变换、产生等。
模拟电路： 传送、变换、处理模拟信号的电子电路；
数字电路： 传送、变换、处理数字信号的电子电路；
课程的特点和学习目标
课程特点
发展快、应用广、工程实践性强
注：数字电路中也使用多值逻辑
逻辑电平和电压的关系
在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) +5 0
二值逻辑 1 0
电平 H(高电平) L(低电平)
不同的器件
可能会对应 不同的电压
数字波形的两种类型
(a)非归零型
(b)归零型
高电平
(a) 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0