电子技术基础模拟部分总复习(第六版)
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电子技术基础模拟部分第六版康华光共74页文档
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
谢谢！
电子技术基础模拟部分第六版康华光
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士பைடு நூலகம்亚
电子技术基础模拟部分第六版
（参见“本书常用符号表”）
32
精选ppt
32
例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电 阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDDvD R
即 iDR 1vDR 1VDD是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线
一些典型的数据如下:
1 T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n=p
=21.掺4×杂1后010N/cm型3半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3
3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3
以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
11
精选ppt
11
3.2 PN结的形成及特性
当vs为正半周时，二极管导通，且导通压降为0V，vo = vs
vs
+
D
+
vs
R
vo
-
-
（a）
O
2 3
4 t
vo
O
2 3
4 t
39
精选ppt
39
2．模型分析法应用举例
（2）静态工作情况分析
当VDD=10V 时， （R=10k ） 理想模型
VD 0V
恒压模型
IDVDD /R1mA （a）简单二极管电路 （b）习惯画法
在一定的温度条件下，由本征激
反向偏 置特性
iD = -IS
-1.0
-0.5
iD/mA
发决定的少子浓度是一定的，故少
1.0
正向偏 子形成的漂移电流是恒定的，基本
32
精选ppt
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例R1 3.4.1 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电 阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。
R
iD
+
VDD
D
vD
-
解：由电路的KVL方程，可得
iD
VDDvD R
即 iDR 1vDR 1VDD是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线
一些典型的数据如下:
1 T=300 K室温下,本征硅的电子和空穴浓度: n=p
=21.掺4×杂1后010N/cm型3半导体中的自由电子浓度: n=5×1016/cm3
3 本征硅的原子浓度: 4.96×1022/cm3
以上三个浓度基本上依次相差106/cm3 。
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3.2 PN结的形成及特性
当vs为正半周时，二极管导通，且导通压降为0V，vo = vs
vs
+
D
+
vs
R
vo
-
-
（a）
O
2 3
4 t
vo
O
2 3
4 t
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精选ppt
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2．模型分析法应用举例
（2）静态工作情况分析
当VDD=10V 时， （R=10k ） 理想模型
VD 0V
恒压模型
IDVDD /R1mA （a）简单二极管电路 （b）习惯画法
在一定的温度条件下，由本征激
反向偏 置特性
iD = -IS
-1.0
-0.5
iD/mA
发决定的少子浓度是一定的，故少
1.0
正向偏 子形成的漂移电流是恒定的，基本
电路电子技术基础模拟部分-第六版
1 / sC VP ( s ) VA ( s ) R 1 / sC Vi ( s ) VA ( s ) VA ( s ) Vo ( s ) VA ( s ) VP ( s ) 0 R 1 / sC R Vo ( s ) AVF 得滤波电路传递函数 A( s ) Vi ( s ) 1 (3 - AVF ) sCR ( sCR )2
20lg|
A(j) | A0 /dB 20 10
产生增益过冲的 原因是什么？ 上 限 角频 率 H 和 特 征 角频 率 C 有 何差别？
归一化的幅 频响应曲线
/C
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4. n阶巴特沃斯传递函数 传递函数为
A( jω)
A0 1 (ω / ωc )2n
式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电 压增益。 | A( j ) |
其中 A( j ) —— 模，幅频响应 ( ) —— 相位角，相频响应
d ( ) ( ) ( s) d
群时延响应
4
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10.1 滤波电路的基本概念与分类
2. 分类
低通（LPF） 高通（HPF） 带通（BPF） 带阻（BEF） 全通（APF） 希望抑制 50Hz 的 干扰信号，应选用 哪种类型的滤波电 路？
相频响应
cQ ( ) arctg 2 1( ) c
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11
10.3.1 有源低通滤波电路
3. 幅频响应
20 lg A( j ) 1 20 lg 2 A0 2 2 1 ( ) ( ) c cQ
Q＝10 5 2 1 0 －3 －10 －20 －30 －40 0.3 0.4 0.1 0.2 0.5 1 2 3 5 10 0.707 0.5
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch02
设电容器C的初始电压为零，则 1 1 vi vn vo i2dt dt C C R
1 vo vi dt RC
式中，负号表示vo与vi在相位上是相反的。
（积分运算）
27
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2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
当vi为阶跃电压时，有
1 V V vo vi dt i t i t RC RC
29
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end
所以 I2 = Is = Vs / R1
得
Im ( R2 R3 Vs ) R3 R1
（2）代入数据计算即可
（指针偏转角度与Im是线性关系）
19
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2.4 同相输入和反相输入 放大电路的其他应用
2.4.1 求差电路 2.4.2 仪用放大器 2.4.3 求和电路 2.4.4 积分电路和微分电路
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
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2.1 集成电路运算放大器
当Avo(vP－vN) V＋ 时 vO＝ V＋ 当Avo(vP－vN) V-时 vO＝ V-
电压传输特性 vO＝ f (vP－vN)
线性范围内
vO＝Avo(vP－vN)
Avo——斜率
8
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2.2 理想运算放大器
9
vo/V ＋Vom＝V＋ a
理想： ri≈∞ ro≈0 Avo→∞ vo＝Avo(vp－vn)
0
(vp－vn)/mV －Vom＝V－
b
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2.3 基本线性运放电路
2.3.1 同相放大电路 2.3.2 反相放大电路
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
允许低频信号通过，抑制高频信 号。
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
全通滤波电路（APF）
对所有频率的信号都有相同的传 递函数。
滤波电路的分析方法
解析法
通过数学公式推导电路的 传递函数和频率响应。
实验法
通过实验测试电路的实际 性能。
近似法
对电路进行近似处理，简 化分析过程。
滤波电路的应用实例
音频信号处理
用于消除噪音、增强音质。
图像信号处理
感谢您的观看
振荡电路用于产生本机振荡信号，用于调制和解调无 线信号。
音频信号处理
振荡电路可以用于产生音频信号，如合成器和效果器 中的音源。
测量仪器
振荡电路用于产生稳定的频率信号，如示波器和频谱 分析仪中的信号源。
06 电源电路
电源电路的组成和工作原理
电源电路的组成
电源电路主要由电源、负载和中间环节组成。电源是产生电 能的装置，负载是消耗电能的装置，中间环节则起到传输电 能的作用。
用于图像增强、去噪。
通信系统
用于信号的提取、抑制干扰。
05 振荡电路
振荡电路的组成和工作原理
1 2 3
组成
振荡电路由放大器、反馈网络和选频网络三个部 分组成。
工作原理
振荡电路通过正反馈和选频网络的选频作用，将 输入信号中的特定频率成分不断放大，最终输出 稳定的振荡信号。
振荡条件
要产生振荡，必须满足一定的相位和幅度条件， 即|AF|=1和ΔΦ=2π(n-1)，其中A为放大倍数，F 为反馈系数，n为自然数。
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch
目 录
• 电子技术概述 • 模拟电路基础 • 放大电路 • 滤波电路 • 振荡电路 • 电源电路
01 电子技术概述
康华光电子技术基础第六版模拟部分ch09
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9.5.1 功率器件的散热与功率BJT的二次击穿问题
1. 功率BJT的散热
功率BJT的最大允许耗散功率PCM，总的热阻RT、最高允
许结温Tj和环境温度Ta之间的关系为
Tj－Ta＝RTPCM 其中，热阻RT 包括集电结到管壳的热阻，管壳与散热片之间的 热阻，散热片与周围空气的热阻。单位为 ℃/W（或℃/mW）。 当最高结温和环境温度一定，热阻越小，允许的管耗就越大。 散热片及其面积大小可以明显改变热阻的大小。
6
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9.2 射极输出器——甲类放大的实例
输出电压与输入电压的关系
＋VCC
vO vI 0.6V
设BJT的饱和压VCES≈0.2V
T io vI IBIAS ＋ RL vo － －VEE
vO正向振幅最大值
Vom VCC 0.2V VCC
vO负向振幅最大值， T截止 临界截止时 iC iE 0
（b） O iC
ICQ
t
iC
O
vCE
（c） O
iB＝常数
t
O
vCE
# 哪几种状态静态功耗最小？
5
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9.2 射极输出器——甲类放大的实例
特点：
＋VCC
电压增益近似为1，电
T io vI IBiAs ＋ RL vo － －VEE
流增益很大，可获得较大
的功率增益，输出电阻小， 带负载能力强。
PV
PoBiblioteka PT10.81.0 Vom/VCC
17
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9.4 甲乙类互补对称功率放大电路
9.4.1 甲乙类双电源互补对称电路 9.4.2 甲乙类单电源互补对称电路 9.4.3 MOS管甲乙类双电源互补对称 电路
电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch05
• V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。
22
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5.1.4 BJT的主要参数
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定 过损耗区、过电流区和击穿区。
过流区
过 压 区
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
23
华中科技大学 张林
5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
时，发射结正偏，集电结反 偏。
17
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5.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 β
βICICEO IC
IB
IB
vCE const
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
18
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5.1.4 BJT的主要参数
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO
载流子的传输过程
9
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2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC
设
传输到集电极的电流
发射极注入电流
即 InC
IE
vBE =VCC－iBRb
且电容Cb1充电完成后，其
vs
电压等于VBEQ
输出回路方程相同
vCE=VCC－iCRc
动态时，输入信号vi叠加Cb1上已充的 静态电压VBEQ，然后加在BJT的b-e间， 即
vBE=VBEQ+ vi
40
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5.3.1 BJT放大电路的图解分析法
22
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5.1.4 BJT的主要参数
由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定 过损耗区、过电流区和击穿区。
过流区
过 压 区
输出特性曲线上的过损耗区和击穿区
23
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5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
时，发射结正偏，集电结反 偏。
17
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5.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 β
βICICEO IC
IB
IB
vCE const
(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
18
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5.1.4 BJT的主要参数
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO
载流子的传输过程
9
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2. 电流分配关系
根据传输过程可知 IE=IB+ IC
设
传输到集电极的电流
发射极注入电流
即 InC
IE
vBE =VCC－iBRb
且电容Cb1充电完成后，其
vs
电压等于VBEQ
输出回路方程相同
vCE=VCC－iCRc
动态时，输入信号vi叠加Cb1上已充的 静态电压VBEQ，然后加在BJT的b-e间， 即
vBE=VBEQ+ vi
40
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5.3.1 BJT放大电路的图解分析法
模电康华光第六版08
vI (+)
(+)
-
+
反馈通路
净输入量增大
(-)
(-) vO RL
R1
vI (+)
(+)
(-)
+
R2
正反馈
(-)
vO
RL
净输入量减小
反馈通路
13
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8.1.3 正反馈与负反馈
净输入量减小
本反级反馈馈通通路路
R3 (+)
R5 -
R1
-
vI (+)
(+)
+
(-)
级间负反馈
+ (+)
R4 R2
xf=Fvo ， xid= xi－xf
RL
vo
xf
xid
vo
▪ 电压负反馈稳定输出电压
24
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8.1.5 电压反馈与电流反馈
电流负反馈
xf=Fio ， xid= xi－xf
RL io
xf
xid
io
▪ 电流负反馈稳定输出电流
25
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8.1.5 电压反馈与电流反馈
判断方法：负载短路法
将负载短路（未接负载时输出对地短路），反馈量为零— —电压反馈。
将负载短路，反馈量仍然存在——电流反馈。
反馈通路
电压反馈 反馈通路
26
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电流反馈
8.1.5 电压反馈与电流反馈
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的输入 信号（净输入信号）
输出信号
反馈信号
6
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电子技术基础模拟部分(第六版) 康华光ch06
f L1
f L2 f L3
1 2π( Rsi Rg )Cb1
gm 2πCs 1 2π( Rd RL )Cb2
Cb1引起的下限截止频率 Cs引起的下限截止频率 Cb2引起的下限截止频率
且 2πf
21
华中科技大学 张林
6.3.1 共源放大电路的低频响应
1 1 C s 和 Cb2
＋ . Vs －
. Vi Rg
| |V o
输出回路也是高通电路，不过不是简单的单时间常数
RC高通电路。
18
华中科技大学 张林
6.3.1 共源放大电路的低频响应
1. 增益的传递函数
由电路可列出方程
V g Rg 1 Rsi Rg jCb1 V 1 g V V gs g m gs jCs V s
1. 增益的传递函数
R 1 1 1 g g ( R || R ) A VSL m d L 1 gm 1 Rg Rsi 1 1 1 j ( Rd RL )Cb2 jCs j ( Rsi Rg )Cb1 Rg 令 AVSM gm ( Rd || RL ) 通带内（中频）增益，与频率无关 Rg Rsi
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学电信系
张林
电子技术基础模拟部分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 差分式放大与频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
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f L2 f L3
1 2π( Rsi Rg )Cb1
gm 2πCs 1 2π( Rd RL )Cb2
Cb1引起的下限截止频率 Cs引起的下限截止频率 Cb2引起的下限截止频率
且 2πf
21
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6.3.1 共源放大电路的低频响应
1 1 C s 和 Cb2
＋ . Vs －
. Vi Rg
| |V o
输出回路也是高通电路，不过不是简单的单时间常数
RC高通电路。
18
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6.3.1 共源放大电路的低频响应
1. 增益的传递函数
由电路可列出方程
V g Rg 1 Rsi Rg jCb1 V 1 g V V gs g m gs jCs V s
1. 增益的传递函数
R 1 1 1 g g ( R || R ) A VSL m d L 1 gm 1 Rg Rsi 1 1 1 j ( Rd RL )Cb2 jCs j ( Rsi Rg )Cb1 Rg 令 AVSM gm ( Rd || RL ) 通带内（中频）增益，与频率无关 Rg Rsi
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
华中科技大学电信系
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电子技术基础模拟部分
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2
绪论 运算放大器 二极管及其基本电路 场效应三极管及其放大电路 双极结型三极管及其放大电路 差分式放大与频率响应 模拟集成电路 反馈放大电路 功率放大电路 信号处理与信号产生电路 直流稳压电源
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电子技术基础模拟部分(第六版)[优质ppt]
![电子技术基础模拟部分(第六版)[优质ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/1a5cc0e858fafab069dc02cd.png)
1 (ω / ωc )2n
式中n为阶滤波电路阶数，c为3dB载止角频率，A0为通带电
压增益。 | A(j ) |
Ao
1.0
0.9
0.8
n＝1
理想
0.7
0.6
0.5
n＝1
0.4
n＝2
0.3
0.2
n＝4
n＝3
0.1
0 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
c
1. 基本概念
滤波器：是一种能使有用频率信号通过而同时抑制或衰减无
用频率信号的电子装置。 有源滤波器：由有源器件构成的滤波器。
滤波电路传递函数定义
A(s) Vo (s)
vI (t)
Vi (s)
s j 时，有 A(j ) A(j ) ( )
其中 A(j ) —— 模，幅频响应 () —— 相位角，相频响应
L
理想 实际
希望抑制50Hz的
干扰信号，应选用
O
L 0 H
哪种类型的滤波电
路？
O
H 0 L
|A|
理想
A0
通带
放大音频信号，应选用哪种类型的滤波电路？
O
5
华中科技大学 张林
10.2 一阶有源滤波电路
1. 低通滤波电路
传递函数 其中
A(s) A0 1 s
c
A0
1
Rf R1
同相比例 放大系数
c
Байду номын сангаас
1 RC
10 信号处理与信号产生电路
10.1 滤波电路的基本概念与分类 10.2 一阶有源滤波电路 10.3 高阶有源滤波电路 *10.4 开关电容滤波器 10.5 正弦波振荡电路的振荡条件 10.6 RC正弦波振荡电路 10.7 LC正弦波振荡电路 10.8 非正弦信号产生电路