模电 康华光 第六版 全套ppt ch01

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1.4 放大电路模型
B. 电流放大模型
关心输出电
流与输入电流的
+
关系
vs
–
Rsi + vi –
Ro
+
Ri
Avovi
–
+ vo RL –
ii
io
is
Rsi
Ri
Ro
RL
Ais ii
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1.4 放大电路模型
B. 电流放大模型
ii
io
Ais ——负载短路时的
电流增益
t
O
O
t
O
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end
Ro RL
理想情况 Ro 0
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1.4 放大电路模型
A. 电压放大模型
Rsi
另一方面，考虑到 +
输入回路对信号源的 vs
衰减
–
+
vi
Ri
–
有
vi

Ri Rs Ri
vs
要想减小衰减，则希望…？
Ri Rs
理想情况 Ri
Ro
+ Avovi
–
+ vo RL –
周期信号
离散频率函数
非周期信号
连续频率函数
非周期信号包含了所有可能的频 率成分 (0 )
通 过 快 速 傅 里 叶 变 换 （ FFT ） 可迅速求出非周期信号的频谱函 数。
ωc ——截止角频率
气温波形 气温波形的频谱函数（示意图）
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1.3 模拟信号和数字信号
模拟信号：在时间和幅值上都是连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都是离散的信号。
对不同频率的信号增 益不同，产生的失真。
O
二次谐波
O
O
二次谐波
输入信号 基波
t
输出信号 基波
t
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1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
vI
B.频率失真（线性失真）
O
幅度失真：
对不同频率的信号增 益不同，产生的失真。
vO
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相位失真：
对不同频率的信号时
O
延不同，产生的失真。
信号 基波 二次谐波
电压增益可表示为
AV
(
j
)

Vo(j ) Vi (j )

Vo (j ) Vi (j )
[o ( ) i ( )]
或写为 AV AV ( ) ( )
其中
AV ( )
Vo ( j ) Vi ( j )
称为幅频响应
( ) o ( ) i ( ) 称为相频响应
is
Rsi
由输出回路得
io

Ais ii
Ro Ro RL
则电流增益为
Ai

io ii

Ais
Ro Ro RL
Ri
Ro
RL
Ais ii
由此可见 RL
Ai
要想减小负载的影响，则希望…？ Ro RL 理想情况 Ro
由输入回路得
ii

is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况 Ri 0
ii
+ Rsi
+
vi
Ri
vs
–
–
it
Ro
+ Avo vi
–
io
+
vo
RL
–
Ri

R1 vi vt vi
+
vt –
放大电路
RL
A
R1
+
+
vt
vi
–
–
放大电路 A
Ri RL
Ri
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1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
Rsi
+ vs=0
–
放大电路 A
it
+ vt
–
vt
R o
放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电 路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。
输入端口特性可以等效为一个输入电阻 输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式
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1.4 放大电路模型
2. 放大电路模型
A. 电压放大模型
Rsi
Ro
Avo ——负载开路时的 +
电压增益
vs
处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
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1.4 放大电路模型
1. 放大电路的符号及模拟信号放大
信号源
负载
电压增益（电压放大倍数）
Av

vo vi
互阻增益
Ar

vo ii
()
电流增益
Ai

io ii
互导增益
Ag

io vi
(S)
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1.4 放大电路模型
2. 放大电路模型
vs 0,RL
it
Ro
注意：输入、输出电阻为交流电阻
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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
Av

vo vi
Ai

io ii
Ar

vo ii
其中 Av、Ai 常用分贝（dB）表示。
Ag

io vi
直流放大电路的幅频响应与
40
此有何区别？
20
3dB 带宽
高频区
20lg|AV|/dB 低频通带区
3dB
高频区
0
2
20 2 102 2 103 2 104 f/Hz
fL
fH
中频区
0 22
f / Hz 华中科技大学 张林
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
I
B.频率失真（线性失真）
幅度失真：
2
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1 绪论
1.1 信号 1.2 信号的频谱 1.3 模拟信号和数字信号 1.4 放大电路模型 1.5 放大电路的主要性能指标
3
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1.1 信号
1. 信号： 信息的载体
微音器输出的某一段信号的波形
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1.1 信号
2. 电信号源的电路表达形式
Rsi
电
电压增益 20lg Av (dB)
电流增益 20lg Ai (dB)
功率增益 10lg AP (dB)
“甲放大电路的增益为-20倍”和“乙放大电路的增益为
-20dB”，问哪个电路的增益大？
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1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的 稳态响应，称为放大电路的频率响应。
Ri —— 输入电阻
–
Ro —— 输出电阻
+
+
+
vi
Ri
Avovi
vo RL
–
–
–
由输出回路得
vo

Avovi
RL Ro RL
则电压增益为
Av

vo vi

Avo
RL Ro 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）
t
信号 基波 二次谐波
t
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1.5 放大电路的主要性能指标
5. 非线性失真
由元器件非线性特性
引起的失真。
I
非线性失真系数:

Vo2k
k2 100%
Vo1
Vo1 是 输 出 电 压 信 号 基 波 分 量 的 有 效 值 ， Vok 是 高 次谐波分量的有效值，k为 正整数。
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1.4 放大电路模型
C. 互阻放大模型（自学）
D. 互导放大模型（自学）
E. 隔离放大电路模型
Ro
+
+
+
vi
Ri
Avo vi
vo
–
–
–
输入输出回路没有公共端
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1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri

vt it
或 vt Ri vi Ri R1
方波的时域表示
v(t)

VS 2

2VS π
(sin0t

1 3
s
in
3
0t

1 5
sin50t

)
其中
0

2π T
——基波角频率
VS ——直流分量 2
2VS ——基波分量 π
2VS 1 ——三次谐波分量 π3
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1.2 信号的频谱
频谱：信号的振幅和相位随频率变化的分布称为该信号的频谱。
2. 方波信号
v(t)

Vs 2

2Vs π
(sin0t

1 3
s in 30 t

1 5
s
in
50
t

)
傅里叶级数的标准形式
v(t)
Vs 2

2Vs π
n 1, 3 , 5
1 n
cos
(
n
0t

π) 2
幅度谱
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相位谱
1.2 信号的频谱
3. 非周期信号
傅里叶变换：
+
子
vS -
系 统
电压源等效电路
转换
电
子
iS
Rsi
系
戴
诺
统
维
顿
宁
is

vs Rsi
电流源等效电路
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1.2 信号的频谱
1. 正弦信号
v(t) Vm sin(0t )
T 2π
0
0 2πf0
时域 频域
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1.2 信号的频谱
2. 方波信号
满足狄利克雷条件，展 开成傅里叶级数
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1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
普通音响系统放大电路的幅频响应 其中 fH — —上限频率
33ddBB 频频率率点点 （（半半功功率率点点））
fL — —下限频率
20lg|AV|/dB
BW fH fL 称为带宽
60
当 fH fL时，BW fH 低频区
《电子技术基础》
模拟部分 （第六版）
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电子技术基础模拟部分
1 绪论 2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 场效应三极管及其放大电路 5 双极结型三极管及其放大电路 6 频率响应 7 模拟集成电路 8 反馈放大电路 9 功率放大电路 10 信号处理与信号产生电路 11 直流稳压电源