电子信息工程概论第三章PPT课件
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电子信息导论课件
智能家居
通过电子技术和信息技术实现家庭设备的智能化控制，提高生活便利性。
移动支付
利用电子信息手段实现快速、便捷的支付体验，改变了人们的消费习惯。
物联网应用
通过各种传感器和网络技术，实现物品之间的信息交换和远程控制，推动了各行业的智能化进程。
掌握电子技术和信息技术的核心课程，具备独立分析和解决问题的能力。
20世纪70年代，集成电路的出现，使得电子设备更加小型化和高效化。
微电子技术时代
20世纪80年代以后，微电子技术的不断发展，推动了电子信息技术的飞速发展。
电子信息基础知识
电子元件
介绍电子元件的基本类型，如电阻、电容、电感等，以及它们在电路中的作用和特性。
电路分析
介绍电路分析的基本方法，如欧姆定律、基尔霍夫定律等，以及如何使用这些方法来分析和设计电路。
是指将数据以图形化的方式呈现出来，帮助人们更好地理解和分析数据。数据可视化技术包括图表、地图、信息图表等。
是指通过互联网实现物品之间的信息交换和通信的技术。在物联网中，每个物品都可以被赋予一个唯一的标识符，并通过网络进行识别、追踪和管理。
物联网
是指通过智能化的设备和技术，实现家庭生活的自动化和智能化。智能家居系统可以控制家电、照明、门窗、安全监控等设备，提供更加便捷、舒适和安全的家庭生活环境。
1
2
3
介绍离散信号和系统的基本概念、描述方法和性质，如离散傅里叶变换、离散时间系统的响应等。
离散信号与系统
介绍数字滤波器的基本概念、分类和设计方法，如有限冲激响应滤波器和无限冲激响应滤波器等。
数字滤波器
介绍信号的频域分析和频谱分析的基本方法，如离散傅里叶变换和快速傅里叶变换等。
信号的频域分析
电子信息工程PPT讲义.ppt
109机
我国工业部门在第二代晶体管计算机研 制与生产中已发挥重要作用。华北计算所先 后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机 (DJS-21) 和320机(DJS-6)，并在738厂等五 家工厂生产。哈军工（国防科技大学的前身） 于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机，
生产了40多台。
第三代基于中小规模集成电路的计算机 研制(1973-80年代初)
1973年，北京大学与北京有线电厂等 单位合作研制成功运算速度每秒100万次的 大型通用计算机。进入80年代，我国高速 计算机，特别是向量计算机有新的发展。 1983年中国科学院计算所完成我国第一台 大型向量机－757机，计算速度达到每秒 1000万次。
1964年我国第一台自行设计的大型通用数 字电子管计算机119机研制成功，平均浮点运算 速度每秒5万次，参加119机研制的科研人员约 有250人，有十几个单位参与协作。
第二代晶体管计算机研制(1965-1972年)
1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计 算机（109乙机）。实际上从1958年起计算所就 开始酝酿启动。在国外禁运条件下要造晶体管计 算机，必须先建立一个生产晶体管的半导体厂 （109厂）。经过两年努力，109厂就提供了机器 所需的全部晶体管（109乙机共用2万多支晶体管， 3万多支二极管）。对109乙机加以改进，两年后 又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题 时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重 要作用，被用户誉为“功勋机”。
1.信息技术和信息科学的概念
信息技术指对信息进行一系列处 理，如存储、显示、传递、转换、 分析和利用等所需要的技术。我 们通常讲的信息技术主要指信息 的处理方式和处理能力。 信息技术的核心：微电子技术、 通信技术、计算机技术及网络技 术。
电子信息工程概论(第2版)：第一章 电子信息技术简介
第1节 电子信息技术简介
1.1 电的发现与发展 1.2 电子线路元件的发展 1.3 近代通信技术发展 1.4 计算机的发展 1.5自动控制理论的发展
电子信息工程
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技 术进行电子信息控制和信息处理的学科，主 要研究信息的获取与处理，电子设备与信息 系统的设计、开发、应用和集成。电子信息 工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息 工程专业是集现代电子技术、信息技术、通 信技术于一体的宽口径专业。
涉及的主要技术领域
电子技术 计算机技术 信息技术：信息获取、分析、处理、传输
控制工程
1.2 电子线路元件的发展
电子 电子管 晶体管 集成电路
发现电子
1897年，英国科学家汤姆孙用“电子” 一词命名他确认的这种带负电微粒
1.2.2 电子管
图 1-30英国工程师弗莱明 图 1-31 真空电子二极管（1904年）
1.2.2 电子管
图1-32美国发明家德福雷斯特
图1-33 真空三极管
1.2.3 晶体管
图1-34 晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿
1.2.3 晶体管
图1-35 晶体管的早期模式和第一个晶体管
晶体管的发明是20世纪最伟大的发明，它 为集成电路的出现拉开了序幕，晶体管的 发明奠定了现代电子技术的基础，揭开了 微电子技术和信息化的序幕，开创了人类 的硅文明时代。
航天器（复杂控制）
作业一
浅谈“电子”、“信息”、“工程”三个方面 的关系。
1.4.4 集成电路为现代计算机铺平道路
图1-62 IBM360
1.4.5 当代计算机渐入辉煌
●1971年美国Intel公司生产了第一块单片 微处理器Intel4004，同时INTER公司用其 组成了世界上第一台微机MSC-４，这标志 第四代计算机的产生。中央处理器CPU高度 集成是这一代微机的主要特征。
1.1 电的发现与发展 1.2 电子线路元件的发展 1.3 近代通信技术发展 1.4 计算机的发展 1.5自动控制理论的发展
电子信息工程
电子信息工程是一门应用计算机等现代化技 术进行电子信息控制和信息处理的学科，主 要研究信息的获取与处理，电子设备与信息 系统的设计、开发、应用和集成。电子信息 工程已经涵盖了社会的诸多方面。电子信息 工程专业是集现代电子技术、信息技术、通 信技术于一体的宽口径专业。
涉及的主要技术领域
电子技术 计算机技术 信息技术：信息获取、分析、处理、传输
控制工程
1.2 电子线路元件的发展
电子 电子管 晶体管 集成电路
发现电子
1897年，英国科学家汤姆孙用“电子” 一词命名他确认的这种带负电微粒
1.2.2 电子管
图 1-30英国工程师弗莱明 图 1-31 真空电子二极管（1904年）
1.2.2 电子管
图1-32美国发明家德福雷斯特
图1-33 真空三极管
1.2.3 晶体管
图1-34 晶体管的三位发明人：巴丁、肖克莱、布拉顿
1.2.3 晶体管
图1-35 晶体管的早期模式和第一个晶体管
晶体管的发明是20世纪最伟大的发明，它 为集成电路的出现拉开了序幕，晶体管的 发明奠定了现代电子技术的基础，揭开了 微电子技术和信息化的序幕，开创了人类 的硅文明时代。
航天器（复杂控制）
作业一
浅谈“电子”、“信息”、“工程”三个方面 的关系。
1.4.4 集成电路为现代计算机铺平道路
图1-62 IBM360
1.4.5 当代计算机渐入辉煌
●1971年美国Intel公司生产了第一块单片 微处理器Intel4004，同时INTER公司用其 组成了世界上第一台微机MSC-４，这标志 第四代计算机的产生。中央处理器CPU高度 集成是这一代微机的主要特征。
电子信息工程专业综合概述课件
自动化工程等。
2
通信工程主要研究 信号处理、通信网 络、无线通信等。
3
电子工程主要研究 电子器件、集成电 路、电子系统设计
等。
4
计算机工程主要研 究计算机硬件、软 件、网络、人工智
能等。
5
自动化工程主要研 究控制理论、自动 化系统设计、机器
人技术等。
发展趋势
智能化：电子信息工程专业将更
01
加注重智能化技术的研究和应用 集成化：电子信息工程专业将更
培养具备电子信息工程 基础知识和实践能力的 高级工程技术人才。
毕业生可在电子信息、 通信、计算机、自动化 等领域从事研发、设计、 制造、管理等工作。
01
02
03
04
专业特点
1
2
3
4
综合性强：涉及电 子、信息、计算机
ห้องสมุดไป่ตู้等多个领域
实践性强：注重实 践操作和工程应用
应用广泛：应用于 通信、电子、计算
机等多个行业
02
加注重集成化技术的研究和应用 网络化：电子信息工程专业将更
03
加注重网络化技术的研究和应用 绿色化：电子信息工程专业将更
04
加注重绿色化技术的研究和应用
专业培养目标
培养目标
培养具备创新精 神和实践能力的
人才
培养具备终身学 习和自我发展的
人才
培养具备电子信 息工程专业知识
和技能的人才
培养具备团队协 作和沟通能力的
事电子信息产品的研发、生产和销售。
主要就业岗位
01
电子工程师： 从事电子设备、 系统的设计、
开发和维护
02
软件工程师： 从事软件开发、
测试和维护
2
通信工程主要研究 信号处理、通信网 络、无线通信等。
3
电子工程主要研究 电子器件、集成电 路、电子系统设计
等。
4
计算机工程主要研 究计算机硬件、软 件、网络、人工智
能等。
5
自动化工程主要研 究控制理论、自动 化系统设计、机器
人技术等。
发展趋势
智能化：电子信息工程专业将更
01
加注重智能化技术的研究和应用 集成化：电子信息工程专业将更
培养具备电子信息工程 基础知识和实践能力的 高级工程技术人才。
毕业生可在电子信息、 通信、计算机、自动化 等领域从事研发、设计、 制造、管理等工作。
01
02
03
04
专业特点
1
2
3
4
综合性强：涉及电 子、信息、计算机
ห้องสมุดไป่ตู้等多个领域
实践性强：注重实 践操作和工程应用
应用广泛：应用于 通信、电子、计算
机等多个行业
02
加注重集成化技术的研究和应用 网络化：电子信息工程专业将更
03
加注重网络化技术的研究和应用 绿色化：电子信息工程专业将更
04
加注重绿色化技术的研究和应用
专业培养目标
培养目标
培养具备创新精 神和实践能力的
人才
培养具备终身学 习和自我发展的
人才
培养具备电子信 息工程专业知识
和技能的人才
培养具备团队协 作和沟通能力的
事电子信息产品的研发、生产和销售。
主要就业岗位
01
电子工程师： 从事电子设备、 系统的设计、
开发和维护
02
软件工程师： 从事软件开发、
测试和维护
电子信息工程概论 (1)[115页]
![电子信息工程概论 (1)[115页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c54adb1933687e21af45a966.png)
1.1.1 电的发现
3)库仑扭秤
●很久以前，人们已经知道电荷只有两种，同种电荷互相 排斥，不同电荷互相吸引。但是这种相互排斥或吸引的力 非常小，难以测量，2000多年来人们始终无法了解这种力 的规律。 ●1785年，库仑（图1-5）设计了精巧的扭秤实验（图16），利用有弹性的细小纤维扭转变形，测量微小的力， 发现了它们遵循的规律。
● 他做了一个把风筝放到雷雨云 里去的实验。他用金属丝把一个很 大的风筝放到云层里去，金属丝的 下端接了一段绳子，另外金属丝上 还挂了一串钥匙。当时富兰克林一 手拉住绳子，用另一手轻轻触及钥 匙。于是他立即感到一阵猛烈的冲 击（电击），同时还看到手指和钥 匙之间产生了小火花（图1-10）。
图1-10 富兰克林的风筝实验
第1章 电子信息技术发展史
1.1 电的发现与发展 1.2 电子线路元件的发展 1.3 近代通信技术发展 1.4 计算机的发展 1.5 自动控制理论的发展
1.1 电的发现与发展
1.1.1 电的发现 1.1.2 电的效应 1.1.3 欧姆定律实验 1.1.4 电磁波的发现
1.1.1 电的发现
1）摩擦起电
1.1.1 电的发现
●电流是两种不同金属插在一定的溶 液内并构成回路时产生的，而肌肉提 供了这种溶液。基于这一思想，1799 年，他制造了第一个能产生持续电流 的化学电池，其装置为一系列按同样 顺序叠起来的银片、锌片和用盐水浸 泡过的硬纸板组成的柱体，叫做伏打 电堆（图1-9）。
图1-9 伏打电堆
1.1.1 电的发现
● 1600年，英国物理学家吉伯发现，不 仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体， 而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸 引轻小物体的性质（图1-1），他注意 到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种 指南北的性质。为了表明与磁性的不同， 他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质 图1-1 摩擦起电 称为"电的"。
导论电子信息工程pptppt课件
四、关于电子信息技术
（二）信息传输（续1）
通信系统类型
单工
半双工
双工
广
电
播
视
4
无 线 集 群 通
固移 定动 电电 话话
信
注：广播、电视数字化后，用户可上传信息（如点播节目），但这是利
用上传通道5 （另一通道）实现的。这不叫双工，互联网有类似情况。
四、关于电子信息技术
（二）信息传输（续2）
信息传输的主要理论
电子信息技术属于“技术科学”和“应用科学”范畴， 它是“工学”大类各学科中涵盖面最广、渗透力最强的学科。 它和强电结合，产生了“电力电子”，它同机械结合，产生了“机械电子”。
信息技术进步与世界文明发展密切相关！
创造了语言人 类才由动物进 化成人类。
有了语言才能
交流，才能组
甲 骨
织社会。
文
文字是书面语
。 信息系统的基本能力 从事相关的科学研究、工程技术、教学和管理等工
作。
电子信息科学技术各学科 之间的关系和分工
各学科之间关系示意：
控制科学与工程：主要是研究信息综合 应用，分析、判断、决策。
控制科学与工程
信息 与
通信 工程
计算 机
科学 与
技术
电子科学与技术
信息与通信工程：从事信息获取、信
光 电
息处理、信息传输与通信网络的理论、 技术与产品的研究开发、设计与制造。
语音数据压缩
语音信息处理
语音识别
语音合成
数字图像处理
图像数据压缩 图像增强 图像复原 图像重建 图像分割
从64千比/秒（固定电话）己降至1.2kbit/s （CDMA移动电话）
主要用于智能机器人、翻译机和智能 玩具等
电子信息工程专业介绍PPT课件
深圳大学 武汉大学 北京邮电大学
分数 439 384 345 354 301 357 352 334
详细资料见统计表
23
24
姓名 杨敬宇 张伟娇 秦翔宇 唐子均 张冬梅 李丹丹 储旭
07级考研学生情况
考取院校
专业方向
南京邮电学院
南京邮电学院
成都电子科技大学
深圳大学
北京交通大学
北京电子科技大学
北京电子科技大学
本专业培养具备电子技术和信息系统的基础 知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、 设计、制造、应用和维护的高等工程技术人才。
2
电子信息工程是宽口径专业。本专业学生主 要学习信号的获取与转换、信息的传输与处理、 电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电 子与信息系统各方面的良好实践训练。以电子技 术和信息处理技术为主要研究内容，以计算机应 用为主要技术手段，具备电子信息系统的设计、 开发、应用和集成的能力。
天津大学 北京工业大学/博士 西南科技大学 西南大学 江苏科技大学 华北电力大学 大连交通大学 石家庄铁道学院/北航博士 北京航空航天大学 内蒙古大学 石家庄铁道学院
16
肖春华：03级电子信息工程专业毕业生，20岁本科 毕业，23岁硕士毕业。现在北京工业大学读博。
北京工业大学嵌入式软件与系统研究所
318
323
20
21
• 刘翔、于世伟相关视频
ATR国防重点实验室
22
06级2010届毕业生升研情况统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
姓名 高静雅 李晓梅 王炳者
张力 关效博 成武文 柯龙文
康甜
性别 女 女 男 男 男 男 男 女
报考院校 西安电子科技大学
分数 439 384 345 354 301 357 352 334
详细资料见统计表
23
24
姓名 杨敬宇 张伟娇 秦翔宇 唐子均 张冬梅 李丹丹 储旭
07级考研学生情况
考取院校
专业方向
南京邮电学院
南京邮电学院
成都电子科技大学
深圳大学
北京交通大学
北京电子科技大学
北京电子科技大学
本专业培养具备电子技术和信息系统的基础 知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、 设计、制造、应用和维护的高等工程技术人才。
2
电子信息工程是宽口径专业。本专业学生主 要学习信号的获取与转换、信息的传输与处理、 电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电 子与信息系统各方面的良好实践训练。以电子技 术和信息处理技术为主要研究内容，以计算机应 用为主要技术手段，具备电子信息系统的设计、 开发、应用和集成的能力。
天津大学 北京工业大学/博士 西南科技大学 西南大学 江苏科技大学 华北电力大学 大连交通大学 石家庄铁道学院/北航博士 北京航空航天大学 内蒙古大学 石家庄铁道学院
16
肖春华：03级电子信息工程专业毕业生，20岁本科 毕业，23岁硕士毕业。现在北京工业大学读博。
北京工业大学嵌入式软件与系统研究所
318
323
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• 刘翔、于世伟相关视频
ATR国防重点实验室
22
06级2010届毕业生升研情况统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
姓名 高静雅 李晓梅 王炳者
张力 关效博 成武文 柯龙文
康甜
性别 女 女 男 男 男 男 男 女
报考院校 西安电子科技大学
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8
电路中最常用的三个理想元件
理想电路元件
电阻
电感
电容
实物图
文本块
文本块
文本块
电路示意图
+u – iR
L
C
R
图3-1电路常用理想元件
9
电路模型
所谓电路模型，就是把实际电路的本 质抽象出来所构成的理想化了的电路。将 电路模型用规定的理想元件符号画在平面 上形成的图形称作电路图。
电源
电阻
负载
10
电源
纯净不掺杂质的半导体称为本征半导体。
24
本征半导体
本征半导体中虽然同时存在自由电子和空穴两 种载流子，但数量少，导电能力较差，导电率 也难以按需要人为控制。
u 0
17
电路中常用定理
叠加定理 戴维南定理 诺顿定理
18
叠加定理
叠加定理：线性电路中，两个或两个以 上独立电源同时作用产生的效应，等于每 个独立电源单独作用产生的效应之和；
在考虑某独立电源单独作用时，其它 独立电源以其内阻代替，但所有非独立电 源则仍应保留。
19
戴维南定理
戴维南定理：任何有源线性二端网络，可用一 个恒压源串联一个等效阻抗来代替。该恒压源 的电动势，等于二端网络的开路电压（断开负 载）；而等效阻抗则等于网络中的各独立电源 用其内阻替代后，在二输出端呈现的阻抗。
23
半导体概述
在自然界，物质按其导电性可分为导体、半导 体和绝缘体。
其中导电性能很强的，如铜、铝、铁等称为 导体。
另一些物质诸如橡皮、胶木、瓷制品等不能 导电，我们称之为绝缘体。
还有一些物质，如硅、硒、锗、铟、砷化镓 以及很多矿石、化合物、硫化物等，它们的导电 性能介于金属导体和绝缘体之间，我们称之为半 导体。
15
基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律（KCL）：“在集总电路中， 任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路 电流的代数和恒等于零”。
对任一结点有:
i 0
16
基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律（KVL）指出：“在 集总电路中，任何时刻，沿任一回路， 所有的支路电压的代数和恒等于零”。 所以，沿任一回路有：
5
数字电路定义
数字电路（Digital circuit）：是以二值数字逻 辑为基础，其工作信号是离散的数字信号。电 路中的电子晶体管工作于开关状态，时而导通， 时而截止。
典型电路有，振荡器、寄存器、加法器、减法器等。
6
电路和电路模型
电路是电流的流通路径 。电路的基本 功能是实现电能的传输和分配或者电信号 的产生、 传输、 处理加工及利用。
u2
_
CCCS
u1 0
i2 i1
:电流放大倍数 14
基尔霍夫定律
1845年，德国人G.R.基尔霍夫提出集总参数电路中流 入节点的各电流和回路各电压的固有关系的法则 基尔霍夫定律：如果将电路中各个支路的电流和支路电 压作为变量来看，这些变量受到两类约束。 一类是元件的特性造成的约束; 另一类约束是由于元件的相互连接给支路电流之间或支路 电压之间带来的约束关系，有时称为“几何”约束或“ 拓扑”约束，
电源是电路中极其重要的一个电路元件，它 不仅仅是指大家所熟悉电池、发电机之类的电 源，还包括信号源等。按其是否依靠外部能源 可分为独立电源和非独立电源两类。
独立电源又可分为独立电压源和独立电流源 两种。电压源和电流源都是从实际电源抽象得 到的电路模型，它们是二端有源元件。
11
独立电源
电源 电路示意图 元件特性
电路实物模型：
2 1
3
7
电路和电路模型
我们已经知道一个最基本的电路必须包 含三项要素：电源、负载、和导线。
实际电路在运行过程中的表现却相当复杂， 如图中电路的电池和灯泡要在数学上精确 描述却十分困难。
为了用数学的方法从理论上判断电路 的主要性能，必须对实际器件在一定条件 下，忽略其次要性质，按其主要性质加以 理想化，从而得到一系列理想化元件。
第三章 电子技术 基础与应用
1
目录
3.1 电路基础 3.2 模拟电子线路技术 3.3 数字电路技术 3.4 集成电路技术 3.5 微电子系统设计
2
3.1
电路基础
3
电路定义
电路（Electrical circuit）：是由电气设备和元器件 ，按一定方式联接起来，为电荷流通提供了路径的总 体，也叫电子线路或称电气回路。
经此等效后所得的网络，可称为原网络 的戴维南等效电路或电压源的等效电路。
20
诺顿定理
诺顿定理：任何有源线性二端网络，可 用一个恒流源并联一个等效阻抗来代替。 该恒流源的电流等于二端网络的短路电流， 而等效阻抗则等于二端网络中各独立电源 用其内阻替代后在二输出端呈现的阻抗。
21
模拟电子线路技术
电子技术是十九世纪末、二十世纪初 开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展 最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术 发展的一个重要标志。
电路符号
电路特性
i1
+
u1
+u1
i2
+
u2
ui1 2
0
u1
_
_
_ :电压放大倍数
i1
+º
u1
_ º
i1
+
u1
_
VCVS i2
+
º+
u2=r i1
u2
_
_
CCVS
º
i2
+
u2
i2=gu1
_
VCCS
u1= 0 u2=r i1
r : 转移电阻
i1=0 i2=gu1 g: 转移电导
i1
Hale Waihona Puke i2+u1
+
–
i1
电子技术 应用
22
模拟电子线路技术
电子技术已应用到社会的方方面面，并极 大地促进了社会的发展。然而，无论是小到纳 米级的电子芯片还是大到几十吨的航天器材。 其功能电路的组成都离不开电子技术的基本元 器件。已由分立的电子器件的组合向集成化和 模块化的方向发展。
基本电子元 件
集成电路元 件
大规模集成 电路
电压源
–
u(t) us(t)
电流源
–
i(t) is (t)
12
受控电源
受控（电）源又称“非独立”电源。 电压控制电压源（VCVS） 电压控制电流源（VCCS） 电流控制电压源（CCVS） 电流控制电流源（CCCS）
13
受控电源
受控源
电压控制 的电压源
电流控制 的电压源
电压控制 电流源
电流控制 的电流源
如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等， 构成的网络。电路规模的大小，可以小到硅片上的集 成电路，大到高低压输电网。根据所处理信号的不同， 电子电路可以分为模拟电路和数字电路。
4
模拟电路定义
模拟电路（Analog Circuit）：是处理连 续性电信号（电压、电流）的电路。 其典型电路有：放大电路、振荡电路、线性 运算电路（加法、减法、乘法、除法、微分 和积分电路）。
电路中最常用的三个理想元件
理想电路元件
电阻
电感
电容
实物图
文本块
文本块
文本块
电路示意图
+u – iR
L
C
R
图3-1电路常用理想元件
9
电路模型
所谓电路模型，就是把实际电路的本 质抽象出来所构成的理想化了的电路。将 电路模型用规定的理想元件符号画在平面 上形成的图形称作电路图。
电源
电阻
负载
10
电源
纯净不掺杂质的半导体称为本征半导体。
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本征半导体
本征半导体中虽然同时存在自由电子和空穴两 种载流子，但数量少，导电能力较差，导电率 也难以按需要人为控制。
u 0
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电路中常用定理
叠加定理 戴维南定理 诺顿定理
18
叠加定理
叠加定理：线性电路中，两个或两个以 上独立电源同时作用产生的效应，等于每 个独立电源单独作用产生的效应之和；
在考虑某独立电源单独作用时，其它 独立电源以其内阻代替，但所有非独立电 源则仍应保留。
19
戴维南定理
戴维南定理：任何有源线性二端网络，可用一 个恒压源串联一个等效阻抗来代替。该恒压源 的电动势，等于二端网络的开路电压（断开负 载）；而等效阻抗则等于网络中的各独立电源 用其内阻替代后，在二输出端呈现的阻抗。
23
半导体概述
在自然界，物质按其导电性可分为导体、半导 体和绝缘体。
其中导电性能很强的，如铜、铝、铁等称为 导体。
另一些物质诸如橡皮、胶木、瓷制品等不能 导电，我们称之为绝缘体。
还有一些物质，如硅、硒、锗、铟、砷化镓 以及很多矿石、化合物、硫化物等，它们的导电 性能介于金属导体和绝缘体之间，我们称之为半 导体。
15
基尔霍夫电流定律（KCL）
基尔霍夫电流定律（KCL）：“在集总电路中， 任何时刻，对任一结点，所有流出结点的支路 电流的代数和恒等于零”。
对任一结点有:
i 0
16
基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律（KVL）指出：“在 集总电路中，任何时刻，沿任一回路， 所有的支路电压的代数和恒等于零”。 所以，沿任一回路有：
5
数字电路定义
数字电路（Digital circuit）：是以二值数字逻 辑为基础，其工作信号是离散的数字信号。电 路中的电子晶体管工作于开关状态，时而导通， 时而截止。
典型电路有，振荡器、寄存器、加法器、减法器等。
6
电路和电路模型
电路是电流的流通路径 。电路的基本 功能是实现电能的传输和分配或者电信号 的产生、 传输、 处理加工及利用。
u2
_
CCCS
u1 0
i2 i1
:电流放大倍数 14
基尔霍夫定律
1845年，德国人G.R.基尔霍夫提出集总参数电路中流 入节点的各电流和回路各电压的固有关系的法则 基尔霍夫定律：如果将电路中各个支路的电流和支路电 压作为变量来看，这些变量受到两类约束。 一类是元件的特性造成的约束; 另一类约束是由于元件的相互连接给支路电流之间或支路 电压之间带来的约束关系，有时称为“几何”约束或“ 拓扑”约束，
电源是电路中极其重要的一个电路元件，它 不仅仅是指大家所熟悉电池、发电机之类的电 源，还包括信号源等。按其是否依靠外部能源 可分为独立电源和非独立电源两类。
独立电源又可分为独立电压源和独立电流源 两种。电压源和电流源都是从实际电源抽象得 到的电路模型，它们是二端有源元件。
11
独立电源
电源 电路示意图 元件特性
电路实物模型：
2 1
3
7
电路和电路模型
我们已经知道一个最基本的电路必须包 含三项要素：电源、负载、和导线。
实际电路在运行过程中的表现却相当复杂， 如图中电路的电池和灯泡要在数学上精确 描述却十分困难。
为了用数学的方法从理论上判断电路 的主要性能，必须对实际器件在一定条件 下，忽略其次要性质，按其主要性质加以 理想化，从而得到一系列理想化元件。
第三章 电子技术 基础与应用
1
目录
3.1 电路基础 3.2 模拟电子线路技术 3.3 数字电路技术 3.4 集成电路技术 3.5 微电子系统设计
2
3.1
电路基础
3
电路定义
电路（Electrical circuit）：是由电气设备和元器件 ，按一定方式联接起来，为电荷流通提供了路径的总 体，也叫电子线路或称电气回路。
经此等效后所得的网络，可称为原网络 的戴维南等效电路或电压源的等效电路。
20
诺顿定理
诺顿定理：任何有源线性二端网络，可 用一个恒流源并联一个等效阻抗来代替。 该恒流源的电流等于二端网络的短路电流， 而等效阻抗则等于二端网络中各独立电源 用其内阻替代后在二输出端呈现的阻抗。
21
模拟电子线路技术
电子技术是十九世纪末、二十世纪初 开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展 最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术 发展的一个重要标志。
电路符号
电路特性
i1
+
u1
+u1
i2
+
u2
ui1 2
0
u1
_
_
_ :电压放大倍数
i1
+º
u1
_ º
i1
+
u1
_
VCVS i2
+
º+
u2=r i1
u2
_
_
CCVS
º
i2
+
u2
i2=gu1
_
VCCS
u1= 0 u2=r i1
r : 转移电阻
i1=0 i2=gu1 g: 转移电导
i1
Hale Waihona Puke i2+u1
+
–
i1
电子技术 应用
22
模拟电子线路技术
电子技术已应用到社会的方方面面，并极 大地促进了社会的发展。然而，无论是小到纳 米级的电子芯片还是大到几十吨的航天器材。 其功能电路的组成都离不开电子技术的基本元 器件。已由分立的电子器件的组合向集成化和 模块化的方向发展。
基本电子元 件
集成电路元 件
大规模集成 电路
电压源
–
u(t) us(t)
电流源
–
i(t) is (t)
12
受控电源
受控（电）源又称“非独立”电源。 电压控制电压源（VCVS） 电压控制电流源（VCCS） 电流控制电压源（CCVS） 电流控制电流源（CCCS）
13
受控电源
受控源
电压控制 的电压源
电流控制 的电压源
电压控制 电流源
电流控制 的电流源
如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等， 构成的网络。电路规模的大小，可以小到硅片上的集 成电路，大到高低压输电网。根据所处理信号的不同， 电子电路可以分为模拟电路和数字电路。
4
模拟电路定义
模拟电路（Analog Circuit）：是处理连 续性电信号（电压、电流）的电路。 其典型电路有：放大电路、振荡电路、线性 运算电路（加法、减法、乘法、除法、微分 和积分电路）。