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1、1,1.1 信号,1.2 信号的频谱,1 绪论,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,2,信号: 信息的载体, 1.1 信号,等效变换,声音信号：可以传达语言、音乐或其他信息 图像信号：可以传达人类视觉系统能够接受的信息等,信息的处理：传感器-电信号-电子系统,模拟信号： 时间上幅值上连续变化,信号源,电压源等效电路,电流源等效电路,3, 1.1 信号,话筒输出的声音信号如图所示：,某一段声音信号,无规则的波形，分析其特性比较困难，因此要提取其特征参数；,这些特征参数即是设计放大电路和电子系统的重要依据。,4,1.正弦信号,正弦波形, 1.2 信号的
2、频谱,为简化信号特征参数的提取，通常将信号从时域变换到频域,信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的频谱；,傅立叶变换,三要素完全确定一个正弦波,5,方波的时域表示,由高等数学知识知，任一周期函数只要满足狄利克雷条件都可以展开成傅立叶级数；,时间函数表达式,傅立叶级数表达式,直流分量,基波,高次谐波分量, 1.2 信号的频谱,6,如果截取n为有限值时的信号组合，则可以得到原周期信号的近似波形,n=1,3,5时,n=11时, 1.2 信号的频谱,7,幅度频谱,相位频谱,频谱表现为一系列离散频率上的幅值，且随谐波次数的递增，v()的幅值总趋势逐渐减小。, 1.2 信号的频谱,8,3. 非周期信号,通
3、过快速傅里叶变换（FFT）可迅速求出非周期信号的频谱函数。,非周期信号包含了所有可能的频率成分,预制棒加热炉温度波动曲线,波形的频谱函数, 1.2 信号的频谱,选择适当的截止角频率，截断高于此频率的的部分，不会太多影响信号本身的特性，把保留的频率部分称作带宽。,9, 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。,数字信号,10, 1.4 放大电路模型,1. 放大电路的符号及模拟信号放大,大多数模拟电子系统都存在各种各样、不同类型的放大电路；放大电路是构成其他功能电路的基本单元。,11,放大电路表示方法,输入端口有电压、电流，输出
4、端口有电压、电流，因此，根据实际的输入信号和所需的输出信号是电压或电流，放大电路可分为四种类型。,电压增益,电流增益,电流放大电路,互阻增益（）,互导增益（S）,互阻放大电路,互导放大电路, 1.4 放大电路模型,12, 1.4 放大电路模型,负载开路时的电压增益,2. 电压放大模型,输入电阻,输出电阻,则电压增益为,AV的恒定性受到负载RL的影响。为减小负载对放大电路电压增益的影响，要求在电路设计时力求减小RO,使输出回路中 RORs时，信号源内阻Rs对信号vs的衰减作用才会减小。,电压放大电路适用于信号源内阻Rs较小且负载电阻RL较大的场合,当RLRO时， RL的变化对Av的影响就小。,1
5、4, 1.4 放大电路模型,负载短路时的电流增益,3. 电流放大模型,由输出回路得,则电流增益为,只有RORL时，才会减小RO的分流，减小信号的衰减；,15, 1.4 放大电路模型,3. 电流放大模型,则电流增益为,只有Ri，Ro - ；,一个实际的放大电路原则上可以取四类电路中任意一种作为它的电路模型，但是根据信号源的性质和负载的要求，一般只有一种模型在运用中最明确。,17, 1.5 放大电路的主要性能指标,1. 输入电阻,Ri的大小决定了放大电路从信号源获取信号的能力,以电压vi作为输入的放大电路，Ri越大越好，此时输入电压vi大。电压放大电路、互导放大电路,以电流ii作为输入的放大电路，
6、Ri越小越好，此时输入电流ii大。电流放大电路、互阻放大电路,18, 1.5 放大电路的主要性能指标,2. 输出电阻,输出电阻的大小决定了放大电路带负载的能力,19,2.输出电阻,以电压作为输出的放大电路，Ro越小 ,带负载能力越强。电压放大电路、互导放大电路,以电流作为输出的放大电路，Ro越大,带负载能力越强电流放大电路、互阻放大电路, 1.5 放大电路的主要性能指标,20,3. 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。, 1.5 放大电路的主要性能指标,例：甲电路增益变化-20dB ，乙电路增益变化-20倍，谁增益大？负号意味着什么？,其中,四种增益,常
7、用分贝（dB）表示,21,4. 频率响应,A.频率响应及带宽,电压增益可表示为,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。,或写为,其中, 1.5 放大电路的主要性能指标,实际的放大电路中存在一些电抗性元器件耦合电容、半导体元器件的极间电容、接线电容、接线电感等 ，因此，放大电路的输出与输入之间关系必然和信号的频率有关 。,22,普通音响系统放大电路幅频响应,对数坐标：波特图（Bode Plot）,半功率点:增益下降3dB的点,此时输出功率约为中频区功率的一半,下限频率,上限频率,带宽（通频带）:BW=fH-fL,通常: fLfH；,故:BWfH；,4
8、.频率响应, 1.5 放大电路的主要性能指标,动画演示,23,4. 频率响应,B.频率失真（线性失真）,幅度失真：,对不同频率的信号增益不同，产生的失真。,幅度失真, 1.5 放大电路的主要性能指标,24,4. 频率响应,B.频率失真（线性失真）,相位失真：,对不同频率的信号相移不同，产生的失真。,相位失真, 1.5 放大电路的主要性能指标,动画演示,25,必须工作在线性条件下,理想电压传输特性,实际电压传输特性,实际传输特性曲线上各点切线的斜率不相同电压增益不能保持恒定；,放大增益随输入信号变化而变化，则会引起输出信号发生失真，由放大电路的非线性引起的失真非线性失真；,5.非线性失真, 1.5 放大电路的主要性能指标,26,除了上述五种主要性能指标外，针对不同用途的放大电路，还有一些其他指标：,最大输出功率,效率,转换速率,信号噪声比,抗干扰能力,在某些特殊场合下还会有：,体积,重量,工作温度,环境温度, 1.5 放大电路的主要性能指标,27,小结:,四种放大电路模型。 放大电路的五种主要性能指标。,
