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1、模拟与 数字电路 (模拟电路 ) 材料科学系 第一章 绪论 课程性质与教学目标 模拟与数字电路 是面向理工科类学生的 基础课程 电子学中的一门课程。 通过本课程的教学掌握电子学的基础内容 线性电子电路 的原理和分析方法。 教科书与参考书 教科书： 陈光梦 ， 模拟电子学基础 ， 复旦大学出版社 参考书： 童诗白， 模拟电子技术基础 ，高等教育出版社 唐竞新， 模拟电子技术基础解题指南 ，清华大学出版社 谢嘉奎， 电子线路（线性部分） ，高等教育出版社 各大半导体器件公司（如 Analog Device, Texas Instrument, National Semiconductor等）的 数
2、据手册 和 书籍 电子技术的基本任务 信号的产生 将各种自然界的信息转化为电信号： 模拟信号、数字信号 观察如下的声音波形 考虑如下现实中的例子：温度、车的速度 模拟信号 (Analog Signal)信号连续变化，在形式上模拟自然界的原始信息， 时间和数值上连续变化 连续变化 电子技术的基本任务 信号的传输 将携带信息的电信号，通过有线或无线的方式从甲地送到乙地，或者从一个设备送到另一个设备 有线电话 卫星导航 信号的处理 为了传输的需要，将电信号进行放大 去除某些不需要的成分 改变信号的某些参数 将电信号还原成原来的自然信息 所有信号处理过程，都要求不改变其包含的原始信息 模拟电子学研究如
3、何用电子学方法产生、传输和处理 模拟 信号 电子技术的基本任务 电子学研究对象的层次 1、系统 2、模块 3、电路 4、器件 co m p o n e n tcir cu itm o d u lesy ste m4、器件 N P NNPN 晶体管的结构与符号E CBE CB例如，双极型晶体管： 构成电路的基本单元，包括各种二极管、晶体管、电阻、电容、电感等。各种器件具有特定的电学特性。 电子学研究对象的层次 3、电路 VDD=+ 12VvivoRL5kR1R2R32M 2k4 . 7 k例如 ，场效应管单管放大电路： 由多个晶体管、电阻、电容等电子元器件构成，完成放大、滤波等基本功能，是电子电
4、路的基本单元，具有很强的通用性。 电子学研究对象的层次 2、模块 鉴相器环路滤波器压控振荡器由多个电路构成，完成某个特定的功能。通常其功能具有某种通用性。 例如，锁相环： 输入 输出 电子学研究对象的层次 1、系统 放大/ 滤波模数转换计算机数字信号处理传感器例如，数据采集系统： 由多个模块组成，完成特定的综合性的任务。其中的模块可以是模拟电路，也可以是数字电路。 电子学研究对象的层次 研究的方法 器件的研究方法： 物理学方法 及交叉学科方法（微电子、材 料、光学） 电路和模块的研究方法： 电子学方法 系统的研究方法： 数学、电子学、计算 机、系统工程等各门 学科的综合 本课程的主要研究对象
5、放大电路 最基本的信号处理电路，常见的是电压放大电路和功率放大电路。通常小信号放大器是线性放大器，大信号放大器则以非线性放大器居多 其他信号处理电路 常见的信号处理电路有滤波器、各种运算电路等 电子电路的分类 1、按照电路性质分类 线性电路 电路中的器件特性能够用线性方程描述，信号之间的关系也能够用线性方程描述 非线性电路 电路中的器件特性是非线性的，信号之间的关系不能用线性方程描述 本课程的研究对象大部分是线性电路 电子电路的分类 2、按照信号频率分类 低频电路 信号频率低，在对电路进行分析常常忽略许多与频率有关的参量，尤其可以忽略分布参量 高频电路 信号频率高，必须考虑各种与频率相关的参量
6、，包括元器件的分布参量 本课程的研究对象以低频电路为主，但对于电路的频率特性进行一定程度的探讨 本课程的主要研究方法 电路模型 从器件的物理结构或者电学特性出发，建立器件的 电路模型 用器件模型代替实际电路中的器件，从而得到电路的 数学表达 通过求解电路方程，得到有关 电路特性的信息 建立模型时，常常在一定条件下作 线性化近似 电路模型是 本课程中的基本概念和基本手段 工程估算 在工程允许的误差范围内，简化实际的电路模型、参数或方程，然后得到电路的近似解 对于电路的分析与设计具有重大的指导作用 计算机辅助设计 利用计算机的计算能力求解电路方程，对实际电路进行仿真。常用的软件有 PSpice等 工程估算是 本课程学习中的一 个常见手段 本课程的主要研究方法 学好电子学的几个关键 理解原理 弄清基本概念、基本原理，尤其是物理的和电路的原理，并在此基础上进行数学分析 大处着眼，小处着手 学会从全局观点把握电路功能，在细节上分析每个电路的具体参数
