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1、1.1 信号,1.3 模拟信号和数字信号,1 绪论,1.2 信号的频谱,1.4 放大电路模型,1.5 放大电路的主要性能指标,由若干相互联结，相互作用的基本电路组成的，具有特定功能的电路整体，称为电子系统。,电子系统,例：光纤拉制塔,电子系统中贯穿始终的是对信号的处理和变换。,将石英预制棒（=4060mm，L=1m）拉制成光纤（ =125m，L=100m 200Km）,工艺流程：预制棒加热树脂涂敷到裸光纤上固化,1. 信号： 信息的载体,1.1 信号,物理量通过传感器转换为电信号，输入到电子系统。,温度波动曲线,微音器输出的某一段信号的波形,2. 电信号源的电路表达形式,电压源等效电路,电流源
2、等效电路,戴维宁,诺顿,电信号的时域与频域表示,1. 正弦信号,1.2 信号的频谱,时域,频域：正弦信号幅值随角频率变化的分布。,2. 方波信号,满足狄利克雷条件，展开成傅里叶级数,直流分量,其中,基波分量,三次谐波分量,方波的时域表示,信号的频谱,方波信号,频谱：将一个信号分解为正弦信号的集合，得到其正弦信号幅值和相位随角频率变化的分布，称为该信号的频谱。,幅度谱,相位谱,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。,处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。 处理数字信号的电子电路称为数字电路。,1.4 放大电路模型,放大电路是最
3、基本的模拟信号处理电路。,微弱的电压（流）,放大的电压（流）,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： 受控电压源或受控电流源,电压增益（电压放大倍数）,电流增益,互阻增益,互导增益,1. 放大电路的符号及模拟信号放大,负载开路时的 电压增益,A. 电压放大模型,输入电阻,输出电阻,由输出回路得,则电压增益为,由此可见,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）,理想情况,2. 放大电路模型,另一方面，考虑到输入回路对
4、信号源的衰减,理想情况,有,要想减小衰减，则希望？,负载短路时的 电流增益,B. 电流放大模型,由输出回路得,则电流增益为,由此可见,要想减小负载的影响，则希望？,理想情况,由输入回路得,要想减小对信号源的衰减，则希望？,理想情况,C. 互阻放大模型：输入电流，输出电压,输入输出回路没有公共端,D. 互导放大模型：输入电压，输出电流,E. 隔离放大电路模型,四种电路模型可以相互转换，实际放大电路根据信号源的性质和负载的要求来确定模型。,作业问题,P12复习思考题,（1）,（2）电压增益为1是指,因为已知的输入输出均为电压，且增益也是电压增益，所以电压模型最方便。,1.4.2,1.5 放大电路的
5、主要性能指标,1. 输入电阻,的大小反应了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。,输入电压信号， 越大， 越大。 输入电流信号， 越小， 越大。,2. 输出电阻,决定放大电路带负载能力。,输出电压信号时， 越小（相对 ）， 对 影响越小， 输出电流信号时， 越大（相对 ）， 对 影响越小。,输出电阻的计算：,所以,注意：输入、输出电阻为交流电阻,另一方法,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。,其中,四种增益,常用分贝（dB）表示。,“甲放大电路的电压增益为-20倍”和“乙放大电路的电压增益为20dB”，问哪个电路的增益大？,4. 频率响应（频域指标）
6、,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,该图称为波特图 纵轴：dB 横轴：对数坐标,其中,普通音响系统放大电路的幅频响应,直流放大电路的幅频响应,高频区,中频区,低频区,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。,相位失真：,对不同频率的信号相移不同产生的失真。,对于具有上图幅频响应的放大电路，若输入50Hz的正弦波，是否会产生频率失真？10Hz呢？,作业问题,P19复习思考题,1.5.3,5. 非线性失真,由元器件非线性特性引起的失真。,非线性失真系数:,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。,end,
