第一章绪论（2学时）主要内容：1.1电子系统与信号的基本概念1.2放大电路、放大电路模型、放大电路的主要性能指标基本要求：1.1了解电子系统的基本概念及组成1.2了解信号的分类方法及放大电路的分类1.3熟悉放大电路的主要性能指标教学要点：从电子系统的基本概念及组成入手。介绍放大电路的分类及放大电路的主要性能指标讲义摘要：1.1电子系统与信号引言电子技术基础（模拟部分）课程专门研究电子器件、电子电路、电子系统的结构、组成、性能和应用，解决信号产生、信号的传输、信号的处理问题。分别以模拟信号与数字信号为研究对象的电路，在电子系统中分称为模拟电路与数字电路。一.电子系统在某个应用系统中（如图1.1.1光导纤维拉制塔），由若干基本电路组成的具有特定功能的电路整体（如图1.1.1中实线框所示的石英预制棒加热炉温控系统，对应图1.1.2），称之为电子系统，可概括为一个黑匣子。二．、信号及表达1.信号作为传达某种信息的载体，通常表现为随时间而变化的相应物理量x（t），如温度信号T(t)、电压信号(t)、电流信号i(t)。信号通过传感器将某种物理量x（t）转变成电压信号v（t）和电流信号i（t），将传感器输出信号视作电子系统的信号源，信号源等效电路不是电压源就是电流源。2.信号表达1）时域表达式：信号的时间函数x（t）例如正弦波电压信号（图1.1.5波形图）：u(t)=Vmsin(at+)
第一章 绪论（2 学时） 主要内容: 1.1 电子系统与信号的基本概念 1.2 放大电路、放大电路模型、放大电路的主要性能指标 基本要求: 1.1 了解电子系统的基本概念及组成 1.2 了解信号的分类方法及放大电路的分类 1.3 熟悉放大电路的主要性能指标 教学要点： 从电子系统的基本概念及组成入手。介绍放大电路的分类及放大电路的主要性能 指标 讲义摘要： 1.1 电子系统与信号 引 言 电子技术基础（模拟部分）课程专门研究电子器件、电子电路、电子系统的 结构、组成、性能和应用，解决信号产生、信号的传输、信号的处理问题。分别 以模拟信号与数字信号为研究对象的电路，在电子系统中分称为模拟电路与数字 电路。 一.电子系统 在某个应用系统中（如图 1.1.1 光导纤维拉制塔），由若干基本电路组成的 具有特定功能的电路整体（如图 1.1.1 中实线框所示的石英预制棒加热炉温控系 统，对应图 1.1.2）,称之为电子系统，可概括为一个黑匣子。 二.、信号及表达 1.信号 作为传达某种信息的载体，通常表现为随时间而变化的相应物理量 x(t)，如 温度信号 T(t)、电压信号 (t)、电流信号 i(t)。 信号通过传感器将某种物理量 x(t)转变成电压信号 （t）和电流信号 i(t)， 将传感器输出信号视作电子系统的信号源，信号源等效电路不是电压源就是电流 源。 2. 信号表达 1）时域表达式：信号的时间函数 x(t) 例如正弦波电压信号（图 1.1.5 波形图）： v v
方波信号（图1.1.6a波形图）：当nT≤t<(2n+1)二时VsnU(t)=1。 当(2n+)号≤t<(a+1)T时n2）频域表达式：信号的频率函数X（）由周期性函数x（t)经傅立叶转换而来，呈离散形式的频谱函数，例如级数形式的方波信号频域表达式（图1.1.6b频谱序列图）：V.2V,1v() =二(sinpt+=sin3at+=sin5mpt +...)235兄或者由非周期性函数x（t)经傅立叶转换而来，呈连续形式的频谱函数，例如连续频率形式的温度信号T（）（图1.1.7连续频谱图）（1）周期性频谱特征：表现为一系列离散频率上的幅值，总趋势减小。（2）非周期性频谱特征：连续频谱函数形成，包括（0≤<8）所有可能的频率成分，总趋势减小。KKZ位移装置距地基平面14m预制摔空间位置控制系统卡头光纤位置信石英预制棒预制摔加热炉预制加热炉激光测径及光纤温度控制系统XY平面位置测量仪通信控制系统棵光纤双层树脂涂教装置树脂温度和压力微波激发的控制系统紫外线树指固化器花工业控制激光测径仪直径信号光纤拉丝盘机对话系统荧光屏拉丝盘转速键盘3光纤控制系统Q控制柜图 1. 1. 1光导纤维拉制塔
方波信号（图 1.1.6 a 波形图）： 2）频域表达式：信号的频率函数 X（ω） 由周期性函数 x(t)经傅立叶转换而来，呈离散形式的频谱函数，例如级数 形式的方波信号频域表达式（图 1.1.6 b 频谱序列图）： 或者由非周期性函数 x(t)经傅立叶转换而来，呈连续形式的频谱函数，例 如连续频率形式的温度信号 T(ω) （图 1.1.7 连续频谱图） （1）周期性频谱特征：表现为一系列离散频率上的幅值，总趋势减小。 （2）非周期性频谱特征：连续频谱函数形成，包括（0≤ω<∞）所有可能的频率 成分，总趋势减小。 图 1.1.1 光导纤维拉制塔
高温计放大滤波取样-保持加热炉1数模数模电压电流微处理机转换转换系统转换图1.1.2石英预制棒加热炉温控系统UI2元1T--+QVRR0QO2元T@L图1.1.5正弦波电压波形图U2元T-v.TO1t2图1.1.6a方波波形图otV.2VTA2V2V3元5元PI..03aSapaQ方波频谱图1.1.6b
图 1.1.2 石英预制棒加热炉温控系统 图 1.1.5 正弦波电压波形图 图 1.1.6 a 方波波形图 图 1.1.6 b 方波频谱
Tc42200.52200.02199.501020304050607080s图1.1.7温度信号T（）频谱3、信号分类1）模拟信号对于连续时间内、连续变化的某物理量的函数x（t)，通过传感器进行线性模拟所得到的电子信号V（t)或i(t)。如针对加热炉温度波动曲线T(t)（图1.1.3)，用高温毫伏计传感模拟和放大电路输出的√（t）（图1.1.8)。TC+2200.52200.02199.510203040506070803图1.1.3加热炉温度波动曲线T(t)VVt10放大电路输出波形8wmi高温计输出波形0001020304050607080Is图1.1.8高温毫伏计和放大电路的输出波形
图 1.1.7 温度信号 T(ω)频谱 3、信号分类 1）模拟信号 对于连续时间内、连续变化的某物理量的函数 X(t)，通过传感器进行线性模 拟所得到的电子信号 (t)或 i(t)。如针对加热炉温度波动曲线 T(t)(图 1.1.3)， 用高温毫伏计传感模拟和放大电路输出的 (t) (图 1.1.8)。 图 1.1.3 加热炉温度波动曲线 T(t) 图 1.1.8 高温毫伏计和放大电路的输出波形 v v
图1.1.9对模拟信号v(t)的数字化处理过程2）数字信号某物理量的变化在时间和数量上都是不连续的离散值（时离数离，即为一个最小数量单位的整数倍，小于该数无意义，则该物理量及相应电子量的时间函数为数字信号（图1.1.9b）。3）模拟信号与数字信号的相互转化模拟信号要转化成数字信号才能进入微处理机系统。为此先要把时连数连的模拟信号变成时离数连的取样信号（图1.1.9a），再经过模数转换器变成时离数离的数字信号，进入计算机处理，随后转换成时连数离的信号（图1.1.9c），最后从数摸转换器输出时连数连的模拟信号，但与高温毫伏计最初模拟的（t）凹向完全相反，并转换成电流实现对炉温T（t）的自动控制。三、模拟信号处理如图1.1.2虚框中对信号进行放大、滤波、转化、运算等处理的过程，包括对模拟信号的放大、滤波、取样一保持以及电压一电流转换等，其中也包括了模拟、数字信号的混合处理。1.2放大电路的基本知识一、电路的放大概念1.放大的本质是能量的控制和转换1）放大即按比例放大动态变化量的大小而维持形态不变：2）功率放大是电子电路放大的基本特征；3）放大电路依靠有源元件，如晶体管、场效应管作为控能的核心元件。2.放大的前提是不使放大的信号失真
图 1.1.9 对模拟信号 (t)的数字化处理过程 2）数字信号 某物理量的变化在时间和数量上都是不连续的离散值（时离数离，即为一个 最小数量单位的整数倍，小于该数无意义，则该物理量及相应电子量的时间函数 为数字信号(图 1.1.9 b)。 3）模拟信号与数字信号的相互转化 模拟信号要转化成数字信号才能进入微处理机系统。为此先要把时连数连的 模拟信号变成时离数连的取样信号(图 1.1.9 a),再经过模数转换器变成时离数 离的数字信号,进入计算机处理，随后转换成时连数离的信号(图 1.1.9 c)，最 后从数摸转换器输出时连数连的模拟信号，但与高温毫伏计最初模拟的 (t)凹 向完全相反，并转换成电流实现对炉温 T(t)的自动控制。 三、模拟信号处理 如图 1.1.2 虚框中对信号进行放大、滤波、转化、运算等处理的过程，包括 对模拟信号的放大、滤波、取样—保持以及电压—电流转换等，其中也包括了模 拟、数字信号的混合处理。 1.2 放大电路的基本知识 一、电路的放大概念 1. 放大的本质是能量的控制和转换 1）放大即按比例放大动态变化量的大小而维持形态不变； 2）功率放大是电子电路放大的基本特征； 3）放大电路依靠有源元件，如晶体管、场效应管作为控能的核心元件。 2. 放大的前提是不使放大的信号失真 v v