模电-第一章-绪论（基本）

模电 绪论 基本理论： 电子 电路分析方法 基本知识：管、路的性能及应用 基本技能： 电子 测量 技术 、运算能力和识图能力

绪论

• 信号
  • 传感器
    • 能将各种非电信号转换为电信号的器件或装置称为传感器
  • 电信号源的电路表达形式
    • 电路中常把传感器描述为信号源。 它有两种形式：电压源和电流源。
  • 信号的频谱
    • 频谱：为了简化信号特征参数的提取，通常是将信号从时域变化到频域。 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的频谱。 幅度谱：信号各频率分量的振幅随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱，简称幅度谱。 谱线：由傅里叶级数特性可知，许多周期信号的频谱都有直流分量、基波分量以及无穷多项高次谐波分量所组成。频谱表现为一系列离散频率上的幅值（常称为谱线），并且随着谐波次数的递增，信号幅值的总趋势是逐渐减小的。
    • 任意周期函数只要满足狄利克雷条件即可展开成傅里叶级数
      • 狄利赫利条件
        • 在任何周期内，x(t)须绝对可积； 在任一有限区间中，x(t)只能取有限个最大值或最小值； 在任何有限区间上，x(t)只能有有限个第一类间断点。
          • 第一类间断点
      • 傅里叶级数
        • 有需要再上B站学吧
        • 法国数学家傅里叶认为，任何周期函数都可以用正弦函数和余弦函数构成的无穷级数来表示（选择正弦函数与余弦函数作为基函数是因为它们是正交的），后世称傅里叶级数为一种特殊的三角级数，根据欧拉公式，三角函数又能化成指数形式，也称傅立叶级数为一种指数级数。
    • • 非周期信号频谱函数随频率升高而衰减。 截止角频率：实际电路处理信号时，频率范围不可能延伸至无穷大频率处，所以对信号来说，通常选择一个适当的wc(截止角频率)，若把高于此频率的部分截断，也能满足信号处理精度的要求。 把保留部分的频率范围称为信号的带宽。
  • 信号分类
    • 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
    • 在信号分析中， 按时间和幅值的连续性和离散性把信号分为四类。 1为模拟信号，4为数字信号。
• 放大电路模型
  • 模拟信号的放大
    • 放大的概念
      • 这里所说的放大都是指线性放大，也就是说放大电路输出信号中包含的信息与输入信号完全相同，只改变信号幅度或功率的大小，如果在时域或频域观察，信号任一点的幅值都是按相同比例变化的。 输出波形的任何变形，都被认为是产生了失真。
    • 增益形式
      • 根据输入信号的形式不同和对输出信号的要求不同， 放大电路可以有不同的增益（放大倍数）表达形式
      • • 这种主要考虑电压增益的电路称为电压放大电路
  • 放大电路模型
    • 放大电路模型
      • 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（因为从输入端口看，是一个无源负载） 输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式
    • 带负载能力
      • 是指放大电路输出量随负载变化的程度。 当负载变化时，输出量变化很小或基本不变表示带负载能力强。
    • ABCD四种模型可通过戴维宁等效定理等相互转换
• 放大电路主要性能指标
  • 输入电阻
    • 与电路关系
    • 计算与测量
  • 输出电阻
    • 输入、输出电阻均为交流电阻（可变化）
  • 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
    • 即用分贝数表示电压增益时，仅反应输出与输入信号 之间的大小关系，不包含相位关系。
  • 频率响应
    • 放大电路的频率响应是指，在输入正弦信号情况下，输入随输入信号频率连续变化的稳态响应
    • • 这种放大电路称为直流（直流耦合）放大电路， 是指至少可以正常放大直流信号的一种放大电路
      • 放大电路增益只能保证在一定范围内与频率无关
      • 同一个放大电路对不同信号源或带不同负载时，实际放大能力常常是不同的
    • 频率失真（了解）
      • 又称线性失真，是由线性电抗元件（无源器件，如电容电感元件）引起的。
      • 是幅度失真和相位失真的总称
        • 幅度失真
          • 由于放大电路带宽所限，导致对信号不同频率分量 幅值的放大倍数不同产生的失真
        • 相位失真
          • 由于放大电路对信号不同频率分量 产生的时延不同产生的失真
        • 一般情况下幅度失真和相位失真几乎是同时发生的
  • 非线性失真
    • 由元器件非线性特性（有源器件，如二极管）引起的失真
    • 用放大电路放大正弦波信号时，只可能出现非线性失真，不可能出现频率失真
    • 放大电路的电压传输特性
      • 传输特性曲线：描述放大电路输出量与输入量的关系的曲线
      • 从频域的角度看，非线性失真会使输出波形产生新的高次谐波分量
    • 非线性失真系数：书P15，了解