模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課緒論

1、模擬電子技術(shù)主講教師：李婧系別：電氣工程與自動(dòng)化系緒 論電子技術(shù)的發(fā)展模擬信號(hào)與模擬電路電子信息系統(tǒng)的組成模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程12345課程的目標(biāo)6考核方法7一、電子技術(shù)的發(fā)展一、電子技術(shù)的發(fā)展 電子技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使之“無(wú)孔不入”，應(yīng)用廣泛！m廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電話、手機(jī)廣播通信：發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、擴(kuò)音、錄音、程控交換機(jī)、電話、手機(jī)m網(wǎng)絡(luò)：路由器、網(wǎng)絡(luò)：路由器、ATMATM交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器交換機(jī)、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器m工業(yè)：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床工業(yè)：鋼鐵、石油化工、機(jī)加工、數(shù)控機(jī)床m交通：飛機(jī)、火車(chē)、輪船

2、、汽車(chē)交通：飛機(jī)、火車(chē)、輪船、汽車(chē)m軍事：雷達(dá)、電子導(dǎo)航軍事：雷達(dá)、電子導(dǎo)航m航空航天：衛(wèi)星定位、監(jiān)測(cè)航空航天：衛(wèi)星定位、監(jiān)測(cè)m醫(yī)學(xué)：醫(yī)學(xué)：刀、刀、CTCT、B B超、微創(chuàng)手術(shù)超、微創(chuàng)手術(shù)m消費(fèi)類(lèi)電子：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照相機(jī)、電子消費(fèi)類(lèi)電子：家電（空調(diào)、冰箱、電視、音響、攝像機(jī)、照相機(jī)、電子表）、電子玩具、各類(lèi)報(bào)警器、保安系統(tǒng)表）、電子玩具、各類(lèi)報(bào)警器、保安系統(tǒng) 電子技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴(lài)于電子元器件的電子技術(shù)的發(fā)展很大程度上依賴(lài)于電子元器件的發(fā)展。從電子管發(fā)展。從電子管半導(dǎo)體管半導(dǎo)體管集成電路集成電路1904年年電子管問(wèn)世電子管問(wèn)世1947年年晶體管誕晶體管誕生生19

3、58年集成電年集成電路研制成功路研制成功電子管、晶體管、集成電路比較電子管、晶體管、集成電路比較19041904年，弗萊明利用年，弗萊明利用“愛(ài)迪生效應(yīng)愛(ài)迪生效應(yīng)”制成了電子制成了電子二極管，并證實(shí)了電子管具二極管，并證實(shí)了電子管具有有“閥門(mén)閥門(mén)”作用，他首先被作用，他首先被用于無(wú)線電檢波。世界上第用于無(wú)線電檢波。世界上第一只電子管由此誕生了。弗一只電子管由此誕生了。弗萊明為此獲得了這項(xiàng)發(fā)明的萊明為此獲得了這項(xiàng)發(fā)明的專(zhuān)利權(quán)。專(zhuān)利權(quán)。弗萊明弗萊明John Ambrose Fleming 人類(lèi)第一只電子管的誕生，標(biāo)志著人類(lèi)第一只電子管的誕生，標(biāo)志著世界從此進(jìn)入了電子時(shí)代。世界從此進(jìn)入了電子時(shí)代。

4、李李德福雷斯特德福雷斯特Lee de Forest Lee de Forest 李李德福雷斯特，美國(guó)科德福雷斯特，美國(guó)科學(xué)家，被譽(yù)為電子管之父學(xué)家，被譽(yù)為電子管之父 ，19061906年他在弗萊明的二極管年他在弗萊明的二極管中放進(jìn)了第三個(gè)電極中放進(jìn)了第三個(gè)電極柵柵極極, ,只要把一個(gè)微弱的變化電只要把一個(gè)微弱的變化電壓加在它的身上，就能在金壓加在它的身上，就能在金屬屏板上接收到更大的變化屬屏板上接收到更大的變化電流，這正是電子管的電流，這正是電子管的“放放大大”作用，作用，“電子三極管電子三極管”從此誕生，從而建樹(shù)了早期從此誕生，從而建樹(shù)了早期電子技術(shù)上最重要的里程碑。電子技術(shù)上最重要的里程碑

5、。 半導(dǎo)體元器件的發(fā)展半導(dǎo)體元器件的發(fā)展m1947年 貝爾實(shí)驗(yàn)室制成第一只晶體管m1958年 集成電路m1969年 大規(guī)模集成電路m1975年 超大規(guī)模集成電路 第一片集成電路只有第一片集成電路只有4個(gè)晶體管，而個(gè)晶體管，而1997年一片集成電路年一片集成電路中有中有40億個(gè)晶體管。有科學(xué)家預(yù)測(cè)，集成度還將按億個(gè)晶體管。有科學(xué)家預(yù)測(cè)，集成度還將按10倍倍/6年年的速度增長(zhǎng)，到的速度增長(zhǎng)，到2015或或2020年達(dá)到飽和。年達(dá)到飽和。學(xué)習(xí)電子技術(shù)方面的課程需時(shí)刻關(guān)注電子技術(shù)的發(fā)展！時(shí) 期規(guī) 模集成度（元件數(shù)）50年代末小規(guī)模集成電路（SSI）10060年代中規(guī)模集成電路（MSI）100070年代

6、大規(guī)模集成電路（LSI）100070年代末超大規(guī)模集成電路（VLSI）1000080年代特大規(guī)模集成電路（ULSI）100000 19851985年，年，1 1兆位兆位ULSIULSI的集成度達(dá)到的集成度達(dá)到200200萬(wàn)個(gè)元件，萬(wàn)個(gè)元件，器件條寬僅為器件條寬僅為1 1微米；微米；19921992年，年，1616兆位的芯片集成度兆位的芯片集成度達(dá)到了達(dá)到了32003200萬(wàn)個(gè)元件，條寬減到萬(wàn)個(gè)元件，條寬減到0.50.5微米，而后的微米，而后的6464兆位芯片，其條寬僅為兆位芯片，其條寬僅為0.30.3微米。微米。m集成電路階段m集成電路制造技術(shù)的發(fā)展日新月異，其中最具有代表性的集成電路芯片主要

7、包括以下幾類(lèi)，它們構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的基石?？删幊踢壿嬈骷删幊踢壿嬈骷≒LDPLD）微控制芯片（微控制芯片（MCUMCU）數(shù)字信號(hào)處理器（數(shù)字信號(hào)處理器（DSPDSP）大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（大規(guī)模存儲(chǔ)芯片（RAM/ROMRAM/ROM）二、模擬信號(hào)與模擬電路二、模擬信號(hào)與模擬電路1. 電子電路中信號(hào)的分類(lèi)電子電路中信號(hào)的分類(lèi)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)：離散性：離散性模擬信號(hào)：連續(xù)性模擬信號(hào)：連續(xù)性。大多數(shù)物理量為模擬信號(hào)大多數(shù)物理量為模擬信號(hào)。 2. 模擬電路模擬電路 模擬電路模擬電路是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行處理的電路。 最基本的處理是對(duì)信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放最基本的處理是

8、對(duì)信號(hào)的放大，有功能和性能各異的放大電路。大電路。 其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)。其它模擬電路多以放大電路為基礎(chǔ)。“1”的的電壓當(dāng)量電壓當(dāng)量“1”的倍的倍數(shù)數(shù)介于介于K與與K+1之之間時(shí)需根據(jù)閾值間時(shí)需根據(jù)閾值確定為確定為K或或K+1任何瞬間的任何任何瞬間的任何值均是有意義的值均是有意義的三、電子信息系統(tǒng)的組成三、電子信息系統(tǒng)的組成模擬電子電路模擬電子電路數(shù)字電子電路（系統(tǒng)）數(shù)字電子電路（系統(tǒng)）傳感器傳感器接收器接收器隔離、濾隔離、濾波、放大波、放大運(yùn)算、轉(zhuǎn)運(yùn)算、轉(zhuǎn)換、比較換、比較功放功放模擬模擬- -數(shù)字混合電子電路數(shù)字混合電子電路模擬電子系統(tǒng)模擬電子系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)四、模擬電子技術(shù)基

9、礎(chǔ)課的特點(diǎn)四、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課的特點(diǎn) 1、工程性工程性 實(shí)際工程需要證明其可行性實(shí)際工程需要證明其可行性。強(qiáng)調(diào)定性分析強(qiáng)調(diào)定性分析。 實(shí)際工程在滿(mǎn)足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存實(shí)際工程在滿(mǎn)足基本性能指標(biāo)的前提下總是容許存 在一定的誤差范圍的。在一定的誤差范圍的。 定量分析為定量分析為“估算估算”。 近似分析要近似分析要“合理合理”。 抓主要矛盾和矛盾的主要方面。抓主要矛盾和矛盾的主要方面。 電子電路歸根結(jié)底是電路電子電路歸根結(jié)底是電路。不同條件下構(gòu)造不同模型。不同條件下構(gòu)造不同模型。2. 實(shí)踐性實(shí)踐性 常用電子儀器的使用方法常用電子儀器的使用方法 電子電路的測(cè)試方法電子電路的測(cè)試方法 故障

10、的判斷與排除方法故障的判斷與排除方法 EDA軟件的應(yīng)用方法軟件的應(yīng)用方法五、如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程五、如何學(xué)習(xí)這門(mén)課程1. 1. 掌握基本概念、基本電路和基本分析方法掌握基本概念、基本電路和基本分析方法 基本概念基本概念：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的，：概念是不變的，應(yīng)用是靈活的， “萬(wàn)萬(wàn)變不離其宗變不離其宗”。 基本電路基本電路：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種：構(gòu)成的原則是不變的，具體電路是多種多樣的。多樣的。 基本分析方法基本分析方法：不同類(lèi)型的電路有不同的性能指標(biāo)：不同類(lèi)型的電路有不同的性能指標(biāo)和描述方法，因而有不同的分析方法。和描述方法，因而有不同的分析方法。2. 2. 注意定性分析和近似

11、分析的重要性注意定性分析和近似分析的重要性 3. 3. 學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問(wèn)題學(xué)會(huì)辯證、全面地分析電子電路中的問(wèn)題 根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。根據(jù)需求，最適用的電路才是最好的電路。 要研究利弊關(guān)系，通常要研究利弊關(guān)系，通常“有一利必有一弊有一利必有一弊”。4. 4. 注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用注意電路中常用定理在電子電路中的應(yīng)用六、課程目標(biāo)六、課程目標(biāo)1. 掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。掌握基本概念、基本電路、基本方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。2. 2. 初步具備能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的初步具備能夠繼續(xù)深入學(xué)習(xí)和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力

12、，以及將所學(xué)知識(shí)用于本專(zhuān)業(yè)的能力。能力，以及將所學(xué)知識(shí)用于本專(zhuān)業(yè)的能力。 本課程通過(guò)對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分本課程通過(guò)對(duì)常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得模擬電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專(zhuān)識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 七、七、學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求1. 會(huì)看：讀圖，定性分析2. 會(huì)算：定量計(jì)算考查分析問(wèn)題的能力考查分析問(wèn)題的能力3. 會(huì)選：電路形式、器件、參數(shù)會(huì)選：電路形式、器件、參數(shù)4. 會(huì)調(diào)：儀器選用、測(cè)試方法、故障診斷、會(huì)調(diào)：儀器選用、測(cè)試方法、故障診斷、EDA考查解決問(wèn)題的能力設(shè)計(jì)能力考查解決問(wèn)題的能力設(shè)計(jì)能力考查解決問(wèn)題的能力實(shí)踐能力考查解決問(wèn)題的能力實(shí)踐能力綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力八、學(xué)時(shí)與考試八