下载文档原格式
电子信息工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种材料常用于制作半导体器件？（）A. 铜B. 硅C. 铁D. 铝答案：B解析：硅是常用的半导体材料。
2. 在数字电路中，基本的逻辑门不包括（）A. 与门B. 或门C. 非门D. 与非门答案：D解析：与非门是由与门和非门组合而成的复合门，基本逻辑门是与门、或门、非门。
3. 以下哪种信号是连续变化的？（）A. 数字信号B. 模拟信号C. 脉冲信号D. 编码信号答案：B解析：模拟信号是在时间和数值上都连续变化的信号。
4. 电容的单位是（）A. 欧姆B. 法拉C. 安培D. 伏特答案：B解析：电容的单位是法拉。
5. 三极管工作在放大区时，发射结和集电结的状态分别是（）A. 正偏、正偏B. 正偏、反偏C. 反偏、正偏D. 反偏、反偏答案：B解析：三极管在放大区时，发射结正偏，集电结反偏。
6. 集成电路的英文缩写是（）A. ICB. PCBC. CPUD. ROM答案：A解析：集成电路的英文是Integrated Circuit，缩写为IC。
7. 以下哪种通信方式属于无线通信？（）A. 双绞线通信B. 同轴电缆通信C. 光纤通信D. 蓝牙通信答案：D解析：蓝牙通信是无线通信方式，双绞线、同轴电缆、光纤通信都是有线通信。
8. 数字电路中，能够存储一位二进制信息的基本单元是（）A. 触发器B. 计数器C. 寄存器D. 编码器答案：A解析：触发器能存储一位二进制信息。
9. 以下哪种编程语言常用于嵌入式系统开发？（）A. JavaB. PythonC. CD. PHP答案：C解析：C 语言常用于嵌入式系统开发。
10. 频率的单位是（）A. 赫兹B. 瓦特C. 焦耳D. 牛顿答案：A解析：频率的单位是赫兹（Hz）。
11. 运算放大器的主要功能是（）A. 放大电压B. 放大电流C. 进行逻辑运算D. 存储数据答案：A解析：运算放大器主要用于放大电压信号。
12. 以下哪种存储器断电后数据会丢失？（）A. ROMB. RAMC. EPROMD. EEPROM答案：B解析：RAM（随机存储器）断电后数据会丢失。
放大电路射频电路放大电路是电子设备中常见的一种电路，用于增大电信号的幅度，以便在传输、记录和处理信号时更加可靠。
射频电路则是放大电路中的一种特殊类型，专门用于处理射频信号。
本文将介绍放大电路中的射频电路及其应用。
一、射频电路简介射频（Radio Frequency）指的是频率范围在3kHz至300GHz之间的电磁波信号。
射频电路主要用于无线通信、无线电广播、雷达、卫星通信等领域。
射频电路的设计和调试相比其他电路更为复杂，需要考虑信号衰减、杂散抑制、频率选择、幅度控制等问题。
二、射频放大器射频放大器是射频电路中的重要组成部分，用于增加射频信号的幅度。
常见的射频放大器有共射放大器、共基放大器和共集放大器。
它们的工作原理略有不同，在特定的应用场景中应选择合适的放大器类型。
三、射频混频器射频混频器是射频电路中的另一种常见组件，用于将射频信号与其他信号进行混频，产生新的频率。
射频混频器一般由两个输入端和一个输出端组成，输入端分别是射频信号和本振信号，输出端则是混频后的信号。
四、射频滤波器射频滤波器是射频电路中用于实现频率选择的重要元件。
它可以选择性地通过或抑制某个特定频率范围内的信号。
射频滤波器可以采用主动滤波器或被动滤波器实现，常用的类型有带通滤波器、带阻滤波器和低通滤波器等。
五、射频放大电路的应用射频放大电路广泛应用于通信系统中，如手机、基站、无线局域网等。
它们用于接收、放大、传输和处理射频信号，确保信号的可靠传输和信息的准确处理。
此外，射频放大电路也被应用于雷达系统中，用于探测并跟踪目标。
六、射频电路的设计要点在设计射频电路时，需要考虑以下几个要点：1. 信号衰减问题：射频信号在传输过程中会受到衰减，设计时需要考虑如何最小化衰减，以确保信号的可靠性。
2. 杂散抑制：射频电路中常常会出现杂散信号，对信号质量造成干扰，设计时需要采取相应的抑制措施。
3. 频率选择：射频电路常需要选择特定的频率范围内的信号进行处理，设计时需要选择合适的滤波器和放大器。
介绍基本放大电路的概念和作用基本放大电路是电子设备中常见的一种电路，用于将输入信号的幅度放大，并输出一个增强后的信号。
这种电路在广播、通信、音频设备和各种电子仪器中广泛使用。
基本放大电路的主要部分包括两个关键元件：放大器和输入/输出电阻。
放大器是一个电路，可以将输入信号的电压或电流放大到所需的级别。
它通常由一组晶体管、管子或操作放大器构成。
这些放大器有不同的工作原理和特性，例如，共集、共栅、共基等。
放大器的作用是产生一个与输入信号相似但幅度更大的输出信号。
放大器的输入/输出电阻对电路的整体性能至关重要。
输入电阻决定了输入信号从信号源到放大器的流入电路中的流量。
输出电阻决定了输出信号从放大器流出的流量。
输入信号一般以电压或电流的形式传入放大器，然后通过放大器，输出信号也以相同的方式传递到下一个电路中。
输入和输出电阻通常需要匹配，以确保信号传输的最佳效果。
基本放大电路的作用是将输入信号的幅度放大至需要的水平，以满足实际应用需求。
例如，在广播领域，放大电路用于增强传输信号的强度，以便可以在更远距离内接收到广播信号。
同样，在音频设备中，放大电路用于增强声音的音量，使其能够在扩音器或音箱中播放得更大声。
在通信领域，放大电路用于增强传输信号的强度和质量，以便可以更好地传输信息。
除了放大信号的作用外，基本放大电路还可以用于频率滤波和信号处理。
通过调整放大器的特性和电路参数，可以让特定频率范围的信号通过，而将其他频率的信号进行抑制。
这使得放大电路可以用于实现对信号的选择性放大和处理。
总之，基本放大电路是一种常用的电子电路，它能够将输入信号的幅度放大，并输出一个增强后的信号。
它在广播、通信、音频设备和各种电子仪器中扮演着重要的角色，通过放大和处理信号，提高了系统的性能和功能。
什么是放大电路？放大电路是一种电子电路系统，用于将输入信号的幅度增大，并且保持输出信号与输入信号的相对幅度不变。
在现代科技和通信领域中，放大电路起着至关重要的作用。
本文将会详细介绍放大电路的定义、作用、分类及应用领域，以便读者更好地了解和认识这一重要的电子电路。
一、什么是放大电路？放大电路是指将输入信号的幅度增大，并为输出信号提供所需的电源电压和电流的电子电路。
它能够放大各种不同类型的信号，如音频信号、视频信号和射频信号等。
放大电路通常由放大器、电源和输入输出接口等组成。
在放大电路中，放大器是核心部分，它根据输入信号的幅度变化，在输出端提供相应的幅度变化的信号。
二、放大电路的作用放大电路的主要作用是将输入信号的幅度增大到适合特定应用需求的水平。
在各个领域中，放大电路被广泛应用于信号处理、通信、音频放大和传感器等方面。
例如，在音频放大器中，放大电路能够增加输入音频信号的幅度，使得音乐可以在扬声器中以更大的音量播放出来，从而提供更好的音效体验。
三、放大电路的分类根据不同的放大器类型和电路结构，放大电路可以分为多个不同的类型。
常见的放大电路包括：分立放大电路、集成放大电路、功率放大电路和直流输变交电路等。
这些电路类型在不同的应用环境中具有不同的特点和优势。
例如，集成放大电路由于其小型化和高度集成的特点，在数字电路中得到了广泛应用。
四、放大电路的应用领域放大电路的应用广泛涵盖了各个领域。
在通信领域，放大电路被用于信号传输和接收中，扩大信号的幅度并保持信号的清晰度。
在医疗仪器中，放大电路用于生理信号的提取和处理，如心电图、脑电图和血压等。
在音频领域，放大电路用于音乐播放设备，提供更好的声音效果和体验。
此外，放大电路还广泛应用于雷达系统、光电子设备和汽车电子等领域。
综上所述，放大电路作为一种重要的电子电路系统，对于信号处理和传输起着至关重要的作用。
通过对输入信号进行放大，放大电路可以将信号的幅度增大到适合特定应用需求的水平，从而提供更好的信号质量和用户体验。
电子电路中的信号调理与放大技术在现代电子设备中，信号调理与放大技术扮演着至关重要的角色。
无论是在无线通信、音频设备还是生物医学仪器中，信号调理与放大技术的应用都是必不可少的。
本文将着重讨论电子电路中的信号调理与放大技术，包括其原理、应用和发展趋势。
一、信号调理的原理信号调理是指通过对信号进行放大、滤波、调制等一系列处理，使其能够适应特定的应用环境。
在电子电路中，信号调理的原理主要包括以下几个方面：1. 放大：信号放大是指将弱小的信号放大到足以被其他电路模块接收和处理的适当幅度。
常用的放大电路包括共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路等。
2. 滤波：滤波是指通过滤波电路去除或抑制信号中的噪声、干扰和杂散分量，使信号更加纯净和稳定。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
3. 调制：调制是指改变信号的某些特性，使其能够传输更远或在特定的频段内传播。
常用的调制方式包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
二、信号调理的应用在电子电路中，信号调理与放大技术广泛应用于多个领域。
1. 无线通信：在无线通信系统中，信号调理与放大技术用于接收天线信号并通过放大、滤波、解调等处理将其转换成可识别的语音、图像或数据信号。
在数字通信中，还需要进行ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）等处理。
2. 音频设备：音频设备中的信号调理与放大技术用于放大输入的音乐信号，并通过滤波去除杂音，以保证音乐的高保真度和清晰度。
例如，功放器、音响等音频设备均需要信号调理与放大技术来提升音质。
3. 生物医学仪器：在医学领域，信号调理与放大技术被广泛应用于心电图（ECG）、脑电图（EEG）和电子血压计等生物医学仪器。
这些仪器通过对生物信号进行放大和滤波处理，帮助医生进行疾病诊断和监护。
4. 传感器技术：传感器作为监测和感知环境变化的重要装置，需要信号调理与放大技术来处理传感器输出的微弱信号。
通过放大和滤波等处理，可以提高传感器信号的信噪比，从而更好地解析环境信息。
什么是放大器电路它在电子电路中的作用是什么放大器电路是一种能够将输入信号放大的电路，它在电子电路中起着至关重要的作用。
通过放大器电路，我们可以增加信号的幅度，使其能够驱动各种负载或被进一步处理和解读。
放大器电路的作用可以分为以下几个方面：1. 信号放大：放大器电路能够将微弱的输入信号放大到足够的幅度，以便能够被后续的电路或设备进行处理或检测。
无论是音频放大器、视频放大器还是通信放大器，其最主要的功能就是放大输入信号。
2. 信号恢复：信号在传输过程中可能会受到噪声、衰减等因素的影响而变得模糊或失真。
通过放大器电路，我们可以恢复信号的强度和形状，使其保持原始特性。
例如，在音频和视频领域中，放大器电路用于恢复信号的频率响应和动态范围，以提供高质量的音视频体验。
3. 电压增益：放大器电路可以通过增加输入信号的电压幅度来提供电压增益。
这对于驱动需要高电压的负载或者为后续电路提供足够的信号电平是非常重要的。
例如，音频放大器可以将输入信号的电压增益到足够的水平，以驱动扬声器产生清晰的音响。
4. 电流增益：除了电压增益，放大器电路还可以提供电流增益。
电流增益对于驱动电流负载或为后续电路提供足够的电流也非常重要，特别是在功率放大器中。
功率放大器可以将输入信号的电流增益到足够值，以驱动高功率电器设备，如电动机或扬声器。
5. 频率增益：放大器电路还可以提供不同频率的增益。
这对于增强特定频率范围内的信号非常有用，比如在音频均衡器中调节低音或高音。
放大器电路能够选择性地增加或减少不同频率的信号，以实现所需的音频效果。
总之，放大器电路在电子电路中扮演着扩大信号、增强信号质量和提供足够电压和电流的重要角色。
它被广泛应用于音频设备、通信系统、电力传输以及其他需要信号放大的场合。
通过合理选择和设计放大器电路，我们能够实现更高质量的音视频效果，使信息传输更可靠，并满足各种应用的需求。
电子电路的组成与工作原理电子电路是指通过电子元器件组装而成的电路系统，它是现代电子技术的基础。
它广泛应用于各个领域，如通信、计算机、家电等。
本文将详细介绍电子电路的组成以及工作原理，并分点列出步骤。
一、电子电路的组成：1.电子元器件：电阻、电容、电感、二极管、三极管和集成电路等是电子电路的基本组成部分。
它们通过连接在一起，形成特定的功能电路。
2.电源：为电子电路提供所需的电能，常见的有直流电源和交流电源。
3.接线：通过导线将电子元器件连接起来，形成闭合电路。
二、电子电路的工作原理：1.电流和电压：电子电路中的电子元器件通过电流和电压的变化来实现信息的处理和传递。
电流是电荷的流动，而电压则是电荷流动的推动力。
2.信号处理：电子电路能够对传入的信号进行放大、滤波、整形等处理，以便得到所需的输出信号。
3.开关与逻辑门：电子电路可以通过开关控制电流的流动，而逻辑门则可以实现布尔逻辑运算，如与、或、非等。
4.放大器：放大器是电子电路中常见的元件，它能够将输入信号放大到所需的幅值，常用于音频和功率放大。
5.时钟与计时器：时钟和计时器用于控制电子电路中的时间序列和定时操作，如时钟频率、脉冲宽度等。
三、电子电路的设计步骤：1.需求分析：明确电子电路所需实现的功能和性能要求。
2.电路设计：根据需求，选择合适的电子元器件和电源，通过电路图进行设计。
3.电路仿真：使用电子电路仿真软件进行仿真分析，验证电路设计的正确性和性能。
4.电路实现：按照电路图和仿真结果，选择合适的电子元器件进行实现，进行布线和焊接。
5.电路测试：使用测试设备对电路进行测试，检验电路的功能和性能是否符合设计要求。
6.优化调整：根据测试结果，对电子电路进行优化调整，以提高电路性能和稳定性。
7.生产制造：将电子电路批量生产，包括制造电路板、焊接元器件等。
8.质量检验：对生产出的电子电路进行质量检验，确保其符合标准和规范。
9.维护和修理：对故障的电子电路进行维护和修理，以确保其正常运行和延长使用寿命。
2024年工程师考试电子信息工程知识电子信息工程是一门涵盖广泛的学科，涉及电子技术、通信技术、计算机技术等多个领域。
在2024年的工程师考试中，掌握电子信息工程方面的知识将是非常重要的。
本文将从电子技术、通信技术和计算机技术三个方面介绍相关考点和知识点。
一、电子技术电子技术是电子信息工程的基础，对电子元器件、电路设计和信号处理等具有重要意义。
在2024年工程师考试中，以下几个知识点将是必考内容。
1. 半导体器件半导体器件是电子技术中最基本的组成要素之一，包括二极管、晶体管、场效应管等。
考生需要掌握它们的结构、工作原理以及应用场景等。
例如，了解晶体管的三个电极分别对应的作用，掌握场效应管的导通原理等。
2. 放大器放大器是电子电路中常见的组件，用于放大输入信号的幅度。
在考试中，可能会考察放大器的分类、输入输出特性、放大倍数的计算等内容。
掌握不同类型的放大器的工作原理和特点，以及它们的应用场景是必要的。
3. 逻辑电路逻辑电路是数字电路中的重要部分，用于实现逻辑运算和数字信号处理。
考生需要理解与、或、非等逻辑门的功能和表达式，能够根据逻辑关系设计合理的数字电路。
此外，熟悉译码器、多路复用器等逻辑电路的工作原理也是重要的。
二、通信技术通信技术是电子信息工程领域的核心，涵盖信号传输、编码调制、无线通信等方面的内容。
以下是2024年工程师考试中可能会涉及的通信技术知识点。
1. 数字通信数字通信是现代通信系统中的重要组成部分。
考试中可能会涉及数字通信中的调制技术、调制方法、调制原理等内容。
了解常见的调制技术如正交振幅调制、频移键控调制等，并理解它们的特点和应用是必要的。
2. 无线通信无线通信是近年来发展迅速的领域，关注点主要集中在信道特性、多路径传播、功率控制等方面。
考生需要了解不同无线通信系统的特点和原理，并能够分析解决在无线通信中可能遇到的问题。
3. 网络通信网络通信是当今信息社会的基础，考生需要了解计算机网络的结构、协议、数据传输等。
电子信息技术的基本原理与应用电子信息技术是指利用电子器件和电子电路来处理、存储、传输和显示信息的一门技术。
它是现代信息社会的基石，广泛应用于通信、计算机、控制、娱乐等领域。
本文将介绍电子信息技术的基本原理和常见应用。
我们来了解一些基本的原理。
电子信息技术的基础是电子器件和电子电路。
在电子器件中，最常见的包括二极管、晶体管和集成电路。
二极管是一种电子器件，具有一端对流方向导电而另一端阻断导电的特性，被广泛应用于整流器、放大器等电路中。
晶体管是一种将小信号控制大信号的电子器件，被用于放大、开关等电路中。
集成电路是将多个电子器件集成在一起的电路，可以实现复杂的功能，并广泛应用于各种电子设备中。
除了电子器件，电子电路也是电子信息技术的重要组成部分。
电路是指由电子器件连接而成的路径，可以实现电流的流动和信号的处理。
常见的电子电路包括放大电路、计数电路、时钟电路等。
放大电路可以将微弱的信号放大到适合人类感知的水平，被广泛应用于音频功放、射频信号处理等领域。
计数电路可以实现数字计数和逻辑运算，被应用于计算机中的逻辑单元和时钟电路等。
时钟电路用于产生稳定的时序信号，是计算机和通信系统中的重要部分。
在电子信息技术的应用方面，通信领域是最为广泛的一部分。
电话、手机、互联网等都依赖于电子信息技术。
信号的产生、传输和接收是通信系统的核心，而这些过程都离不开电子信息技术。
手机通过电子信息技术实现了与他人的语音、短信和数据的传输。
互联网是全球范围内的信息交流和资源共享网络，它的发展离不开电子信息技术的支持。
计算机领域也是电子信息技术的重要应用领域。
计算机利用电子信息技术处理和存储大量的数据，并实现各种复杂的计算任务。
计算机硬件中的中央处理器（CPU）等核心部件依赖于电子信息技术的电子器件和电路实现数据的处理和操作。
而计算机软件则是通过电子信息技术实现对数据的分析、处理和控制。
电子信息技术还在自动化控制领域得到广泛应用。
自动化控制是利用电子信息技术实现系统或过程的自动监控和控制。
电子信息技术的基础知识与入门介绍电子信息技术是现代社会中不可或缺的重要领域，几乎涵盖了所有与电子技术和通信技术相关的方面。
本文将为您介绍电子信息技术的基础知识及其入门概念。
首先，我们来了解电子信息技术的基础。
电子信息技术基于电子学和通信技术，通过电子器件和电路来处理和传输信息信号。
它主要涉及电子元件、电路设计、信号处理、通信原理以及相关的数学和物理知识。
在电子信息技术中，最基本的元件是电子元件，如二极管和晶体管。
二极管只允许电流单向通过，具有导通和截止两种状态。
晶体管是一种半导体装置，可用于放大和开关电路。
理解这些元件的基本特性对于深入学习和应用电子信息技术至关重要。
另一个重要的概念是电路设计。
电路是由电子元件连接而成的闭合路径，可用于执行特定的功能。
电子信息技术中常用的电路类型有放大电路、滤波电路、调制与解调电路等。
电路设计需要掌握电子元件的特性与连接方式，以及根据具体需求进行电路的选择和设计。
信号处理是电子信息技术的核心内容之一，也是数字电子技术的基础。
信号处理主要关注信号的获取、处理、存储和传输等方面。
它包括信号采集与转换、信号处理算法和信号调制等技术。
信号处理可以用于音频、图像、视频等各种类型的信号，并广泛应用于通信、音视频处理、图像处理等领域。
通信原理是了解电子信息技术的基础知识时必不可少的一部分。
通信原理研究信号在发送和接收过程中所涉及的基本原理和技术。
它包括调制与解调技术、传输媒介、信道编码、错误检测与纠正等。
无论是电话、无线通信还是互联网，通信原理都是支撑其运作的基础。
最后，学习电子信息技术还需要掌握一定的数学和物理知识。
数学在电子信息技术中广泛运用于模型建立、算法设计、电路分析等方面。
物理知识则帮助我们理解电子器件的工作原理和性能特点，有助于我们更好地设计和优化电子系统。
总结起来，电子信息技术的基础知识包括电子元件、电路设计、信号处理、通信原理以及相关的数学和物理知识。
掌握这些基础知识可以帮助我们理解电子信息技术的原理和应用，并为我们进一步学习和研究电子信息技术提供基础。
MOS管功率放大器电路图与原理图文及其解析放大器电路的分类本文介绍MOS管功率放大器电路图，先来看看放大器电路的分类，按功率放大器电路中晶体管导通时间的不同可分：甲类功率放大器电路、乙类功率放大器电路和丙类功率放大器电路。
甲类功率放大器电路，在信号全范围内均导通，非线性失真小，但输出功率和效率低，因此低频功率放大器电路中主要用乙类或甲乙类功率放大电路。
功率放大器是根据信号的导通角分为A、B、AB、C和D类,我国亦称为甲、乙、甲乙、丙和丁类。
功率放大器电路的特殊问题（1）放大器电路的功率功率放大器电路的任务是推动负载，因此功率放大电路的重要指标是输出功率，而不是电压放大倍数。
（2）放大器电路的非线形失真功率放大器电路工作在大信号的情况时，非线性失真时必须考虑的问题。
因此，功率放大电路不能用小信号的等效电路进行分析，而只能用图解法进行分析。
（3）放大器电路的效率效率定义为：输出信号功率与直流电源供给频率之比。
放大电路的实质就是能量转换电路，因此它就存在着转换效率。
常用MOS管功率放大器电路图MOS管功率放大器电路图是由电路稳压电源模块、带阻滤波模块、电压放大模块、功率放大模块、AD转换模块以及液晶显示模块组成。
（一）MOS管功率放大器电路图-系统设计电路实现简单，功耗低，性价比很高。
该电路，图1所示是其组成框图。
电路稳压电源模块为系统提供能量；带阻滤波电路要实现50Hz频率点输出功率衰减；电压放大模块采用两级放大来将小信号放大，以便为功率放大提供足够电压；功率放大模块主要提高负载能力；AD转换模块便于单片机信号采集；显示模块则实时显示功率和整机效率。
（二）MOS管功率放大器电路图-硬件电路设计1、带阻滤波电路的设计采用OP07组成的二阶带阻滤波器的阻带范围为40～60 Hz，其电路如图2所示。
带阻滤波器的性能参数有中心频率ω0或f0，带宽BW和品质因数Q。
Q值越高，阻带越窄，陷波效果越好。
2、放大电路的设计电压放大电路可选用两个INA128芯片来对微弱信号进行放大。
电子与信息工程面试题1. 介绍电子与信息工程专业：电子与信息工程是一门致力于研究电子科学与技术、通信工程、信息工程等领域的学科，涉及电路与系统、电子设备与器件、数字信号处理、通信与网络等方面的知识。
2. 电路与系统：电路与系统是电子与信息工程领域的基础学科，研究电子元器件组成的电路以及电路中信号的传输与处理。
常见的电路有放大电路、滤波电路、控制电路等。
3. 电子设备与器件：电子设备与器件是电子与信息工程的重要组成部分，它包括各种电子元器件的研究与应用。
常见的电子器件有二极管、晶体管、集成电路等。
4. 数字信号处理：数字信号处理是利用数字计算机对信号进行处理的技术，广泛应用于音视频信号处理、通信信号处理、图像处理等领域。
它包括信号采样、数字滤波、数字编解码等内容。
5. 通信与网络：通信与网络是电子与信息工程的核心内容之一。
它研究数据在远距离传输的方法与技术，包括模拟通信系统、数字通信系统、移动通信系统、网络通信等。
6. 无线通信：无线通信是近年来快速发展的领域，涵盖了蜂窝网络、卫星通信、无线传感器网络等内容。
无线通信技术的进步使得人们可以随时随地进行语音通话、网络浏览等。
7. 信息安全：信息安全是保护信息系统以及其中的信息不受非法访问、使用、泄露和破坏的一种措施和技术。
信息安全领域研究的内容包括数据加密、身份认证、访问控制等。
8. 物联网：物联网是指通过物体间的互联互通，实现人与物、物与物之间的智能交互。
它应用于智能家居、智能交通、智慧农业等领域，是电子与信息工程的热门方向之一。
9. 人工智能与机器学习：人工智能和机器学习是电子与信息工程领域的新兴方向。
通过研究建立智能系统和机器学习算法，使得电子设备和信息系统能够具备学习能力和智能决策能力。
10. 毕业生就业方向：毕业生可以在电子通信公司、互联网企业、科研机构等单位就业。
就业职位包括电子工程师、通信工程师、网络工程师、系统分析师等。
11. 总结：电子与信息工程是一个充满挑战和机遇的学科，它涉及的领域广泛且前景广阔。
第八章 电子信息系统中常用放大电路引言 在电子信息系统中，常常需要将通过传感器或其它途径所采集的小信号进行放大才能进行运算、滤波等处理，往往也需要将信号进行转换或进一步放大或功率放大。
本章将介绍几种常用的预处理放大电路、信号转换电路、功率放大电路、集成功率放大电路及锁相环在信号转换电路中的应用。
8.1 预处理放大电路8.1.1 仪表用放大器集成仪表用放大器，也称为精密放大器，用于弱信号放大。
一、仪表用放大器的特点在测量系统中，通常都用传感获取信号，即把被测物理量通过传感器转换为电信号，然后进行放大。
因此，传感器的输出是放大器的信号源。
然而，多数传感器的等效电阻均不是常量，它们随所测物理量的变化而变。
这样，对于放大器而言，信号源内阻s R 是变量，根据电压放大倍数的表达式uu A R R R A ⋅+=is is可知，放大器的放大能力将随信号大小而变。
为了保证放大器对不同幅值信号具有稳定的放大倍数，就必须使得放大器的输入电阻i R ＞＞ S R ，i R 愈大，因信号源内阻变化而引起的放大误差就愈小。
此外，从传感器所获得的信号常为差模小信号，并含有较大共模部分，其数值有时远大于差模信号。
因此，要求放大器应具有较强的抑制共模信号的能力。
综上所述，仪表用放大器除具备足够大的放大倍数外，还应具有高输入电阻和高共模抑制比。
二、基本电路集成仪表用放大器的具体电路多种多样，但是很多电路都是在图8.1.1所示电路的基础上演变而来。
根据运算电路的基本分析方法，在图8.1.1所示电路中，11A u u =，12B u u =，因而)(22O 1O 2122I 1I u u R R R u u -+=-))(21(2I 1I 212O 1O u u R R u u -+=- 所以输出电压))(21()(2I 1I 21f 2O 1O f O u u R RR R u u R R u -+-=--= (8.1.1)设)(1211d 1u u u -=，则Id 21f O )21(u R RR R u +-= (8.1.2) 当c I 2I 1I u u u ==，由于c I B A u u u ==，2R 中电流为零，c I 2O 1O u u u ==，输出电压0O =u 。
可见，电路放大差模信号，抑制共模信号。
差模放大倍数数数值愈大，共模抑制比愈高。
当输入信号中含有共模噪声时，也将被抑制。
三、集成仪表用放大器图 8.1.2 型号为INA102的集成仪表用放大器V CCV CC1000×××图8.1.2所示为型号用INA102（AD8221）的集成仪表用放大器，图中各电容均为相位补偿电容。
第一级电路由1A 和2A 组成，与图8.1.1所示电路中的1A 和2A 对应，电阻1R 、2R 和3R 与图8.1.1中的2R 对应，4R 、5R 与图8.1.1中的1R 对应，第二级电路的电压放大倍数为1。
INA102的电源和输入级失调调整引脚接法如图8.1.3所示，两个F 1μ电容为去耦电容。
改变其它管脚的外部接线可以改变第一级电路的增益，分为1、10、100和1000四种情况，接法如表8.1.1所示。
INA102的输入电阻可达ΩM 104，共模抑制比为100dB ，输出电阻为Ω1.0，小信号带宽为300kHz ；当电源电压±15V 时，最大共模输入电压为±12 .5V 。
表8.1.1 INA102集成仪表用放大器增益的设定图8.1.3INA102的外接电源和输入级失调调整u u u O四、应用举例图8.1.4所地为采用PN 结温度传感器的数字式温度计电路，测量范围为C 150~50o +-分辨率为0.1C o 。
电路由三部分组成，如图中所标注。
图中1R 、2R 、D 和1W R 构成测量电桥，D 为温度测试元件，即温度传感器。
电桥的输出信号接到集成信表放大器INA102的输入端进行放大。
2A 构成的电压跟随器，起隔离作用。
电压比较器驱动电压表，实现数字化显示。
图 8.1.4 数字式温度计电路DR 仪表放大电路及电压跟随器数字电压表设放大后电路的灵敏度为C /10mV o ,则在温度从C 50o -时，输出电压的变化范围为2V ，即从-0.5～+1.5V 。
当INA102的电源电压为±18V 时，可将INA102的引脚②、③、④连接在一起，设定仪表放大器的电压放在倍数为10，因而仪表放器的输出电压范围为-5～+15V 。
根据运算电路的分析方法，可以求出1A 、2A 输出电压的表达式为)(101W D 1O R u u u --= )(101W D 2W 52O R u u R R u -⋅-= (8.1.3) 改变2W R 滑动端的位置可以改变放大电路的电压放大倍数，从而调整数字电压表的显示数据。
8.1.2 电荷放大器某些传感器属于电容性传感器，如压电式加速度传感器、压力传感器等。
这类传感器的阻抗非常高，呈容性，输出电压很微弱；它们工作时，将产生正比于被测物理量的电荷量，且具有较好的线性度。
积分运算电路可以将电荷量转换成电压量，电路如图8.1.5所示。
电容性传感器可等效为因存储电荷而产生的电动势t u 与一个输出电容t C 串联，如图中虚线框内所示。
t u 、t C 和电容上的电量q 之间的关系为tt C qu =(8.1.4) 图 8.1.5 电荷放大器图 8.1.6 上并联电阻 电荷放大器C f R f在理想运放条件下，根据“虚短”和“虚断”的概念，0N P ==u u 为虚地。
将传感器对地的杂散电容C 短路，消除因C 而产生的误差。
集成过放A 的输出电压t f t tfO j j 1u C C C C u -=-=ωω将式（8.1.4）代入，可得fO C qu =（8.1.5） 为了防止因f C 长时间充电导致集成运放饱和，常在f C 并联电阻f R ，如图8.1.6所示。
并联f R 后，为了使f1C ω＜＜ f R ，传感器输出信号频率不能过低，f 应大于ff π21C R 。
在实用电路中，为了减少传感器输出电缆的电容对放大电路的影响，一般常将电荷放大器装在传感器内；而为了防止传感器在过载时有较大的输出，则在集成运放输入端加保护二极管；如图8.1.6所示。
8.1.3隔离放大器在远距离信号传输的过程中，常因强干扰的引入使放大电路的输出有着很强的干扰背景，甚至将有用信号淹没，造成系统无法正常工作。
将电路的输入侧和输出侧在电气上完全隔离的放大电路称为隔离放大器。
它既可切断输入侧和输出侧电路间的直接联系，避免干扰混入输出信号，又可使有用信号畅通无阻。
目前集成隔离放大器有变压器耦合式、光电耦合式和电容耦合式三种。
这里仅就前两种电路简单加以介绍。
一、变压器耦合式变压器耦合放大电路不能放大变化缓慢的直流信号和频率很低的交流信号。
在隔离放大器中，在变压器的输入侧，将输入电压与一个具有较高固定频率的信号混合（称为调制）；经变压器耦合，在输出侧，再将调制信号还原成原信号（称为解调），然后输出；从而达到传递直流信号和低频信号的目的。
可见，变压器耦合隔亢放大器通过调制和解调的方法传递信号。
调制和解调技术广泛用于无线电广播、电视发送和接收以及其它通信系统之中。
图8.1.7所示为型号是AD210的变压器耦合隔离放大器，其引脚及其功能如表8.1.2所示，为了阅读方便，表中引脚号与图8.1.7所示对应。
图中A为输入放大电路，可以同相输入，也可以反相输入，分别构成同1相比例运算电路或反相比例运算电路，从而设定整个电路的增益，增益数值为1～100。
A的输出信号经调制电路与振荡器的输出电压波形混合，然后通1过变压器耦合到输出侧，再经解调电路还原，最后通过A构成的电压跟随器2输出，以增强带负载能力。
振荡器的输出通过变压器耦合到输入侧，经电源电路变换为直流电，为A和调制电路供电；振荡器的输1图 8.1.7 AD210变压器耦合隔离放大器-V OSS+V OSS COMPWR PWR COMIN IN IN +-V V出通过变压器耦合输出侧，经电源电路变换为直流电，为2A 和解调电路供电；而振荡器由外部供电。
表8.1.2 AD210变压器耦合隔离放大器的引脚及其功能由此可见，输入侧、输出侧和持荡器的供电电源相互隔离，并各自有公共端。
这类隔离放大器称为三端口隔离电路，其额定隔离电压高达2500V 。
此外，还有二端口电路，这类电路的输出侧电源和振荡器电源之间有直流通路，而它们与输入侧电源相互隔离。
在变压器隔离放大器中，变压器的制作，应采用尽量降低匝电容、使绕组严格对称、在初、次级间加屏蔽等工艺手段来减小外界磁场的影响，增强隔离效果。
二、光电耦合式图8.1.8所示为型号是ISO100的光耦合放大器，由两个运放1A 和2A 、两个恒流源1REF I 和2REF I 以及一个光电耦合器组成。
光电耦合器由一个发光二极管LED 和两个光电二极管1D 和2D 组成，起隔离作用，使输入侧和输出侧没有电通路。
两侧电路的电源与地也相独立。
ISL100的基本接法如图8.1.9所示R 和f R 为外接电阻，调整它们可以改变增益。
若1D 和2D 所受光照相同，则可以证明I fO u RR u ⋅=图 8.1.8 ISO100光电耦合放大器CC2COMCOMCC2CC1CC1BAL BAL (平衡)(平衡)的电源A 1的电源A 2图 8.1.9 ISO100的基本接法8.1.4 放大电路中的干扰和噪声及其抑制措施在微弱信号放大时，干扰和噪声的影响不容忽视。
因此，常用抗干扰能力和信号噪声比作为性能指标来衡量放大电路这方面的能力。
一、干扰的来源及抑制措施较强的干扰常常来源于高压电网、电焊机、无线电发射装置（如电台、电视台等）以及雷电等，它们所产生的电磁波或尖峰脉冲通过电源线、磁耦合或传输线间的电容进入放大电路。
因此，为了减小干扰对电路的影响，在可能的情况应远离干扰源，必要时加金属屏蔽罩；并且在电源接入电路之处加滤波环节，通常将一个μF 30~10的钽电容和一个μF 1.0~0.01独石电容并连接在电源接入处；同时，在已知干扰的频率范围的情况下，还可在电路中加一个合适的有源滤波电路。
二、噪声的来源及抑制措施在电子电路中，因电子无序的热运动而产生的噪声，称为热噪声；因单位时间内通过PN 结的载流子数目的随机变化而产生的噪声，称为散弹噪声；上述两种噪声的功率频谱均为均匀的。
此外，还有一种频谱集中的低频段且与频率成反比的噪声，称为闪烁噪声或1/f 噪声。
晶体三极管和场效应管中存在上述三种噪声，而电阻中仅存在热噪声和1/f 噪声。
若设放大器的输入和输出信号的功率分别为si P 和so P ，输入和输出的噪声功率为ni P 和no P ，则噪声系数定义为noso nisi F //P P P P N =或F F lg 100(dB)N N = (8.1.6) 因为R U P /2=，故可以将式（8.1.6）改写为noso nisi F //lg100(dB)U U U U N = (8.1.7)在放大电路中，为了减小电阻产生的噪声，可选用金属膜电阻，且避免使用大阻值电阻；为了减小放大电路的噪声，可选用低噪集成运放；当已知信号频率范围时，可加有源滤波电路；此外，在数据采集系统中，可提高放大电路输出量的取样频率，剔除异常数据取平均值的方法，减小噪声影响。
