电子技术基础模拟部分(第五版)康华光第一章PPT课件

1
X
X
高阻
0
1
0
数据输出
0
0
X
数据输入
0
1
1
高阻
1. RAM存储单元
• 静态SRAM(Static RAM)
Xi (行 选 择 线 )
来自列地址译码 器的输出
位 线
B
T3
T5 T1
VDD VGG
T4
T6 T2
存储 单元
位 线 B
数 据D 线
T7
T8
数
Yj (列 选 择 线 )
列存储单元公用的门
据 D线
按写入情况划分
三极管ROM
MOS管ROM
固定ROM
PROM
可编程ROM EPROM
E2PROM
7.1.1 ROM的定义与基本 结构
入地 址 输
器地 址 译 码
控制信号输 入
存储矩阵
输出控制电路
数据输出
1）ROM（二极管PROM）结构示M意=图44
+5V
R
R
R
R
Y0
A1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A1
Y1
A0
A0
Y2
2 线 -4 线
Q1 Q0
A1 A0
写地
丛发控
址寄
制逻辑
存器
数据选择器
地址译码
输
存储阵列
出 放
大
读写控制
输入驱动
CE
逻辑
WE
输入
寄存器
I /O
OE
ADV=0:普通模式读写
WE =0:写操作 WE =1:读操作
普通模式读写模式:在每个时钟有效沿锁存输入信号,在一 个时钟周期内,由内部电路完成数据的读(写)操作。

据虚短， V- V+ 0
Vo =-If Rf -Ii Rf
Ii
=
Vi R1电压增益:ຫໍສະໝຸດ AVf= Vo Vi
Rf R1
虚地 virtual ground
基础：反相放大电路 同相放大电路
A vf
Rf R1
特例： A vf 1反号器
vo vi(v)
A vf
1Rf R1
主要用途:运算、处理、变换、测量、信号 产生、开关电路
运算放大器外形图
运算放大器外形图
2.1 集成电路运算放大器
运算放大器实质：高增益直接耦合放大电路
集成电路运算放大器的内部结构框图
vp(v)同相输入端(noninverting input terminal) vN(v)反相输入端(inverting input terminal)
积分器的输入和输出波形图
（二） 微分电路(Differentiator)
显然 vO iRRiCR
RCdvC dt
RC dvI dt
三、对数和指数
（一） 对数电路(Log Amplifier)
iD ISevD/VT
vD
VTln
iD IS
iD
iR

vi R
vO vD VTlniID S VTlnRvISI
vo vi1 vi2 Rf R1 R2
vo
(Rf R1
vi1R R2f
vi2)
方法一： ：“虚短”+ “虚断” 方法二： ：叠加定理
vo

Rf R1
v i1

R R
f 2
v i2
平衡电阻：
R'R1 R2 Rf

υI
O
ωt
υO
υO
ωt
O
O
ωt
1.5 放大电路的主要性能指标
5. 频率响应及带宽(频域指标) 频率响应及带宽(频域指标)
B,Av为什么是 f 的函数?如何表达? , 为什么是 的函数?如何表达? 原因:放大电路存在电抗元件,如电容,电感. 原因:放大电路存在电抗元件,如电容,电感. 在输入正弦信号情况下, 频率响应 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. 连续变化的稳态响应. ( jω ) = Vo ( jω ) = 电压增益表示为 AV Vi ( jω ) AV = AV (ω )∠ (ω ) 或写为 Vo ( jω ) AV (ω ) = 其中 Vi ( jω )
AIS —负载短路时的 负载短路时的
Ii Io
电流增益
由输出回路得
Is
Rs
Ri AIS Ii
Ro
RL
I o = AIS I+ RL
Ro Io AI = = AIS Ro + RL Ii Ii = Is
由此可见
RL ↑
AI ↓
要想减小负载的影响,则希望 ? 要想减小负载的影响,则希望…? 由输入回路得
放大电路
R Roo AVOV AVOVii
I Ioo + + Vo Vo – – RL RL
+ + R Rii – –
问题? 问题
(2) RL ↓ vO ↓ AV ↓
输出回路可等效为 非理想的电压源
(1) Ii =?
输入端口特性
Vi 输入电阻 Ri = Ii
输入回路对信号源的衰减 = Ri V Vi s Rs + Ri 要想减小衰减,则希望 ? 要想减小衰减,则希望…?

A. 电压放大模型
Avo ——负载开路时的
电压增益
Ri ——输入电阻
Ro ——输出电阻
由输出回路得
vo ?
AVO v i
RL Ro ? RL
则电压增益为
AV
?
vo vi
?
Av o
RL Ro ? RL
由此可见 RL ?
Av ? 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）
) )
?
? o (? ) ? ? i (? )]
或写为 A?V ? AV (? )? ? (? )
其中
AV (?
)?
VV??oi ((
j? j?
) )
称为幅频响应
? ? (? ) ? ? o (? ) ? ? i (? ) 称为相频响应
精
24
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
精
19
1.4 放大电路模型
C. 互阻放大模型（自学） D. 互导放大模型（自学） E. 隔离放大电路模型
输入输出回路没有公共端
精
20
1.5 放大电路的主要性能指标
1. 输入电阻
Ri
?
vt it
精
21
1.5 放大电路的主要性能指标
2. 输出电阻
vt
R ? o
vs ? 0,RL ? ?
it
注意：输入、输出电阻为交流电阻
f(t)
号的电路。
f(t) f(t)
1.时间离散，幅度连续； 2.时间离散，幅度离散； 3.时间连续，幅度离散；
由数字信号 处理电路

06 反馈放大电路
反馈的基本概念
反馈：将放大电路输出信号的一部分或全部，通过一定 的方式（反馈网络）送回到输入端的过程。
反馈的判断：瞬时极性法。
反馈的分类：正反馈和负反馈。 反馈的连接方式：串联反馈和并联反馈。
正反馈和负反馈
正反馈
反馈信号使输入信号增强的反 馈。
负反馈
反馈信号使输入信号减弱的反 馈。
集成化与小型化
随着便携式设备的普及，模拟电子技术需要实现 更高的集成度和更小体积，以满足设备小型化的 需求。
未来发展趋势
智能化
01
随着人工智能技术的发展，模拟电子技术将逐渐实现智能化，
能够自适应地处理各种复杂信号和数据。
高效化
02
未来模拟电子技术将更加注重能效，通过优化电路设计和材料
选择，提高能量利用效率和系统稳定性。
电压放大倍数的大小与电路中 各元件的参数有关，可以通过 调整元件参数来改变电压放大 倍数。在实际应用中，需要根 据具体需求选择合适的电压放 大倍数。
输入电阻和输出电阻
总结词
详细描述
总结词
详细描述
输入电阻和输出电阻分别表 示放大电路对信号源和负载 的阻抗，影响信号源和负载 的工作状态。
输入电阻越大，信号源的负 载越轻，信号源的输出电压 越稳定；输出电阻越小，放 大电路对负载的驱动能力越 强，负载得到的信号电压越 大。
共基放大电路和共集放大电路
共基放大电路的结构和工作原理
共基放大电路是一种特殊的放大电路，其输入级和输出级采用相同的晶体管，输入信号 通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的信
号。
共集放大电路的结构和工作原理
共集放大电路是一种常用的放大电路，其结构包括输入级、输出级和偏置电路。输入信 号通过输入级进入，经过晶体管的放大作用，输出信号被送到输出级，最终输出放大的 信号。共集放大电路的特点是电压增益高、电流增益低、输出电压与输入电压同相位。

幅度谱
相位谱
1.2 信号的频谱
C. 非周期信号
傅里叶变换：
周期信号 非周期信号
离散频率函数 连续频率函数
非周期信号包含了所有可能的频
率成分（0 ≤ ）
通过快速傅里叶变换（FFT） 可迅速求出非周期信号的频谱函 数。
气温波形 气温波形的频谱函数（示意图）
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。
四种增益
Av

vo vi
Ai

io ii
Ar

vo ii
其中 Av、Ai 常用分贝（dB）表示。
电压2 增 l0gA 益 v (dB)
电 流增 2l0gA 益 i (dB )
Ag

io vi
功率 1l增 0 g A P 益 (dB)
1.5 放大电路的主要性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
模拟集成电路的特点：
•电阻值不能很大，精度较差，阻值一般在几十欧至几 十千欧。需要大电阻时，通常用恒流源替代；
• 电容利用PN结结电容，一般不超过几十pF。需要大 电容时，通常在集成电路外部连接。不能制电感，级 与级之间用直接耦合；
• 二极管用三极管的发射结代。比如由NPN型三极管 短路其中一个PN结构成。
理想运放工作在线性区的几个重要法则：
(1) V+ = V– 虚短
∵集成运放工作在线性区时有：
例2.2.1 电路如图2.1.3所示，运放的开环电压增益 Avo=2×105,输入电阻ri=0.6MΩ，电源电压V+=+12V,V-=12V。 (1)试求当vo=±Vom=±12V时输入电压的最小幅值vP-vN=? 输入电流ii=? (2)画出传输特性曲线vo=f(vP-vN)。说明运放的两个区域。