电子线路
2017-12-12 09:53:57 0 举报AI智能生成
北大电子线路课程思维导图，课程非常棒
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大纲/内容
电子线路
线性电路
定义
仅仅由线性元件组成
线性元件
若U=F(I)，则对任意A，都有AU=F(AI)
推论
电阻
U=IR
电容
U=Q/C
U'=I/C
电感
磁通量=LI
U=LI'
电源
U=U0-IR
不是线性元件
叠加原理
多个源激励电路所得的响应=单独激励所得响应之和
叠加原理的应用
实际系统多源
单源拆成多源
自由度问题
合了拆，拆了合
光纤通信
多色光通信
多发射器经过棱镜合一经光纤传送再经棱镜分散
噪声和信噪比
噪声
电荷涨落
电荷碰撞
热运动
只要不是绝对零度就有
电磁干扰
车辆
太阳、闪电
50HZ的交流电
其它电路
信噪比：Sigal-to-Noise Ratio
SNR=信号功率P1/噪声功率P2
SNRdb=10·log10（SNR）
信噪比与放大
如何提高信噪比
放大
屏蔽
屏蔽线路/屏蔽信号源
抵消
手机拾音系统
抵消后的声音信号=主麦克风信号-副麦克风信号
抵消+
接地线进入减法器
两线紧贴-干扰相同
可以加一个C(t)进入减法电路
差分
接入一个-F（t），经过减法器得到2F(t)
两线磁场相互抵消
USB线就是数字差分的
共模信号
差模信号
多通道合并
应用
远距离窃听
放大电路
为何要有放大电路
如果没有
信号功率越来越小
转变声音变得更小
信号被噪声淹没
不能复制和广播
0，1不再可靠
难以制作复杂可靠的数字电路
放大器组态
基本单元
敏感器件
出于敏感状态Q时小扰动引起大变动
BJT、FET
辅助电源
为放大提供能量使敏感器件工作于Q
电压源
电流源
输入通道
引入信号源小扰动使信号源别影响Q
变压器
输出通道
将大变动输出至负载别影响Q
N沟道增强型FET
共源极CS
共漏极CD
共栅极CG
偏置
目的
使放大器工作于Q
形态
多种多样
调节
改动元件、辅助源可调节Q
适用
同一偏置电路可用于不同放大器
辅助电压源=“信号地”或“动态地”
耦合
电容耦合
电容耦合用得最多，比电感便宜
电容充电时间：开机；Q产生变化。电容越大，电容两端电压越稳定
电容不够大，信号变化慢；会出现误差
分支主题
变压耦合
光电耦合
放大器构造
晶体管+偏置+耦合
分析
非线性问题
大部分情况下：估算
确认放大器件Q点
非线性是放大器的本质
线性近似（微扰分析）
微小扰动-微小响应
线性指标：A/Ri/Ro
对Q点具有依赖性
非线性电路
线性电路不足
饱和
载流子有限
导致电流有限，导电能力饱和
分段
当激励到一定程度，载流子迅速增多
不对称
电荷分布决定，比如一端只有正电荷，一端只有负电荷
协作
接力传递
控制供给
受控放行
典型器件及特性
电子管
真空电子管
单向
充气电子管
惰性气体
击穿
电子因电场加速，将惰性气体分子电子轰出
击穿也产生正电荷，但分子质量大
击穿后电压较稳定
击穿可以恢复
真空三极管
开关
局限性
高压
光热
尺寸
重量
易碎
漏气
损耗
成本较高
晶体二极管
N型材料
电子型半导体
自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体
纯净的硅晶体中掺入V族元素如磷、砷、锑，却带晶格中硅原子的位置
P型材料
空穴型半导体
自由电子<<空穴
硅晶体掺入硼
晶体三极管BJT
PNP
NPN
场效应管
N沟道耗尽型FET
P沟道增强型FET
P沟道耗尽型FET
碳纳米管场效应管CNTFET
非线性电路分析方法
方程推导
数值计算
用matlab
作图
近似
仿真
状态讨论
模块拆解
微扰分析
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