嵌入式入门教学——模电基础概念

目录

1、模拟信号和模拟电路

2、研究领域

3、常用术语

3.1、共价键

3.2、电场

3.3、温度的电压当量

3.4、动态信号

3.5、直流电流和交流电流

3.6、内阻

3.7、信号频率

3.8、电容

3.9、电感

3.10、相位

3.11、信号失真

3.12、电导

3.13、跨导

3.14、电位

3.15、同相输入和反相输入

3.16、电平

3.17、容抗

4、常用仪器

4.1、万用表

4.2、Multisim电子设计自动化工具

4.3、示波器

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• 模拟电子技术的研究对象是处理模拟信号的模拟电路。

1、模拟信号和模拟电路

• 光滑的、连续的信号，即为模拟信号。
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•  专门处理模拟信号的电路，称为模拟电路。

2、研究领域

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•  A/D：模数转换器，模拟信号转换为数字信号。
•  D/A：模数转换器，数字信号转换为模拟信号。

3、常用术语

3.1、共价键

• 由几个相邻原子通过共用电子并与共用电子之间形成的一种强烈作用叫做共价键。

3.2、电场

• 电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。与通常的实物不同，不是由分子原子所组成的，但它却是客观存在的特殊物质，具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
• 电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力这种力称为电场力。
• 电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，说明电场具有能量。

3.3、温度的电压当量

• 闭合电路中，由于两点间存在温差而出现的电位差，称为温度的电压当量。

3.4、动态信号

• 动态信号主要指随时间变化的信号。

3.5、直流电流和交流电流

• 方向和强度作周期性变化的电流叫交流电流。（如电脑、白炽灯泡、电视）
• 方向和强度都不随时间变化的电流叫直流电流。（如手机电池、手电筒电池）

3.6、内阻

• 内阻一般是对电源或仪表说的。对于电源，有内电阻r，同样消耗电能(热能)，和外电路串联分压，外电路用电电流越大，内电阻耗能就越大，电压下降也就越大。
• 对于仪表，如电流表的内阻很小，因为串联使用，分压极小，通常不计；如电压表内阻很大，并联使用，分流极小，通常不计。

3.7、信号频率

• 周期性的信号均有其对应的频率，即周期的倒数。

3.8、电容

• 电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量称为电容。
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3.9、电感

• 变化中的电流会产生磁场，而变动的磁场会感应出电动势，其线性关系的参数称为电感。由于电磁转换，拥有储存和释放能量的功能。

3.10、相位

• 相位是对于一个波形，特定的时刻在它周期中的位置：一种它是否在波峰、波谷或它们之间某点的标度。
• 相位描述信号波形变化的度量，以度为单位。波形循环一周即为360°。
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3.11、信号失真

• 信号在传输过程中与原有信号相比所发生的偏差。在理想的放大器中，输出波形除放大外，应与输入波形完全相同，但实际上不能完全一样，这种现象叫失真。
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3.12、电导

• 导体的导电能力可以用电导来表示，电导为电阻的倒数。

3.13、跨导

• 跨导指输出端电流的变化值与输入端电压的变化值之间的比值。
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3.14、电位

• 电位又称电势，是指单位电荷在静电场中的某一点所具有的电势能。

3.15、同相输入和反相输入

• 同相输入指输出和输入同相，反相输入指输出与输入反相。
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3.16、电平

• 电平是指两功率或电压之比的对数，单位分贝用dB表示。
• 常用的电平有功率电平和电压电平两类。

3.17、容抗

• 将电容器接入交流电路中时，电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，这种阻碍作用称为容抗。
• 当电容器满了时，还在输入电荷的话，原有的电荷会对输入的电荷产生阻碍。

4、常用仪器

4.1、万用表

• 万用表可以用来测量电阻、交直流电压和电流。有的万用表还可以测量晶体管的主要参数及电容器的电容量等。
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4.2、Multisim电子设计自动化工具

• Multisim是美国国家仪器（NI）推出的基于Windows的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。

4.3、示波器

• 可以测量直流信号、交流信号的电压幅度。
• 可以测量交流信号的周期，并以此换算出交流信号的频率。
• 可显示交流信号的波形。
• 可以用两个通道分别进行信号测量。
• 可以在屏幕上同时显示两个信号的波形，即双踪测量功能。测量两个信号之间的相位差，和波形之间形状的差别。
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