《电子系统概述》课件

《《电子系统概述》课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主讲申利平abc1.1电力系统与电子系统1.2信号及其频谱1.3电子系统组成框图1.4电子技术及其发展概述第1章电子系统概述学习本章后，读者将了解：实际的两大电路系统:电力系统和电子系统的主要功能；信号的概念，典型信号的频谱；电子系统的组成框图；电子技术及其发展简史。1.1电力系统与电子系统实际电路系统主要有电力系统和电子系统。电力系统的主要作用：实现电能的生产、变换、传输、分配和使用。电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。发电厂：通过发电机等设备将一次能源转换成电能。水利发电厂：水的势能→电能火力发

2、电厂：化学能（燃烧煤、石油等）→电能核电厂：原子能→电能。其它：太阳能、风能等。输电网和配电网是由电力变压器、电力线路、电力开关设备和电力电容器等组成的、跨越广大地理区域的一个巨大电路。变电站：变压器，电容器，电力开关设备变电站输电线路：杆塔，绝缘子，导线电子电路是由电子元件组成的、实现特定功能的电路。电子系统是由电子电路和传输介质组成的、完成特定功能的整体。计算机主板与电力系统处理能量不同，电子系统的主要作用是实现电信号的产生、获取、放大、变换、传输、识别和应用等功能（或部分功能），处理的对象是电信号。信号是随时间变化的某种物理量，是信息的表现形式与传送载体。例如，体温反

3、映人的健康信息，体温37oC表示健康，38oC表示略有小疾。一般情况下，用电子系统处理电信号(电压或电流)比其他方式（如机械方式）容易、成本低和可靠性高，故通常将各种非电信号转换为电信号再进行处理。因此,电子系统成为信息化社会的物质基础，例如通信系统、电视系统、计算机系统和工业控制系统等。例如，有线扩音系统拾音器音频放大器扬声器传感器(或换能器)：将非电信号转换为电压或电流信号，是电子系统实际的信号源之一。音频放大器：实现电压和功率放大的电子电路。电压（弱）电压（强）声音（强）声音（弱）执行器：将电信号还原为原始的非电信号的部件，去影响物理世界。通常用电阻模拟，作为电子系统

4、的负载。1.2信号及其频谱（了解）信号是随时间变化的某种物理量，是信息的表现形式与传送载体。传感器作为电子系统的一种实际信号源,可等效为电压源或电流源,是时间的函数。R+-R1.2.1信号如果电压（或电流）在某个值域内可连续取值则称为连续信号或模拟信号。例如，电压是时间的正弦函数值域:[-Vm,+Vm]如果电压（或电流）在某个值域内只能是某个单位量的整倍数则称为离散信号或数字信号。例如，单位量为1mV，数字电压信号的幅值只能是0mV、±1mV、±2mV、…、±nmV。toto模拟信号to多值数字信号二值数字信号模拟电路（AnalogCircuit）是处理模拟信号的电子电路，

5、是模拟电子技术基础要讨论的主要内容。数字电路(DigitalCircuit)是处理数字信号的电子电路。模数转换电路(AnalogtoDigitalConverter,ADC)是实现模拟信号转换为数字信号的电子电路。数模转换电路（DigitaltoAnalogConverter,DAC)是实现数字信号转换为模拟信号的电子电路称为1.2.2信号的频谱信号承载的重要信息之一是它的频谱信息。正弦信号常作为模拟电路的标准信号或测试信号。幅度频谱：信号幅度与频率的关系相位频谱：信号相位与频率的关系幅度频谱和相位频谱统称为信号的频谱。1.周期信号的频谱如果信号是时间的周期函数则称为周期信

6、号。T----信号的周期----信号的频率如果周期信号满足狄里赫利条件（Dirichlet‘sCondition），则可展开为傅里叶级数。狄里赫利条件：①在任意周期内绝对可积，即②在任意周期内只有有限个极值；③在任意周期内只有有限个不连续点；直流分量n=1：基波分量n>1：谐波分量交流分量傅里叶级数例求电压周期方波信号的傅里叶级数。解：toVST2TωoVn(ω)VS/2ω03ω05ω0oω03ω05ω0ω波形幅度谱相位谱周期电压信号作用到电阻R上的平均功率P为V是电压信号的有效值，总平均功率等于各次分量平均功率之和。是各次正弦波的有效值。所以,信号的幅度谱反映了信号的功率

7、分布，是信号最重要的特性之一。如果周期T趋于无穷大，则周期信号变化为非周期信号。因此，非周期信号的角频率ω0=2π/T是无穷小量，信号的频谱将在角频率轴上连续分布。2.非周期信号的频谱（略）如果模拟信号绝对可积，即则存在傅里叶变换对:V(jω)即是非周期信号的频谱。其中∠V(jω)是相位谱，

8、V(jω)

9、是幅度谱，

10、V(jω)

11、2是功率谱。例求电压单脉冲信号的频谱:解:toVSτ-τ幅度谱是连续分布的，并且脉冲宽度（2τ）越窄，高频分量越多；频谱幅度与脉冲幅度和脉冲宽度之积（τVS）成正比。ωo

12、V(jω)

13、τVS