模拟电子学基本概念+Keil5安装指南!!

news2024/11/17 21:27:39

2024-7-1,星期一,16:56,天气:阴转小雨,心情:晴。大家好啊,今天换了一个新的主题,为什么嘞,是因为截止到昨天,电路基础部分的内容已经暂时告一段落啦(但是不意味着停止学习,像这种基础课肯定是要反复学哒,后面还是会找一些英文教材来看,然后不定时的更新笔记)。从今天开始,正式学习模拟电子电路的理论知识和51单片机的实操部分,C语言也在一直学习。模拟电子电路选用的教材是Thomas L.Floydd的模拟电子技术基础(系统方法),英文好的同学可以直接找原版来阅读,我的基础比较差,英文也一般,所以线找了中午版进行学习,打好基础后,后面再使用英文教材持续学习(需要英文版教材的老铁们也可以公众号私信我领取哦);51单片机使用的教材是清华大学宋雪松老师的手把手教你学51单片机(C语言版),暂时不想听课学习。

学习笔记

今日学习了自选教材第一章得内容,主要学习内容为:模拟信号和数字信号信号源,放大器,并完成了相应公式的推导与例题练习;进行了单片机开发软件Keil5的安装需要安装包的可以加公众号私信我领取!)。

一、 模拟电子学基本概念

1. 总览:

在学习模拟电子学之前我们首先要在脑海中形成一个概念:由于现在常用的设备如计算机等,均是数字电子设备,所以,我们很容易忽视一个事实,即我们可以测量到的实验现象(数据),如压力、流速和温度等都是模拟信号!我们使用各类型的传感器将这些模拟量转化成电压和电流,而后进行诸如放大等一些其他处理。

2. 模拟信号和数字信号:

(1)模拟信号:值在一定范围内连续变化的信号称为模拟信号,一个模拟信号的值可以是呈周期变化的,如下图a,也可以是携带信息(音乐、语音等)的连续变化的信号,如下图b。

图片

模拟电路比较简单,处理速度快、成本低,容易模拟出自然现象,常用于处理线性函数、波形整形、电压和电流之间的相互转化,乘法运算以及混频;而数字信号抗噪声能力强,没有漂移问题,故很多电子系统中会将模拟信号与数字信号昏庸

(2)模拟信号与数字信号的转化:将模拟信号转化为数字信号有两个步骤,即采样和量化(如下图),采样是将模拟波形在时域上进行切分,每个切片大小大致等于原来波形的值(这一过程往往会丢失部分信息);在采样完成后,给每个时间片分配一个数字,该过程称为量化。

图片

(3)周期信号(正弦波为例):正弦波是最基本,最重要的周期波,通常可以由交流发生器或者射频电波产生,正弦波的数学表达式为:

                    y(t) = Asin(ωt ± Φ)

从上是可以看出,正弦波可由频率、幅度以及相位三个参数进行定义。

图片

正弦波的几个重要参数:

  • 频率和周期:频率为1s内完成整个周期的个数(当旋转向量转过2Π时,表明他经历了一个完整周期),由下式表示:

    f(Hz) = ω(rad/s)/2Π(rad/cycle),每秒走过一个完整周期为1Hz,周期是一个循环所经历的时间(将2Π看作是路程,ω看作是速度,则T = v = 2Π/ω),则T=1/f。

  • 瞬时值:如果使用正弦曲线表示电压,则可写成:v(t) = Vp(t)sin(ωt ± Φ),这个电压v(t)为瞬时值,表示每一时刻的电压。

  • 正弦曲线的峰值:一个正弦曲线的峰值是与水平轴的最大偏移。

  • 正弦曲线的平均值:一般情况下,均值是指在一个周期内不考虑正负符号得出的平均值,即先将负值转化为正值再取平均值,用峰值电压表示均值电压为:Vavg=2Vp/Π,Vavg = 0.637Vp。

  • 有效值:为了将交流电压(电流)与直流电压(电流)相对比,计算与直流电压(电流)产生相同的热效应时的交流电压(电流),通过积分可以求出等效电压(电流),称为方均根(rms)电压(电流),rms电压(电流)与峰值电压电流的关系为:Vrms(Irms) = 0707Vp(Ip)

(4)时域信号:以时间为变量的信号。

(5)频域信号:以频率为横轴,幅值(对数形式较多)为纵轴的信号图,也即频谱图。上述的时域正弦曲线也可以看成频谱中的一条直线:

图片

(6)谐波:一个非正弦波由一个基频(基波)和几个谐频(谐波)组成,谐波是更高频率的正弦波,谐频都是基频的整数倍,谐波也都是基波的整数倍;奇次谐波为基波频率的奇次倍(1次谐波,3次谐波...),偶次谐波为基波频率的偶次倍(2次谐波,4次谐波...)。一个纯正弦波的任何变化都会产生谐波,一个非正弦波是基波和多次谐波的组合,一般来说,只有基波和低次谐波对波形影响比较重要,如方波:

图片

3. 信号源:

(1)戴维南定理和诺顿定理的适用范围:当等效电阻很小时,戴维南定理更加适用,因为此时的戴维南等效电路近似于一个理想电压源(内阻为0);当等效电阻很大时,诺顿定理更适用,因为此时诺顿等效电路近似于一个等效电流源(内阻无穷大)。

4. 放大器:

(1)放大增益:输出量与输入量的比值,对于一个电压放大器,其电压增益为:A = Vout(t) / Vin(t)。

(2)传输曲线:评价电路的一种方式就是看对于一个给定的输入,其输出的大小,该曲线即为传输曲线,例如,对于一个线性放大器,在达到饱和值时,转移曲线为一条直线:

图片

值得注意的是,所有放大器都必须工作在有源状态下(一般是直流电源),放大器从电源出得到一定的能量,并将其转化为信号功率

(3)波形整形器&开关放大器:波形整型器通常用于改变波形的型状;开关放大器用于将任意型状的波形输出为矩形输出。

(4)放大器模型:在仅分析源和负载特性的时候,可以将放大器内部进行简化,即可以认为放大器和负载间的一个接口,一般的,可以用戴维南和诺顿模型进行等效:

图片

例:

图片

图片

(5)分贝功率比:分贝被定义为功率增益对数的10倍,即:dB = 10log(P2 / P1),因为功率放大倍数一般很大,故常用分贝值比来表示功率增益:A'p = 10log(Pout / Pin),功率增加,分贝值为正数;功率降低,分贝值为负数。特别的需要记住以下两个特殊的分贝值:

  • 3dB:此时的功率比为2:1,即功率被放大了2倍(6dB则放大22倍,9dB放大23倍,12dB放大了24倍,依次类推),此外,常用比值1:2(3dB)来表示仪器的截止频率。

  • 10dB:此时的功率比为10:1,即功率被放大了10倍。

综上,若信号衰减了23dB(20 +  3),可由2个10dB的衰减器和1个3dB的衰减器表示,总衰减比为1:200(两个10dB的衰减器共衰减100倍,一个3dB的衰减器衰减2倍)。

在多级级联增益(衰减)电路中,总电压增益(衰减)比是各级增益(衰减)比的绝对值乘积:Av = Av1 × Av2 × Av3 × ... × Avn,总分贝值则为各级分贝值绝对值得和:A‘v = A‘v1 + A’v2 + A‘v3 + ... + A’vn

更多精彩,尽请关注微信公众号:鲤鱼编程!!!!!! 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1882738.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

高斯过程的数学理解

目录 一、说明 二、初步:多元高斯分布 三、 线性回归模型与维度的诅咒 四、高斯过程的数学背景 五、高斯过程的应用:高斯过程回归 5.1 如何拟合和推理高斯过程模型 5.2 示例:一维数据的高斯过程模型 5.3 示例:多维数据的高斯过程模…

奔驰G350升级原厂自适应悬挂系统有哪些作用

奔驰 G350 升级自适应悬挂系统后,可根据行车路况自动调整悬架高度和弹性,从而提升驾乘的舒适性和稳定性。 这套系统的具体功能包括: • 多种模式选择:一般有舒适、弯道、运动及越野等模式。例如,弯道模式在过弯时能为…

自定义vue3 hooks

文章目录 hooks目录结构demo hooks 当页面内有很多的功能,js代码太多,不好维护,可以每个功能都有写一个js或者ts,这样的话,代码易读,并且容易维护,组合式setup写法与此结合👍&#…

如何设置农历日程提醒 农历提醒小妙招

在中国,农历仍然承载着深厚的文化传统和民俗意义。无论是庆祝传统节日,还是纪念亲朋的生日,农历日期都显得格外重要。然而,随着生活节奏的加快,我们有时会因忙碌而遗忘这些特殊的日子。这时,一个能够准确提…

提升写作效率:探索AI在现代办公自动化中的应用

工欲善其事,必先利其器。 随着AI技术与各个行业或细分场景的深度融合,日常工作可使用的AI工具呈现出井喷式发展的趋势,AI工具的类别也从最初的AI文本生成、AI绘画工具,逐渐扩展到AI思维导图工具、AI流程图工具、AI生成PPT工具、AI…

二维码中的文件如何列表排列?轻松在线做文件活码的简单技巧

现在二维码是常用来展示文件的手段之一,将文件生成二维码之后扫码就能够快速在手机上查看文件内容,减少了下载内存占用及传输的时间,通过这种方式可以更加方便快捷的获取文件内容。怎么把多个文件用列表的方式来扫码展示呢? 多个…

Golang开发:构建支持并发的网络爬虫

Golang开发:构建支持并发的网络爬虫 随着互联网的快速发展,获取网络数据成为了许多应用场景中的关键需求。网络爬虫作为一种自动化获取网络数据的工具,也因此迅速崛起。而为了应对日益庞大的网络数据,开发支持并发的爬虫成为了必…

销量位列第一!强力巨彩LED单元板成绩斐然

据全球知名科技研究机构Omdia《LED显示产品出货分析-中国-2023》报告显示,2023年强力巨彩LED显示屏销量与单元板产品销量均位列第一,其品牌和市场优势可见一斑。 厦门强力巨彩自2004年成立之初,便以技术创新和严格品控为核心竞争力&#xff0…

nodejs--【Express基本使用】

10 【Express基本使用】 https://www.expressjs.com.cn/ 基于 Node.js 平台,快速、开放、极简的 web 开发框架。 1.Express的安装方式 Express的安装可直接使用npm包管理器上的项目,在安装npm之前可先安装淘宝镜像: npm install -g cnpm -…

机器学习——强化学习状态值函数V和动作值函数Q的个人思考

最近在回顾《西瓜书》的理论知识,回顾到最后一章——“强化学习”时对于值函数部分有些懵了,所以重新在网上查了一下,发现之前理解的,包括网上的大多数对于值函数的描述都过于学术化、公式化,不太能直观的理解值函数以…

完美世界|单机版合集(共22个版本)

前言 我是研究单机的老罗,今天给大家带来的是完美世界的单机版合集,一共22个版本。本人亲自测试了一个版本,运行视频如下: 完美世界|单机版合集 先看所有的版本的文件,文件比较大,准备好空间,差…

振动分析-6-轴承数据库之时频域短时傅里叶变换STFT

Python轴承故障诊断 (一)短时傅里叶变换STFT 1 短时傅里叶变换 1.1 基本原理 傅里叶变换的基本思想: 将信号分解成一系列不同频率的连续正弦波的叠加;或者说,将信号从时间域转换到频率域。 由于傅里叶变换是对整个信号进行变换,将整个信号从时域转换到频域,得到一个整体…

【笔记】如何在gitee仓库上传idea代码

在你已经有gitee账号以及仓库的基础上 如果在gitbash中输入git push -u origin master 返回显示remote: [session-7542218c] 13123489737: Incorrect username or password (access token) fatal: Authentication failed for https://gitee.com/你的gitee用户名/你的仓库名.g…

【0基础学爬虫】爬虫基础之scrapy的使用

【0基础学爬虫】爬虫基础之scrapy的使用 大数据时代,各行各业对数据采集的需求日益增多,网络爬虫的运用也更为广泛,越来越多的人开始学习网络爬虫这项技术,K哥爬虫此前已经推出不少爬虫进阶、逆向相关文章,为实现从易到…

快团团团长如何导出自提点订单?免费教程一学就会

快团团团长如何导出自提点订单? 一、xcx端如何导出自提点订单? 进入团购页面,在订单管理——订单导出中,可导出自提点商品汇总单和自提点订单 注意:只有自提团才能导出自提点商品汇总表 二、电脑端如何导出自提点订…

算法入门<三>:升级平衡二叉搜索树之AVL 树

1、前言 二叉搜索树在多次插入和删除操作后,可能退化为链表。在这种情况下,所有操作的时间复杂度将从 O(logn)劣化为 O(n)。如图 所示,经过两次删除节点操作,这棵二叉搜索树便会退化为链表; 完美二叉树中插入两个节点后&#xff0…

MSYS2教程(windows环境下使用linux工具)

MSYS2教程(windows环境下使用linux工具) 1.msys2简介 MSYS2(Minimal SYStem 2)是一个集成了大量的GNU工具链、工具和库的开源软件包集合。它提供了一个类似于Linux的shell环境,可以在Windows系统中编译和运行许多Linux应用程序和工具。 MS…

Unity 解包工具(AssetStudio/UtinyRipper)

文章目录 1.UtinyRipper2.AssetStudio 1.UtinyRipper 官方地址: https://github.com/mafaca/UtinyRipper/ 下载步骤: 2.AssetStudio 官方地址: https://github.com/Perfare/AssetStudio 下载步骤:

Python学习路线图(2024最新版)

这是我最开始学Python时的一套学习路线,从入门到上手。(不敢说精通,哈哈~) 一、Python基础知识、变量、数据类型 二、Python条件结构、循环结构 三、Python函数 四、字符串 五、列表与元组 六、字典与集合 最后再送给大家一套免费…

Ubuntu离线安装vsftpd

1.使用lsb_release -a命令查看当前系统的版本信息 2. 使用联网计算机下载对应系统版本的deb安装包 https://pkgs.org/download/vsftpd 3.安装 dpkg -i vsftpd_3.0.5-0ubuntu1_amd64.deb 没有安装dpkg的请到我博客查看,链接如下: Ubuntu20.04离线安装…