《模拟电子技术基础》笔记——上交大郑益慧主讲 第0章 电⼦学三⼤基本⽆源器件:电容,和电感、电阻电容——存储电能量以平⾏板电容器为例,简单介绍下电容的基本原理:下图是电容存储的电场能,以电场线表现电场强度变化如上图所⽰,在两块距离较近、相互平⾏的⾦属平板上(平板之间为电介质)加载⼀个直流电压;稳定后,与电压正极相连的⾦属平板将呈现⼀定量的正电荷,⽽与电压负极相连的⾦属平板将呈现相等量的负电荷;这样,两个⾦属平板之间就会形成⼀个静电场,所以电容是以电场能的形式储存电能量,储存的电荷量为Q。电容储存的电荷量Q与电压U和⾃⾝属性(也就是电容值C)有关,也就是Q=U*C。根据理论推导,平⾏板电容器的电容公式:电压可以在电容内部形成⼀个电场,⽽交流电压就会产⽣交变电场。根据麦克斯韦⽅程组中的全电流定律:电容——通交流,隔直流理想电容内部是介质(Dielectric),没有⾃由电荷,不可能产⽣电荷移动也就是电流,那么理想电容是如何通交流的呢?电流会产生磁场变化的电场也可以产⽣磁场麦克斯韦猜测证明了电场的变化可以等效为电流。电压可以在电容内部形成⼀个电场,⽽交流电压就会产⽣交变电场,交变电场可以等效为电流。啥叫旁路电容?啥叫去耦?可以不再争论了吗电感——自感磁场:磁场(Magnetic field),物理概念,是指传递实物间磁力作用的场。磁场是由运动着的微小粒子构成的,在现有条件下看不见、摸不着。磁场具有粒子的辐射特性。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度,带来的观测点处电荷所受力的变化的表现电场:电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。这种物质与通常的实物不同,它虽然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。电动势:即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。感生电动势:变化的磁场在其周围空间激发感生电场(又称有旋电场),这种感生电场迫使导体内的电荷作定向移动而形成感生电动势。当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。自感线圈是电路基本元件,利用线圈具有阻碍电流变化的特性可以稳定电路的电流电感——互感两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。下图是电磁式电压互感电阻在物理学中表示导体对电流的阻碍作用相量法复数的物理意义是什么世界上存在个各种各样的波,波的存在形式⼤都是正弦的。我们使⽤信号传递信息,任何不会发⽣变化的 信息载体 是不能传递信息的即 信号能传递信息的容量 与 信号的变化速度(频率)有很⼤的关系前⼈归纳出:任何⼀个信号 都能通过 不同频率和幅度的正弦波的叠加来复现出来两个结论我们可以通过把⼀个信号变成不同频率的正弦波信号的叠加,从⽽在频率中分析信号通过分析⼀个系统对不同频率的信号的不同响应,就可以分析系统的信号响应⼜描述正弦波的,有两个指标 1.幅度 2.相位如何⽤公式来同时描述 相位和 振幅–使⽤复数巧合在于:复平⾯上⼀个点到原点的距离:为振幅这个点到原点连线以后跟实轴所成的⾓度:为相位从⽽ 同时描述 幅度和相位的变化举例: