电子信息工程专业英语-教师用书

电子信息工程专业英语-教师用 电子信息工程专业英语-教师用书 Part 1第一课 关于电子技术 一、课文习题参考答案 Ⅰ. （1） alternating current circuits （2） semiconductor diodes （3） passive component（4） the combinatory logic electric circuit （5） rectification（6） Laplace transform （7） inductor（8） Fourier series and Fourier transform Ⅱ.（1） 控制理论（2） 场效应管三极管 （3） 布尔代数（4） 稳压 （5） 相关性和功率谱密度（6） 滤波器类型 （7） 模/数转换器（8） 时序逻辑电路的分析与综合 Ⅲ.(1)Electronics is a part of the larger field of electricity. The basic principles of electricity are also common to electronics. Modern advances in the field of computer, control system, communications have a close relationship with electronics. The field of electronics includes the electron tube, transistor, integrated circuit and so on. (2) Direct current circuits & Alternating current circuits,Analog electronics,Digital electronics,signal and systems,Circuit theory and design, Control theory, Microcontroller systems,Computer programming for engineering applications. (3) This curriculum mainly introduces the characteristics of semiconductor devices in linear application scope.The content involved in semiconductor diodes (PN junction diodes, special purpose diodes), transistors (field effects and bipolar transistors), signal amplifiers, practical amplifiers, biasing circuits, operational amplifiers circuit and other circuits (rectification, regulation and DC power supplies). (4) This partial studies take the basic electric circuit theory and the operational amplifier knowledge as the foundation. The main study goal is to enhance understanding of the electric circuit theory. Its main content includes the elementary theory in circuit theory (network functions, characteristic frequencies), types of filter (lowpass,bandpass), review of operational amplifiers (design of first and second order using operational amplifiers, cascade design), filter characteristics(Butterworth, Chebyshev, frequency transformations in design, sensitivity design of passive LC ladder filters and a brief introduction to switched capacitor filters). (5) Perfect. 二、参考译文 电子学的发展 电子学是电学的一部分。有关电学的基本原理也都常用于电子学中。近代计算机、控制系统和通信等方面的进展都与电子学有着密切的关系。 电子学的范围包括电子管、晶体管和集成电路等。 电子学始于1883年，即爱迪生研究材料时发现真空管可以用作电灯的那一年。第一个电子装置显示出其非线性的单一电子特征，但是不能产生放大信号。1905年佛莱明在英国制成了第一个二极管。1906年德·福雷斯特在美国研制了第一个三极管，那个时候真空管是无线电设备中一个奇妙的器件。真空管广泛应用于通信工业，真空管首先用于收音机，然后用于电视。发明了半导体器件后，真空二极管的使用呈迅速下降趋势，因为半导体器件具有真空管的许多功能。 第一个大型数字电子系统是特殊用途的真空管电路，称为电子数字积分计算机。ENIAC是计算机工业的先驱。1948年晶体管问世，为电子学的发展作出了重大贡献。今天所说的电子技术实际上是在发现晶体管效应以后开始发展的。晶体管为电子技术开辟了道路，早期的晶体管用锗做成，主要用于小型袖珍调幅收音机。硅晶体管于20世纪50年代末代替了锗晶体管，它再次给电子学带来了革命性进步，更重要的是它为计算机世界开辟了道路。各种类型的计算机开始在市场上出现，研究工作进入一个迅速发展的时代。 在电子技术发展过程中还存在其他的问题，如电子器件在一块主板上的安装问题。对此，德克萨斯仪器公司的Jack Kilby找到了很好的答案。他提议不用任何导线，把电阻、电容和晶体管在同一片晶片内部连接起来，令人不可思议的是他的想法成功了，从此诞生了集成电路工业。 集成电路工业的商业成就是在以数字逻辑家族为代的标准产品的基础上取得成功的。集成电路从小型电路不断发展成大规模集成电路。20世纪70年代末，经过十年的发展，大规模集成电路的时代结束了，迎来的是集成电路的新时代。这个时代以一个单一电路包含越来越多的元件为特征，这一电路被称为超大规模集成电路。 电子技术正在飞速发展，电子工业也正以又一巨大的步伐向前迈进。 电子专业的课程内容 1.直流电路和交流电路 这门课程包括无源器件（电阻、电容和电感）的基本理论和用直流电源供电的电路网络，无源电路中的交流电流和交流电压的作用以及直流电机、三相电机和变压器等知识。 2.模拟电子技术 这个课程主要介绍半导体器件在线性应用范围中的特征，内容包括二极管（半导体二极管、PN结二极管、特殊二极管）、三极管（场效应管三极管、晶体三极管）、信号放大电路、实际放大电路、偏置电路、运算放大器电路、其他电路（整流、稳压、直流电压源电路）。 3.数字电子技术 这个课程学习以下内容：逻辑电路的基本概念、数字表示方法、组合逻辑电路、CMOS数字电路、逻辑运算定律和布尔代数、数字运算（二进制、十六制、整数）、组合逻辑电路的分析与综合、时序逻辑电路的分析与综合、寄存器、计数器、总线系统以及逻辑电路中的计算机辅助设计工具（软件）。 4.信号与系统 这个单元讲解许多工程信号和系统的基本性质以及在信号和系统处理中必需的数学工具，要特别强调的是线性时不变系统的时域和频域模型。这些概念对学习通信、控制、电力系统和信号处理等领域的许多单元都会用到。学习信号与系统需要微分、积分、微分方程和线性代数等基础知识。 课程包括连续时间信号(分类及性质)、系统的基本性质（线性、时不变性、因果性和稳定性)、线性时不变系统(由微分方程描述的特征和卷积)、傅立叶级数和傅立叶变换（定义、性质、频率响应和基于傅立叶变换的线性时不变系统的分析、采样、相关性和功率谱密度）、拉普拉斯变换（定义、性质、基于拉普拉斯的线性时不变系统的分析、用拉普拉斯变换求解状态方程）。 5.电路理论和设计 这个部分的学习是以基本电路理论和运算放大器知识为基础的。主要的学习目标是增强对电路理论的理解，其主要内容有电路理论的基本理论（网络函数、特征频率）、滤波器类型（低通、带通滤波器）、运算放大器的讨论（用运算放大器设计的一级、二级滤波器、电路串联级联设计）、几种典型的滤波器（Butterworth、Chebyshev滤波器、设计中的频率变化、无源LC梯形滤波器的灵敏度设计、以及开关电容滤波器做简短的介绍）。 6.控制理论 这个单元是讲授关于连续、线性时不变系统的反馈控制的应用，要求学生具有线性系统理论和拉普拉斯变换的基础。学习的主要目的是使学生在基本理论和进一步研究的能力方面打下一个坚实的基础，这个单元的学习将促进学生在本领域的进一步学习和今后在工业控制行业的工作。 本课程主要内容包括控制理论的历史、物理过程的模块化方法、时域系统的设计方法、用根轨迹法的设计方法、频率响应，以及单一输入/输出系统状态方程设计方法的介绍。 7.微处理系统 当前，计算机及微处理器在电子工业的各个领域中应用十分广泛。随着计算机变得更加复杂和功能强大，微处理器的应用将持续快速增长。对日益增长的电子工业来说，一个具有微处理器编程能力的学生将会有用武之地。这个模块安排学生对一个简单的微处理器过程来完成工业上典型的控制任务。用汇编语言和C语言对微处理器进行编程，学生将用到一些内部的器件如RS232接口、定时器、中断器件、计数器、输入/输出口、模/数转换器等，利用这些器件通过编程完成控制系统等操作。 8.计算机编程及其在工程中的应用 此课程将继续介绍更高级的编程技术，教学中采用C语言，重点放在如何运用编程技术解决工程应用的实际问题。 第二课 电子元器件Ⅰ 一、课文习题参考答案 Ⅰ.（1） linear device （2） placed in parallel with a voltage source （3） discharge （4） component testing （5） insulation resistance Ⅱ.（1） 欧姆定律 （2） 最大功率损耗 （3） 非极性电容 （4） 交流阻抗 （5） 电容器的电容量可用电容器电桥测量 （6） 电压分压器 Ⅲ.(1) Resistance is the opposition to the flow of current and is represented by the letter symbol R. The unit of resistance is the Ohm(Ω). (2)One Ohm is defined as that amount of resistance that will limit the current in a conductor to one ampere when the voltage applied to the conductor is one volt. (3)If a circuit contains resistance in series, the total resistance can be calculated by adding all the individual resistance. The formula is RT=R1+R2+R3+…+Rn Where RT is the total resistance, R1 through Rn are the individual resistance. (4) An inductor is an electrical device which can temporarily store electromagnetic energy in the field. The inductor is a coil of wire that may have an air core of an iron core to increase its inductance. A powered iron core in the shape of a cylinder may be adjusted in and out of the core. An inductor tends to oppose a change in electrical current, it has no resistance to DC current but has an AC resistance to AC frequency and is given by the formula XL=2πfLL, with units of ohms. Inductors are used for filtering AC current. It is electrically opposite to the capacitor. Its value is expressed in Henry (more commonly milliHenries). There are two major types of inductors, air core and iron core. (5) Methods for testing components are described below. Resistors are normally checked with an ohmmeter (in all probability on one of the resistance ranges of a multimeter). Such an instruments carries its own power supply and the circuit under test must be disconnected from the subunit power supply if the resistor is only partially removed from the circuit (that is, one end disconnected). Zero resistance on an ohmmeter is normally full scale deflection of the pointer and care must be taken not to confuse this reading with “infinite ohms”. With the meter leads connected together, the ohmmeter is first zeroed, using the electrical control provided. This removes lead resistance from the leading and adjust the zero control appropriate to the chosen range. Capacitors may also be checked for component resistance by use of an ohmmeter. On connection the meter initially reads low. Then capacitor is functional, the pointer moves to the high resistance end of the scale as the component charges. The reading given when the pointer stops moving is the insulation resistance, which is normally high if the capacitor is in good condition. Low resistance indicates a shortcircuit or a leaky capacitor. Very high resistance indicated immediately (that is, without charging) may indicate an opencircuit except for very lowvalue capacitors in which the charging time is too short to cause detectable pointer movement as described. Capacitance itself may be measured on a capacitor bridge. The instructions for use of these instruments depend upon the type and are usually given with the instrument. Inductors may be checked with an ohmmeter in the manner described for resistors, bearing in mind that inductor DC resistance is usually low. Inductance itself may be measured either by using a reliable AC supply to determine the inductive reactance or by a direct reading from a bridge instrument constructed for the purpose. 二、参考译文 电阻器、电容器和电感器构成了电子电路的重要元件。学一些有关电阻、电容和电感的知识是很在必要的。 电阻器与电阻 电阻器是一种电子元器件，它能阻碍电流的流动，在电阻器中流过的电流与加在电阻器两端的电压成正比。与电阻的阻值成反比。这就是欧姆定律，可以用公式表示成I=U/R。电阻器一般是线性器件，它的(伏安)特性曲线形成一条直线。 电阻器可分为固定电阻和可变电阻，也可分为线性电阻和非线性电阻。 对电流的阻力叫电阻，用字母R表示，电阻的单位是欧姆，通常用Ω表示。1Ω的定义是当加到导体上的电压为1V时，使导体的电流为1A时所需要的电阻值。较常用的电阻值有千欧（KΩ）和兆欧（MΩ）。 电阻阻止电流的流动会产生热，并且产生最大的功率损耗，功率损耗以瓦特为单位。电阻与电源并联连接，则电阻限定流入装置的电流。电阻与电源串联，则电阻便成为电压分压器。 如果电路中电阻是串联的，那么把所有的单个电阻进行相加就可以计算出总电阻。计算公式为RT=R1+R2+R3+…+Rn。其中，RT为总电阻值，R1~Rn分别是各个电阻值。 如果电路中包含并联电阻时计算总电阻值稍有点困难。即各个电阻的倒数之和等于总电阻的倒数。其计算公式为1/RT=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn。如果只有两个电阻并联，则可使用更简单的公式RT=（R1·R2）/（R1+R2）。 如果你对电子技术有兴趣，建议学会色标法识别电阻，这样会带来很多方便。 色带的解释如下。 ● 第一条色带（靠近电阻的一端）是电阻欧姆值等级的第一位有效数字； ● 第二条色带表示电阻欧姆值等级的第一位有效数字； ● 为了知道电阻的标称欧姆值，第三条色带表示乘数或跟在头两位有效数字后的零的个数； ● 第四条色带表示公差百分比的信息。那就是电阻值从它的色标值变化百分之多少，仍能在厂商的技术指标范围之内; ● 第五条色带，当其出现，表示每使用1 000小时的故障率(用百分比表示)。它有时也被称为可靠性因子。 电容器和电容 电能能够储存在电场中，能够储存电能的装置叫电容器。 一个电容器由两块被介质隔开的金属平板构成。如果电容器与电池相连，电子就会从电池的负极流出，并聚集在与之相连的电容器的金属板上。同时，电子从与电池正极相连的多属平板流进电池正极，由此产生电位差，其值等于电池的电压值，这称为电容器的充电。 用一根导线连接电容器的两个极板，电容就会放电。电子从一个极板通过导线向另一个极板运动恢复电中性。 电容器的电容量与介质的介电常数及平板的面积成正比，与平板间的距离成反比，其大小用法拉（F）表示。当电容器两端的电压以每秒1伏的速率变化，产生的电流为1安培，则称电容器的电容量为1法拉。在计算中，法拉的单位太大，所以常用微法和皮法。 电容器中的电荷能量与电容两端的电压及电容量成正比，电容量取决于三个因素，即平板面积、平板间的距离和介质材料。平板面积越大，平板间距离越小，电容量越大。电容器有两种，极化电容和非极化电容。最通常使用的电容类型是电解电容。 电容并联时总电容值等于并联的各个电容值相加的和。公式为 CT=C1+C2+C3+…+Cn 其中，CT是总电容，C1~Cn分别是各个电容的值。 电容串联时总电容值可以用下面的公式来计算：1/CT=1/C1+1/C2+1/C3+…+1/Cn。 电感器和电感 电感器是以电磁场的形式暂时储存电磁能量的电子器件。电感器是一组线圈，有的电感器线圈中有可增加其电感量的铁芯，有一个强磁的圆柱状铁芯，通过调节铁芯可以增加电感量或减少电感量。 电感器有反抗电流变化的趋势。对直流电而言，电感器是没有阻碍作用的，但对交流电来说，电感器有一个交流阻抗，称为感抗。这个感抗与电感量和交流电的频率有关，用公式表示为XL=2πfLL，其单位为欧姆。电感器可以用来滤波。 在电学性质上，电感器与电容器正相反。电感值用亨利表示。电感线圈主要有两种，空心线圈和铁芯线圈。 元件测试 一旦怀疑某个元件出故障，就得单独做些测试。理想的方法是把该元件从线路中完整取出。但如果不方便的话（至少要在判别需要去掉之前），应该断开一根或几根引线，应当避免在测试时邻近的元件之间有电流通路。这种通路会产生不真实的数据，导致得出错误的结论。测试元件的方法概括如下。 电阻器通常用欧姆表来（多半是万用表的某个电阻量程）。万用表带有自己的电源，如果电阻器并不是完全从电路上取下来（即只断开一端），则被测电路必须与它自己的电源断开。欧姆表指针满刻度偏转通常表示零电阻。把电表的表笔碰在一起，先用电表上的调节器把欧姆表调零。 电容器的电阻也可以用欧姆表检查。电表刚接通时，该读数很低。随着电容器作用而充电，指针逐渐向高阻端移动。指针停止转动时的读数就是电容器的绝缘电阻，假设电阻器没有毛病的话，绝缘电阻值通常很高。电阻低则表示电容器短路或漏电。如果电表一接通电阻读数就很高（即没有充电），则电容器可能是开路的，除非是电容器的容量太小，充电时间太短，不足使电表指针如前所述有明显的摆动。电容器的电容量可用电容器电桥测量。 电感器可以按上述测试电阻器的方法，用欧姆表检查。但应记住，电感器的直流电阻通常很小。电感本身的测量，既可使用可靠性高的交流电源来测定感抗，也可使用为此目的而制造的电桥直接读出。 第三课 电子元器件Ⅱ 一、课文习题参考答案 Ⅰ.（1）正向偏置 （2）齐纳二极管（稳压管） （3）正极电压 （4）结型晶体管（5）基极电流（6）增强型MOS晶体管 （7）集电极电流Ic（8）共基极、共发射极和共集电极 Ⅱ.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ Ⅲ.(1)a single PN junction (2)reverse bias (3)a lot ligher (4) commonbase,commonemitter,and commoncollecttor (5) N trench and P trench 二、参考译文 半导体二极管 半导体二极管是含有一个PN结的二端器件。它是最简单的半导体器件。P型材料一端称为正极，而N型材料一端称为负极。 二极管是只允许电流朝一个方向流动的半导体器件。它能被用来把交流电转换成直流电。二极管的两个引线被分为阳极和阴极。 当二极管的正极电位高于负极电位（其差值大于开启电压，对锗管近似为0.3V，对硅管近似为0.7V）时称二极管是正向偏置，这时二极管的内阻是很小的，有一个较大的电流流过二极管，流过电流的大小取决于外部电路的电阻。 当二极管的正极电压高于负极电位时称二极管反向偏置，这时二极管的内部电阻非常高，所以一个理想的二极管可以阻挡反向的电流而让正向的电流通过。 一个二极管的实际特性曲线并不是十分理想的，如图所示。当理想二极管反向偏置时，电流不能通过，而实际二极管却有约10μA的电流通过（虽然很小，但仍不够理想）。如果加上足够大的反向电压，PN结就会被击穿，让电流反向通过。一般要选择二极管的反向击穿电压远大于电路中可能出现的电压，二极管才不会击穿。 齐纳二极管（稳压管） 稳压管是一种特殊的二极管，在正偏的条件下，它与一般的二极管有相同的特性（可以流过一个大电流）。但是，在反向偏置时，在外加电压低于稳压电压（UZ）时它不导通，在外加电压等于稳压电压（UZ）时稳压管反向导通，同时维持稳压管两端的电压为稳压值（如图）。流过稳压管电流的大小由两个因子决定，一个为串联的（限流）电阻（RS），另一个为并联的负载电阻（RL）。 电阻RS由公式RS=URs/IZ确定，其中URs=Usource-UZ，在没有负载时，一个特定大小的电流（IZ=IRs）流过稳压二极管和RS，电压降URs加UZ等Usource，Usource至少要比UZ高1V。当一个负载并连到稳压二极管，流过二极管的电流由于负载的分流而减小，所以通过RS的电流保持为常数（IZ=IRs-IRL）。稳压管通过改变流过它的电流来维持稳压管两端的电压稳定。 晶体管 晶体管是由贝尔电话实验室的Wm. Shockley,John Bardeen和Walter H. Brattain三位博士发明的一种器件，是电子技术中最重要的器件。它不仅被作为分立元件，而且在集成电路芯片中也包含成千上万的晶体管。 晶体管是三端器件，可用作放大器和作为开关器件使用。晶体管有两种基本类型，结型晶体管和场效应晶体管。 结型晶体管 结型晶体管也称晶体管。它的工作依赖于两种载流子，即多数载流子和少数载流子的流动，并且有两个PN结。 可以有以下两种安排：N型在中间，P型在两边（PNP）；P型在中间，N型在两边（NPN）。中间称为基极，两边分别称为发射极和集电极。 晶体管是调节流过它的电流的电子控制器件，电流从电源流进发射极，穿过很薄的基区，再从集电极流出，电流始终朝着这个方向流动。改变基极电流，电流大小也会改变，基极电流只需很小的变化，就会引起集电极电流很大的变化。正是这种能力使晶体管具有放大作用。 集电极电流IC与基极电流IB成正比，小于发射极电流IE，因为要使三极管导通必须有一个小的基极电流流入（发射极），三个电流之间的关系是IE=IC+IB。IC与IB的比值称为三极管的电流放大系数，用来表示三极管放大电流的能力，这个电流放大倍数称为β，当C、E两端的电压（UCE）保持不变时有β=ΔIC/ΔIB。 晶体管在电路中有三种连接方式：共基极、共发射极和共集电极。 场效应晶体管 场效应晶体管通常称为场效应管。它的电流仅由多数载流子提供（可以是电子，也可以是空穴，且只有一个PN结)。 目前，设计微电路中最普遍的技术是利用MOS管。缩写词MOS表示金属氧化物半导体，分别表示用金属作门极，氧化物作绝缘层，半导体作沟道、基底等。 根据载流子的不同，MOS管可以分为两类：N沟道和P沟道。N沟道MOS管用电子导通电流，而P沟道MOS管用空穴传导电流。此外，N沟道MOS管用一个正的门电压导通而P沟道MOS管用负的门电压导通。 根据电压条件不同，MOS又可分为增强型和耗尽型两种。增强型MOS晶体管与耗尽型MOS管的符号如图。 三极管技术主要应用单一管（全部用NPN型或全部用PNP型）形式设计电路，与之不同的是MOS管设计的电路一般用两种互补型的晶体管，一块同时含有N沟道MOS管和P沟道的MOS管高驻地的电路一般用两种互补型的晶体管，这样的集成电路称为CMOS电路。 晶体管的测试 在实际应用中，对晶体管须进行四项基本测试：增益、漏电流、击穿电压和开关时间。所有这些测试最好用通用晶体管测试仪和示波器进行测试。也可以用欧姆表测试。这种简易的欧姆表测试可以了解晶体管是否漏电，是否有某些增益。准确测试晶体管的唯一方法是在所用的电路中进行测试。 第四课 电 子 仪 器 一、课文习题参考答案 Ⅰ.（1） 调节频率细调旋钮 （2） 两对偏转板 （3） 等效电阻 （4） 射频（5） 故障探寻 Ⅱ.（1） Oscilloscope（2） productionline testing（3） multimeter （4） square waves（5） the peaktopeak output voltage Ⅲ.(1) One of the most important electronic test and measuring instruments is the oscilloscope. It is widely used in the electronic industry for research and development, design work, troubleshooting and signal monitoring, manufacturing and productionline testing, and many other applications where the observation of an electrical waveform is desired. (2) The frequency of a waveform can be determined by counting the number of centimeters, horizontally, in one cycle of the waveform and then multiplying it by the setting time/cm control. For example, if the waveform is 2 cm long and the control is set at 1 ms/cm, the period would be 2 ms. The frequency can now be found from the formula: f=1/T=1/2 ms=500 Hz. (3) These two kinds of multimeter have some common grounds: ① Both have a positive jack and a common jack for the test leads; ② Both have a function switch to select DC voltage, AC voltage, DC current or resistance; ③ Both have a range switch for accurate readings. (4) A digital oscilloscope samples the waveform and uses an analogtodigital converter (or ADC)to convert the voltage being measured into digital information. It then uses this digital information to reconstruct the waveform on the screen. (5)The signal generating device is used to give the electric circuit or the equipment input signal, in order to maintain and modify either the electric circuit or the equipment. It converts DC to AC or varying DC in the form of sine waves, square waves, triangle wave, or other types of voltage waveforms. Some signal generating device may use to generate the special audio frequency, RF, or higher frequencies,some may produce many kinds of frequency range signal. All generators will have a function switch, a frequency range switch, and a fine adjustment control for selecting a specific frequency, an amplitude control for varying the peaktopeak output voltage, and output terminals. 二、参考译文 示波器 示波器是最重要的电子测试仪器之一。在电子工业中，示波器广泛地应用于研发、设计工作、故障探寻、信号监督、生产线测试和许多其他需要观测波形的情况。 电子设备通常分为两类：模拟的和数字的。示波器也有模拟和数字的。 模拟示波器 示波器是一个图像显示设备，它显示一个电子信号的图像。 示波器的心脏是阴极射线管，它包括管座、电子枪、灯泡和面板（荧光屏）。电子枪包括一个阴极（当它被加热时能发射电子）、一个控制栅、一个阳极（当电子束通过阳极时会受到阳极吸引）和两对偏转板（其中一对偏转板用于使电子束在水平方向运动，另一对使电子束在垂直方向运动）。当信号输入到示波器中时，一个电子束从阴极出发，通过两对偏转板之间的控制栅和阳极轰击阴极射线管的面板,在阴极射线管上显示电压的波形。 这个波形是随时间变化的图像。其水平轴表示时间，垂直轴表示电压，可以通过在示波器的屏幕上数出电压波峰与波谷之间纵向距离的厘米值来确定。用示波器的水平标尺可以测量时间值，时间测量包括测量信号的周期、脉冲宽度和频率。频率是周期的倒数，一旦知道了周期，频率就是用1除以周期。一个波形的频率可以通过在水平方向数出波形一个周期的厘米值来确定，将这厘米值乘上时间/厘米控制钮的设定值得到它的一个周期所需的时间。例如，一个波长2厘米，控制钮设在1毫秒/厘米，则周期是2毫秒，则频率为500 Hz。 在使用示波器时，需要根据输入信号调节3个基本高设置使示波器显示适当的图像。 ① 信号的衰减或放大。用电压/单位格控制旋钮调整输入信号幅度。 ② 时间基准。用秒/单位格设置旋钮设置屏幕上水平线每单位格所表示的时间。 ③ 示波器触发控制旋钮。用触发对准钮来稳定一个重复周期信号或触发一个单信号。 数字示波器 数字示波器是对电压波形采样，并用一个模/数转换器把待测电压转换成数字信号，然后用这个数字信号在显示屏上重新构画出波形。 数字示波器可以捕获图像并且一次测量后可以多次重复显示。数字示波器可以处理数字化的波形数据或把这些波形数据送到计算机中去处理。数字示波器还可以储存数字化的波形数据，供以后再次显示和打印。 一个双踪示波器具有同时显示输入信号和输出信号的优点，可以显示输出信号是否有失真和表示输入/输出信号的相位关系，即两路波形重叠在一起可以更好地显示出输入信号与输出信号相位的差别。如图所示(此略，见教材，以下同)。 万用表 万用表能用来测量电阻、直流和交流电压、电流，有的还能测量分贝。万用表有两种：模拟万用表和数字万用表。模拟万用表用指针在标准刻度上的移动来指示测量值，数字万用表用电子数字显示器显示测量值。这两种万用表有以下一些共同点。 ① 都有一个正极插孔和一个公共端插孔用来插入测试笔。 ② 一个功能选择开关用来选择测量对象，即直流电压、交流电压、直流电流、交流电流或电阻。 ③ 一个范围选择开关用来选择范围以精确测量。 为了保证正确读数，万用表必须与电路正确连接。当万用表测量电压时应与被测电路或元件并联。当测量电流时，电路必须断开，插入万用表表笔使万用表与被测电路或元件相串联。当测量电路中局部电路或元件的等效电阻时，必须除去电路中的电源，万用表与这局部电路或元件并联。 信号发生器 信号发生器是用来给电路或设备输入一个信号，以便对电路或设备进行维修或校正用的。它是把直流电转换成交流电，即将直流电转换成正弦波、方波、三角波或其他波形的电压信号的仪器。有些信号发生器可以用来专门产生音频、射频或高频信号，有些可以产生多种频率范围的信号。所有的信号发生器都有波形选择按钮、频率选择按钮、频率细调旋钮，用来选择一个特定的频率，有一个幅度控制旋钮用来改变输出电压的峰峰值（幅值），还有一些输出端口。 如果要使用一个2 KHz的正弦波，可把波形选择旋钮调在正弦波上，把频率范围选择旋钮放在1 K上，然后将频率细调旋钮调到2，再通过输出幅度控制旋钮调节想要设定的峰峰值电压的输出信号。 第五课 模拟电子技术 一、课文习题参考答案 Ⅰ.(1) There are different kinds of amplifiers, they are classified according to the character of amplifiers. Another method of classification is based on the amplitude of signals.Amplifiers are also classified in terms of load current flow and classified according to their intended operation. (2) If the load current flows for one cycle (360) of a sine wave, the amplifier is operating as Class A. (3) A unit that generates a signal is called an oscillator. The oscillators produce AC with waveforms which may be sinusoidal, square, sawtooth, etc. and with frequencies from a few hertz up to millions of hertz. The electrical oscillators are widely used in radio and television transmitters and receivers, in signal generators, oscilloscopes and computers. (4) Sinusoidal oscillators have two main sections, a frequencydetermining section and a maintaining section. The frequencydetermining section commonly consists of an IC or RC network. The maintaining section is a transistor amplifier (with its power supply) that provides its own input by feedback through some kind of frequency controlling component such as a tuned circuit or a resonant crystal, and must have sufficient gain to offset the attenuation of the frequencydetermining section and must also introduce the degree of phase shift required by this section. (5) Filters can be categorized, in terms of their frequency characteristics, into four groups. They are the bandrejection filter, bandstop filter, the highpass filter and the lowpass filter. Ⅱ.（1） the bandrejection filter（2） basebias resistor（3） isolation transformer （4） a relaxation oscillator（5） a bridge(fullwave) rectifier Ⅲ.来自电源线的交流电压可以直接或通过一个绝缘变压器（其变压比为1∶1）后进行整流。根据所需要的直流电压值的不同，变压器还可以是一个升压变压器或降压变压器。从变压器副边流出的交流电流通过二极管构成的半波整流器、全波整流器或桥式整流器整流成为脉冲直流电，然后这脉冲直流电通过电容、电感和电阻构成的滤波电路滤波产生较稳定的直流电压输出。 二、参考译文 放大器 放大器简介 放大器能够增强(即放大)电信号。在所有电子元件中，放大器是在电子系统中使用最广泛的部件。它广泛用于各种电子设备，如收音机、示波器、录音机等。 放大器可以用简单的框图来表示（如图）。图中输入信号为Uin，输入信号电流为Iin。输出两端间跨有负载电阻RL。电阻RL可以代表扬声器线圈的电阻、电动机的绕阻或者所接的放大器的输入。电压Uout是输出负载电压，电流Iout是输出负载电流。Pin和Pout分别是输入和输出信号功率。 放大器有以下分类。 1.根据放大类型分类。有各种类型的放大器，诸如电压放大器、电流放大器、脉冲放大器和运算放大器等。 2.根据信号的振幅来分类。放大器分为小信号的放大器和大信号放大器。计算小信号放大器性能只需要简单的代数知识。但是，分析大信号放大器通常用图解法。 3.按负载电流相位改变相移的情况来分类。如图所示为放大器工作状态的分类。 （1）甲类放大。图中表示输入放大器的正弦波输入信号的一个周期。假如负载电流相移360度（见图），那么这种放大器是甲类放大。 （2）乙类放大。负载电流相移180度时（见图）称为乙类放大。 （3）甲乙类放大。如果负载电流相移大于180度而小于360度时，则为甲乙类放大（见图）。 （4）丙类放大。假如负载电流相移小于180度，那么称为丙类放大（见图）。 4.按工作类型分类，可分为音频、射频、视频、微波和脉冲放大器。 晶体管电压放大器 电路图如图所示，表明了电压放大器的过程。首先考虑没有输入电流，即Uin=0的情形，称为静态。晶体管工作在放大状态时其发射结必须为正向偏置。为保证发射结正偏，简单的方法是接一个电阻RB，称为基极偏置电阻。基极偏置电流IB从电源正极流出，经RB流入基极，再经发射极流回电源负极，一旦IB在放大器的最佳状态下确定后，可以计算出RB的值。 如果VCC为电源电压，UBE为发射极电压（NPN硅管为0.6 V），则对基极回路，若加有交流电压，有 VCC=IB·RB+UBE（1） IB产生了一个相当大的集电极电流IC，基在负载RL上产生电压降ICRL。若UCE为集电极电压，则对集电极回路有 VCC=IC·RL+UCE（2） 当交流电压Uin加入且为正时，基极电压略有增加（如从0.60 V到0.61 V）；当Uin为负时，基极电压略有下降（如从0.60 V到0.59 V）。结果是一个小的交流电流叠加在静态基极电流IB上并产生一个变化的交流电压。 当基极电流增大，集电极电流大幅增大。由式（2）可知，将相应引起集射间电压大幅下降（因为VCC一定）。同理，基极电流减小将引起集射间电压大幅增加，导致负载RL上的电压及集射间电压有较大的幅值变化。 振荡器 振荡器 能够产生信号的部件叫做振荡器。 它被用来产生几赫兹到几百万赫兹的各种波形，如正弦波、方波、锯齿波等。电子振荡器广泛用于广播、电视发射机、接收机、信号发生器、示波器及计算机中。 振荡器根据所产生的信号波形可以用两种方法进行描述：正弦波振荡器和张弛振荡器。正弦波振荡器产生具有正弦波形的信号，张弛振荡器通常产生方波信号。 正弦波振荡器有两个主要部分：决定频率部分和保持振荡部分。决定频率部分是由LC或RC网络组成的。保持振荡部分是由一个晶体管放大器，这个放大器的输入是通过诸如调谐电路或谐振晶体管类型的频率控制部件反馈供给的，它必须具有足够增益以抵消决定频率部分的衰减，而且必须引入这部分所需的相移度数。 张弛振荡器由两个相互连接的开关电路构成，每个电路的输出都能依次对另一个进行开关。开关的过程是连续的，因此输出的波形是连续直流电平的波形。 正弦振荡器广泛用于无线电通信，以产生载波，并广泛用于许多无线电通信系统使用的测试仪器。张弛振荡器在电视和雷达系统、数字系统和测试仪器中用作脉冲发生器。 振荡电路 如图所示，一个充电电容和一个电感线圈相连，电容立刻开始放电，电流流过电感并在其中产生磁场和感应电动势，这个感应电动势与电流相反。当电容放电完成以后，两金属片之间电场中储存的电场能全部转变成了电感中的电磁能。 然后，电感对电容反充电，电场能重新储存在电容中。当电容再次放电，回路中电流反向，在电感中产生极性相反的电磁场。然后电感再次放电，电容再次充电，电流再次反向，这个过程不断重复。 滤波器 滤波器主要是为了改变信号而设计的，它分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器需要电源且能提供功率增益，无源滤波器由不需要电源就可以工作且会有一定的损耗。 在电源中，滤波器由电容、晶体管和电感组成，用以消除直流电流的波形。在通信系统中，滤波器主要用来滤除某些频率成分而允许另一些频率成分无衰减地通过。如果是无源滤波器，则由电容、电感和晶体管构成。如果是有源滤波器，则由运算放大器构成（如图所示）。 滤波器根据其频率响应频率特性可分为四种类型，即带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器和低通滤波器。 电源 许多电子电路都需要直流电压源供电，通常一个电子稳压电源就是把交流电源转换成直流电源的器件。 电源通常由电池或变压器、整流器和滤波器组成(如图所示)。 电源是设法使交流电转变成直流电。首先对交流电压整流，获得准直流电压，然后滤波获得平滑的电压。最后，经稳压获得恒定的直流输出电压，尽管当负载或环境温度改变时，仍会有一定的波动。 来自电源线的交流电压可以直接或通过一个绝缘变压器（其变压比为1∶1）后进行整流。根据所需要的直流电压值的不同，变压器还可以是一个升压变压器或降压变压器。从变压器副边流出的交流电流通过二极管构成的半波整流器、全波整流器或桥式整流器整流成为脉冲直流电，然后这脉冲直流电通过电容、电感