第2章

模拟电子电路

这台台式收音机利用模拟电路在选台

目录

● 模拟信号连续可变

● 线性电路

● 复习检测

第2章 模拟电子电路 9

对于使用模拟电子电路或者数字电子电路

的设备大家可能都很熟悉，即使我们并

没有意识到这些电路的存在。许多现代设备中

既有模拟电路，又有数字电路。例如，蜂窝电

话（有时也称之为移动电话）同时具有模拟电

路和数字电路，电脑也一样。一台老式调幅或

调频收音机使用刻度盘调谐，它完全没有数字

电路，而带有数字显示的收音机就同时具有模

拟电路和数字电路。

那么，模拟电路和数字电路之间有什么

区别呢？模拟信号连续变化，而数字信号被

分割成不连续的离散梯级。打个比方，以钟

的表面为例，如果是模拟信号的钟，秒针平

稳连续转动，准确显示任何时刻的时间。而

数字钟用 1 秒间隔显示时间，而不显示秒和

秒之间的时间。

图 2-1 显示了一个信号强度连续变化的模

模拟信号连续可变

图2-1：根据信号强度不断变化的模拟信号波形，而同

一信号的具有离散梯级的数字信号波形和它相似。

拟信号波形，和一个波形相似，具有离散梯级

的数字信号波形。当然，如果梯级足够小，数

字信号的波形非常接近于它所对应的模拟信号

波形。

第一单元：电子学导论

10 从零起步学电子（第2版）

线性电路

模拟电路有时也被称为线性电路，电路中

通常有输入（如公共广播系统的话筒中

发出的语音信号）和输出（从扬声器中发出

的更大或者是经过放大过的语言信号）。如果

你增加输入信号的大小（专业术语叫做振幅），

或许就是通过对着话筒大声说话，那么输出的

信号也会变大，这就形成了线性放大。

图 2-2（A）显示的是一个放大器，在其

输入端输入小信号，在输出端输出一个被放大

的信号。图中输出信号的幅度是输入信号幅度

的 3 倍，在这个例子中我们可以说，这个放大

器的增益是 3。

在图 2-2（B）中，输入的信号很大，而

输出的信号和输入信号相比，仍然是输入信号

的 3 倍。无论输入信号的大小如何，输出信号

总是输入信号的 3 倍，直到输出信号达到不能

再大的程度。你也许听到过这样的情况，一台

廉价的收音机的音量调得过高时，听起来明显

的失真了。也就是说，此时，线性放大器达到

了它线性放大范围的上限。

事实上，几乎所有的设备中都有模拟电

路。在手机上（见图 2-3），有一个放大器，用

来处理来自话筒的微小声音信号，它把声音信

号放大到合适的水平再向外发送信号。另一个

图2-2：图中（A），线性放大器将输入信号的振幅

提高了3倍（增益等于3）。图中（B），同样的放大

器，输入的信号更大，它也同样放大了3倍。在（A）和（B）中，输出的信号都比输入信号放大了3倍。

图 2 - 3 ：一台手

机，显示了话筒和

扬声器/耳机。（图

片由摩托罗拉公司

提供）

第2章 模拟电子电路 11

放大器用来增强输入的语言信号（来自手机通

话另一端的人），使其足以驱动耳机或者手机

上的扬声器。

因此，当你使用手机订购比萨饼时，麦

克风的放大器将你发出的声音信号 “请额外多

添加点奶酪”放大，然后传送到手机的发射器

上去。比萨饼厨师收到你的订单，并询问“你

想在比萨饼上加点凤尾鱼吗？”当你的手机收

图2-5：两个线性放大器级联连接，一个放大器的输出端连接到下一个放大器的输入端。每

一个放大器，称为级，提高输入端输入的一定数量信号的振幅。在话筒或吉他输入端到扬

声器输出端之间，吉他放大器有4或5个级。

图2-4：一台模拟吉他放大器可能有几个用于不同乐器

和话筒的输入接口。增益控制旋钮用来决定将声音放

大多少（以及放大的声音是多少）。其他控制旋钮也

许影响声音的音调或添加一些特殊效果。（照片由罗

兰公司提供）

到这个问题的声音信号时，信号确实相当微

小，你手机中的输出放大器会将这个微弱信号

放大，这样可以让你通过耳机（或扬声器）清

晰地听到。

吉他放大器是另一个模拟电路放大器的

例子，如图 2-4 所示。当吉他琴弦振动时，吉

他上的“拾音器”将这个振动转化为微弱的电

信号，这些信号通过电缆传送到吉他放大器，

吉他放大器里面几个不同的放大器彼此连接，

一个放大器的输出端和下一个放大器的输入端

相连，如图 2-5 所示。这些放大器被称为级联

连接。每个放大器依次放大信号的振幅，直到

这个信号足够使一个大的扬声器发出充满整个

房间的吉他声音。

这个世界的本质上都具有模拟性：音量、

天空的亮度、温度和你的体重、杯子或湖中水

的数量、汽车的速度、飞机的高度、一片草叶

的长度等，它们的数值变化都是连续的。不过

为了测量、记录和控制这些模拟参数，数字技

术被越来越普遍地使用。下一章将讲述数字的

概念和数字电路。然后在第 4 章，我们将返回

模拟电子电路的世界，着眼于那些广泛的消费

的电子产品中的模拟电路的组件。

第一单元：电子学导论

12 从零起步学电子（第2版）

复习检测：

2.1 模拟电路是：

a）只有少数几个电子器件

b）只存在于电池供电的设备中

c）只在手机中的电路

d）有时也被称为线性电路

2.2 一个调频或调幅的收音机中使用的调谐旋钮可能：

a）只有数字电路

b）只有模拟电路

c）同时具有模拟电路和数字电路

d）至少一周需要维修一次

2.3 和手机上你对着说话的话筒相连接的是：

a）耳机

b）天线

c）电池

d）放大器

答案：

2.1 d2.2 b2.3 d