2022-2023学年高二物理竞赛课件：信号及其分类

信号及其分类 信号及其分类 信号：信息的载体 ，即信号可以传输信息 温度波动曲线 声音、图像、温度、压力等物理信息，都可以用信号波形来表示。 电子系统处理的是电信号，即电压或电流。它由相应的物理量通过传感器转换而得到。 正弦信号 三角波信号 2. 信号分类 模拟信号：幅值随时间连续变化的信号 如：压力、温度、声音信号等 2. 信号分类 数字信号：幅值随时间不连续变化的信号 如：产品个数，人数，电平的高低。 研究电子器件、电子电路及其应用的科学技术 1.电子器件：能控制电子运动规律所制成的器件 分 类：真空电子器件和固体电子器件 发展过程： 第一代电子器件：真空电子器件(vacuum tube) 第二代电子器件：晶体管(transistor) 第三代电子器件：集成电路(integrated circuit:IC) 第四代电子器件：大规模集成电路（large scale IC) 2. 电子电路 将电子器件与电阻器、电容器、开关元件等连接起来所组成的具有特定功能的电路 （1）模拟电路：处理模拟信号的电路 输入电路：非电子物理系统与电子系统的接口 放大电路：放大信号到所要求的电平 滤波电路：滤除有害信号 信号电路：产生必要的波形 电源电路：提供电子系统的能源供应 （2）数字电路：处理数字信号的电路 逻辑电路：输出与输入间的因果关系 接口电路：包括模数转换和数模转换 温度传感 （输入） 信号放大 信号滤波 控制执行 （输出） 功率放大 数模转换 数字逻辑 电路 模数转换 恒温装置 模拟小信号电路 数字电路 非电子物理系统 模拟大信号电路 电子系统 电子系统的根本作用是完成对信号的各种处理与变换 （1）检测系统 检测是获取信号或信息的一种技术手段，它借助传感器感受被测信号并将它转换成电信号，电信号经放大、滤波等处理后，供人们观测、分析或进行记录、存储、显示；或进入计算机进行进一步的处理、分析或参与控制。 工业领域：检测压力、温度、流量、料位等； 医学领域：检测体温、心率、血压等； 各种检测仪器 (2）通信系统 人与人之间交换信息称为通信，如电话、广播、电视等。机器与机器之间交换信息以数据交换为主，称数据通信，如计算机网络。人与机器之间交换信息：常要经过数据到信号或信号到数据的转换，即所谓的数模转换或模数转换。 （3）信息处理系统 信息处理包含信号处理和数据处理两个方面。 信号处理：包括信号的放大、滤波、变换等； 数据处理：包含数值计算、图像处理、语音合成等。 (4)汽车电子与家用电器 电 子 机械 电机驱动系统 驱动控制系统 辅助系统 (5) 在石油工业中的应用 在石油开采中的应用：电驱动钻机、抽油机、注水泵等； 在勘探中的应用：信号的检测与处理等； 在储运中的应用：压力、流量、温度的检测，泵驱动； 在炼油过程中的应用：过程控制等。 T/℃ 2 200.5 2 200.0 2 199.5 0 10 80 70 60 30 40 50 20 t/s $