1.2.1 模拟电子技术的基础地位

从图1.2中可以看出，这些课程都有包含一个共同的字——电。但是，这些课程要解决的问题和目标又截然不同。

（1） 电路原理解决的问题是阐明电路运行的基本规律，这些规律常以定理的形式出现，比如读者熟悉的欧姆定律、基尔霍夫电压定律 （Kirchhoff Voltage Law，KVL） 和基尔霍夫电流定律 （Kirchhoff Current Law，KCL）、戴维南定理和诺顿定理等。在电路原理中，构建了很多电路来讲解这些知识。

很明显，在这些电路中使用的是无源器件，也称为被动器件 （Passive Device），包括：电阻、电容、电感、变压器，以及后面所介绍的二极管。这些元器件的共性是不能通过其他电信号来控制流过它的电流。对于被动元件来说，存在线性的电压和电流关系，如电阻；此外，也存在非线性的电压和电流关系，如二极管。

（2） 模拟电子技术解决的问题是阐明晶体管放大器的工作原理和应用。模拟电子电路是阐明模拟电子技术的基础。对于模拟电子电路来说，其输入和输出信号在一段时间内具有连续范围赋值特性。模拟电子电路的功能是以尽可能小的失真处理和传输包含在模拟输入信号中的信息。

与电路原理使用无源器件不同的是，在模拟电子电路中一定包含着有源器件，也称为主动器件 （Active Device）。对于有源器件来说，可以通过其他电信号改变流经有源器件的电流。典型的有电子管、晶体管、可控硅/晶闸管 （Silicon Controlled Rectifier，SCR） 等。对于所有的有源器件来说，都可以通过某种方法来控制流经它的电流。一些有源器件使用电压来控制电流，而其他有源器件可以使用其他电流作为控制信号。使用电压作为控制信号的器件称为电压控制元件；而使用电流作为控制信号控制其他电流的器件称为电流控制元件。

从模拟输入信号中提取所需要的信息是模拟电子电路的任务和目标，这是模拟电子电路设计和分析的根本点和出发点。

（3） 数字电子技术解决的问题是阐明当晶体管工作在 “导通” 和 “截止” 状态下的原理和应用。数字电子电路是阐明数字电子技术的基础，对于数字电路来说，输入和输出信号都是在时间上均匀分布的不连续脉冲信号。数字电路的功能是以最少的错误和最快的速度传输和处理包含在数字输入信号中的信息。

进一步讲，基于基本的数字逻辑理论和数字逻辑电路基础，使用硬件描述语言 （Hardware Description Language，HDL） 描述复杂数字系统。

当学习完模拟电子技术和数字电子技术的课程后，就具备了设计模拟和数字混合系统的能力。这个能力是学习后续课程的基础。

（4） 通信电子电路是以模拟电子电路为基础的，与模拟电子不同的是，通信电子电路的负载是谐振回路，其工作在较窄的工作频率范围内，并且工作频率比模拟电子电路要高。通信电子电路的功能是将模拟电子电路的低频信号进行调制后发送，以及将接收到的高频调制信号进行解调，解调完的低频信号就可以使用模拟电子技术的方法进行处理了。此外，与模拟电子技术的分析方法也有所不同，这点也要特别注意。

（5） 电力电子解决的问题是阐明功率半导体器件的工作原理和应用，包括作为电力控制和转换的 “导通” 和 “关断” 开关的功率晶体管。模拟和/或数字电子技术 （复杂数字系统）用于产生开关功率器件的控制信号，以便完成所期望的转换策略 （AC/DC、AC/AC、DC/AC或DC/DC），并具有最大效率和最小波形失真。电力系统的输入是直流或交流电源电压 （或电流）。电力电子主要关注功率和质量，而不是信号中所包含的信息。例如，电力电子电路可以提供稳定的直流电源，如从120 V@60 Hz的交流电源上提供模拟系统的12 V和数字系统的5 V直流电源。

另一个事实就是以微电子技术为基础的半导体构成对模拟电子技术和数字电子技术的强有力支持，半导体制造和设计技术的不断发展成为现在电子信息技术不断发展的原动力。

同时，以模拟电子技术和数字电子技术为基础的数字和模拟混合设计方法是构成复杂电子系统的基础。