1.3 掌握信号和噪声概念
讲起信号来大家感觉比较熟悉但是又有些含混不清，从信号本身的属性来讲，信号有电信号、磁信号、光信号和声信号等，在电子电器中更多的是电信号。
1.3.1 模拟信号和数字信号解说
在电信号中，从信号的表现形式来讲有电压信号、电流信号和功率信号；从信号大小变化与时间轴之间的关系来讲，分有两大类信号，即模拟信号和数字信号。
【电压信号、电流信号和功率信号解说】
因为电路所处理的信号目的有所不同，在电路中有电压信号、电流信号和功率信号，如表1-17所示是三种信号解说。
表1-17 电压信号、电流信号和功率信号解说
【模拟信号和数字信号解说】
表1-18是模拟信号和数字信号解说。
表1-18 模拟信号和数字信号解说
1.3.2 常用信号波形及概念解说
信号与噪声相互联系。
电路中需要处理、放大的电压、电流称为信号，一切无用的电压、电流都是噪声。
【示波器观察信号波形解说】
信号种类很多，不同电路中处理和放大的信号是不同的，在同一个电路中也会出现多种信号并存的现象。
利用信号波形来理解电路工作原理是一个好方法，它直观，容易记住。使用示波器检修电路故障过程中，需要了解信号的波形，如图1-4所示。
图1-4 示波器观察信号波形示意图
【常用信号波形解说】
表1-19是常用信号波形解说。
表1-19 常用信号波形解说
1.3.3 视频电路常用信号波形及概念
电视机电路中的视频信号波形比较特别，了解它们的波形特征对分析和理解视频电路工作原理很有帮助。
【黑白电视机常用信号波形解说】
表1-20是黑白电视机常用信号波形解说。
表1-20 黑白电视机常用信号波形解说
【彩色电视机常用信号波形解说】
彩色电视机是从黑白电视机基础上发展起来的，它向下兼容黑白电视信号，所以彩色电视机中许多电路和信号与黑白电视机相同或相近，如表1-21所示是彩色电视机常用信号波形解说。
表1-21 彩色电视机常用信号波形解说
1.3.4 收音电路常用信号波形及概念解说
收音机看似简单，但是收音电路却包括了众多的电路知识和概念，真正意义上的“吃透”并非一件容易的事情。
【直放式、外差式和超外差式收音机解说】
如表1-22所示是直放式、外差式和超外差式收音机解说。
表1-22 直放式、外差式和超外差式收音机解说
【调制概念解说】
表1-23是调制概念解说。
表1-23 调制概念解说
【调幅及调幅信号波形解说】
调幅和调频是两个很重要的概念，对理解收音电路、电视机电路的工作原理很有帮助。
收音机、调谐器中的中波、短波电路都是处理的调幅信号。在分析收音电路中的检波器电路时，要运用调幅及调幅信号波形特点的概念。如表1-24所示是调幅信号波形解说。
表1-24 调幅信号波形解说
【调频及调频信号波形解说】
所谓调频，就是用一个频率低的信号去改变另一个频率更高信号的频率特性，即频率的变化特性。了解调频及调频信号波形的有关特点，对理解调频收音电路中鉴频器电路工作原理十分重要。如表1-25所示是调频及调频概念解说。
表1-25 调频及调频概念解说
【平衡调幅信号波形解说】
平衡调幅和正交平衡调幅概念在调频立体声收音电路、黑白和彩色电视机中应用。了解平衡调幅信号波形特点，对理解立体声解码器电路工作原理很重要；了解正交平衡调幅信号波形特点，对黑白和彩色电视机相关电路工作原理的理解非常重要。平衡调幅是调幅中的一种，它的特点是调幅并将载波抑制掉。如表1-26所示是平衡调幅信号波形解说。
表1-26 平衡调幅信号波形解说
【正交平衡调幅解说】
在平衡调幅中，要将两个信号A和B一起调制到一个频率较高的载波上（这个载波称为副载波），如果将这两个信号简单地合并，会导致无法再将它们分开的问题，为此采用正交平衡调幅的方法来解决。
所谓正交平衡调幅就是用两个频率相同但相位相差90°的副载波分别去传送A和B两个信号，具体地讲就是用A信号调制在相位为sinωSt的副载波上，得到AsinωSt信号；用B信号调制在相位为sin（ωSt+90°）=cosωSt的副载波上，得到BcosωSt信号，这样就得到两个相位差为90°的平衡调幅信号。
【立体声复合信号波形解说】
表1-27是立体声复合信号波形解说。
表1-27 立体声复合信号波形解说
1.3.5 电路分析中的信号频率和相位概念解说
在电路分析中，时常需要根据信号的频率高低对信号进行分类，将信号频率分成几种情况，再进行电路工作原理的分析。
【交流信号频段划分解说】
在电路分析中，关于信号频率的概念主要使用频率的高与低，而且是信号频率的相对高低。交流信号的频率分解是将频带内的信号分成两个或多个更小频段信号，对不同频段内信号分别进行电路工作原理的分析。
交流信号的频率分解不同情况下有不同的分段方法，如表1-28所示是几种分解情况。
表1-28 几种分解情况
【收音电路中高频信号、中频信号和低频信号解说】
图1-5是收音电路中信号频率的划分示意图。
图1-5 收音电路中信号频率的划分示意图
在变频级之间的收音信号频率最高，称为高频信号，例如中波700kHz的广播电台高频信号，经过变频级之后，高频信号变成了中频信号，在调幅收音机中的中频频率为465kHz，调频收音机中频频率为10.7MHz；经过检波电路之后，中频信号变成了低频信号，也就是人耳所能听到的20～20000Hz的音频信号。
【音频信号中低音、中音和高音频率划分解说】
图1-6是音频信号中低音信号、中音信号和高音信号划分示意图。通常将频率低于500Hz的音频信号称为低音信号，频率在500～4000Hz之间的称为中音信号，频率高于4000Hz的称为高音信号。
图1-6 音频信号中低音信号、中音信号和高音信号划分示意图
【音频信号中超低音和重低音概念解说】
在音响电路中，为了进一步说明低音，时常将低音频段再进一步分割，如图1-7所示，将最低的两个倍频程分别称为超低音和重低音。
图1-7 超低音和重低音示意图
超低音的频段为20～40Hz，重低音的频段为40～80Hz，超低音和重低音合起来称为超重低音，其频段为20～80Hz。
【信号相位解说】
信号不仅有大小，还有方向。在电路工作原理分析中，不仅要分析信号的大小情况，而且时常要分析信号的相位情况。
信号相位通俗地讲就是信号在某瞬间信号大小变化的方向。信号的相位问题在电路分析中有时显得十分重要，不了解信号相位概念可能在电路分析中走投无路。
信号相位的理解远比信号频率的理解难。
【信号相位表示方法解说】
表1-29是信号相位表示方法解说。
表1-29 信号相位表示方法解说
1.3.6 噪声和杂波解说
【噪声和杂波概念解说】
在电子电路中，除有用的成分（信号）之外的任何成分都视为噪声。
噪声也是电路中的一种“信号”，是一种无用、有害的信号，它愈小愈好，但是电子电路中不可避免地会存在噪声，当噪声太大时，将成为噪声大故障。
在音响器材中，从扬声器中出来的音乐声、语言声是有用的成分，称为音频信号，如果有“咔啦、咔啦”的响声，这就是没有用的声音，是要努力消除的声音，这称为噪声。
在视频设备中（如黑白和彩色电视机），电路中的噪声是以屏幕上杂波的形式出现，所以将噪声称为杂波。
电子电路中的放大器用于放大信号的同时，尽最大可能地抑制噪声。噪声主要来源于下列一些情况。
（1）电路中元器件本身的噪声。
（2）电路设计不合理产生的噪声，如电源、地线处理不合理。
（3）外部干扰产生的噪声。
【信噪比概念解说】
信噪比等于信号大小与噪声大小之比，信号用S表示，噪声用N表示，信噪比用S/N表示，单位是dB。
信噪比愈大愈好。
在许多情况下，避开信噪比只谈噪声的大小是没有意义的。例如，有两个输出功率分别为200W和2W的放大器，输出功率为200W的放大器输出噪声肯定比输出功率为2W的大，但是不能说200W放大器使用时的噪声性能没有2W的好。因为当它输出200W信号功率时，噪声输出是大的，但是它在只输出2W时，噪声肯定很小很小。所以，用信噪比来说明更加科学。
在听音实践中有一个体会，当一个很响的声音和一个很弱的声音同时存在时，只能听到响的那个声音存在，那个弱的声音好像不存在，这是掩蔽效应。当那个响的声音消失之后，便能听到弱的声音存在。
还有一个听音体会，当两个响度相当的声音同时存在时，我们会同时听到两个声音的存在。由此可见，只要信号比噪声大得多时（信噪比足够大），噪声影响可以得到抑制。
1.3.7 放大器概念解说
【放大器电路符号解说】
这些放大器的电路符号一般出现在整机电路方框图中，或出现在集成电路方框图中，或出现在整机电路中。
图（a）和图（b）是放大器的一般电路符号，图（c）和图（d）通常用于表示集成电路放大器。
放大器的电路符号中，一般会表示出放大器的输入端和输出端，在一般情况下，一个放大器只有一个输入端和一个输出端。放大器输入端接所要放大的输入信号，输入信号用Ui表示；放大器输出端输出经过放大器放大后的信号，输出信号用Uo表示。
图（d）放大器电路符号中有两个输入端，+端表示放大器的同相输入端，−端表示放大器的反相输入端。
【放大器种类解说】
放大器的种类、名称、功能繁多，能够放大电信号的都统称为放大器。下面按照名称对一些使用频率很高的10种放大器进行初步解说，以便对放大器这一大“家族”有初步的整体了解，这有利于学习放大器电路工作原理。如表1-30所示是放大器名称解说。
表1-30 放大器名称解说
