高频电子线路/高等院校教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高瑜翔，王春圃，张瑾，胡宏平 编

图书标签:

• 电子线路
• 高频电路
• 模拟电路
• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 通信工程
• 射频电路
• 电路分析
• 大学教材

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030226310

版次：1

商品编码：11396615

包装：平装

丛书名： 高等院校教材

开本：16开

出版时间：2008-12-01

用纸：胶版纸

页数：271

字数：224000

正文语种：中文

内容简介

　　《高频电子线路/高等院校教材》以高频电子线路涉及的基础知识、基本原理和实际应用设计为重点，立足于培养理论与工程设计兼具的实际应用型人才。《高频电子线路/高等院校教材》共分8章，包括绪论、谐振与小信号选频放大电路、高频功率放大电路、正弦波振荡电路、线性频谱搬移电路、角度调制与解调电路、反馈控制电路和无线收发信系统设计简介，全面涵盖了高频电路与系统的相关知识。
　　为了增强读者对基本理论的深入理解和学习兴趣，《高频电子线路/高等院校教材》还在每一重点章节末给出了相关的Matlab仿真分析的源代码，读者可以方便地改变有关参数来理解相应的结果。
　　《高频电子线路/高等院校教材》既可作为应用型高等院校通信、电子信息、自动化测控与仪表等专业的教材和学习辅导用书，也可供有关工程技术人员参考。

内页插图

目录

前言
第1章 绪论
1.1 通信系统概述
1.1.1 通信系统及其基本组成
1.1.2 无线通信系统
1.2 信号与频谱、电磁波及其频段划分
1.2.1 典型信号及其频谱
1.2.2 电磁波及其频段的划分
1.2.3 高频与射频电路设计的必要性
1.3 非线性电子线路的基本概念
1.3.1 线性与非线性电路
1.3.2 非线性电路的基本特点
1.3.3 非线性电路的主要分析方法
本章 小结
习题

第2章 谐振与小信号选频放大电路
2.1 选频电路概述
2.2 LC谐振回路选频特性分析
2.2.1 并联谐振回路
2.2.2 串联谐振回路
2.2.3 串并联谐振回路特点
2.3 阻抗变换电路
2.3.1 信源与负载阻抗对选频电路的影响
2.3.2 基本阻抗变换电路
2.4 选频电路的计算与设计
2.5 高频小信号选频放大电路
2.5.1 概述
2.5.2 晶体管高频小信号等效电路与参数
2.5.3 晶体管谐振放大器
2.5.4 高频谐振放大器的稳定性
2.5.5 提高放大器稳定性的方法
2.6 集成谐振放大器
本章 小结
附录 LC并联谐振回路的Matlab分析源代码
习题

第3章 高频功率放大电路
3.1 高频功率放大器概述
3.2 谐振功率放大器的工作原理
3.2.1 基本工作原理
3.2.2 谐振功率放大器的近似分析
3.2.3 输出功率与效率
3.3 谐振功率放大器的特性分析
3.3.1 谐振功率放大器的工作状态与负载特性
3.3.2 Vcc对放大器工作状态的影响
3.3.3 Uim和VBB对放大器工作状态的影响
3.4 谐振功率放大器电路与设计
3.4.1 直流馈电电路
3.4.2 滤波匹配网络
3.4.3 谐振功率放大器的电路设计实例
3.4.4 谐振功率放大器的实际电路
3.5 丁类和戊类谐振功率放大器
3.6 集成射频功率放大器及其应用简介
3.7 宽带高频功率放大器
3.7.1 传输线变压器
3.7.2 功率合成技术
3.7.3 宽带高频功率放大器实用电路
本章 小结
附录谐振功率放大器的Matlab分析源代码
习题

第4章 正弦波振荡电路
4.1 反馈振荡器的工作原理
4.1.1 反馈振荡器振荡的基本原理
4.1.2 振荡的平衡条件和起振条件
4.1.3 振荡的稳定条件
4.1.4 正弦波振荡电路的组成要点
4.2 LC振荡器
4.2.1 三端振荡器基本工作原理和构成法则
4.2.2 三端振荡器分析
4.2.3 集成LC正弦波振荡器
4.2.4 三端振荡器设计
4.3 振荡器的频率和幅度稳定度
4.3.1 频率稳定度
4.3.2 幅度稳定度
4.4 石英晶体振荡器
4.4.1 石英谐振器及其特性
4.4.2 石英晶体振荡电路
4.5 实用振荡器简介
本章 小结
附录振荡过程仿真
习题

第5章 线性频谱搬移电路
5.1 频谱搬移及调幅基本原理
5.1.1 概述及其分类
5.1.2 调幅基本原理与分析
5.2 幅度调制电路
5.2.1 相乘器电路
5.2.2 低电平调幅电路
5.2.3 高电平调幅电路
5.2.4 调幅电路设计
5.3 调幅波的解调
5.3.1 检波器的基本介绍
5.3.2 二极管包络检波电路
5.3.3 同步检波器
5.3.4 振幅检波电路设计
5.4 混频电路
5.4.1 混频原理
5.4.2 二极管混频电路
5.4.3 三极管混频电路
5.4.4 乘积型混频器
5.4.5 混频干扰
本章 小结
附录线性频谱搬移电路的Matlab分析源代码
习题

第6章 角度调制与解调电路
6.1 调角波的概念
6.1.1 调角信号的由来
6.1.2 调角波的数学表示
6.1.3 调角波的频谱与带宽
6. 2调频电路
6.2.1 调频电路的主要性能指标
6.2.2 直接调频电路
6.2.3 间接调频电路
6.2.4 扩展最大频偏的方法
6.3 鉴频电路
6.3.1 鉴频电路的主要性能指标
6.3.2 斜率鉴频器
6.3.3 相位鉴频器
6.3.4 限幅器
本章 小结
附录角度调制信号的Matlab分析源代码
习题

第7章 反馈控制电路
7.1 概述
7.2 自动增益控制电路
7.2. 1工作原理
7.2.2 自动增益控制电路
7.3 自动频率控制电路
7.3.1 工作原理
7.3.2 AFC电路的应用
7.4 锁相环路
7.4.1 工作原理
7.4.2 基本环路方程
7.4.3 锁相环路的捕捉与跟踪
7.4.4 锁相环路的基本特性
7.4.5 集成锁相环路及其应用
本章 小结
附录 线性频谱搬移电路的Matlab分析源代码
习题

第6章 角度调制与解调电路
6.1 调角波的概念
6.1.1 调角信号的由来
6.1.2 调角波的数学表示
6.1.3 调角波的频谱与带宽
6.2 调频电路
6.2.1 调频电路的主要性能指标
6.2.2 直接调频电路
6.2.3 间接调频电路
6.2.4 扩展最大频偏的方法
6.3 鉴频电路
6.3.1 鉴频电路的主要性能指标
6.3.2 斜率鉴频器
6.3.3 相位鉴频器
6.3.4 限幅器
本章 小结
附录角度调制信号的Matlab分析源代码
习题

第7章 反馈控制电路
7.1 概述
7.2 自动增益控制电路
7.2.1 工作原理
7.2.2 自动增益控制电路
7.3 自动频率控制电路
7.3.1 工作原理
7.3.2 AFC电路的应用
7.4 锁相环路
7.4.1 工作原理
7.4.2 基本环路方程
7.4.3 锁相环路的捕捉与跟踪
7.4.4 锁相环路的基本特性
7.4.5 集成锁相环路及其应用
7.4.6 锁相频率合成器
本章 小结
习题

第8章 无线收发信系统设计简介
8.1 发射系统设计
8.1.1 发射机结构
8.1.2 发射机的性能指标
8.2 接收系统设计
8.2.1 接收机结构
8.2.2 接收机的性能指标
本章 小结
习题
参考答案
参考文献

前言/序言

　　高频电子线路是通信、电子技术及相关电类专业的一门十分重要的专业基础课程，无论是电子类的重点院校，还是一般本科院校都开设本课程。高频电路涉及的内容非常丰富，并具有较强的理论性、工程实践性和复杂多变的实际电路结构，这使得学生不仅在学习理论时感到困难，更主要的是在分析实际电路与工程实践时感到茫然和力不从心。如何让学生较好地、高效地学习、理解和掌握这门课程，是我们任课老师多年来的心愿和追求。根据长期的教学实践，对于普通院校的学生必须要有一本内容适当、难易适中、叙述清晰、传授知识的手段多样、形式生动的好教材，这正是编写本书的出发点。
　　承蒙科学出版社的诚挚邀请，本书编写队伍以成都信息工程学院为主，联合了西南交通大学、西南民族大学、西南石油大学、西华大学和成都理工大学等高校通信与电子类专业长期从事高频电子线路课程教学工作的老师，共同完成了本教材的编写。
　　由于本教材希望从教和学两个方面来共同提高教学效果，全书具有如下特点：
　　（1）内容精要，重点突出，主次分明，并具有系统性；
　　（2）避免烦琐的理论推导，讲解由浅人深、逻辑性强，并对一些难于理解的原理和易混淆的概念作了深入的剖析和比较分析；
　　（3）在理论讲授的同时重在应用设计，全书在重点部分都给出了有关设计实例；
　　（4）从学习的角度，为了增强读者对基本理论的深入理解和学习兴趣，本书在每一重点章节末给出了相关的Matlab仿真分析的源代码，读者可以方便地改变有关参数来理解相应的结果。
　　《高频电子线路/高等院校教材》由高瑜翔担任主编，并负责统稿和整理，第1、8章由成都信息工程学院的高瑜翔老师编写，第2章由西南民族大学的王欣强老师、西华大学的胡宏平老师共同编写，第3章、第4章、第5章、第6章分别由成都信息工程学院的陈爱萍、张杰、王春圃和于红兵老师编写，第7章由西南石油大学的邱红兵老师编写，西南交通大学的张瑾老师和肖波老师编写了全书的Matlab仿真代码。另外成都理工大学工程技术学院的李华兵老师参加了部分校对工作。
　　本书是在所有参编老师长期使用的讲稿和讲义的基础上整理，并参考了相关的同类教材编写而成的，适合作为应用型本科院校有关专业如通信工程、电子工程、自动化、测控、大气电子、医疗电子等的通用教材，也可供有关工程技术人员参考。
　　非常感谢为本书提出宝贵意见和为本书编写给予帮助的老师和领导，以及付出心血的所有工作人员。由于时间仓促，书中难免存在错误和不当之处，欢迎各位读者批评指正。
　　高瑜翔
　　2008年6月

《微电子器件原理与应用》 一、 绪论 随着信息技术的飞速发展，微电子器件作为现代电子系统的核心，其重要性日益凸显。从智能手机到高性能服务器，从医疗设备到航空航天，无处不见微电子器件的身影。本书旨在系统性地阐述微电子器件的基本原理、制造工艺以及在实际应用中的关键技术，为读者构建扎实的微电子学知识体系。本书内容涵盖了半导体物理基础、pn结理论、双极型晶体管、场效应晶体管、集成电路设计基础以及新兴的微电子器件技术。本书适用于高等院校电子信息类、微电子学、集成电路设计等专业本科生和研究生，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。 二、 半导体物理基础 理解微电子器件的工作原理，离不开对半导体物理的深入认识。本章将从晶体结构、能带理论、载流子统计等基础概念入手，为后续器件原理的讲解奠定坚实基础。 晶体结构与键合：介绍硅、锗等常见半导体的晶体结构，如金刚石立方结构，以及原子间的共价键合。理解晶体结构的对称性与周期性对于理解其电学性质至关重要。 能带理论：深入阐述绝缘体、导体和半导体的能带结构差异。讲解价带、导带、禁带宽度等概念，并解释它们如何决定材料的导电特性。分析本征半导体中的电子和空穴产生机制，以及温度对载流子浓度的影响。 杂质半导体：详细介绍n型和p型杂质半导体的形成机理。解释掺杂（如掺磷、掺硼）如何改变半导体的导电类型和载流子浓度，以及费米能级在杂质半导体中的移动。 载流子传输：讲解半导体中的两种主要载流子传输机制：漂移和扩散。阐述载流子迁移率和扩散系数的概念，以及它们与电场、温度、杂质浓度等因素的关系。介绍霍尔效应及其在测量半导体参数中的应用。 三、 pn结的形成与特性 pn结是构成绝大多数半导体器件的基本单元。本章将深入探讨pn结的形成过程、伏安特性及其在各种应用中的基础作用。 pn结的形成：分析p型和n型半导体接触后，由于载流子扩散而形成的耗尽区和内建电势。详细讲解空间电荷区（耗尽层）的形成以及电势垒的作用。 pn结的伏安特性：系统分析pn结在正偏、反偏和零偏下的电流-电压关系。讲解正偏状态下的注入载流子和电流饱和，反偏状态下的载流子漂移和击穿现象（雪崩击穿和齐纳击穿）。 pn结的电容效应：介绍pn结的两种电容：结电容（势垒电容）和扩散电容。分析这些电容在不同偏置下的变化规律，以及它们对器件高频性能的影响。 pn结的应用：概述pn结在二极管、晶闸管等基本元器件中的应用，为后续讲解更复杂的器件打下基础。 四、 双极型晶体管（BJT） 双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）是电子电路中应用最为广泛的器件之一，具有放大和开关功能。本章将深入剖析BJT的工作原理、结构特性以及其在放大电路中的应用。 BJT的结构与工作原理：介绍npn和pnp两种结构的BJT，重点讲解其基区、发射区和集电区的结构特点。深入分析载流子的发射、输运、收集过程，以及基区调制效应对集电极电流的影响。 BJT的伏安特性：绘制并分析BJT的输出特性曲线（集电极电流-集电极-发射极电压，不同基极电流下）和输入特性曲线（基极电流-基极-发射极电压）。讲解饱和区、放大区、截止区以及反向放大区的概念。 BJT的电流增益（β）：分析电流增益β的物理意义，以及它与器件结构、温度、掺杂浓度等因素的关系。讨论基区宽度调制效应（Early效应）对输出电阻的影响。 BJT在放大电路中的应用：介绍BJT作为放大器的基本原理，讲解共发射极、共集电极和共基极三种基本放大组态的电压增益、电流增益、输入电阻和输出电阻。分析不同组态的优缺点及适用场合。 BJT的开关特性：阐述BJT在开关电路中的应用，分析其导通和截止过程，以及开关速度的影响因素。 五、 场效应晶体管（FET） 场效应晶体管（Field-Effect Transistor，FET）以其高输入阻抗、低功耗等优点，在现代集成电路设计中扮演着越来越重要的角色。本章将全面介绍不同类型的FET及其工作原理。 结型场效应晶体管（JFET）：讲解JFET的结构，包括沟道、栅极和源漏极。阐述栅极电压如何通过形成耗尽区来控制沟道的导电性，从而调制漏极电流。分析JFET的输出特性和跨导。 金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）： MOSFET的结构与工作原理：详细介绍n沟道和p沟道增强型和耗尽型MOSFET的结构。重点讲解栅介质层（如SiO2）的作用，以及栅极电压如何通过场效应在半导体表面形成或调制导电沟道。 MOSFET的伏安特性：分析MOSFET的输出特性曲线（漏极电流-漏极-源极电压，不同栅极-源极电压下）和转移特性曲线（漏极电流-栅极-源极电压）。讲解其线性区（欧姆区）、饱和区和截止区。 MOSFET的参数：介绍阈值电压（Vt）、跨导（gm）、输出电阻（rds）等关键参数，并分析它们与器件结构和工艺的关系。 CMOS技术基础：简要介绍互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，这是当前绝大多数数字集成电路的基础。讲解CMOS反相器的工作原理，以及其低功耗优势。 FET的比较与应用：比较BJT和FET的特性，分析各自的优势和局限性，并列举它们在不同电子系统中的广泛应用，如放大器、开关电路、存储器和逻辑电路等。 六、 集成电路设计基础 集成电路（IC）是微电子技术的集大成者，将众多电子器件集成在同一块半导体芯片上。本章将介绍集成电路设计的基本流程和关键概念。 集成电路的分类：区分模拟集成电路和数字集成电路，以及它们各自的设计特点和挑战。 半导体制造工艺概述：简要介绍集成电路制造的主要步骤，包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、金属化等。强调工艺对器件性能和良率的重要性。 基本的集成电路布局与布线：介绍器件的版图设计，以及如何将晶体管、电阻、电容等元件在芯片上合理布局和连接。 器件模型与电路仿真：讲解用于电路仿真的器件模型（如SPICE模型），以及仿真在电路设计验证中的关键作用。 集成电路的测试与封装：简述集成电路的测试方法和封装技术，确保最终产品的可靠性和可用性。 七、 新兴微电子器件与技术 随着科技的不断进步，微电子器件领域涌现出许多新的技术和器件，以满足日益增长的性能需求和新兴应用。本章将对这些前沿领域进行介绍。 MEMS（微机电系统）：介绍MEMS器件的原理和制造工艺，以及它们在传感器、执行器等领域的应用。 光电器件：讲解LED（发光二极管）、光电二极管、激光二极管等光电器件的工作原理和应用。 功率半导体器件：介绍IGBT（绝缘栅双极晶体管）、MOSFET等在电力电子领域的高功率器件。 先进半导体材料：探讨除了硅之外的其他半导体材料，如化合物半导体（GaAs, GaN）及其在高速、高频、大功率应用中的优势。 纳米电子学与量子器件：展望纳米尺度下的电子器件，以及量子效应在器件设计中的应用潜力。 八、 结论 本书系统地梳理了微电子器件的核心原理、制造工艺和应用技术。通过对半导体物理基础、pn结、BJT、FET、集成电路设计以及新兴技术的深入讲解，读者将能够建立起对微电子学坚实的理论框架和实践认知。掌握这些知识，对于理解现代电子系统的工作机制，从事电子信息领域的科学研究与工程实践具有至关重要的意义。微电子技术仍在不断发展，本书的知识体系将为读者进一步学习和探索更先进的微电子技术打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《高频电子线路/高等院校教材》简直是为我量身定制的“救命稻草”！最近接手了一个需要处理高频信号的项目，之前积累的那点零星知识完全不够用，尤其是对于一些精细化的参数设计和优化，更是抓耳挠腮。拿到这本书后，我立刻翻到了关于“滤波器设计”和“耦合电路”的章节。我发现书中不仅提供了详细的理论推导，还结合了大量的工程实例，这一点对我来说太重要了。很多时候，理论知识与实际应用之间存在一道难以逾越的鸿沟，但这本书似乎试图将这两者完美地融合在一起。例如，在讲解“巴特沃斯滤波器”时，作者列举了一个具体的实例，从元件选择到性能仿真，都给出了清晰的步骤和指导。我甚至能想象到，对照着书中的讲解，在我的项目中使用类似的方法，问题或许就能迎刃而解。书中的语言风格也很平实，不像有些教材那样晦涩难懂，很多地方都用了比喻和类比，让我这个“中年码农”也能轻松理解。

评分☆☆☆☆☆

这本《高频电子线路/高等院校教材》给我带来的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思路和方法。最近我所在团队在开发一款新的射频通信模块，遇到了不少棘手的问题，尤其是在“噪声分析与抑制”方面，我们尝试了多种方法，效果都不尽如人意。当我拿到这本书，翻到“噪声源的识别与评估”那一章时，我仿佛看到了指路的明灯。书中详细地分析了各种常见的噪声源，例如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等等，并且给出了量化的评估方法。更重要的是，作者还提出了多种针对性的抑制策略，比如如何选择低噪声的器件，如何进行合理的电路布局，以及如何优化电源设计来降低噪声耦合。我立刻将书中提到的几种方法与我们遇到的问题进行比对，发现有几处思路非常契合，甚至提供了一些我们之前没有想到过的解决方案。这本书的价值在于，它不仅仅是提供理论知识，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导你走向正确的方向。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入行的嵌入式工程师，负责的第一个项目就涉及到一些高频信号的处理，当时真是两眼一抹黑，对高频电路完全没有概念。在同事的推荐下，我拿到了这本《高频电子线路/高等院校教材》，说实话，一开始还有点害怕，担心自己基础太差看不懂。但是，这本书的出乎意料地友好！作者在讲解“放大器设计”时，从最基础的共射、共集、共基放大电路在高频下的变化开始讲起，然后逐步过渡到更复杂的反馈放大器和多级放大器。我最喜欢的是书中有关于“增益稳定”和“频率响应展宽”的讨论，这些对于设计高性能的放大器至关重要。书中还提供了大量的计算公式和设计表格，帮助我快速完成初步的设计。而且，书中的例子很多都非常贴近实际应用，我甚至可以直接套用书中介绍的一些设计思路来解决我项目中的问题。这本书就像一本“武功秘籍”，让我这个初学者也能快速掌握高频电路的“内功心法”。

评分☆☆☆☆☆

一本让我重拾学生时代求知欲的书！拿到这本《高频电子线路/高等院校教材》的时候，说实话，内心是有些忐忑的。我毕业很多年了，工作内容虽然也涉及电子领域，但早已不是当初在实验室里对着示波器、信号源啃原理图的日子。这本教材的封面设计简洁大气，纸张的质感也很好，拿在手里沉甸甸的，有一种扎实感。我翻开的第一页，就看到了清晰的目录，内容编排循序渐进，从基础的二极管、三极管在高频下的特性分析，到复杂的振荡器、放大器设计，再到传输线理论和阻抗匹配，感觉非常全面。我尤其感兴趣的是关于“非线性失真”和“噪声抑制”的部分，这些在实际工作中是经常遇到的难题，理论上的讲解能否帮助我找到更有效的解决方案，我非常期待。书中的插图和公式都标注得十分清晰，虽然有些公式我需要花点时间回忆，但整体逻辑性很强，很容易跟上作者的思路。我已经迫不及待地想找个周末，泡上一杯咖啡，静下心来，从头开始，把那些曾经模糊的概念重新梳理一遍。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《高频电子线路/高等院校教材》的前几章，我最大的感受就是“原来如此”！我一直觉得高频电路就是一堆复杂的公式和看不懂的图形，但这本书却让我看到了它的“美”。作者在讲解“电磁场与传输线理论”时，并没有枯燥地堆砌数学公式，而是用非常形象的比喻来解释波的传播、反射等现象，让我一下子就明白了为什么传输线会有阻抗，为什么会出现驻波。我特别喜欢书中有关于“史密斯圆图”的应用讲解，这简直是高频电路设计者的“瑞士军刀”。书中提供了好几个不同场景下的史密斯圆图使用示例，从匹配网络的设计到故障诊断，都清晰可见。我试着按照书中的步骤，在我的思维导图中画了几张，感觉自己仿佛真的掌握了一项神奇的技能。这本书不仅教我“怎么做”，更让我明白了“为什么这么做”，这种深入骨髓的理解，是我最看重的。