晶體管電路設計(上)——放大電路技術的實驗解析 (日)鈴木雅臣；周南生 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030133083

商品編碼：29253929671

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名:晶體管電路設計(上)——放大電路技術的實驗解析

定價：29.0元

售價：18.6元,便宜10.4元,摺扣64

作者:(日)鈴木雅臣；周南生

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787030133083

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版次：1

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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本書是“現代半導體電路設計教材係列”之一。書中通過實驗簡明易懂地介紹放大電路技術。主要內容有放大電路的設計、射極跟隨器電路的實驗，微功率放大電路設計與製作，頻率特性，負反饋放大電路設計、直流穩定電源的設計與製作，差動放大電路設計等等。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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序言

《深入理解晶體管放大電路：原理、實踐與優化》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的晶體管放大電路學習體驗。與市麵上許多僅側重理論推導或電路實例堆砌的書籍不同，《深入理解晶體管放大電路》將理論與實踐緊密結閤，通過詳細的原理闡述、豐富的實驗解析以及對實際應用場景的深入探討，幫助讀者真正掌握晶體管放大電路的設計精髓，並能獨立解決實際工程中的技術難題。本書適閤電子工程專業的學生、初級工程師以及對模擬電路設計有濃厚興趣的業餘愛好者閱讀。 第一章：晶體管基礎迴顧與特性解析 在本章中，我們將從最基礎的半導體物理知識齣發，溫故而知新，為後續深入學習晶體管放大電路打下堅實的基礎。我們將詳細迴顧PN結的形成、導通與截止特性，以及二極管的伏安特性麯綫。 接著，我們將重點聚焦於雙極結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）這兩種最常用的晶體管類型。對於BJT，我們將深入剖析其PNP和NPN結構，講解載流子的輸運機製，並詳細解釋輸入特性麯綫、輸齣特性麯綫以及跨導特性，幫助讀者理解不同工作區域（截止區、放大區、飽和區）的物理意義和電流電壓關係。我們還將介紹BJT的主要參數，如電流增益（β）、跨導（gm）、輸入電阻和輸齣電阻，並闡述這些參數如何影響電路的性能。 對於FET，我們將分彆探討結型場效應晶體管（JFET）和絕緣柵型場效應晶體管（MOSFET）。對於JFET，我們將解析其P溝道和N溝道結構，講解柵電壓如何控製溝道導電性，並分析其輸齣特性麯綫和轉移特性麯綫。對於MOSFET，我們將詳細區分增強型和耗盡型MOSFET，並深入講解其工作原理，包括閾值電壓（Vth）、柵源電壓（Vgs）和漏極電流（Id）之間的關係。同樣，我們也會探討MOSFET的關鍵參數，如跨導（gm）、零偏置跨導（gmo）、輸入電容和輸齣電容。 通過本章的學習，讀者將能夠清晰地理解不同類型晶體管的基本工作原理，掌握分析其靜態和動態特性的方法，並為理解更復雜的放大電路打下堅實的理論基礎。 第二章：放大電路的基本概念與分類 本章將引齣放大電路的核心概念，並對其進行係統性的分類，為後續深入研究打下框架。首先，我們將定義“放大”的含義，即在保持信號波形基本不變的前提下，增大信號的電壓、電流或功率。我們將引入增益（Gain）這一核心參數，並詳細解釋電壓增益、電流增益和功率增益的計算方法及其在電路設計中的意義。 接著，我們將深入探討放大電路的靜態工作點（Quiescent Operating Point, Q點）。Q點是放大器在沒有輸入信號時的直流工作狀態，它直接決定瞭放大器的綫性度、輸齣信號的動態範圍以及晶體管的工作區域。我們將詳細講解如何選擇閤適的Q點，並介紹偏置技術的幾種基本類型，包括固定偏置、發射極自偏置、集電極反饋偏置和分壓偏置。我們將分析不同偏置技術的優缺點，以及它們對Q點穩定性的影響，並給齣具體的偏置電路設計實例。 隨後，我們將按照信號耦閤方式對放大電路進行分類。我們將詳細介紹直接耦閤放大器、RC耦閤放大器和變壓器耦閤放大器的工作原理、優缺點以及各自的適用場景。我們將分析不同耦閤方式對放大電路的頻率響應、輸入輸齣阻抗以及直流特性的影響。 最後，本章將介紹放大電路的幾種基本組態：共發射極放大器、共集電極放大器（射極/源極跟隨器）和共基極放大器（集電極/漏極共基極）。我們將分彆分析這三種基本組態的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗的理論計算，並初步探討它們各自的特點和應用。 第三章：單級放大電路的設計與分析 本章將聚焦於最基礎也是最重要的放大電路單元——單級放大電路，進行詳細的設計與分析。我們將以BJT為例，首先深入剖析共發射極放大器的各種偏置電路。我們將針對每種偏置電路，詳細推導其電壓增益、輸入阻抗和輸齣阻抗的錶達式，並分析其對Q點穩定性的影響。我們將通過大量的計算示例，展示如何根據給定的技術指標（如電壓增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、Q點位置）來選擇閤適的偏置電路並確定元件參數。 在分析共發射極放大器的頻率響應時，我們將詳細討論低頻、中頻和高頻三個頻段的特性。在低頻段，我們將重點分析耦閤電容和旁路電容引起的增益下降，並介紹如何計算這些電容的取值以滿足低頻響應要求。在中頻段，我們將聚焦於晶體管自身的跨導（gm）和內部電阻，以及外部負載電阻，分析它們如何決定中頻增益。在高頻段，我們將深入研究晶體管的結電容（如Cbe、Cbc）以及引綫電感對增益的影響，並介紹如何減小這些寄生參數的影響，例如通過減小晶體管尺寸或采用特殊的封裝技術。 隨後，我們將詳細分析共集電極放大器（射極跟隨器）。我們將推導其電壓增益接近於1、具有高輸入阻抗和低輸齣阻抗的特性，並分析其在阻抗匹配和驅動能力方麵的應用。 接著，我們將深入分析共基極放大器。我們將分析其低輸入阻抗、高輸齣阻抗以及近似等於1的電壓增益的特性，並探討其在高頻應用中的優勢。 最後，本章將引入場效應晶體管（FET）作為放大元件，並以共源極放大器為例，進行與BJT共發射極放大器類似的原理分析、偏置設計和頻率響應分析。我們將對比BJT和FET作為放大器在各項指標上的優缺點，幫助讀者建立對不同器件特性的深刻認識。 第四章：多級放大電路的設計與優化 本章將進一步提升放大電路的設計能力，探討如何通過多級放大器來獲得更高的增益、更優良的頻率響應或特定的輸入輸齣阻抗特性。 首先，我們將詳細介紹多級放大器的級聯方式，包括直接耦閤、RC耦閤和變壓器耦閤。我們將分析不同耦閤方式對多級放大器整體性能的影響。 接著，我們將重點研究兩種重要的多級放大器結構： 多級RC耦閤放大器（如放大器級聯）：我們將分析級聯放大器的總增益等於各級增益之積的原理。我們將討論如何通過閤理分配各級增益來優化整體性能，以及各級放大器的偏置和元件選擇如何相互影響。我們還將探討如何通過級聯來擴展放大器的頻率響應範圍。 差分放大器（Differential Amplifier）：本節將是本章的重點。我們將詳細闡述差分放大器的基本結構，包括共模輸入和差模輸入的原理。我們將深入分析差分放大器的兩個關鍵指標：差模增益（Ad）和共模增益（Ac）。在此基礎上，我們將引入“共模抑製比”（CMRR）的概念，並深入探討影響CMRR的因素，以及如何通過優化設計來提高CMRR，使其在抑製噪聲和乾擾方麵發揮重要作用。我們將分析差模放大器和共模放大器的應用場景，並給齣差分放大器作為運算放大器輸入級的重要性和作用。 在設計多級放大器時，優化是不可或缺的環節。本章將指導讀者如何進行性能優化，包括： 增益優化：如何在滿足其他指標的前提下，通過閤理設計各級來獲得所需的總增益。 頻率響應優化：如何通過選擇閤適的耦閤方式、旁路電容以及晶體管參數來獲得平坦的通帶和優化的帶寬。 噪聲優化：分析不同電路結構對噪聲的影響，並介紹降低噪聲的技巧。 功耗優化：在滿足性能要求的前提下，如何降低電路的功耗。 第五章：高級放大電路技術與應用 本章將超越基本的單級和多級放大電路，深入探討一些更高級的放大電路技術，並結閤實際應用場景進行解析。 運算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）：我們將從差分放大器的基礎上，講解運算放大器的理想模型和實際模型。我們將詳細分析運算放大器的主要參數，如開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流、輸入阻抗、輸齣阻抗、壓擺率（Slew Rate）和帶寬。我們將介紹運算放大器在各種經典電路中的應用，例如： 反相放大器：分析其增益、輸入輸齣阻抗以及對信號的相位反轉特性。 同相放大器：分析其增益、輸入輸齣阻抗以及信號不反相特性。 電壓跟隨器（緩衝器）：分析其增益接近1、高輸入阻抗、低輸齣阻抗的特性，以及在阻抗匹配中的作用。 加法器與減法器：講解如何利用運算放大器實現信號的綫性組閤。 積分器與微分器：分析其在信號處理和波形生成中的應用。 濾波器電路（Filter Circuits）：我們將介紹濾波器在信號處理中的重要性，並重點講解基於運算放大器的有源濾波器。我們將分類介紹低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器的基本原理，並分析巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等幾種常見濾波器類型的設計準則。 振蕩器電路（Oscillator Circuits）：我們將介紹振蕩器産生周期性信號的基本原理，並分析幾種常見的振蕩器類型，例如： RC振蕩器：如移相振蕩器和維恩橋振蕩器。 LC振蕩器：如哈特利振蕩器和科勒皮茲振蕩器。 晶體振蕩器：介紹晶體的壓電效應及其在高精度振蕩器中的應用。 反饋與穩定性：我們將更深入地探討反饋在放大電路中的作用，包括負反饋對增益、帶寬、失真和噪聲的改善。我們將引入穩定性分析的概念，並介紹伯德圖（Bode Plot）等工具，以分析和確保放大電路的穩定性，避免産生自激振蕩。 第六章：實驗解析與調試技巧 本章將是本書的實踐核心，旨在通過詳細的實驗解析，引導讀者將理論知識轉化為實際的電路製作和調試能力。 實驗準備與元器件選擇：我們將提供一份詳細的實驗準備清單，包括必要的儀器設備（如示波器、信號發生器、萬用錶、電源）、基礎元器件（電阻、電容、晶體管、運放IC等）以及PCB闆、麵包闆等。我們將指導讀者如何根據電路需求閤理選擇元器件的規格和精度，並講解一些常見的元器件識彆和質量判斷方法。 典型放大電路的實驗搭建與測量：我們將選取本書中介紹的幾種關鍵放大電路，例如： 單級BJT共發射極放大器：指導讀者如何在麵包闆或PCB闆上搭建電路，並進行靜態工作點的測量、小信號電壓增益的測量、輸入輸齣阻抗的測量。 射極跟隨器（共集電極放大器）：進行阻抗特性和驅動能力的實驗驗證。 差分放大器：進行差模增益、共模增益和共模抑製比的測量，並演示其在抑製噪聲方麵的效果。 運算放大器基本應用電路：例如反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器的實驗搭建和功能驗證。 頻率響應特性實驗：我們將指導讀者如何利用信號發生器和示波器，進行放大電路的頻率響應測量。我們將演示如何繪製增益-頻率麯綫，並分析其在高頻和低頻端的滾降特性。 故障排除與調試技巧：電路製作過程中難免會齣現問題。本章將提供一套係統性的故障排除方法。我們將講解： 常見故障現象分析：如無輸齣、輸齣失真、增益不足、噪聲過大等。 儀器設備的使用技巧：如何高效地利用示波器進行信號分析，如何利用信號發生器産生特定信號，如何利用萬用錶進行直流和交流參數的測量。 逐步排查法：從供電、接地、元件連接等方麵逐一檢查，定位故障原因。 利用仿真軟件輔助調試：介紹一些常用的電路仿真軟件，如LTspice、Multisim等，如何在仿真中預判問題並優化設計。 元器件損壞的判斷與更換：如何判斷是否是元器件損壞，以及如何安全有效地更換元器件。 結論 《深入理解晶體管放大電路：原理、實踐與優化》通過理論與實踐的深度融閤，旨在為讀者提供一個係統、全麵且實用的學習平颱。本書從基礎原理齣發，循序漸進地引導讀者掌握單級、多級放大電路的設計方法，並進一步探討瞭運算放大器、濾波器、振蕩器等高級技術。最後，通過詳盡的實驗解析和實用的調試技巧，幫助讀者將理論知識轉化為實際動手能力，自信地進行各類模擬電路的設計與實現。本書將成為您學習和實踐晶體管放大電路的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是一本經過精心打磨的工具書，充滿瞭實踐的智慧。我一直對模擬電路的“調校”過程感到好奇，理論知識固然重要，但如何在實際電路中實現最佳性能，往往需要大量的實驗和經驗。這本書恰恰彌補瞭這一點。它不僅僅是介紹理論，更重要的是展示瞭如何在實驗中驗證和優化這些理論。我特彆欣賞作者在講解中提齣的那些“細節提示”和“注意事項”，這些往往是教科書上不會詳細提及，但卻是實際操作中至關重要的信息。例如，關於元器件的選擇、焊接技巧、以及如何排除常見的故障，書中都有涉及。這讓我感覺自己不僅僅是在學習電路知識，更是在學習一種解決實際問題的能力。我迫不及待地想嘗試書中的各種實驗，通過親手搭建和調試，來加深對放大電路工作原理的理解。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習技術類書籍，最怕的就是紙上談兵。而這本《晶體管電路設計(上)》給我的最大驚喜，就是它那種“從實踐齣發”的教學理念。書中的每一個章節，都仿佛是引領讀者走進一個真實的實驗室，通過具體的電路搭建和測量，來揭示放大電路的奧秘。我尤其喜歡它在介紹完一種放大電路的工作原理後，立刻就引齣相關的實驗，並且對實驗的每一個步驟都進行瞭詳細的描述。這讓我在學習理論的同時，能夠立刻將其付諸實踐，從而加深理解。而且，書中對於實驗結果的分析和討論也非常到位，它會引導讀者去思考，為什麼會齣現這樣的結果，以及如何通過調整參數來優化電路性能。這種互動式的學習方式，讓我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和發現。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，最初是被這書的標題吸引瞭，尤其是“實驗解析”這幾個字。我一直覺得，學電路不能隻停留在理論層麵，動手能力是關鍵。這本書的結構設計非常閤理，每個章節都圍繞著一個核心的放大電路技術展開，然後深入到具體的實驗。我喜歡它那種循序漸進的方式，從最基礎的共射放大電路開始，逐步深入到更復雜的應用。書中的圖示和電路圖都非常清晰，而且每個實驗都配有詳細的步驟和參數設置，讓我能夠很好地按照書中的指示進行實踐。更重要的是，書中不僅僅告訴你怎麼做，還會解釋為什麼這麼做，背後的物理原理是什麼。這種“知其然，知其所以然”的學習方式，讓我對晶體管放大電路有瞭更深刻的理解。我甚至已經開始構思，根據書中的一些例子，自己設計一些更具挑戰性的實驗瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感受，是一種紮實的、麵嚮實踐的科學訓練。我一直覺得，想要真正掌握一項技術，就必須親自動手去嘗試。而這本《晶體管電路設計(上)》恰恰滿足瞭我這一願望。它不僅僅是一本理論書籍，更像是一本為實踐者量身打造的指導手冊。書中對各種晶體管放大電路的講解，都緊密圍繞著實驗展開，讓你能夠將抽象的理論概念轉化為具體的電路實現。我尤其欣賞書中對於實驗過程的細緻描繪，從元器件的選擇到電路的搭建，再到最終的測量和分析，都給齣瞭清晰的指導。這讓我在進行實驗時，能夠少走彎路，更專注於理解電路的工作原理。我期待著通過書中的指導，能夠獨立設計和搭建齣各種功能強大的放大電路。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我得說，簡直是為我這樣想動手實踐的讀者量身定做的。我一直覺得學理論很重要，但沒有實際操作，那些公式和圖錶就好像是空中樓閣。拿到這本書，我迫不及待地翻開，第一眼就被它豐富的實驗案例吸引住瞭。不僅僅是簡單的電路連接，更重要的是它深入淺齣地解析瞭每一個實驗背後的原理，以及在不同條件下電路會有怎樣的變化。比如，書中對不同類型晶體管在放大電路中的應用做瞭詳盡的對比分析，從BJT到MOSFET，每一個我都想親自搭建驗證一下。而且，作者在講解時，非常注重細節，會告訴你應該注意哪些問題，哪些地方容易齣錯，這對於新手來說簡直是福音。那些看似復雜的參數，在書中的講解下變得清晰易懂，仿佛一位經驗豐富的老師手把手地教你。我特彆期待它後續關於其他放大電路技術的探討，因為這僅僅是“上冊”，已經讓我受益匪淺瞭。