模拟电子技术 9787111343059

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翟丽芳 著
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111343059
商品编码:29659522189
包装:平装
出版时间:2011-08-01

具体描述

基本信息

书名:模拟电子技术

定价:32.00元

售价:21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:翟丽芳

出版社:机械工业出版社

出版日期:2011-08-01

ISBN:9787111343059

字数

页码

版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.422kg

编辑推荐

“模拟电子技术”作为一门工科大学电气信息类专业的重要技术基础课,涉及许多电路理论知识、常用的基本器件和实际电路,入门较难。编者通过多年的针对应用型大学的教学实践,深深体会到要教好这门课程,要针对课程特点,针对学生特点,遵循从特殊到一般的认知规律,理论密切联系实际。这本《模拟电子技术》由翟丽芳主编,在~3章通过经典的分立元件电路,介绍电子电路的基本分析方法,阐明模拟电子技术中带有普遍性的思想方法和重要结论;第4~9章分别介绍以集成电路为主要器件的模拟信号的产生、处理和放大电路。在此基础上0章介绍了模拟系统的设计。因此,本教材内容以集成电路为主,既重视电子器件、集成电路的外部特性以及各种基本电路的理论、设计计算,又适当引进新理论、新器件、新技术的应用。本书重视理论分析,注重讲清物理概念,分析计算详尽,且具有启发性,便于自学,又重视实践性,书中许多实践案例都来自工程实际应用。


内容提要

本书是编者翟丽芳在总结多年教学实践经验的基础上,结合应用型高等学校新的课程体系与教学内容编写而成的。本书内容包括:绪论、半导体二极管及其基本应用电路、双极型晶体管及其放大电路基础、场效应晶体管及其放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大电路、集成运放的线性应用、功率放大电路、信号发生器、直流稳压电源、模拟电子系统的设计等。各章末有本章小结、实践案例、思考题与习题。
本书既重视理论的系统性与严密性,又注重内容的先进性与实用性。
本书可作为应用型普通高等院校电子信息、电气工程、自动化、通信、仪器仪表、计算机等专业及其他相近专业本、专科生“电子技术基础”课程教材和教学参考书,也可作为有关工程技术人员的参考书。


目录

前言绪论章 半导体二极管及其基本应用电路 应用背影 1.1 半导体基础知识 1.1.1 本征半导体 1.1.2 杂质半导体 1.2 PN结 1.2.1 PN结的形成 1.2.2 PN结的单向导电性 1.2.3 PN结的伏安特性 1.2.4 PN结的电容效应 1.2.5 PN结的温度特性 1.3 半导体二极管 1.3.1 半导体二极管的结构和类型 1.3.2 半导体二极管的伏安特性 1.3.3 半导体二极管的主要电参数 1.4 半导体二极管的基本应用电路 1.4.1 半波整流电路 1.4.2 开关电路 1.4.3 限幅电路 1.5 特殊二极管 1.5.1 稳压二极管 1.5.2 发光二极管、光敏二极管和光耦合器 1.5.3 变容二极管 本章小结 实践案例 思考题与习题第2章 双极型晶体管及其放大电路基础 应用背影 2.1 晶体管 2.1.1 晶体管的结构与符号 2.1.2 晶体管的工作原理 2.1.3 晶体管的特性曲线 2.1.4 晶体管的主要电参数 2.1.5 温度对晶体管参数的影响 2.1.6 晶体管实际使用应注意的问题 2.2 放大电路模型及其技术指标 2.2.1 放大电路概述 2.2.2 共射极放大电路及放大电路模型 2.2.3 放大电路的主要技术指标 2.3 放大电路的静态分析方法 2.3.1 静态、静态工作点和直流通路 2.3.2 图解法 2.3.3 估算法 2.4 放大电路的动态分析 2.4.1 图解分析法 2.4.2 微变等效电路分析法 2.5 三种基本放大电路 2.5.1 共射极放大电路 2.5.2 共集电极放大电路 2.5.3 共基极放大电路 2.5.4 三种基本放大电路的比较 2.6 放大电路的频率响应 2.6.1 频率响应的基本概念 2.6.2 晶体管的高频模型及频率参数 2.6.3 共射极电路的频率响应 本章小结 实践案例 思考题与习题第3章 场效应晶体管及其放大电路 应用背影 3.1 场效应晶体管 3.1.1 结型场效应晶体管 3.1.2 绝缘栅型场效应晶体管 3.1.3 场效应晶体管的主要电参数及特点 3.2 场效应晶体管放大电路 3.2.1 直流偏置电路及其静态分析 3.2.2 场效应晶体管的微变等效电路 3.2.3 场效应晶体管的三种基本放大电路 3.3 多级放大电路 3.3.1 多级放大电路的组成及耦合方式 3.3.2 多级放大器技术指标的计算 本章小结 实践案例 思考题与习题第4章 集成运算放大电路 应用背影 4.1 集成运算放大电路概述 4.1.1 集成电路中元器件的特点 4.1.2 集成运放的典型结构 4.1.3 集成运放的种类及特点 4.2 集成运放中的偏置电路 4.2.1 镜像电流源电路 4.2.2 比例电流源电路 4.2.3 微电流源电路 4.2.4 电流源电路的作用 4.3 集成运放中的输入级单元电路——差分放大电路 4.3.1 基本差分放大电路 4.3.2 带恒流源的差分放大电路 4.4 集成运放中的中间级单元电路 4.4.1 复合管的组成 4.4.2 复合管放大电路 4.5 集成运放中的输出级单元电路 4.6 通用集成运放介绍 4.6.1 双极型通用运放 4.6.2 CMOS运放 4.7 集成运放的主要参数 4.7.1 交流参数 4.7.2 直流参数 本章小结 实践案例 思考题与习题第5 章 负反馈放大电路 应用背影 5.1 反馈放大电路的基本原理及类型 5.1.1 反馈放大电路的基本原理 5.1.2 反馈的分类 5.1.3 反馈类型的判断方法 5.2 典型负反馈放大电路的分析及放大倍数的估算” 5.2.1 典型负反馈放大电路的分析 5.2.2 在深度负反馈条件下放大电路的估算 5.3 负反馈对放大电路性能的影响 5.3.1 提高增益的稳定性 5.3.2 减小非线性失真 5.3.3 抑制反馈环内的噪声和干扰 5.3.4 扩展通频带 5.3.5 对输入电阻的影响 5.3.6 对输出电阻的影响 5.3.7 放大电路中引入负反馈的一般原则 5.4 负反馈放大电路的自激振荡及消除方法 5.4.1 产生自激振荡的原因及条件 5.4.2 负反馈放大电路稳定性的判定 5.4.3 负反馈放大电路中自激振荡的消除方法 本章小结 实践案例 思考题与习题第6 章 集成运放的线性应用 应用背影 6.1 集成运放的一般应用问题 6.1.1 应用分类 6.1.2 线性应用分析方法 6.1.3 集成运放应用的实际问题 6.2 基本运算电路 6.2.1 比例运算电路 6.2.2 加法和减法运算电路 6.2.3 积分运算电路和微分运算电路 6.2.4 对数运算电路和反对数运算电路 6.3 模拟乘法器 6.3.1 模拟乘法器的工作原理 6.3.2 乘法器应用电路 6.4 有源滤波电路 6.4.1 滤波器的基础知识 6.4.2 低通有源滤波器(LPF) 6.4.3 高通滤波器(HPF) 6.4.4 带通滤波器(BPF)和带阻滤波器(BEF) 本章小结 实践案例 思考题与习题第7章 功率放大电路 应用背影 7.1 概述 7.1.1 功率放大电路的主要指标 7.1.2 功率放大电路的分类 7.2 互补推挽功率放大电路 7.2.1 乙类互补推挽功率放大电路 7.2.2 甲乙类互补推挽功率放大电路 7.2.3 单电源功率放大电路 7.3 功率放大器的保护电路 7.3.1 功率管的管耗与散热 7.3.2 保护电路 本章小结 实践案例 思考题与习题第8 章 信号发生器 应用背影 8.1 概述 8.2 正弦波信号发生器 8.2.1 E弦波自激振荡的基本原理 8.2.2 RC桥式正弦波信号发生器 8.2.3 Lc正弦波信号发生器 8.2.4 晶体振荡器 8.3 电压比较器 8.3.1 单门限电压比较器 8.3.2 多门限电压比较器 8.4 非正弦波信号发生器 8.4.1 方波发生器 8.4.2 三角波和锯齿波发生器 本章小结 实践案例 思考题与习题第9章 直流稳压电源 应用背影 9.1 概述 9.2 单相整流电路 9.2.1 整流电路的主要性能指标 9.2.2 单相桥式整流电路 9.3 滤波电路 9.3.1 电容滤波电路 9.3.2 电感滤波电路 9.4 串联型稳压电路 9.4.1 稳压电路的性能指标 9.4.2 稳压二极管构成的直流稳压电路 9.4.3 T调直流电压源 9.4.4 串联型稳压电路 9.4.5 集成三端稳压器 9.5 开关型稳压电路 9.5.1 歼关型稳压电路基本原理 9.5.2 降压型开关稳压电路 本章小结 实践案例 思考题与习题*0章 模拟电子系统的设计 应用背影 10.1 邑子系统概述 10.2 模拟电子系统中的常用集成电路 10.2.1 预处理放大器 10.2.2 信号转换器 10.2.3 模拟乘法器 10.3 模拟电子系统的设计方法及流程 10.4 模拟系统设计实例 本章 小结 思考题与习题部分思考题和习题参考答案附录 密勒定理参考文献

作者介绍


文摘


序言



模拟电子技术:器件、电路与系统设计 第一章 绪论 本章旨在为读者建立一个全面认识模拟电子技术基础的框架。我们将从模拟信号的定义出发,阐述其在现实世界中的广泛应用,例如声音、图像、温度、压力等各类物理量的测量与转换。接着,我们将探讨模拟电子技术在现代科技中的关键地位,它不仅是许多基础科学研究的工具,更是通信、控制、医疗、消费电子等众多领域不可或缺的核心支撑。 深入理解模拟电子技术的原理,对于掌握电子系统的运作机制至关重要。本章将简要介绍模拟电子技术的发展历程,从早期的真空管时代到如今高度集成的半导体器件,重点梳理其关键技术突破和理论进展。同时,我们将展望模拟电子技术在未来发展趋势中的潜力,例如更高精度、更低功耗、更智能化以及与数字技术的融合等。 最后,本章将勾勒出本书的学习路径和核心内容,帮助读者明确学习目标,了解后续章节将重点讲解的器件模型、基本电路设计、信号处理技术以及系统级应用。我们强调,扎实的模拟电子技术基础是进一步学习数字电子技术、通信原理、自动控制等高级课程的基石。 第二章 半导体二极管 本章将系统性地介绍半导体二极管的基本原理、特性和典型应用。首先,我们将深入剖析PN结的形成机理,讲解载流子(电子和空穴)的输运过程,以及在正向偏置、反向偏置和零偏置下的PN结特性。通过对PN结伏安特性曲线的分析,读者将能够深刻理解二极管的单向导电性。 接着,我们将详细介绍理想二极管模型和实际二极管模型,包括其等效电路的建立和分析方法。重点讲解二极管的三个重要参数:正向压降(导通电压)、反向击穿电压和最大正向电流,并讨论温度对这些参数的影响。 在此基础上,本章将介绍几种重要的二极管类型,包括: 整流二极管: 讲解其在单相和三相整流电路中的应用,分析全波整流、半波整流的电路结构、工作原理和输出波形,以及整流电路的纹波系数和效率。 稳压二极管(齐纳二极管): 阐述其稳压原理,介绍稳压二极管的稳压特性曲线,并分析其在简单稳压电路中的设计与应用。 发光二极管(LED): 介绍LED的发光原理,讨论其正向电压、正向电流与亮度的关系,以及LED在指示、照明和显示等方面的应用。 光电二极管: 讲解光电二极管的光电转换原理,分析其光电流与光照强度的关系,并介绍其在光检测、光通信等领域的应用。 通过本章的学习,读者将掌握二极管的基本分析和设计方法,并能够理解其在各类电子电路中的基本功能。 第三章 双极型三极管(BJT) 本章将深入探讨双极型三极管(BJT)的工作原理、特性参数以及在基本放大电路中的应用。我们将从BJT的结构入手,讲解NPN型和PNP型三极管的构造,以及PNP结的形成。 核心内容包括BJT的三个工作区域:截止区、放大区和饱和区,并详细分析每个区域下的电流和电压关系。通过BJT的输入特性曲线和输出特性曲线,读者将直观地理解其在不同工作状态下的行为。 本章将重点介绍BJT的几个关键参数: 共射极电流放大系数(β): 讲解β的含义,分析其与集电极电流、基极电流的关系,以及β的测量和温度稳定性问题。 发射极电流放大系数(α): 介绍α的定义及其与β的关系。 临界参数: 如击穿电压(BVCEO, BVECO, BV CBO)、最大集电极耗散功率(PCm, PC)、最大允许集电极电流(ICM)等,分析这些参数对器件选择和电路设计的影响。 在基本原理阐述之后,本章将重点讲解BJT在放大电路中的应用: 基本放大电路组态: 详细分析共射极放大电路、共集电极放大电路(射极跟随器)和共基极放大电路的工作原理、电压增益、输入阻抗和输出阻抗特性。 偏置技术: 介绍固定偏置、发射极自偏置、分压偏置等几种常见的偏置方法,分析不同偏置方式对放大电路稳定性的影响,并讲解如何选择合适的偏置电路以保证BJT工作在放大区。 多级放大电路: 简要介绍多级放大电路的级联方式,以及如何通过多级放大提高整体的电压增益。 本章的学习将使读者掌握BJT的基本分析方法,能够设计和分析简单的BJT放大电路。 第四章 场效应三极管(FET) 本章将全面介绍场效应三极管(FET)的工作原理、特性和应用。与BJT不同,FET是一种电压控制器件,其导电沟道由电场控制。我们将从FET的基本结构入手,讲解其两种主要类型:结型场效应三极管(JFET)和金属-氧化物-半导体场效应三极管(MOSFET)。 对于JFET,我们将讲解其P沟道和N沟道的工作原理,分析夹断电压(Vp)、漏极电流(ID)与漏源电压(VDS)以及栅源电压(VGS)的关系。通过JFET的输出特性曲线和转移特性曲线,读者将理解其主要的参数和特性。 对于MOSFET,我们将重点讲解增强型和耗尽型MOSFET。 增强型MOSFET: 详细介绍其工作原理,包括阈值电压(Vth)、漏极电流(ID)与漏源电压(VDS)以及栅源电压(VGS)的关系。我们将分析其三种工作模式:截止区、线性区(欧姆区)和饱和区。 耗尽型MOSFET: 介绍其工作原理,并与增强型MOSFET进行对比。 本章将深入分析MOSFET的关键参数: 跨导(gm): 讲解跨导的定义及其在放大电路中的重要作用。 零栅压漏极电流(IDSS): 介绍其含义和测量方法。 阈值电压(Vth): 分析其对MOSFET导通和截止的影响。 击穿电压(BVDS)和最大漏极电流(IDM): 讨论这些参数对器件选择的意义。 在掌握了FET的基本原理后,本章将重点讲解FET在放大电路中的应用: 基本放大电路组态: 分析共源极放大电路、共漏极放大电路(源极跟随器)和共栅极放大电路的工作原理、电压增益、输入阻抗和输出阻抗特性,并与BJT电路进行对比。 偏置技术: 介绍MOSFET的自偏置、固定偏置、电压分压偏置等偏置方法,分析如何保证MOSFET工作在饱和区,以及不同偏置方式的优缺点。 CMOS电路基础: 简要介绍CMOS(互补金属氧化物半导体)的基本结构和工作原理,为后续理解数字集成电路打下基础。 通过本章的学习,读者将能够全面掌握FET的特性,并能运用FET设计和分析基本的放大电路。 第五章 基本放大电路 本章将深入剖析各种基本放大电路的设计与分析,并系统性地介绍放大电路的性能指标。我们将首先回顾BJT和FET的基本放大特性,然后将重点放在实际电路的设计与优化。 5.1 放大电路的性能指标 我们将详细介绍评价放大电路性能的几个关键指标: 电压增益(Av): 定义、测量方法以及影响电压增益的因素。 电流增益(Ai): 定义和应用场景。 功率增益(Ap): 定义及其在功率放大器中的重要性。 输入阻抗(Zin): 定义、测量方法以及其对信号源的影响。 输出阻抗(Zout): 定义、测量方法以及其对负载的影响。 频率响应: 介绍低频、中频和高频响应,讲解截止频率、带宽等概念。 失真: 分析线性失真(谐波失真)和非线性失真,以及如何减小失真。 稳定性: 讲解偏置稳定性和反馈稳定性。 5.2 BJT放大电路 共射极放大电路: 详细分析不同偏置方式(固定偏置、发射极自偏置、分压偏置)下的性能,包括增益、阻抗、频率响应和稳定性。重点讲解如何选择合适的偏置电路以满足特定的性能要求。 共集电极放大电路(射极跟随器): 分析其高输入阻抗、低输出阻抗的特性,讲解其在阻抗匹配和缓冲电路中的应用。 共基极放大电路: 分析其低输入阻抗、高输出阻抗的特性,讲解其在电流缓冲和高频应用中的优势。 5.3 FET放大电路 共源极放大电路: 详细分析JFET和MOSFET共源极放大电路的性能,包括增益、阻抗、频率响应和稳定性。对比JFET和MOSFET在放大电路中的应用特点。 共漏极放大电路(源极跟随器): 分析其高输入阻抗、低输出阻抗的特性,讲解其在阻抗匹配和缓冲电路中的应用,并与BJT射极跟随器进行比较。 共栅极放大电路: 分析其低输入阻抗、高输出阻抗的特性,讲解其在电流缓冲和高频应用中的优势,并与BJT共基极放大电路进行比较。 5.4 差分放大电路 本节将介绍差分放大电路的基本结构和工作原理,重点讲解其共模抑制比(CMRR)等关键性能指标,以及其在运算放大器等集成电路中的重要作用。 通过本章的学习,读者将能够深入理解放大电路的设计原则,掌握各种基本放大电路的分析方法,并能根据实际需求选择和设计合适的放大电路。 第六章 运算放大器(Op-Amp) 本章将聚焦于运算放大器(Operational Amplifier, Op-Amp),作为现代模拟电子技术中最重要、应用最广泛的集成电路之一。我们将从其基本结构和理想特性出发,深入探讨其在各种电路配置中的功能。 6.1 运算放大器的理想特性 首先,我们将介绍运算放大器的若干理想化特性,这些特性使得分析运算放大器电路变得简单而高效: 无穷大的开环电压增益: 意味着即使很小的输入差电压也能产生很大的输出。 无穷大的输入阻抗: 确保输入信号不会从输入端流失。 零的输出阻抗: 使得运算放大器能够驱动任意负载而不影响输出电压。 无穷大的带宽: 保证运算放大器在所有频率下都能提供相同的增益。 零的输入失调电压: 意味着当输入差电压为零时,输出电压也为零。 无穷大的共模抑制比(CMRR): 运算放大器只对差分输入信号做出响应,而忽略共模信号。 6.2 运算放大器的基本应用电路 基于以上理想特性,我们将详细分析运算放大器在各种反馈配置下的功能: 反相比例器: 讲解输入信号经过放大并反相输出的电路,分析其电压增益的计算。 同相比例器: 讲解输入信号经过放大并同相输出的电路,分析其电压增益的计算。 电压跟随器(缓冲器): 讲解具有单位增益、高输入阻抗和低输出阻抗特性的电路,及其在阻抗匹配中的应用。 加法器: 讲解如何将多个输入信号叠加并放大输出的电路。 减法器: 讲解如何实现两个输入信号之差的放大输出。 积分器: 讲解基于电容的积分电路,分析其输出电压与输入信号对时间的积分成正比的关系。 微分器: 讲解基于电容的微分电路,分析其输出电压与输入信号对时间微分成正比的关系。 6.3 运算放大器的实际特性与局限 本节将介绍实际运算放大器与理想模型之间的差异,以及这些非理想特性对电路性能的影响: 有限的开环增益: 分析有限增益如何影响闭环增益的精度。 有限的输入阻抗和非零的输出阻抗: 讲解其对负载效应和信号源的影响。 有限的带宽: 讨论运算放大器的频率响应,以及高频下的增益滚降。 输入失调电压和输入偏置电流: 分析这些参数如何引入直流误差。 共模抑制比(CMRR)和电源抑制比(PSRR): 讲解这些参数对抑制噪声和干扰的重要性。 压摆率(Slew Rate): 解释压摆率的含义及其对高速信号处理的影响。 6.4 运算放大器在滤波器中的应用 我们将简要介绍运算放大器在构成有源滤波器中的作用,例如低通、高通、带通和带阻滤波器,以及它们相较于无源滤波器的优势。 通过本章的学习,读者将全面掌握运算放大器的基本原理和广泛应用,能够独立设计和分析各种基于运算放大器的模拟电路。 第七章 滤波电路 本章将深入探讨滤波电路的设计与应用,这是模拟信号处理中至关重要的组成部分,用于选择性地通过或阻止特定频率范围的信号。我们将从滤波器的基本概念出发,介绍不同类型的滤波器及其特性。 7.1 滤波器的基本概念 通带(Passband): 信号能够有效通过的频率范围。 阻带(Stopband): 信号被有效阻止(衰减)的频率范围。 截止频率(Cutoff Frequency): 通带和阻带之间的过渡频率,通常定义为信号功率衰减到一半(-3dB)时的频率。 衰减(Attenuation): 信号在阻带中被降低的程度,通常用dB表示。 选择性(Selectivity): 滤波器区分不同频率信号的能力,通常用滚降率(Roll-off Rate)来衡量。 7.2 滤波器的分类 我们将根据频率特性对滤波器进行分类: 低通滤波器(Low-Pass Filter, LPF): 允许低频信号通过,阻止高频信号。 高通滤波器(High-Pass Filter, HPF): 允许高频信号通过,阻止低频信号。 带通滤波器(Band-Pass Filter, BPF): 允许一个特定频带内的信号通过,阻止该频带之外的信号。 带阻滤波器(Band-Stop Filter, BSF): 阻止一个特定频带内的信号,允许该频带之外的信号通过。 7.3 有源滤波器与无源滤波器 无源滤波器: 由电阻(R)、电容(C)和电感(L)等无源元件构成。分析其简单的一阶和二阶RC、RL、LC滤波器。 有源滤波器: 利用运算放大器等有源元件与无源元件结合构成。重点介绍其优点,如增益可调、无需电感(尤其在低频时)、易于集成等。 7.4 典型滤波器的设计与分析 本节将详细介绍几种常见滤波器的设计与分析: RC低通和高通滤波器: 分析一阶RC滤波器的频率响应、截止频率和瞬态响应。 RL低通和高通滤波器: 分析RL滤波器的基本特性。 LC滤波器: 简要介绍LC滤波器的基本原理。 基于运算放大器的滤波器: Sallen-Key低通和高通滤波器: 介绍其结构、设计公式和性能。 多重反馈(MFB)带通滤波器: 介绍其结构和设计方法。 克切奥夫(Kerwin-Huelsman-Katzin, KRC)滤波器: 介绍其在实现多种滤波器功能上的灵活性。 巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和贝塞尔(Bessel)滤波器: 介绍这三种滤波器设计在通带平坦度、阻带衰减和相位响应方面的不同特性,以及如何选择合适的滤波器类型。 7.5 滤波器在实际应用中的考虑 阻抗匹配: 讲解滤波器输入输出阻抗对整个系统性能的影响。 噪声: 分析滤波器可能引入的噪声以及如何减小噪声。 稳定性: 讨论有源滤波器设计中的稳定性问题。 通过本章的学习,读者将掌握滤波电路的设计原理和方法,能够根据不同的应用需求设计出满足性能要求的滤波器。 第八章 信号发生器与波形整形 本章将介绍产生各种周期性或非周期性信号的电路,以及将一种波形转换为另一种波形的电路,它们在测试、测量、通信和控制等领域有着广泛的应用。 8.1 Wien电桥振荡器 工作原理: 讲解Wi-en电桥振荡器如何利用正反馈和频率选择性网络产生正弦波。 设计考虑: 分析振荡频率、幅度稳定等关键设计参数。 8.2 相移振荡器 工作原理: 介绍利用RC移相网络实现正弦波振荡的原理。 多级RC移相: 分析级数对振荡频率和稳定性的影响。 8.3 RC弛张振荡器 工作原理: 讲解利用电容充放电和阈值触发产生非正弦波(如方波、锯齿波)的原理。 应用: 介绍其在定时、计数等方面的应用。 8.4 方波发生器(多谐振荡器) 利用BJT或MOSFET: 介绍利用晶体管的开关特性实现方波产生的电路。 集成电路实现: 简要介绍利用555定时器等集成电路实现方波发生器的简便方法。 8.5 三角波和锯齿波发生器 基本原理: 讲解如何通过积分电路配合比较器产生三角波和锯齿波。 波形整形: 讨论如何调整积分器和比较器的参数来控制波形的幅度和频率。 8.6 压控振荡器(VCO) 基本原理: 介绍振荡频率可以由一个控制电压来调节的振荡器。 应用: 讲解其在锁相环(PLL)等系统中的应用。 8.7 波形整形电路 二极管限幅器(Clippers): 介绍利用二极管限制信号幅度的电路,包括正限幅、负限幅和双向限幅。 二极管箝位器(Clampers): 介绍利用二极管和电容将信号的直流分量移位到特定电平的电路。 比较器: 讲解比较器的工作原理,以及如何利用比较器实现将模拟信号转换为数字信号(过零检测)或进行信号阈值判断。 通过本章的学习,读者将能够理解各种信号发生器的工作原理,掌握波形整形电路的设计方法,并能将其应用于实际的信号处理任务。 第九章 电源与稳压电路 本章将聚焦于电子系统中必不可少的电源电路和稳压电路,确保电子设备能够获得稳定可靠的直流供电。 9.1 整流电路 半波整流: 分析其工作原理、输出电压和纹波。 全波整流(桥式整流和中心抽头整流): 分析其工作原理、输出电压和纹波,并与半波整流进行比较。 倍压整流: 简要介绍倍压整流电路的工作原理。 9.2 滤波电路 电容滤波: 介绍利用大电容平滑整流输出的直流电压,分析其纹波系数和电容选择。 电感滤波: 介绍利用电感平滑纹波的原理。 LC滤波器: 介绍LC滤波器在提高滤波效果方面的作用。 9.3 稳压电路 二极管稳压电路: 介绍利用稳压二极管实现简单稳压的电路,分析其稳压范围和负载能力。 串联型稳压器: 基于BJT的串联型稳压器: 讲解其基本结构和工作原理。 集成稳压器(如78xx系列、LM317): 详细介绍其使用方法、固定输出电压和可调输出电压稳压器的特性,以及如何根据输入输出电压和电流需求进行选择。 开关型稳压器(DC-DC转换器): 降压型(Buck): 介绍其工作原理,用于降低输出电压。 升压型(Boost): 介绍其工作原理,用于提高输出电压。 升降压型(Buck-Boost): 介绍其工作原理。 优点: 重点分析开关型稳压器的高效率。 9.4 电源保护与监测 过压保护: 介绍利用瞬态抑制二极管(TVS)等元件实现过压保护。 过流保护: 介绍利用熔断器、限流电阻或集成电路内置的保护机制。 电源监测: 简要介绍对电源电压、电流等参数进行监测的必要性。 通过本章的学习,读者将能够理解电源电路的基本构成,掌握稳压电路的设计方法,并能为各类电子设备选择和设计合适的电源解决方案。 第十章 模拟电路的频率响应与噪声 本章将深入探讨模拟电路在不同频率下的行为特性(频率响应),以及电子电路中不可避免的噪声问题,这些是设计高性能模拟系统时必须考虑的关键因素。 10.1 放大电路的频率响应 低频响应: 耦合电容和旁路电容的影响: 分析这些电容在低频下的容抗效应,如何影响放大器的增益,以及如何确定低频截止频率。 跨越频率(Corner Frequency): 定义和计算。 高频响应: 寄生电容的影响: 分析BJT和MOSFET内部以及PCB布局产生的寄生电容(如Cbe, Cbc, Cgs, Cgd)在高频下的容抗效应,如何降低放大器增益。 米勒效应(Miller Effect): 详细解释其在高频下对输入电容的影响。 单位增益频率(fT)和最大振荡频率(fmax): 介绍这些参数的意义。 高频截止频率: 分析如何确定高频截止频率。 中频段: 讨论在中频段,寄生电容和耦合电容的影响都较小,放大器增益趋于稳定。 频率响应曲线: 绘制并分析增益-频率曲线。 带宽(Bandwidth): 定义和计算。 10.2 噪声在模拟电路中的产生与影响 噪声的定义与来源: 热噪声(Johnson-Nyquist Noise): 由电阻中的电子热运动引起,与温度和电阻值有关。 散粒噪声(Shot Noise): 由PN结中载流子的不规则运动引起。 闪烁噪声(Flicker Noise, 1/f Noise): 在低频段占主导地位,与工艺和材料有关。 外部干扰噪声: 如电磁干扰(EMI)、电源噪声等。 噪声的表示: 噪声电压和噪声电流: 常用均方根值(RMS)或峰峰值表示。 噪声系数(Noise Figure, NF): 衡量放大器对输入噪声的放大程度。 噪声密度(Noise Power Spectral Density): 描述单位带宽内的噪声功率。 噪声在电路中的传播: 噪声的累积: 分析多级放大电路中噪声是如何累积的。 信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR): 定义和计算,它是衡量信号质量的重要指标。 降低噪声的措施: 选择低噪声器件: 使用低噪声电阻、低噪声晶体管。 优化电路设计: 合理选择工作点,优化偏置电路。 滤波技术: 利用滤波器抑制带外噪声。 屏蔽和接地: 减少外部电磁干扰。 差分信号传输: 利用差分电路抑制共模噪声。 10.3 噪声分析实例 通过具体电路的分析,例如BJT和MOSFET放大器的噪声模型,演示如何计算输出总噪声功率以及信噪比。 通过本章的学习,读者将能够深刻理解模拟电路的频率特性及其对信号完整性的影响,并掌握分析和抑制电路噪声的基本方法,从而设计出更高性能的模拟系统。

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坦白说,我当初买这本书时,主要是冲着它后面那些精心设计的实验指导去的。毕竟,理论学习再扎实,如果不能在实际操作中得到验证,那总感觉像是空中楼阁。这本书在这方面做得极其出色,它没有流于表面地给出电路图,而是详细阐述了每一步操作背后的物理意义。比如,在讲解滤波器设计时,作者不仅给出了巴特沃斯和切比雪夫滤波器的理论特性,还特别强调了在实际焊接过程中,元件的布局和引线长度对高频特性的影响,这点在很多教材里是看不到的。我按照书中的步骤搭建了一个简单的有源低通滤波器,在示波器上观察到那个平滑的过渡带时,那种成就感是无与伦比的。这本书更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带徒弟,注重细节,强调实践中的“坑点”,非常实在。

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说句实在话,这本书的理论深度是毋庸置疑的,但它绝不是那种高高在上、只供研究人员参考的“天书”。我最欣赏的是,作者在介绍完核心理论模型后,总会紧跟着一个“工程应用实例分析”。比如,在讲解功率放大器时,它不会止步于A类、B类、AB类的效率和失真率对比,而是会拿出一个实际的功放电路图,告诉我们为什么在特定场合要选择AB类,以及如何通过调整偏置电流来平衡失真和效率。这种“理论指导实践,实践反哺理论”的循环模式,让学习过程充满了活力。对于我们这些需要快速将知识转化为解决实际问题能力的人来说,这种注重实战的叙事方式,比纯粹的数学推导要有效率得多。这本书的价值,在于它是一本真正的“工具书”,而不是摆设。

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这本书的排版和逻辑结构简直是艺术品级别的。我翻阅过好几本同类的参考书,很多都有内容跳跃、章节衔接生硬的问题,读起来总有一种“断片”的感觉。而这本《模拟电子技术》,它的知识点组织得极其顺畅,仿佛一条精心铺设好的高速公路。从最基础的半导体二极管开始,逐步过渡到三极管的电流控制特性,再到复杂的反馈网络和电源稳压电路,每一步都像是在为下一阶段的学习打下坚实的基础。作者深谙循序渐进之道,不会因为章节的难度增加而突然拔高对读者的要求。我特别欣赏它对“负反馈”理论的阐述,它没有把负反馈仅仅看作是提升稳定性的手段,而是深入剖析了它如何重塑电路的特性,这种深度思考的角度,让人受益匪浅,真正体会到了模拟电路设计的优雅和强大。

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这本书最让我感到惊喜的是其对新技术的包容性和前瞻性。尽管“模拟电子技术”听起来像是非常传统的领域,但作者非常巧妙地将一些现代集成电路设计中的思路融入了基础讲解之中。例如,在讲解限幅器和比较器时,它没有局限于传统的离散元件实现,而是引入了使用专用IC(如比较器芯片)的优势和局限性。这种将经典理论与现代集成方案相结合的处理方式,使得这本书的生命力极强。它不只是让你学会如何用分立元件搭一个电路,更是让你明白在如今这个集成电路主导的时代,我们应该如何审视和利用这些基础原理。阅读完后,我对未来在高速数据采集和信号调理方面的工作充满了信心,这本书无疑为我的专业视野拓宽起到了关键的铺垫作用。

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这本《模拟电子技术》真是让人爱不释手,尽管我不是科班出身,但书中的讲解方式简直是为我们这些“自学者”量身定制的。它不像传统教材那样堆砌晦涩的公式和定理,而是通过大量生动的实例和清晰的图示,将复杂的电路原理层层剥开。我印象最深的是关于运算放大器的那一章,作者没有直接抛出那个复杂的反馈公式,而是先用一个水压平衡的比喻,让我瞬间理解了“虚短虚断”的精髓。读完后,我仿佛握住了打开整个模拟世界的一把万能钥匙,那些曾经让我望而生畏的晶体管、场效应管,现在看来都变得亲切起来。特别是书后附带的那些动手实践的小项目,虽然我还没来得及全部完成,但光是看着那些电路图和元器件清单,就已经让人跃跃欲试,恨不得立刻动手搭一个属于自己的放大电路。这本书的实用性极强,它真的教你怎么“做”而不是只教你怎么“背”。

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