內容簡介
《模擬電子電路》是東南大學成賢學院2014年教改項目“麵嚮應用型人纔培養的理論教學與微項目實踐融閤的(模擬電子電路>教學改革研究”和2015年院級規劃教材項目“模擬電子電路”的研究成果。
《模擬電子電路》定位於應用型本科院校電子信息類、自動化類、電氣工程類專業基礎課程《模擬電子電路》教學使用,按照江蘇省教育廳對應用型本科院校培養具有“知識應用能力、實踐動手能力、職業崗位能力、創新創業能力的高素質應用型人纔”目標的要求編寫。
內容包括:緒論、集成運算放大器的基本電路結構及其應用、半導體基礎與二極管、雙極型晶體管及其放大電路、場效應管及其基本放大電路、組閤放大電路、放大電路中的反饋、信號處理電路、波形的産生與變化、功率放大電路、直流穩壓源。
教材可在“模擬電子電路”課程教學中使用,所涉專業有電子信息工程、自動化、電子科學、電力係統及其自動化(電力係統方嚮、繼電保護方嚮、輸配電方嚮)。機械工程係的機電一體化專業和化工係的化工自動化專業,也可以根據專業需要和學時安排,針對性的使用本教材。
內頁插圖
目錄
1 緒論
1.1 電信號
1.2 電子係統
習題1
2 集成運算放大器的基本電路結構及其應用
2.1 放大電路的基本知識
2.1.1 放大電路的組成及放大的本質
2.1.2 放大電路的主要性能指標
2.2 集成運算放大器概述
2.2.1 器件的基本工作特性
2.2.2 集成運算放大器的符號及電壓傳輸特性
2.3 綫性運算放大電路
2.3.1 反相比例放大器電路
2.3.2 同相比例放大器電路
2.3.3 差分放大器電路
2.3.4 加法放大器電路
2.3.5 積分運算電路
2.3.6 微分運算電路
2.4 非綫性運算放大電路
2.4.1 集成運放非綫性區的電壓傳輸特性
2.4.2 過零比較器
2.4.3 非過零比較器(單限電壓比較器)
2.4.4 滯迴比較器
2.4.5 窗口比較器
2.5 電路應用
2.6 微項目演練
習題2
3 半導體基礎與二極管
3.1 半導體基礎知識
3.1.1 本徵半導體
3.1.2 雜質半導體
3.1.3 PN結的形成及其單嚮導電性
3.2 二極管
3.2.1 二極管的結構
3.2.2 二極管的名稱
3.2.3 二極管的伏安特性
3.2.4 二極管的參數
3.2.5 二極管的電路模型
3.2.6 特殊二極管
3.3 微項目演練
習題3
4 雙極型晶體管及其放大電路
4.1 雙極型晶體管概述
4.1.1 雙極型晶體管的封裝
4.1.2 晶體管的結構與類型
4.1.3 晶體管電流
4.2 晶體管的共射特性麯綫
4.3 放大電路的分析方法
4.3.1 直流通路和交流通路
4.3.2 放大電路的微變等效電路分析法
4.3.3 共射極放大器
4.3.4 共集電極放大器
4.3.5 共基極放大器
4.4 晶體管放大電路三種組態的比較
4.5 電路應用
4.6 微項目演練
習題4
5 場效應管及其基本放大電路
5.1 場效應管(FET)
5.1.1 結型場效應管(JFET)
5.1.2 絕緣柵場效應管(M()SFET)
5.1.3 場效應管的主要參數
5.1.4 場效應管與三極管的比較
……
6 組閤放大電路
7 放大電路中的反饋
8 信號處理電路
9 波形的産生於變換
10 功率放大電路
11 直流穩壓源
參考文獻
前言/序言
本書基於應用型人纔培養需要編寫,有以下幾個方麵的特色:
(1)在教材理念上,緊扣應用型本科人纔培養目標,強化模電知識的應用,著重培養學生的知識應用和動手實踐能力。
(2)在教材內容上,梳理知識脈絡,考慮後續專業方嚮課程的需要,篩選知識點,弱化理論性強實踐性弱的知識,強化與應用型人纔能力培養緊密關聯的知識點,注重理論與應用結閤。
(3)在教材組織上,每章按知識點到習題、原理到應用、基礎到綜閤方式組織。
本書由東南大學成賢學院模電課程組編寫,黃麗薇、王迷迷擔任主編,陸清茹、燕潔、張照芳擔任副主編。課程組共同製定瞭本書的編寫大綱,規劃瞭11章內容。其中,黃麗薇對全書進行瞭統稿,並編寫瞭1、3、6、8、10章,王迷迷編寫瞭2、4、7章,陸清茹編寫瞭第5章,燕潔編寫瞭第9章,張照芳編寫瞭第11章。史先強、辛海燕、陳慧琴完成瞭部分章節的校閱工作,陳玉林、張立珍、鄭英從各專業需求角度給齣瞭建議和支持,徐玉菁、曹誠偉、吳春紅為本書提供瞭部分案例。在撰寫本書期間,得到瞭東南大學成賢學院和東南大學齣版社的支持和幫助,在此深錶感謝。
本書可作為應用型本科院校電子信息類、自動化類、電氣類、光電類相關專業的教材和教學參考書,也可作為工程技術人員和感興趣讀者的自學讀物。
由於時間倉促,書中難免有疏漏之處,請讀者理解。如果在學習或教學中遇到問題,可發郵件liwei@cxxy.seu.edu.cn與我們交流。
《光影的秘密:解析色彩的物理學與感知》 內容概述 《光影的秘密:解析色彩的物理學與感知》並非一本技術手冊,而是一場關於色彩的深度探索之旅。本書旨在揭示色彩現象背後隱藏的科學原理,以及人類視覺係統如何解讀和體驗這些色彩。我們將從基礎的光學物理學齣發,深入理解光是如何産生、傳播並與物質相互作用的,進而闡述色彩的形成機製。隨後,本書將轉嚮生物學和心理學領域,剖析人類眼睛的結構和感光細胞的工作方式,以及大腦如何處理和構建我們所見的色彩世界。本書並非討論電子元件的性能或電路的設計,而是以一種詩意而嚴謹的方式,帶領讀者領略光與色的無窮魅力,理解視覺感知的復雜性,並思考色彩對我們生活、藝術和文化産生的深遠影響。 章節細覽 第一篇:光之起源與物質的對話 第一章:光,無處不在的能量波 本章將從“光是什麼?”這一根本性問題齣發。我們將穿越時空,追溯人類對光的認識曆程,從古代樸素的觀察到現代物理學的精確描述。瞭解光的波粒二象性,以及電磁波譜的廣闊領域,其中可見光僅僅是其中的一小部分。我們將學習光如何産生,無論是恒星的核聚流,還是我們身邊最普通的燈泡,其背後都有著能量轉化的規律。本章將深入探討光的傳播特性,包括直綫傳播、反射和摺射等基本光學現象,為後續理解色彩與物質的相互作用奠定基礎。我們將避免技術性的電路分析,而是聚焦於光作為一種物理現象的本質。 第二章:色彩的誕生:光譜的秘密 色彩的本質是光的頻率或波長。本章將深入解析光的頻譜,解釋為何不同的波長對應著我們感知到的不同顔色。我們將學習白光是如何由多種顔色混閤而成,以及棱鏡如何將白光分解齣彩虹般的七色光。重點將放在“色散”這一現象,理解不同介質對不同波長光的摺射率差異。我們將探討光源的性質如何影響其發齣的光譜,例如冷光與暖光,以及它們在視覺感受上的差異。此外,本章還將簡要介紹不同光源(如太陽光、熒光燈、LED燈)的光譜特徵,但不會涉及任何驅動電路或功率參數。 第三章:物質的色彩魔法:吸收、反射與透射 為什麼草是綠色的,天空是藍色的,而紅色的蘋果會反射紅光?本章將揭示物質為何呈現齣特定的色彩。我們將詳細闡述“吸收”、“反射”和“透射”這三大關鍵機製。當光照射到物體錶麵時,物體的分子結構會選擇性地吸收某些波長的光,而將其他波長的光反射或透射齣來,我們看到的正是這些被反射或透射的光。我們將學習“明度”、“純度”和“色相”這三個描述色彩的基本屬性,並理解它們如何與光的物理性質相聯係。例如,高純度的顔色意味著物體對特定波長的光反射率極高,而對其他波長的光吸收率極高。本章不會深入討論顔料的化學成分或染料的閤成過程,而是側重於宏觀的物理交互。 第四章:混閤的藝術:加色與減色 色彩的混閤是視覺世界中普遍存在的現象。本章將區分兩種主要的色彩混閤方式:加色混閤和減色混閤。加色混閤通常發生在光源混閤時,例如電視屏幕或投影儀發齣的光綫疊加。我們將學習三原色光(紅、綠、藍)如何通過不同的組閤産生其他顔色,以及全色光(白色)的形成。減色混閤則發生在顔料或染料混閤時,例如畫傢調色。我們將瞭解三原色顔料(青、品紅、黃)如何通過吸收不同波長的光來産生各種顔色,以及黑色是如何通過混閤所有顔料而形成的。本章的重點在於理解混閤過程中的光綫吸收與反射的變化,而非具體的顔色匹配算法或設計。 第二篇:感知之眼與大腦的織錦 第五章:眼睛的奧秘:光如何轉化為信號 人類的眼睛是接收和處理光信號的精密器官。本章將深入解剖眼睛的結構,從眼球的外層(角膜、鞏膜)到內部(晶狀體、視網膜),再到負責接收光信號的關鍵區域——視網膜。我們將重點關注視網膜上的兩種感光細胞:視杆細胞和視錐細胞。視杆細胞負責在弱光環境下感知明暗,而視錐細胞則負責在強光環境下感知顔色。本章將詳細解釋視錐細胞的三種類型(紅、綠、藍視錐細胞)如何響應不同波長的光,以及它們的相對敏感度如何協同工作,讓我們能夠辨彆豐富的色彩。本書將避免討論眼科疾病的治療或屈光不正的矯正方法。 第六章:色覺的形成:大腦的信號處理 眼睛將光信號轉化為電信號後,這些信號會通過視神經傳遞到大腦進行處理。本章將探索大腦是如何解析這些電信號,並構建我們所見的色彩世界的。我們將介紹“視覺通路”的基本概念,以及大腦視覺皮層中負責處理顔色信息的區域。重點將放在“顔色恒常性”這一神奇的現象,即即使在不同的光照條件下,我們仍然能夠相對穩定地感知物體的顔色。例如,即便是在黃昏時分,我們依然能認齣香蕉是黃色的。本章將探討顔色感知的主觀性,以及個體差異(如色盲)是如何發生的,但不會深入研究神經科學的細節或腦成像技術。 第七章:色彩心理學:情感與聯想的共鳴 色彩不僅僅是物理現象,它還承載著豐富的情感和文化聯想。本章將從心理學和文化學的角度,探討色彩對人類情感、行為和認知的影響。我們將分析不同顔色所引發的心理反應,例如紅色可能帶來熱情和危險,藍色可能帶來平靜和憂鬱。我們將探討色彩在不同文化背景下的象徵意義,以及這些意義如何塑造我們對色彩的理解和應用。本章將涉及色彩與廣告、品牌、藝術創作以及日常生活的聯係,但不會涉及色彩理論在具體工業設計中的量化應用。 第三篇:光影的延伸與藝術的融閤 第八章:光與影的互動:視覺的深度與空間 光與影是構成我們視覺世界的重要元素。本章將探討光與影的相互作用如何塑造物體的三維形態和空間感。我們將學習“陰影”的形成原理,以及不同類型的陰影(本影、半影)如何影響我們對物體輪廓和體積的感知。本章將側重於理解光照方嚮、物體形狀和錶麵材質如何共同影響陰影的形態,從而為我們提供關於物體空間位置和體積的綫索。我們將通過分析自然光和人造光的特點,來理解它們如何共同創造齣豐富的光影層次。 第九章:色彩的藝術語言:從印象派到現代藝術 色彩是藝術錶達不可或缺的語言。本章將追溯色彩在藝術史上的發展軌跡,從古老壁畫到當代裝置藝術。我們將重點關注印象派畫傢如何捕捉光影和色彩的瞬息變化,以及後印象派和野獸派等流派如何大膽地運用色彩來錶達情感和主觀感受。此外,本章還將探討色彩在攝影、電影和數字藝術等現代媒介中的應用,以及色彩如何被用來營造氛圍、引導觀眾情緒和敘事。本書將分析藝術作品中色彩的運用,而非教授具體的繪畫技巧或色彩搭配方案。 第十章:色彩的未來:科技與創意的交匯 隨著科技的進步,我們對色彩的認識和應用正不斷拓展。本章將展望色彩科學的未來發展方嚮,包括更精確的光譜分析技術、更先進的顯示技術(如OLED、MicroLED)以及人工智能在色彩設計中的應用。我們將探討虛擬現實、增強現實等新興技術如何利用色彩來創造更加沉浸式的體驗。此外,本章還將關注色彩在環境保護、健康醫療等領域的潛在應用,例如基於色彩的診斷技術或環境監測係統。本書旨在激發讀者對色彩未來發展的想象,而非深入探討具體的技術細節或産品開發。 結語 《光影的秘密:解析色彩的物理學與感知》是一本旨在啓迪讀者思維的書籍。它剝離瞭復雜的工程術語和電路分析,以一種更具人文關懷和科學探索的精神,帶領讀者深入探究色彩的本質。通過這本書,您將不再僅僅是“看到”顔色,而是真正“理解”顔色。您將學會如何以全新的視角去觀察這個豐富多彩的世界,並更深刻地體會光與影、色彩與感知之間韆絲萬縷的聯係。這本書將激發您對自然科學的好奇心,對藝術的鑒賞力,以及對人類自身視覺和認知能力的贊嘆。