模拟电子技术基础（21世纪高等学校规划教材·电子信息） pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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刘伟静，刘增强，王春明，杨宇，于颜儒著

图书标签:

模拟电子技术
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21世纪高等学校规划教材
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出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302472544

版次：1

商品编码：12335334

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

字数：426000

具体描述

内容简介

本书是一本学习模拟电子技术的基础教材。全书内容分为8章：第1章，常用半导体器件；第2章，基本放大电路；第3章，放大电路的频率响应；第4章，场效应管及其放大电路；第5章，放大电路中的反馈；第6章，集成运算放大器及其应用；第7章，功率放大电路；第8章，直流电源。本书内容简明，附有章节习题要点，并可为任课教师提供多媒体课件。

本书立足于应用型人才的培养，可作为电子信息类各专业平台课程教材，还可作为应用型本科电子类的专业教材或供有关工程技术人员参考。

精彩书摘

第3章放大电路的频率响应

本章学习目标

�r 了解频率响应的概念

�r 理解共射截止频率、特征频率、共基截止频率的概念

频率响应是衡量放大电路对不同频率输入信号适应能力的一项技术指标。本章首先介绍频率响应的一般概念，再介绍三极管的频率参数，然后从物理概念上定性分析单管共射放大电路的频率响应，并利用混合π型等效电路分析fL、fH与电路参数的关系，画出波特图。

3.1放大器的频率响应

在电子电路中，三极管里存在小容量的PN结电容，线路之间有寄生电容，而且在阻容耦合放大电路中，还有大容量的耦合电容和旁路电容。在前面讨论放大电路的放大倍数时，总是把输入信号当作具有合适的单一频率的正弦信号，并认为在这个频率的信号输入时，可以忽略这些电容对放大倍数的影响。实际上，当输入信号含有多种频率成分（例如，语音信号），或者输入信号的频率改变时，这些电抗元件的阻抗都要随频率的不同而改变，从而使得放大电路的放大倍数也随着输入信号的频率变化而变化。所以，当输入不同频率的正弦波信号时，电路的放大倍数便成为频率的函数，这种函数关系称为放大电路的频率响应或频率特性。

一般情况下，放大器中的电抗元件或具有电抗效应的器件，其电抗(主要是容抗)是输入信号频率的函数。因而，放大器的电压放大倍数也是频率的函数。其频率响应（Frequency Response)可用下式表示

A·u(f)=Au(f)∠��(f)（3.1）

式中，Au(f)表示电压放大倍数的幅值与频率f的关系，称为幅频特性（Amplitude Frequency�睷esponse）； ��(f)表示输出电压与输入电压的相位差与频率f的关系，称为相频特性（Phase Frequency�睷esponse）。

放大电路的频率响应可以根据考虑电容影响的等效电路来计算。也可以通过实验的办法来测定。例如对图3.1中的单级阻容耦合共射极放大电路，信号源为正弦信号发生器，对每一固定频率的输入正弦信号，测出输出电压的大小和相位，计算出对应该频率信号的电压放大倍数的幅值和相位；然后把输入正弦信号的频率从低到高依次变化，就可得到对应各种频率信号的电压放大倍数的幅值和相位。于是可以描绘出这个电路的幅频特性曲线和相频特性曲线，如图3.2所示。

图3.1单级阻容耦合共射极放大电路

前言/序言

前言

“模拟电子技术”课程是电子技术类专业的专业基础课程，使学生掌握电子学方面的基础知识。该课程的特点是元器件工作原理复杂，有许多概念较难理解，因此难学、难懂。为了帮助学生很好地掌握该课程，编者编写了本书，在编写过程中，我们注意了以下几个问题。

1. 保证基础，突出集成

作为基础课程，本书在内容上保留了必要的基础知识，以免在内容叙述上出现断层，保证了学习的连贯性；又为了进一步适应电子信息类专业发展的特点，删除了大量分立元件电路，重点突出了集成运放的使用，并且针对集成运放附有大量习题，以供参阅与练习。

2. 减少理论推导，立足应用

本书在内容方面与传统教材相比做了一些调整，对于内部原理部分按照够用的原则稍作介绍，重点介绍各类器件的实际使用，立足于应用型人才的培养模式的需求，结合电子信息类本科专业的特点，既具备一定的理论深度，又具有大量的实例，在每章的最后一节都有Multisim 10 的应用举例，借助仿真软件可以清楚地观察到电路连接或改变电路参数对电路性能的影响，有效解决了抽象理论和实践环节脱节的问题，再通过实例练习，将理论与实践连接起来，帮助学生对理论的学习和掌握。

本书各章习题数目较多，习题与教材内容紧密配合，深度适当，这样可使教师在选择习题时比较灵活，同时又可满足部分同学想多做一些习题的要求。书末附有部分习题答案要点，以供校核。

本书由刘伟静担任主编，刘增强担任副主编。其中第2章、第6章和附录由刘伟静编写，第3章由刘增强编写，第1章和第8章由王春明编写，第4章和第7章由杨宇编写，第5章由于颜儒编写。刘伟静负责全书的统稿和定稿工作。

在此，向所有关心支持和帮助本书编写出版的同志致以诚挚的敬意！

由于编者的能力和水平有限，对于书中的不足和不完善之处，恳请读者及同行给予批评指正，以便今后修订提高。

编者

2017年11月

现代电子系统的基石：信号处理与电路设计在当今信息爆炸的时代，电子技术已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到医疗设备、通信网络，无一不依赖于精密复杂的电子系统。而这些系统的核心，离不开对模拟信号的深入理解与灵活运用。本书旨在为读者构建一个扎实的模拟电子技术基础，使其能够深入理解电子世界的运行规律，为未来的电子设计与创新打下坚实根基。一、模拟信号的魅力与挑战我们所处的自然界，绝大多数信息都以模拟信号的形式存在，它们连续变化，蕴含着丰富的信息。例如，声音的振动、光线的强度、温度的变化，都是模拟信号的直观体现。然而，模拟信号的连续性和易受干扰的特性，也使得其处理和传输面临着巨大的挑战。如何精确地捕捉、放大、过滤、存储和传输这些微弱而复杂的信号，是电子技术发展过程中一个至关重要的问题。本书将从最基本的概念出发，带领读者逐步认识模拟信号的本质，理解其在不同应用场景下的特点。我们将深入探讨模拟信号的表示方法，包括时域和频域分析，以及傅里叶变换、拉普拉斯变换等强大的数学工具在信号分析中的应用。通过这些基础知识的学习，读者将能够摆脱对信号的直观感受，转而运用严谨的数学模型来理解和预测信号的行为。二、晶体管：模拟世界的“万能工匠” 晶体管，作为现代电子学的奠基石，其重要性不言而喻。它如同电子世界中的“万能工匠”，能够实现信号的放大、开关和调制等多种功能。本书将对晶体管的物理特性、工作原理以及各种重要的应用电路进行详尽的阐述。我们将从半导体材料的基本性质入手，介绍PN结的形成及其单向导电性。在此基础上，深入剖析双极性结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的结构、工作区（放大区、饱和区、截止区）和电-电特性曲线。读者将学习如何根据不同的电路需求，选择合适的晶体管类型，并对其进行精确的偏置，以使其工作在最佳状态。本书将重点讲解晶体管作为放大器的应用。我们将详细分析单级和多级放大器的电路结构、增益计算、输入输出阻抗以及频率响应。读者将学习到各种经典的放大器配置，如共射放大器、共集放大器、共基放大器，并理解它们各自的优缺点以及适用场景。此外，我们还将探讨反馈技术在放大器设计中的关键作用，包括负反馈和正反馈对放大器性能的影响，以及如何通过反馈来提高线性度、稳定增益和改善频率响应。三、运算放大器：强大的信号处理平台运算放大器（Op-amp）是模拟电子技术中最为通用和强大的集成电路之一。它是一个高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的双端输入、单端输出的差分放大器，凭借其灵活的外部电路设计，能够实现各种复杂的信号处理功能。本书将深入介绍运算放大器的内部结构，虽然本书重点在于应用，但了解其核心原理有助于更深刻的理解其行为。我们将重点讲解如何利用运算放大器构建各种基本电路，包括：反相比例器和同相比例器：实现信号的比例放大，是放大电路的基础。加法器和减法器：实现多个信号的线性组合，是信号混合和差分运算的核心。积分器和微分器：实现信号的时间积分和微分运算，是信号分析和滤波器设计的重要组成部分。比较器：将输入信号与参考电压进行比较，用于信号判别和阈值检测。有源滤波器：利用运算放大器和无源元件（电阻、电容）构建具有特定频率选择特性的滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器。读者将学习到Butterworth、Chebyshev等经典滤波器设计方法，并理解滤波器在信号去噪、频带分离等方面的关键作用。通过对这些基本运算放大器电路的学习，读者将掌握构建和分析复杂模拟系统的基本技能，并能将其应用于实际的电子产品设计中。四、信号的调理与转换：模拟世界的“美容师” 在实际的电子系统中，原始的模拟信号往往需要经过一系列的“调理”和“转换”，才能满足后续处理的需求。本书将详细介绍这些至关重要的信号调理技术。滤波器：如前所述，滤波器是抑制噪声、提取有用信号、塑造信号波形的利器。我们将深入探讨各种滤波器类型、设计准则以及在通信、音频、生物医学等领域的应用。比较器与施密特触发器：比较器用于将模拟信号转换为数字信号，而施密特触发器则通过引入迟滞效应，有效抵抗噪声干扰，提高信号的稳定性。二极管与稳压电路：二极管作为基本的电子元件，在整流、钳位、限幅等电路中发挥着重要作用。我们将讲解各种二极管的特性，并重点介绍如何设计可靠的稳压电路，以提供稳定、精确的直流电源。振荡器：振荡器是产生周期性电信号的电路，是许多电子系统（如时钟、通信载波）的核心。我们将介绍不同类型的振荡器，如RC振荡器、LC振荡器以及晶体振荡器，并分析其工作原理和性能特点。五、模拟信号的数字化：连接现实与数字世界的桥梁尽管模拟信号是信息的基础，但随着数字处理技术的飞速发展，将模拟信号转换为数字信号（ADC）并进行数字处理，再通过数字信号转换回模拟信号（DAC）已成为现代电子系统的普遍模式。本书将对模拟数字转换器（ADC）和数字模拟转换器（DAC）的基本原理和常见类型进行介绍。我们将讲解采样、量化和编码等ADC的关键过程，以及不同ADC架构（如逐次逼近型、Σ-Δ型）的工作原理和适用范围。同样，对于DAC，我们将介绍其基本构成和工作方式，以及在信号重建中的作用。虽然本书的重点在于模拟电路，但对ADC和DAC的介绍将帮助读者理解模拟电路在整个电子系统中的定位和与其他模块的交互关系。六、实践与创新：将理论付诸实践理论学习的最终目的是指导实践。本书在讲解基本概念和电路原理的同时，也注重引导读者进行实际的电路设计与分析。我们将提供丰富的实例，涵盖从简单的放大电路到复杂的信号处理系统，帮助读者理解如何在实际应用中应用所学知识。本书鼓励读者通过动手实践来加深理解。读者可以通过搭建电路模型、利用仿真软件进行模拟，以及实际焊接制作电路板，来检验理论的正确性，并发现实际应用中的潜在问题。这种实践与理论相结合的学习方式，将极大地提升读者的工程实践能力。结语模拟电子技术是现代电子工程的基石，是理解和设计各种复杂电子系统的关键。本书内容涵盖了从基本元器件到复杂信号处理电路的广泛知识，旨在为读者构建一个坚实、系统的模拟电子技术理论框架。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解模拟信号的本质，熟练掌握各种模拟电路的设计与分析方法，并为进一步深入学习数字信号处理、微电子技术、嵌入式系统等相关领域打下坚实的基础。我们相信，掌握了模拟电子技术的精髓，便能更好地驾驭和创新现代电子世界的无限可能。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，更多的是想从一个更广阔的视角去审视模拟电子技术。我并非初学者，在基础课程的学习中已经接触过一些概念，但总觉得知识点零散，缺乏系统的梳理和升华。这本书的“21世纪高等学校规划教材”的标签让我觉得它可能更侧重于前沿性，能够提供一些新的视角和方法论。我特别关注书中是否对当前模拟电路领域的一些热门方向，比如高频模拟电路、射频电路设计、低功耗模拟电路等方面有所涉及，哪怕只是概念性的介绍，也希望能让我对未来的学习方向有一个初步的了解。同时，我也非常看重教材的理论深度和数学严谨性，希望它能在满足基本概念讲解的同时，也能提供一些更深入的理论推导和数学模型，让我能够更深刻地理解其背后的原理。如果书中能引用一些最新的研究成果或者行业内的前沿技术，那就更好了，这能帮助我把握行业发展趋势，为将来的职业规划打下基础。总的来说，我期待这本书能带我跳出基础知识的舒适圈，进入一个更高层次的学习境界。

评分☆☆☆☆☆

我选择这本书，主要是出于对该领域教材权威性和前沿性的考量。“21世纪高等学校规划教材”这个定位，让我相信它一定是经过精心打磨，能够代表当前教学的最高水平。我平时对模拟电路中的一些高级课题，比如噪声分析、信号完整性、电源完整性等问题很感兴趣，也知道这些是实际工程中非常重要的环节，但往往在基础教材中很难深入涉猎。我希望这本书能够在这个方面有所突破，能够提供一些对这些高级概念的初步介绍，或者在分析复杂电路时，能够触及到这些层面。同时，我也关注教材的数学工具运用是否得当，是否能够结合一些现代的分析方法，比如矩阵分析、复频域分析等，来更有效地解决问题。另外，我希望书中能够体现出对工程实际的关注，例如在讲解过程中，能够时不时地引入一些实际应用中的挑战和解决方案，让我明白理论学习的最终目的是为了解决工程问题。如果书中能提供一些关于电路设计哲学、以及如何在复杂系统中权衡各种性能指标的指导，那将使我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的抱有很大的期望，因为我是电子信息类专业的学生，这本书的名字听起来就非常契合我的学习需求。我平时对模拟电路这块总是感觉有点吃力，公式推导的时候常常卡住，理论知识和实际电路之间的联系也理解得不够透彻。我特别希望这本书能提供清晰的逻辑脉络，从最基本的概念讲起，一步步深入，让我能够真正理解每一条公式、每一个等效电路的来源和意义。我期待书中能有大量的图示和实例，能把我课本上那些抽象的电路图和实际的元器件联系起来，让我看到理论是如何在现实世界中应用的。特别是关于一些经典电路的设计思路和分析方法，比如运算放大器的应用、滤波器的设计、振荡器的原理等等，我希望这本书能有详细且易于理解的讲解，能够帮助我打下坚实的基础，而不是仅仅停留在概念的层面。如果书中还能包含一些常用模拟集成电路的介绍和实际应用案例，那简直是锦上添花了，毕竟在未来的学习和工作中，这些都是不可或缺的知识。我一直在寻找一本能够真正解答我疑惑、提升我实力的教材，希望这本书能成为我学习路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书，首先被它的厚度吓了一跳，这说明内容应该很充实。我是一个非常注重实操的学习者，纯理论的学习对我来说很容易感到枯燥。所以我最期待的是这本书在电路设计和仿真方面的讲解。我希望它不仅仅是讲解理论，更能提供一些实际的电路设计步骤和注意事项，甚至可以包含一些在EDA工具（如Altium Designer、Multisim等）中的操作指导。例如，如何根据性能指标来选择合适的元器件，如何进行电路的参数调整，如何进行PCB布局布线，以及如何进行电路的仿真验证。如果书中能附带一些完整的电路设计项目案例，从需求分析到最终实现，每一步都讲解得清晰明了，那对我来说就是无价之宝。我常常在画完电路图后，发现仿真结果并不理想，这时候就很需要一本能指导我如何一步步优化电路，解决实际问题的书。如果这本书能在这个方面做得出色，那我一定会觉得物超所值，因为它能直接提升我的工程实践能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对我来说，就像是在茫茫学海中看到了一座灯塔。我一直以来都觉得模拟电子技术这门课，虽然重要，但却是我学习过程中的一个“硬骨头”。每次翻开课本，密密麻麻的公式和晦涩的原理就让我望而却步，常常感觉自己是被动地记忆，而非主动地理解。我渴望能够找到一本能够深入浅出、循循善诱的书。我希望这本书能够用最直观、最易懂的方式来解释那些复杂的概念，比如它能否用生动的比喻来类比电路中的电流、电压，或者用形象的图示来展示电子元件的工作原理。我希望它能引导我一步步地思考，而不是直接给出答案，让我自己去发现和理解其中的奥秘。如果书中能包含一些“为什么”的解释，解答我在学习过程中遇到的那些“为什么这个电路是这样设计的？”、“为什么这个参数会影响性能？”等疑惑，那将是对我学习最大的帮助。我期待这本书能够点燃我对模拟电子技术的兴趣，让我不再感到畏惧，而是充满探索的欲望。