模拟电子电路实验设计仿真 李淑明 9787564704384 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李淑明 著

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出版社： 电子科技大学出版社

ISBN：9787564704384

商品编码：29496265892

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名：模拟电子电路实验设计仿真

定价：21.80元

作者：李淑明

出版社：电子科技大学出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787564704384

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

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内容提要

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本书结合仿真软件Multism 10，将仪器设备的使用、仿真技术的应用、实验技能的训练贯穿始终。本书中所选择的每个实验均编有实验原理、仿真分析和思考问题。
本实验指导书共分5章，章为绪论，总体概述了模拟电子技术实验的性质与任务，以及电路的调试和故障检查：第2章介绍了常用测量仪器的使用，着重介绍频率特性测试仪、失真度测量仪和半导体管特性图示仪的使用；第3章是模拟电子技术基础实验；第4章是综合设计性实验，在该章中有8个设计性实验；第5章介绍了Multisim 10仿真软件的基本功能和使用。
本书可作为电气、电子信息类专业本科生电子技术实验的教材，各院校可根据实际学时的多少和专业类别的不同要求，灵活选用实验内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探寻万物之声：微弱信号的放大与处理 在浩瀚的电子世界里，信号如同一串串无形的信息，它们或轻柔如耳语，或激昂如呐喊，传递着自然界与人造设备的种种状态。然而，许多宝贵的信号在产生之初，其能量微弱，噪声干扰严重，难以被直接感知或进一步利用。如何捕捉并放大这些“呢喃细语”，如何将其转化为有意义的信息，从而揭示隐藏的奥秘，这便是模拟电子电路设计中一个至关重要的挑战。 从传感器捕捉到的微弱光线变化，到生物体内的微弱电信号，再到通讯设备中传输的微弱射频信号，它们都如同隐藏在喧嚣尘世中的珍宝，需要精妙的电路来发掘和珍视。这一领域的研究与实践，不仅是电子工程师的基本功，更是推动现代科技发展的基石。想象一下，没有高灵敏度的传感器放大器，我们便无法在医学影像中清晰地看到病灶，无法在天文观测中捕捉到遥远星系的微弱光芒；没有低噪声的音频放大器，音乐的细节与情感将荡然无存；没有精确的信号调理电路，精密仪器的测量结果将充满误差。 本书将带领您深入探索放大与信号处理的奥秘，从最基础的电子元件出发，循序渐进地构建起能够应对各种挑战的模拟电路。我们将首先回顾并深入理解放大器这一核心器件的原理。放大器，顾名思义，其作用是将输入的信号幅度进行提升，使其能够被后续电路识别或驱动。然而，放大并非简单地“变大”，它涉及到对信号保真度、带宽、失真度、噪声等多方面的精细考量。 第一部分：基石——放大器的核心原理与分类 我们会从最基础的晶体管（BJT和MOSFET）入手，解析它们作为放大元件的特性。理解pn结的形成，载流子的运动，以及它们在不同偏置下的放大作用，是掌握后续复杂电路的前提。我们会详细介绍各种放大器组态，如共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器等，分析它们各自的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗的特点，以及它们各自适用的场景。 接着，我们将深入探讨集成运放（Operational Amplifier，Op-amp）这一功能强大的通用放大器。运放以其极高的开环增益、极高的输入阻抗和极低的输出阻抗，以及灵活的反馈机制，成为了模拟电路设计的“瑞士军刀”。我们将解析运放的内部结构，理解差分放大器、增益级、输出级等关键模块的作用。在此基础上，我们将学习如何利用运放搭建各种经典的电路，如反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器、微分器等。这些基础运放电路是构建更复杂信号处理系统的基石。 更进一步，我们会探讨不同类型的放大器，以满足不同信号处理的需求。例如，跨导放大器（Transconductance Amplifier）以输出电流与输入电压成比例，在电流模式信号处理中扮演重要角色；跨阻放大器（Transimpedance Amplifier）将输入电流转换为输出电压，常用于光电探测等应用；仪表放大器（Instrumentation Amplifier）具有极高的共模抑制比和精确的增益，特别适合测量微弱的差分信号，如生物电信号采集。 第二部分：信号的“整形师”——滤波器与信号调理 除了放大，对信号进行“整形”也是模拟电路设计的核心任务之一。许多原始信号包含我们需要的有用信息，同时也夹杂着不希望出现的噪声或不需要的频率成分。滤波器就是专门用于滤除特定频率成分的电路。 我们将从最基本的无源滤波器（RC、RL、RLC电路）开始，理解其低通、高通、带通、带阻的滤波特性。然后，我们将重点介绍有源滤波器，特别是基于运放的有源滤波器。有源滤波器可以提供增益，并且摆脱了电感元件的限制，设计更为灵活，性能也更优越。我们会详细讲解萨伦-基（Sallen-Key）滤波器、多重反馈（Multiple Feedback，MFB）滤波器等经典有源滤波器结构，以及它们在不同阶数、不同衰减特性下的设计方法。 理解滤波器的频率响应至关重要。我们会深入分析截止频率、通带、阻带、滚降率（Roll-off rate）等关键参数，以及它们如何影响滤波器的性能。此外，我们还会探讨巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等不同类型滤波器的特性，分析它们在通带平坦度、阻带衰减、相位响应等方面的权衡。 除了频率域的滤波，我们还将涉足信号调理的其他方面。例如，AC/DC耦合技术用于去除直流偏置或选择性地传递交流信号；信号钳位（Clamping）和削波（Clipping）电路用于限制信号的幅度，防止过载；包络检波（Envelope Detection）用于从调幅信号中提取信息。 第三部分：精益求精——噪声抑制与失真分析 在处理微弱信号时，噪声是不可避免的敌人。噪声源可能来自元件内部的热噪声、散粒噪声，也可能来自外部的电磁干扰。抑制噪声，提高信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR），是放大电路设计中至关重要的目标。 我们将深入分析各种噪声的来源及其对电路性能的影响。我们会学习如何选择低噪声的元件，如何设计低噪声的放大器电路。例如，接地技术、屏蔽技术、差分信号传输等都是有效的噪声抑制手段。我们会探讨噪声系数（Noise Figure）这一衡量放大器噪声性能的重要指标。 同样，信号失真也是一个不容忽视的问题。非线性失真会改变信号的波形，引入不需要的谐波成分，影响信号的精确度。我们将分析各种失真产生的原因，如谐波失真（Harmonic Distortion）、互调失真（Intermodulation Distortion）。我们会学习如何通过选择合适的偏置点、使用线性度更好的元件、采用负反馈技术等方法来减小失真。 第四部分：实际应用与仿真设计 理论知识的掌握最终需要转化为实际的应用。本书将结合大量的实际案例，展示如何将所学的放大器与滤波器设计技术应用于各种现实场景。 例如，在传感器信号采集中，我们会学习如何设计高灵敏度、低噪声的传感器接口电路，以准确捕捉来自温度、压力、光照、湿度等传感器的微弱信号。在音频信号处理领域，我们会设计高保真度的音频放大器，从前置放大器到功率放大器，追求卓越的音质。在数据采集系统中，我们会设计高效的信号调理链，将模拟信号转化为数字信号前的关键环节。 为了验证和优化电路设计，电路仿真工具的应用变得越来越重要。我们将引导读者熟悉常用的电路仿真软件，如LTspice、Multisim等。通过仿真，我们可以在设计初期就预测电路的性能，发现潜在的问题，并进行参数优化，大大缩短了实际制作和调试的时间。我们将展示如何在仿真软件中搭建电路，进行瞬态分析、交流分析、噪声分析、失真分析等，并解读仿真结果。 结语 模拟电子电路的设计与仿真，是一个既需要扎实的理论基础，又需要丰富的实践经验的领域。从微弱信号的捕捉到精确的处理，每一步都充满了挑战与乐趣。本书旨在为读者提供一个全面而深入的学习平台，帮助您掌握放大与信号处理的核心技术，培养解决实际问题的能力，从而在电子科学的广阔天地中，探寻万物之声，释放信息的力量。无论您是电子工程专业的学生，还是对模拟电路充满兴趣的爱好者，都将能从中受益，开启一段精彩的电子探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

从工具使用的角度来看，这本书的内容具有非常强的时效性和实用性。我们都知道，模拟电路的设计和验证越来越依赖于强大的EDA软件，而这些软件的更新换代也很快。这本书在介绍仿真软件的使用技巧时，并没有过度耦合于某个特定版本的功能按钮，而是更侧重于教会读者如何建立准确的器件模型、如何设置合理的仿真激励源，以及如何解读仿真结果中的关键物理意义。举例来说，它对SPICE模型的构建和调整有详尽的阐述，这远比那些只教你拖拽元器件的“傻瓜式”教程要高明得多。这种注重底层原理和建模思想的教学，保证了即使未来软件界面发生了变化，我们所学到的设计和仿真思维依然是稳固且可以迁移的。因此，这本书不仅是一本实验指导书，更像是一本“工具箱”的“使用说明书”，教会我们如何利用现代工具来高效地解决实际的模拟电子问题。

评分☆☆☆☆☆

对于已经有一些模拟电路基础的学习者来说，这本书的价值主要体现在它的“设计与仿真”结合得非常到位。我身边不少朋友都是被市面上那些只停留在理论推导或者纯粹的实验操作手册的教材搞得头疼。但这本书不一样，它把理论分析、实验验证和软件仿真这三个环节紧密地编织在一起。特别是涉及到一些高级主题，比如滤波器设计或者直流电源的稳定控制，书中的案例分析非常具有说服力。它会用实际的参数设定，然后展示在不同的仿真环境下（比如理想模型和实际器件模型）输出结果的对比，这极大地拓宽了我们对电路非线性特性的理解。我个人认为，它在讲解如何从设计指标反推元器件选型时，提供了一套非常实用的方法论。这种方法论，是课堂上很少能深入探讨的，更多是依赖于工程师的经验积累。这本书有效地将这种“经验”结构化、流程化了，对于准备进入工业界或者进行复杂项目开发的读者来说，简直是及时雨。

评分☆☆☆☆☆

这本《模拟电子电路实验设计仿真》的教材，从我一个初次接触电子设计的新手角度来看，真是给我打开了一扇新的大门。我记得我拿到书的时候，那种厚重感就让我感觉内容很扎实。虽然我不是科班出身，但书里对基础概念的讲解非常清晰，没有那种让人望而却步的晦涩术语。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。比如，它讲到运算放大器的设计时，会非常细致地分析各种反馈机制对电路性能的影响，而不是简单地给出一个公式。这种由浅入深的讲解方式，让我即使在面对复杂的电路仿真时，也能有一个清晰的逻辑框架去遵循。而且，书中提供的实验项目设计得非常巧妙，从简单的电阻、电容、电感电路开始，逐步过渡到比较复杂的信号处理电路，每一步都有明确的实验目标和预期的结果，这对于我们动手实践能力的培养至关重要。我特别喜欢它在仿真部分的处理，不仅仅是教你如何使用软件，更强调了仿真模型与实际电路之间的差异和联系，这让我明白，仿真不是万能的，它只是设计过程中的一个重要辅助工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的难度曲线控制得非常平滑，这对于需要自学的爱好者来说是一个巨大的加分项。我记得最初我尝试看一些国外引进的经典教材，虽然内容全面，但往往在某个章节，会突然跳跃到非常抽象的数学推导，让我不得不停下来，花大量时间去啃那些高等数学知识。而李淑明老师的这本教材，似乎很懂得如何“过渡”。它总是在引入一个新概念时，先通过一个非常直观的、基于实际元器件特性的例子来铺垫，然后再逐步引入必要的数学模型。例如，在讲解噪声分析时，它不会一开始就抛出功率谱密度函数，而是先从热噪声的宏观表现入手，让读者建立起“噪声是客观存在的”这一物理认知，然后再去探究其背后的数学描述。这种循序渐进的教学方法，极大地降低了学习的心理门槛，使得我们能够持续保持学习的热情和信心，而不是在遇到第一个“坎”时就选择放弃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量绝对是值得称赞的。在理工科教材中，清晰的电路图和波形图是能否有效传达信息的关键。我发现这本书在这方面做得非常用心。电路原理图不仅布局合理，元器件的标注也规范统一，这在复杂的反馈电路中尤其重要，能有效避免看错连接点。更不用说那些仿真输出的波形图了，它们不仅清晰地展示了时间域和频率域的响应，而且标注了关键的测量点和计算结果，使得读者可以很直观地对照理论计算进行验证。我不是说其他书不好，但很多时候，那些模糊不清、像素感很强的图例，实在太影响阅读体验了。这本书给我的感觉是，作者在编写的同时，就已经把读者可能遇到的视觉障碍考虑进去了，确保我们能把注意力集中在电路的逻辑和性能分析上，而不是去猜测某个电阻的阻值或者某个元件的符号。这种对细节的关注，体现了作者深厚的教学功底。