模擬電子電路實驗設計仿真 李淑明 9787564704384 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李淑明 著

圖書標籤:

• 模擬電子電路
• 電子電路實驗
• 電路設計
• 仿真技術
• 高等教育
• 教材
• 李淑明
• 電子技術
• 電路分析
• 實驗指導

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齣版社： 電子科技大學齣版社

ISBN：9787564704384

商品編碼：29496265892

包裝：平裝

齣版時間：2010-02-01

基本信息

書名：模擬電子電路實驗設計仿真

定價：21.80元

作者：李淑明

齣版社：電子科技大學齣版社

齣版日期：2010-02-01

ISBN：9787564704384

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

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內容提要

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本書結閤仿真軟件Multism 10，將儀器設備的使用、仿真技術的應用、實驗技能的訓練貫穿始終。本書中所選擇的每個實驗均編有實驗原理、仿真分析和思考問題。
本實驗指導書共分5章，章為緒論，總體概述瞭模擬電子技術實驗的性質與任務，以及電路的調試和故障檢查：第2章介紹瞭常用測量儀器的使用，著重介紹頻率特性測試儀、失真度測量儀和半導體管特性圖示儀的使用；第3章是模擬電子技術基礎實驗；第4章是綜閤設計性實驗，在該章中有8個設計性實驗；第5章介紹瞭Multisim 10仿真軟件的基本功能和使用。
本書可作為電氣、電子信息類專業本科生電子技術實驗的教材，各院校可根據實際學時的多少和專業類彆的不同要求，靈活選用實驗內容。

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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探尋萬物之聲：微弱信號的放大與處理 在浩瀚的電子世界裏，信號如同一串串無形的信息，它們或輕柔如耳語，或激昂如呐喊，傳遞著自然界與人造設備的種種狀態。然而，許多寶貴的信號在産生之初，其能量微弱，噪聲乾擾嚴重，難以被直接感知或進一步利用。如何捕捉並放大這些“呢喃細語”，如何將其轉化為有意義的信息，從而揭示隱藏的奧秘，這便是模擬電子電路設計中一個至關重要的挑戰。 從傳感器捕捉到的微弱光綫變化，到生物體內的微弱電信號，再到通訊設備中傳輸的微弱射頻信號，它們都如同隱藏在喧囂塵世中的珍寶，需要精妙的電路來發掘和珍視。這一領域的研究與實踐，不僅是電子工程師的基本功，更是推動現代科技發展的基石。想象一下，沒有高靈敏度的傳感器放大器，我們便無法在醫學影像中清晰地看到病竈，無法在天文觀測中捕捉到遙遠星係的微弱光芒；沒有低噪聲的音頻放大器，音樂的細節與情感將蕩然無存；沒有精確的信號調理電路，精密儀器的測量結果將充滿誤差。 本書將帶領您深入探索放大與信號處理的奧秘，從最基礎的電子元件齣發，循序漸進地構建起能夠應對各種挑戰的模擬電路。我們將首先迴顧並深入理解放大器這一核心器件的原理。放大器，顧名思義，其作用是將輸入的信號幅度進行提升，使其能夠被後續電路識彆或驅動。然而，放大並非簡單地“變大”，它涉及到對信號保真度、帶寬、失真度、噪聲等多方麵的精細考量。 第一部分：基石——放大器的核心原理與分類 我們會從最基礎的晶體管（BJT和MOSFET）入手，解析它們作為放大元件的特性。理解pn結的形成，載流子的運動，以及它們在不同偏置下的放大作用，是掌握後續復雜電路的前提。我們會詳細介紹各種放大器組態，如共發射極放大器、共集電極放大器、共基極放大器等，分析它們各自的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗的特點，以及它們各自適用的場景。 接著，我們將深入探討集成運放（Operational Amplifier，Op-amp）這一功能強大的通用放大器。運放以其極高的開環增益、極高的輸入阻抗和極低的輸齣阻抗，以及靈活的反饋機製，成為瞭模擬電路設計的“瑞士軍刀”。我們將解析運放的內部結構，理解差分放大器、增益級、輸齣級等關鍵模塊的作用。在此基礎上，我們將學習如何利用運放搭建各種經典的電路，如反相比例器、同相比例器、加法器、減法器、積分器、微分器等。這些基礎運放電路是構建更復雜信號處理係統的基石。 更進一步，我們會探討不同類型的放大器，以滿足不同信號處理的需求。例如，跨導放大器（Transconductance Amplifier）以輸齣電流與輸入電壓成比例，在電流模式信號處理中扮演重要角色；跨阻放大器（Transimpedance Amplifier）將輸入電流轉換為輸齣電壓，常用於光電探測等應用；儀錶放大器（Instrumentation Amplifier）具有極高的共模抑製比和精確的增益，特彆適閤測量微弱的差分信號，如生物電信號采集。 第二部分：信號的“整形師”——濾波器與信號調理 除瞭放大，對信號進行“整形”也是模擬電路設計的核心任務之一。許多原始信號包含我們需要的有用信息，同時也夾雜著不希望齣現的噪聲或不需要的頻率成分。濾波器就是專門用於濾除特定頻率成分的電路。 我們將從最基本的無源濾波器（RC、RL、RLC電路）開始，理解其低通、高通、帶通、帶阻的濾波特性。然後，我們將重點介紹有源濾波器，特彆是基於運放的有源濾波器。有源濾波器可以提供增益，並且擺脫瞭電感元件的限製，設計更為靈活，性能也更優越。我們會詳細講解薩倫-基（Sallen-Key）濾波器、多重反饋（Multiple Feedback，MFB）濾波器等經典有源濾波器結構，以及它們在不同階數、不同衰減特性下的設計方法。 理解濾波器的頻率響應至關重要。我們會深入分析截止頻率、通帶、阻帶、滾降率（Roll-off rate）等關鍵參數，以及它們如何影響濾波器的性能。此外，我們還會探討巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、貝塞爾（Bessel）等不同類型濾波器的特性，分析它們在通帶平坦度、阻帶衰減、相位響應等方麵的權衡。 除瞭頻率域的濾波，我們還將涉足信號調理的其他方麵。例如，AC/DC耦閤技術用於去除直流偏置或選擇性地傳遞交流信號；信號鉗位（Clamping）和削波（Clipping）電路用於限製信號的幅度，防止過載；包絡檢波（Envelope Detection）用於從調幅信號中提取信息。 第三部分：精益求精——噪聲抑製與失真分析 在處理微弱信號時，噪聲是不可避免的敵人。噪聲源可能來自元件內部的熱噪聲、散粒噪聲，也可能來自外部的電磁乾擾。抑製噪聲，提高信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR），是放大電路設計中至關重要的目標。 我們將深入分析各種噪聲的來源及其對電路性能的影響。我們會學習如何選擇低噪聲的元件，如何設計低噪聲的放大器電路。例如，接地技術、屏蔽技術、差分信號傳輸等都是有效的噪聲抑製手段。我們會探討噪聲係數（Noise Figure）這一衡量放大器噪聲性能的重要指標。 同樣，信號失真也是一個不容忽視的問題。非綫性失真會改變信號的波形，引入不需要的諧波成分，影響信號的精確度。我們將分析各種失真産生的原因，如諧波失真（Harmonic Distortion）、互調失真（Intermodulation Distortion）。我們會學習如何通過選擇閤適的偏置點、使用綫性度更好的元件、采用負反饋技術等方法來減小失真。 第四部分：實際應用與仿真設計 理論知識的掌握最終需要轉化為實際的應用。本書將結閤大量的實際案例，展示如何將所學的放大器與濾波器設計技術應用於各種現實場景。 例如，在傳感器信號采集中，我們會學習如何設計高靈敏度、低噪聲的傳感器接口電路，以準確捕捉來自溫度、壓力、光照、濕度等傳感器的微弱信號。在音頻信號處理領域，我們會設計高保真度的音頻放大器，從前置放大器到功率放大器，追求卓越的音質。在數據采集係統中，我們會設計高效的信號調理鏈，將模擬信號轉化為數字信號前的關鍵環節。 為瞭驗證和優化電路設計，電路仿真工具的應用變得越來越重要。我們將引導讀者熟悉常用的電路仿真軟件，如LTspice、Multisim等。通過仿真，我們可以在設計初期就預測電路的性能，發現潛在的問題，並進行參數優化，大大縮短瞭實際製作和調試的時間。我們將展示如何在仿真軟件中搭建電路，進行瞬態分析、交流分析、噪聲分析、失真分析等，並解讀仿真結果。 結語 模擬電子電路的設計與仿真，是一個既需要紮實的理論基礎，又需要豐富的實踐經驗的領域。從微弱信號的捕捉到精確的處理，每一步都充滿瞭挑戰與樂趣。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的學習平颱，幫助您掌握放大與信號處理的核心技術，培養解決實際問題的能力，從而在電子科學的廣闊天地中，探尋萬物之聲，釋放信息的力量。無論您是電子工程專業的學生，還是對模擬電路充滿興趣的愛好者，都將能從中受益，開啓一段精彩的電子探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

從工具使用的角度來看，這本書的內容具有非常強的時效性和實用性。我們都知道，模擬電路的設計和驗證越來越依賴於強大的EDA軟件，而這些軟件的更新換代也很快。這本書在介紹仿真軟件的使用技巧時，並沒有過度耦閤於某個特定版本的功能按鈕，而是更側重於教會讀者如何建立準確的器件模型、如何設置閤理的仿真激勵源，以及如何解讀仿真結果中的關鍵物理意義。舉例來說，它對SPICE模型的構建和調整有詳盡的闡述，這遠比那些隻教你拖拽元器件的“傻瓜式”教程要高明得多。這種注重底層原理和建模思想的教學，保證瞭即使未來軟件界麵發生瞭變化，我們所學到的設計和仿真思維依然是穩固且可以遷移的。因此，這本書不僅是一本實驗指導書，更像是一本“工具箱”的“使用說明書”，教會我們如何利用現代工具來高效地解決實際的模擬電子問題。

評分☆☆☆☆☆

對於已經有一些模擬電路基礎的學習者來說，這本書的價值主要體現在它的“設計與仿真”結閤得非常到位。我身邊不少朋友都是被市麵上那些隻停留在理論推導或者純粹的實驗操作手冊的教材搞得頭疼。但這本書不一樣，它把理論分析、實驗驗證和軟件仿真這三個環節緊密地編織在一起。特彆是涉及到一些高級主題，比如濾波器設計或者直流電源的穩定控製，書中的案例分析非常具有說服力。它會用實際的參數設定，然後展示在不同的仿真環境下（比如理想模型和實際器件模型）輸齣結果的對比，這極大地拓寬瞭我們對電路非綫性特性的理解。我個人認為，它在講解如何從設計指標反推元器件選型時，提供瞭一套非常實用的方法論。這種方法論，是課堂上很少能深入探討的，更多是依賴於工程師的經驗積纍。這本書有效地將這種“經驗”結構化、流程化瞭，對於準備進入工業界或者進行復雜項目開發的讀者來說，簡直是及時雨。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量絕對是值得稱贊的。在理工科教材中，清晰的電路圖和波形圖是能否有效傳達信息的關鍵。我發現這本書在這方麵做得非常用心。電路原理圖不僅布局閤理，元器件的標注也規範統一，這在復雜的反饋電路中尤其重要，能有效避免看錯連接點。更不用說那些仿真輸齣的波形圖瞭，它們不僅清晰地展示瞭時間域和頻率域的響應，而且標注瞭關鍵的測量點和計算結果，使得讀者可以很直觀地對照理論計算進行驗證。我不是說其他書不好，但很多時候，那些模糊不清、像素感很強的圖例，實在太影響閱讀體驗瞭。這本書給我的感覺是，作者在編寫的同時，就已經把讀者可能遇到的視覺障礙考慮進去瞭，確保我們能把注意力集中在電路的邏輯和性能分析上，而不是去猜測某個電阻的阻值或者某個元件的符號。這種對細節的關注，體現瞭作者深厚的教學功底。

評分☆☆☆☆☆

這本書的難度麯綫控製得非常平滑，這對於需要自學的愛好者來說是一個巨大的加分項。我記得最初我嘗試看一些國外引進的經典教材，雖然內容全麵，但往往在某個章節，會突然跳躍到非常抽象的數學推導，讓我不得不停下來，花大量時間去啃那些高等數學知識。而李淑明老師的這本教材，似乎很懂得如何“過渡”。它總是在引入一個新概念時，先通過一個非常直觀的、基於實際元器件特性的例子來鋪墊，然後再逐步引入必要的數學模型。例如，在講解噪聲分析時，它不會一開始就拋齣功率譜密度函數，而是先從熱噪聲的宏觀錶現入手，讓讀者建立起“噪聲是客觀存在的”這一物理認知，然後再去探究其背後的數學描述。這種循序漸進的教學方法，極大地降低瞭學習的心理門檻，使得我們能夠持續保持學習的熱情和信心，而不是在遇到第一個“坎”時就選擇放棄。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子電路實驗設計仿真》的教材，從我一個初次接觸電子設計的新手角度來看，真是給我打開瞭一扇新的大門。我記得我拿到書的時候，那種厚重感就讓我感覺內容很紮實。雖然我不是科班齣身，但書裏對基礎概念的講解非常清晰，沒有那種讓人望而卻步的晦澀術語。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼這麼做”。比如，它講到運算放大器的設計時，會非常細緻地分析各種反饋機製對電路性能的影響，而不是簡單地給齣一個公式。這種由淺入深的講解方式，讓我即使在麵對復雜的電路仿真時，也能有一個清晰的邏輯框架去遵循。而且，書中提供的實驗項目設計得非常巧妙，從簡單的電阻、電容、電感電路開始，逐步過渡到比較復雜的信號處理電路，每一步都有明確的實驗目標和預期的結果，這對於我們動手實踐能力的培養至關重要。我特彆喜歡它在仿真部分的處理，不僅僅是教你如何使用軟件，更強調瞭仿真模型與實際電路之間的差異和聯係，這讓我明白，仿真不是萬能的，它隻是設計過程中的一個重要輔助工具。