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曾令琴 编

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• 模拟电路
• 电子技术
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• 电子工程
• 仿真
• 元器件
• 信号处理
• 电路设计
• 高等教育

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121091650

版次：1

商品编码：10311035

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-07-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：355000

内容简介

本教材按单元划分：第1单元半导体器件，主要介绍电子技术中常用的半导体器件及其应用；第2单元放大电路，以三种基本组态的放大电路为基础，先后介绍低频、小信号放大电路的组成、工作原理及其分析过程以及放大电路的频率响应等知识及其应用；第3单元集成运算放大器，以其基本组成引入差动放大电路、反馈的概念及功放电路，介绍了集成运算放大器的性能指标、理想化条件及传输特性；第4单元集成运算放大器的应用，以IC技术引入教学内容，重点介绍线性应用的运算电路和信号处理电路以及非线性应用的比较器、振荡器等知识和应用；第5单元直流稳压电源，以稳压电路的基本环节引入各部分相关内容，突出介绍了三端集成稳压器的应用及其使用注意事项；第6单元模拟电子技术应用与实践，结合课程应用实际的需求，首先详细介绍了各种常用电子线路元器件的型号、作用、选择及检测，强调了培养学生的实际操作能力，充分考虑到培养学生应用能力的循序渐进过程，其次给出三个课程设计题目，这些题目均涵盖了模拟电子技术综合应用的知识和能力，具有一定的应用性、实用性和创新性培养价值。
本教材为应用型人才培养的本科电类各专业教材，也适用于相关工程技术人员。

目录

第1单元 常用半导体器件
任务导入
理论知识
1.1 半导体基础知识
1.2 半导体二极管
1.3 双极型半导体三极管
1.4 单极型半导体三极管（FET）
1.5 晶闸管（SCR）
第2单元 低频小信号放大电路
任务导入
理论知识
2.1 小信号单级放大电路的基本组态
2.2 共射组态的单级放大电路
2.3 共集电极组态的单级放大电路
2.4 共基极组态的单级放大电路
2.5 三种组态放大电路性能比较
2.6 单极型管的单级放大电路
2.7 多级放大电路
2.8 放大电路的频率响应
第3单元 集成运算放大器
任务导入
理论知识
3.1 集成运算放大器概述
3.2 差动放大电路
3.3 复合管放大电路
3.4 功率放大电路
3.5 放大电路的负反馈
3.6 集成运算放大器及其理想电路模型
第4单元 集成运算放大器的应用
任务导入
理论知识
4.1 集成运放的运算应用电路
4.2 集成运算放大器在信号处理方面的应用
4.3 集成运算放大器的非线性应用
4.4 集成运算放大器的选择、使用和保护
第5单元 直流稳压电源
任务导入
理论知识
5.1 小功率整流滤波电路
5.2 稳压电路
5.3 集成稳压器
第6单元 模拟电子技术应用与实践
任务导入
6.1 电子技术基本技能综合训练
6.2 水温控制系统设计
6.3 函数信号发生器的设计
6.4 简易电子琴的设计
参考文献

精彩书摘

第3单元 集成运算放大器
3.4 功率放大电路
集成运算放大器的输出级又称功率放大级，要求有较小的输出电阻以提高带负载能力，通常采用电压跟随器或互补的电压跟随器组成，一般由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的较大输出电压或电流，目的是降低输出电阻，提高带负载能力。
实际电子技术应用中，当线路中负载为喇叭、记录仪表、继电器或伺服电动机等设备时，就要求它能为负载提供足够大的交流功率，以带得动负载。通常把这种电子线路的输出级称为功率放大电路，简称“功放”。功放电路中的晶体管称为功率放大管，简称“功放管”。功放广泛用于各种电子设备、音响设备、通信及自控系统中。
3.4.1 功率放大器的分类
1.按放大器工作状态分类
功率放大器按工作状态一般可分为以下几种。
（1）甲类放大器：这种功放的工作原理是输出器件晶体管始终工作在传输特性曲线的线性部分，在输入信号的整个周期内输出器件始终有电流连续流动，这种功放失真小，但效率低，约为50％，功率损耗大，一般应用在家庭的高档机较多。
（2）乙类放大器：两只晶体管交替工作，每只晶体管在信号的半个周期内导通，另半个周期内截止。该机效率较高，约为78％，但缺点是容易产生交越失真（两只晶体管分别导通时发生的失真）。
（3）甲乙类放大器：兼有甲类放大器音质好和乙类放大器效率高的优点，被广泛应用于家庭、专业、汽车音响系统中。

前言/序言

《数字信号处理基础与应用》 内容概要： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字信号处理（DSP）理论与实践的导引。从最基本的离散时间信号和系统概念出发，逐步展开到傅里叶变换、Z变换等核心理论，再深入到数字滤波器设计、功率谱估计、自适应滤波器等高级主题。全书理论讲解清晰透彻，辅以大量的实例和仿真分析，力求让读者不仅理解抽象的数学模型，更能掌握实际应用中的技巧。 第一部分：基础理论 第一章：离散时间信号与系统 1.1 离散时间信号的表示与分类： 介绍离散时间信号的定义、表示方法（如序列、向量）以及其基本分类，包括奇信号与偶信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。深入讨论单位脉冲信号 $delta[n]$ 和单位阶跃信号 $u[n]$ 的性质及其在信号分析中的重要性。 1.2 离散时间系统的基本性质： 阐述离散时间系统的基本概念，包括输入、输出、状态等。详细介绍系统的核心性质：线性（LTI）、时不变（LTI）、因果性（Causality）和稳定性（Stability）。通过实例分析，帮助读者理解如何判断一个系统是否具备这些性质。 1.3 卷积运算： 深入讲解离散时间系统的卷积（Convolution）运算，这是LTI系统分析的基石。详细介绍卷积的定义、计算方法（包括直接求和法和图解法），并强调卷积在描述LTI系统输出与输入之间关系中的核心作用。 1.4 LTI系统的系统函数： 引入系统函数（System Function）的概念，定义为输出信号的Z变换与输入信号Z变换的比值。系统函数是描述LTI系统频率响应和动态特性的关键工具，为后续的滤波器设计奠定基础。 第二章：傅里叶变换与频谱分析 2.1 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 介绍DTFT的定义及其在分析连续时间信号在离散时间域上的频率成分。推导DTFT的性质，如线性、时移、频移、积分（求和）和调制特性。通过傅里叶级数和傅里叶变换的联系，加深对频率域分析的理解。 2.2 离散傅里叶变换（DFT）： 阐述DFT的定义、采样过程以及它与DTFT的关系。重点介绍DFT的计算复杂性，并引出快速傅里叶变换（FFT）的必要性。详细介绍DFT的性质，如周期性、对称性、线性、时移、频移、循环卷积等。 2.3 快速傅里叶变换（FFT）： 详细介绍FFT算法的原理，包括蝶形运算和按时间抽取的FFT（DIT-FFT）以及按频率抽取的FFT（DIF-FFT）。通过算法流程图和伪代码，演示FFT的实现过程。强调FFT在实际应用中极大地降低了计算复杂度，是数字信号处理领域的一项革命性技术。 2.4 功率谱估计： 介绍功率谱密度（PSD）的概念，它描述了信号的功率在频率上的分布。讲解直接法（周期图法）和间接法（基于自相关函数的BT法）的功率谱估计方法，并分析它们的优缺点。讨论窗函数在周期图法中的作用，如汉宁窗、海明窗等，以降低频谱泄漏。 第三章：Z变换 3.1 Z变换的定义与性质： 详细介绍Z变换的定义、收敛域（ROC）的概念。推导Z变换的各种性质，如线性、时移、尺度变换、微分、积分（求和）等。重点分析Z变换在处理离散时间信号和系统时的强大功能。 3.2 逆Z变换： 介绍计算逆Z变换的方法，包括部分分式展开法、留数法和幂级数展开法。通过具体实例，演示如何根据Z变换及其收敛域来唯一确定原始信号。 3.3 系统函数与系统零极点： 进一步分析系统函数与Z变换的关系。引入零点（Zeros）和极点（Poles）的概念，并说明它们在决定系统频率响应、稳定性和因果性方面的关键作用。通过零极点图，直观地展现系统的动态特性。 3.4 LTI系统的分析与稳定性： 利用Z变换分析LTI系统的稳定性。详细阐述因果稳定LTI系统其系统函数的所有极点必须位于单位圆内。通过零极点位置与系统特性的关系，为滤波器设计提供理论依据。 第二部分：数字滤波器设计 第四章：无限冲激响应（IIR）滤波器设计 4.1 IIR滤波器的基本概念： 介绍IIR滤波器的特点，即其冲激响应是无限长的。阐述IIR滤波器能够用较低的阶数实现陡峭的过渡带，但可能存在相位失真。 4.2 模拟滤波器原型： 介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev Type I and Type II）和椭圆（Elliptic）等经典模拟滤波器原型。详细讲解它们的设计原则、幅频响应和相频响应特性，以及各自的优缺点。 4.3 从模拟滤波器到数字滤波器（双线性变换法）： 详细介绍双线性变换（Bilinear Transform）法，这是将模拟滤波器原型转化为数字IIR滤波器的常用方法。推导双线性变换的公式，并说明它如何保持滤波器的稳定性。 4.4 直接IIR滤波器设计： 介绍无需原型即可直接设计的IIR滤波器方法，例如Delta-Sigma调制器和最小均方误差设计法。 4.5 IIR滤波器结构： 讨论IIR滤波器的不同实现结构，包括直接形式（Direct Form I and II）、级联形式（Cascade Form）和并联形式（Parallel Form）。分析不同结构在计算量、稳定性和量化误差等方面的差异。 第五章：有限冲激响应（FIR）滤波器设计 5.1 FIR滤波器的基本概念： 介绍FIR滤波器的特点，即其冲激响应是有限长的。强调FIR滤波器可以设计出线性相位响应，避免相位失真，但通常需要更高的阶数来实现相同的频率选择性。 5.2 线性相位FIR滤波器： 详细分析线性相位FIR滤波器的对称性条件，包括偶数长度和奇数长度的两种类型。推导其系数之间的对称关系，并说明线性相位在语音、图像处理等应用中的重要性。 5.3 FIR滤波器设计方法（窗函数法）： 介绍基于窗函数法的FIR滤波器设计。讲解常用窗函数（如矩形窗、三角形窗、汉宁窗、海明窗、巴lett窗、凯泽窗等）的频谱特性，以及它们对滤波器性能的影响。阐述如何根据所需的频率响应和窗函数来确定滤波器阶数和系数。 5.4 FIR滤波器设计方法（频率采样法）： 介绍频率采样法。它通过直接指定滤波器在离散频率点上的幅度和相位响应来设计滤波器。 5.5 FIR滤波器设计方法（最优逼近法 - 凯泽窗和Parks-McClellan算法）： 深入介绍Parks-McClellan（Remez）算法，这是一种基于交换算法的最优逼近设计方法，可以设计出在特定频率范围内最优的（等波纹）FIR滤波器。详细讲解算法的原理、迭代过程和终止条件。 第三部分：高级主题与应用 第六章：多速率信号处理 6.1 采样率变换（抽取与插值）： 详细介绍信号采样率的变换，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。解释抽取和插值过程中可能出现的混叠（Aliasing）和走样（Jaggies）问题，以及如何通过抗混叠滤波器和插值滤波器来解决。 6.2 多速率滤波器组： 介绍多速率滤波器组（Filter Banks），如QMF（Quadrature Mirror Filter）和MWT（Maximal Overlap Wavelet Transform）。阐述其在信号的分解与重构、特征提取等方面的应用。 6.3 应用实例： 介绍多速率信号处理在音频压缩（如MP3）、图像处理（如JPEG2000）和通信系统（如软件无线电）中的具体应用。 第七章：自适应滤波 7.1 自适应滤波器的基本原理： 介绍自适应滤波器（Adaptive Filter）的概念，即滤波器的系数能够根据输入信号的统计特性自动调整。强调自适应滤波器在时变环境下的鲁棒性。 7.2 最小均方（LMS）算法： 详细介绍LMS算法，这是最常用和最简单的自适应滤波算法之一。推导LMS算法的更新公式，并分析其收敛速度、步长选择和性能。 7.3 递归最小二乘（RLS）算法： 介绍RLS算法，它比LMS算法具有更快的收敛速度，但计算量也更大。推导RLS算法的更新方程，并讨论其在特定应用中的优势。 7.4 自适应滤波器的应用： 介绍自适应滤波器在噪声消除（Noise Cancellation）、回声消除（Echo Cancellation）、均衡（Equalization）、预测（Prediction）和模式识别等领域的广泛应用。 第八章：相关性分析与应用 8.1 自相关函数与互相关函数： 详细介绍自相关函数（Autocorrelation Function）和互相关函数（Crosscorrelation Function）的定义、性质及其在信号分析中的作用。 8.2 相关性在信号检测中的应用： 阐述如何利用相关性来检测已知信号在噪声背景下的存在，以及如何进行时间延迟估计。 8.3 相关性在系统辨识中的应用： 探讨如何通过互相关函数来估计系统的冲激响应。 8.4 应用实例： 介绍相关性在雷达、声纳、通信同步和传感器网络中的应用。 附录： 傅里叶变换速查表 Z变换速查表 常用窗函数列表 MATLAB/Python DSP工具箱简介 本书特色： 理论与实践紧密结合： 在讲解抽象概念的同时，提供大量的MATLAB/Python仿真示例，帮助读者直观理解理论，并掌握实际操作技能。 循序渐进的教学设计： 内容由浅入深，从基础概念到高级应用，适合不同层次的读者。 丰富的应用案例： 涵盖通信、音频、图像、控制等多个领域的典型应用，展示DSP的强大生命力。 严谨的数学推导： 确保理论的严谨性，同时辅以清晰的解释，降低理解难度。 面向工程应用的导向： 强调算法的实际实现和性能考量，为读者在工程实践中遇到的问题提供指导。 本书是学习数字信号处理的理想教材，无论您是计算机科学、电子工程、通信工程等相关专业的学生，还是希望提升DSP技能的在职工程师，都将从中获益匪浅。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解数字信号处理的原理，并能独立设计和实现各种DSP系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《模拟电子技术》，我是一名对电子技术充满好奇的业余爱好者，怀揣着能亲手搭建一些有趣电路的梦想，我选择了这本书。拿到书的那一刻，厚实的纸张和清晰的排版就给了我一种踏实感，仿佛预示着一次充实的学习之旅。我迫不及待地翻开了第一章，就被作者对基础概念的深入浅出讲解所吸引。他没有上来就抛出晦涩的公式和图表，而是从最基本的电荷、电压、电流的概念讲起，用生动的类比，比如水流、水压来解释这些抽象的概念，让我这个初学者也能轻松理解。紧接着，对于电阻、电容、电感这三大基本元件的讲解，也让我印象深刻。作者详细阐述了它们的物理特性、工作原理，以及在电路中扮演的角色，甚至还提及了不同类型元件的细微差别和选择依据。其中关于电阻分压和串并联电路的章节，我反复看了几遍，直到能够熟练地分析和计算，这让我对电路的基本构成有了初步的认知，也为后续更复杂的电路学习打下了坚实的基础。总而言之，这本书的开头部分，对我这样零基础的读者来说，无疑是一个非常友好的引入口，它成功地激发了我进一步探索模拟电子世界的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对电子产品有着浓厚兴趣的普通消费者，我一直希望能够更深入地了解那些组成我日常生活中电子设备的核心部件。《模拟电子技术》这本书，以一种非常易于理解的方式，为我揭开了模拟电子世界的神秘面纱。它没有使用过多专业术语，而是用通俗易懂的语言，解释了收音机、功放、传感器等常见电子设备的工作原理。我了解到，原来我们听到的美妙音乐，是通过一个个电阻、电容、晶体管等元件组合而成的放大电路传递过来的，而那些神奇的传感器，能够将光、声、温度等物理信号转化为可被电子设备识别的电信号，这让我感到非常惊叹。书中关于“声音的传递”和“光的感应”等章节，用生动的图文结合的方式，将抽象的电子原理具象化，让我仿佛置身于一个充满创意的电子实验室。这本书让我对身边的电子产品有了全新的认识，也激发了我探索更多科技奥秘的兴趣，让我觉得，了解这些“幕后英雄”，是一件非常有意思的事情。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子行业的初级技术员，工作中经常会接触到各种模拟电路的维修和调试。我一直觉得自己在理论知识上有所欠缺，尤其是对于一些复杂的模拟电路，往往只能凭经验进行判断，效率不高。《模拟电子技术》这本书，恰好弥补了我的这一不足。它并没有过分强调理论的深度，而是更注重实际应用中的技巧和方法。例如，在关于信号源和负载的章节中，作者详细讲解了不同信号源的内阻和输出特性，以及负载对电路性能的影响，这对我理解信号传输过程中的损耗和失真很有帮助。书中还提供了大量的故障分析案例，结合电路图，分析了不同元器件损坏可能导致的现象，以及相应的检测和排除方法。这一点对我来说非常实用，我可以在日常工作中对照书中的案例，更快地定位问题。此外，书中关于示波器、万用表等常用测量仪器的使用技巧，也给了我很多启发，让我能够更精准地测量和分析电路参数。这本书更像是一本实用的“工具书”，能够帮助我在实际工作中解决遇到的难题。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统性地梳理模拟电子技术知识体系的书籍，而《模拟电子技术》的出版，无疑满足了我的这一需求。作为一名在电子设计领域摸爬滚打多年的工程师，我深知理论与实践相结合的重要性。这本书在理论深度上毫不含糊，对于晶体管、运算放大器等核心器件的工作原理，都进行了详尽的推导和分析，并且配以大量的实际电路图例，让我能够将抽象的理论知识与具体的工程应用联系起来。尤其让我感到惊喜的是，书中对于不同应用场景下元件选型和电路设计的考量，作者给出了非常细致的指导，例如在音频放大电路设计中，如何权衡噪声、失真和功率等因素，以及如何根据具体的应用需求选择合适的晶体管和偏置方式。此外，书中还穿插了许多经典电路的分析，例如差分放大器、多级放大器等，通过对这些经典电路的剖析，我能够深刻理解不同拓扑结构带来的性能优势和局限性。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导，它教会我如何从更宏观的层面去理解和设计模拟电路。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在备考相关专业研究生的学生，因此对于《模拟电子技术》这本书的需求，更多地集中在能够帮助我巩固课堂知识、提升解题能力方面。翻阅这本书，我首先被它严谨的数学推导和清晰的逻辑结构所吸引。书中对于每个概念的引入，都伴随着必要的数学公式和定理的证明，这对于理解模拟电路的内在规律至关重要。例如，在讲解滤波器设计时，作者详细阐述了巴特沃斯、切比雪夫等不同类型滤波器的数学模型和设计公式，并提供了计算实例，让我能够快速掌握滤波器设计的关键步骤。我尤其喜欢书中关于噪声分析和抑制的部分，这在很多教科书中都被一笔带过，但对于实际电路设计却至关重要。作者从噪声的来源、特性，到各种抑制噪声的方法，都进行了深入的讲解，这对于我今后从事低噪声电路设计工作将大有裨益。此外，书中大量的例题和习题，涵盖了从基本概念到复杂电路分析的各个方面，对我进行考前复习和模拟测试起到了极大的帮助。