編輯推薦
《電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材》特色:
《電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材》以“注重基礎,覆蓋全麵,內容精煉”為宗旨,在模擬電子技術部分,強調基本概念、基本原理的描述,避免復雜的數學推導過程,簡化電路的分析和計算。
在數字電子技術部分,以邏輯器件為主綫,凝練歸類知識點,按基本單元到邏輯電路再到數字係統的順序,循序漸進地介紹常用邏輯部件的功能和典型應用。
內容簡介
《電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材》以“注重基礎,覆蓋全麵,內容精煉”為宗旨,在模擬電子技術部分,強調基本概念、基本原理的描述,避免復雜的數學推導過程,簡化電路的分析和計算:在數字電子技術部分,以邏輯器件為主綫,凝練歸類知識點,按基本單元到邏輯電路再到數字係統的順序,循序漸進地介紹常用邏輯部件的功能和典型應用。
《電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材》共9章。主要內容包括常用半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器及其負反饋放大電路、集成運算放大器應用電路、直流穩壓電源、數字邏輯基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路和數字係統及其應用。每章均以“內容提要”作為一章內容的引導,以“本章小結”作為一章的結束,綱目清晰。
《電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材》可作為高等工科院校機電類、信息物理工程類、能源動力類、冶金類、材料類、交通運輸類等專業的課程教材,也可作為從事電子技術的工程技術人員和廣大電子技術愛好者的參考書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 常用半導體器件
1.1 半導體基礎知識
1.1.1 半導體材料及其導電特性
1.1.2 雜質半導體
1.1.3 PN結及其單嚮導電性
1.2 半導體二極管
1.2.1 二極管的結構與類型
1.2.2 二極管的伏安特性和主要參數
1,2.3 穩壓二極管
1.2.4 二極管應用舉例
1.3 雙極型晶體管
1.3.1 晶體管概述
1.3.2 晶體管的工作原理
1.3.3 晶體管的共射特性麯綫和工作區
1.3.4 晶體管的主要參數及溫度的影響
1.3.5 晶體管的簡化小信號模型
1.3.6 晶體管分析舉例
1.4 輔修內容
1.4.1 半導體光電器件
1.4.2 絕緣柵場效應三極管
本章小結
習題1
第2章 基本放大電路
2.1 放大電路的基本概念及性能指標
2.1.1 放大電路的作用
2.1.2 放大電路的性能指標
2.2 共射放大電路
2.2.1 基本放大電路的組成
2.2.2 共射放大電路的圖解分析法
2.2.3 共射放大電路的等效電路分析法
2.3 共集電極放大電路
2.4 多級放大電路
2.4.1 多級放大電路的耦閤方式
2.4.2 多級放大電路分析舉例
2.5 差動放大電路
2.5.1 差動放大電路概述
2.5.2 典型差動放大電路的分析
2.6 功率放大電路
2.6.1 功放電路概述
2.6.2 互補對稱功率放大電路
2.6.3 改進型OCL功率放大電路
2.7 輔修內容
2.7.1 場效應管放大電路
2.7.2 共基極放大電路分析
2.7.3 集成功率放大電路
本章小結
習題2
第3章 集成運算放大器及其負反饋電路
3.1 集成電路概述
3.2 集成運算放大器
3.2.1 集成運算放大器的基本結構
3.2.2 集成運放的電壓傳輸特性及理想運放的分析依據
3.2.3 集成運算放大器的主要技術指標
3.3 運算放大器電路中的負反饋
3.3.1 反饋的基本概念和反饋組態
3.3.2 負反饋放大電路的方框圖及一般錶達式
3.3.3 負反饋對放大電路性能影響及引入負反饋一般原則
3.4 輔修內容
3.4.1 集成運放F007簡介
3.4.2 集成運放選擇及使用
3.4.3 深度負反饋放大電路的分析
本章小結
習題3
第4章 集成運算放大器應用電路
第5章 直流穩壓電源
第6章 數字邏輯基礎
第7章 組閤邏輯電路
第8章 時序邏輯電路
第9章 數字係統及應用
前言/序言
“電子技術”是工科院校工科類專業的一門重要的技術基礎課,是研究各種電子器件、模擬電路及其應用、數字電路及其應用的課程。本書是該課程使用的配套教材,適用學時數為64~80學時。為瞭適應電子技術的飛速發展和21世紀工程技術人纔培養的需要,根據教學內容的改革和多年的教學實踐經驗,我們編寫瞭本教材。本教材具有以下特點:
(1)注重基礎,精選內容,力求少而精,以符閤教學基本要求為準;
(2)在保證電子技術傳統內容的基礎上,適當引入新概念、新器件、新技術,便於學生瞭解電子技術的新發展;
(3)重視電子器件的外部特性,力求簡化分析推導過程,重在其功能和使用方法,為學生以後學習專業課程打下基礎;
(4)加大電子集成電路的比例,簡明分析內部結構和工作原理,著重介紹集成電路的應用方法,利於學生理論聯係實際;
(5)由於內容多學時少,為解決各專業基本要求與不同專業特殊要求的矛盾,本教材在每一章的最後均設置一節輔修內容,便於教師和學生取捨;
(6)每章均以“內容提要”作為一章內容的引導,以“本章小結”作為一章的結束,綱目清晰,便於學生把握學習內容及其重點。
全書共9章。第1章常用為半導體器件,介紹構成電子電路的基本器件,如PN結、半導體二極管、三極管、場效應管的基本特性;第2章為基本放大電路,介紹基本放大電路的構成、分析方法和放大參數的計算方法;第3章為集成運算放大器及其負反饋放大電路,介紹集成運算放大器的構成及其特性,負反饋放大電路的構成及其作用;第4章為集成運算放大器的應用電路,包括運算電路、正弦波振蕩電路、電壓比較器等;第5章為直流穩壓電源,介紹直流穩壓電源的各個組成部分電路;第6章為數字邏輯基礎,介紹邏輯代數和邏輯函數及其化簡方法以及門電路;第7章為組閤邏輯電路,介紹組閤邏輯電路的特點、組閤邏輯電路的分析與設計方法、常見的中規模組閤邏輯電路及其應用;第8章為時序邏輯電路,先介紹觸發器的電路結構和邏輯功能,然後闡述時序邏輯電路的分析與設計方法,最後介紹若乾常用的中規模時序邏輯電路芯片及其應用;第9章為數字係統及其應用,分彆介紹555集成定時器組成的各種脈衝電路、半導體存儲器ROM、RAM結構和應用、可編程邏輯器件的原理及應用、A/D及D/A轉換器的工作原理及電路。每章末均有小結、習題。
通過本課程的學習,使學生掌握必備的電子技術的基本理論、基本原理和基本方法,為今後學習專業技術和從事實際操作打下紮實基礎。
本書是在總結中南大學信息科學與工程學院電工電子基礎教學與實驗中心教師多年教學實踐經驗的基礎上完成的。本書由覃愛娜、李飛任主編,羅桂娥、羅群任副主編。其中,覃愛娜負責編寫第7、8章,李飛負責編寫第6、9章,羅桂娥負責編寫第1、2章,羅群負責編寫第3、4、5章。最後,由覃愛娜統稿定稿。
本書以滿足工科類專業的需要為前提,可作為高等工科院校機電類、信息物理工程類、能源動力類、冶金類、材料類、交通運輸類等專業的技術基礎教材,也可作為高等職業技術學院的參考教材。
本書在編寫過程中,宋學瑞、陳革輝、張靜鞦、張亞鳴、劉獻如等同誌給予瞭大力支持並提齣瞭許多寶貴的意見,在此錶示誠摯的謝意。
由於編者水平有限,書中難免有不妥和錯誤之處,殷切期望讀者批評指正。
《現代通信係統原理與設計》 一、引言 在信息爆炸的時代,通信技術的發展日新月異,深刻地改變著我們的生活和工作方式。從最初的電報、電話,到如今的高速互聯網、移動通信,通信係統已經滲透到社會的每一個角落。理解現代通信係統的基本原理、掌握其關鍵技術、並具備獨立設計和優化通信係統的能力,對於從事相關領域工作的工程師、研究人員以及相關專業學生而言,顯得尤為重要。《現代通信係統原理與設計》一書應運而生,旨在為讀者提供一個係統、深入、實用的通信係統學習平颱,幫助讀者構建堅實的理論基礎,掌握前沿的設計方法,並培養解決實際問題的能力。 本書並非對已有通信技術進行簡單的羅列,而是著眼於通信係統最核心、最本質的原理,從信號的産生、傳輸、接收到信息解碼的全過程進行深入剖析。同時,本書強調理論與實踐相結閤,在講解基本原理的同時,引入瞭大量實際係統設計中的考量和挑戰,力求使讀者能夠學以緻用,真正具備設計和分析現代通信係統的能力。 二、本書結構與內容概覽 本書共分為十二章,循序漸進地引導讀者深入瞭解現代通信係統的奧秘。 第一章:通信係統概述 本章將為讀者勾勒齣通信係統的宏觀圖景。我們將從通信的定義、發展曆程齣發,介紹通信係統的基本組成部分(信源、信宿、調製器、解調器、傳輸媒質等)以及它們在整個係統中的作用。在此基礎上,我們將探討通信係統的主要分類,如模擬通信與數字通信、基帶傳輸與帶通傳輸、有綫通信與無綫通信等,並簡要介紹幾種典型的現代通信係統(如蜂窩移動通信、衛星通信、光縴通信等),為後續章節的學習打下堅實的基礎。 第二章:信號分析基礎 信號是通信係統的基本載體,對信號的深入理解是掌握通信原理的關鍵。本章將係統介紹信號的基本概念,包括信號的分類(周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等)、信號的時域和頻域錶示。我們將重點講解傅裏葉級數和傅裏葉變換,闡述它們如何將信號分解成不同頻率的成分,從而揭示信號的頻譜特性。此外,本章還將介紹信號的能量和功率計算,以及一些重要的信號函數(如單位階躍函數、衝激函數、矩形脈衝函數等),為後續的信號傳輸和處理奠定理論基礎。 第三章:信道模型與噪聲 通信信號在傳輸過程中會受到信道的衰減和噪聲的乾擾,這是影響通信係統性能的關鍵因素。本章將詳細介紹各種典型的信道模型,包括加性高斯白噪聲(AWGN)信道、衰落信道(如瑞利衰落、萊斯衰落)等,並分析它們對信號傳輸的影響。我們將深入探討噪聲的産生機製、噪聲的統計特性(如功率譜密度、概率密度函數等),以及如何量化噪聲對通信質量的影響,例如信噪比(SNR)和誤碼率(BER)等。理解信道特性和噪聲的影響,是設計魯棒通信係統的基礎。 第四章:模擬通信係統 盡管數字通信已成為主流,但模擬通信的原理仍然是理解通信係統不可或缺的一部分。本章將詳細介紹各種基本的模擬調製技術,包括調幅(AM)、調頻(FM)和調相(PM)。我們將深入分析這些調製方式的原理、頻譜特性、優缺點以及它們在實際中的應用。此外,本章還將討論模擬解調器的設計,以及模擬通信係統中抗噪聲的措施,例如調頻的抗噪聲性能優勢等。 第五章:數字基帶傳輸 數字通信是現代通信係統的核心。本章將聚焦於數字信號在無衰減、無噪聲的理想基帶信道上的傳輸。我們將介紹數字基帶信號的錶示方法,包括脈衝幅度調製(PAM)、脈衝位置調製(PPM)等。重點將放在奈奎斯特定理的推導和應用,闡述其在避免碼間串擾(ISI)方麵的作用。我們將討論各種脈衝成形濾波器(如矩形濾波器、升餘弦濾波器)的設計,以及它們對提高傳輸速率和抑製ISI的影響。 第六章:帶通數字調製 在實際通信係統中,數字信號通常需要通過帶通信道進行傳輸。本章將介紹幾種關鍵的帶通數字調製技術,包括數字幅度調製(ASK)、數字頻率調製(FSK)和數字相位調製(PSK),並進一步探討其組閤方式,如正交幅度調製(QAM)。我們將深入分析這些調製方式的原理、星座圖、頻譜效率和抗噪聲性能。此外,本章還將介紹相乾解調和非相乾解調的基本原理,以及它們在不同調製方式下的適用性。 第七章:數字信號的接收與檢測 在存在噪聲的實際信道中,接收端需要從帶有噪聲的信號中準確地恢復齣原始的數字信息。本章將深入探討最優接收器的設計,即維納濾波器和最大似然檢測器的原理。我們將分析它們在不同信噪比條件下的性能,並引入誤碼率(BER)這一關鍵性能指標。本章還將討論綫性碼和非綫性碼的概念,以及它們在提高通信係統可靠性方麵的作用。 第八章:信道編碼理論 為瞭剋服噪聲和乾擾對通信質量的影響,信道編碼技術被廣泛應用於提高通信係統的可靠性。本章將係統介紹信道編碼的基本原理,包括糾錯碼和檢錯碼。我們將重點講解兩種重要的糾錯碼:綫性分組碼(如漢明碼、循環碼)和捲積碼。通過對這些編碼方案的原理、編碼和譯碼過程的詳細闡述,讀者將能夠理解它們如何增加信號的冗餘度,從而實現對錯誤的檢測和糾正。 第九章:多路復用技術 在通信網絡中,為瞭有效地利用有限的傳輸資源,多路復用技術是必不可少的。本章將介紹幾種重要的多路復用技術,包括頻分多路復用(FDM)、時分多路復用(TDM)和碼分多路復用(CDM)。我們將深入分析它們的原理、實現方式以及在不同通信係統中的應用場景,例如在傳統的電話網絡和現代的無綫通信係統中,多路復用技術是如何被巧妙應用的。 第十章:現代通信係統實例分析 理論知識的學習需要與實際應用相結閤。本章將選取幾種典型的現代通信係統進行深入的實例分析,例如蜂窩移動通信係統(如GSM、LTE)、衛星通信係統、光縴通信係統等。我們將結閤前麵章節所學的原理,分析這些係統的核心技術、關鍵組成部分、性能指標以及麵臨的挑戰,例如在蜂窩移動通信中,我們將討論其頻率規劃、切換技術、數據傳輸的特點;在光縴通信中,我們將關注其傳輸特性、光源、探測器等。通過這些實例分析,讀者將能夠更直觀地理解通信原理在實際係統中的應用,並從中獲得設計和優化的啓發。 第十一章:通信係統的性能評估與優化 通信係統的性能評估和優化是工程設計中的重要環節。本章將係統介紹常用的通信係統性能評估指標,包括信息傳輸速率、頻譜效率、可靠性(誤碼率、誤話率)、時延等。在此基礎上,我們將討論各種優化策略,例如功率控製、均衡技術、自適應調製編碼(AMC)等,以提升通信係統的整體性能。我們將分析這些優化技術如何在不同的係統場景下發揮作用,以及它們對係統設計帶來的影響。 第十二章:未來通信技術展望 通信技術的發展永無止境。本章將對未來通信技術的發展趨勢進行展望,包括5G及 beyond(6G)的演進、人工智能在通信領域的應用、物聯網(IoT)通信、天地一體化通信網絡等。我們將探討這些新興技術將如何改變通信係統的格局,以及它們對我們生活和社會發展帶來的深遠影響。本章旨在激發讀者的思考,鼓勵讀者關注行業前沿,為未來的通信技術發展貢獻力量。 三、本書特色與讀者定位 特色: 1. 理論體係嚴謹,邏輯清晰: 本書遵循從基礎到高級、從原理到應用的邏輯順序,力求構建一個完整、嚴謹的理論體係,幫助讀者逐步掌握通信係統的核心知識。 2. 內容全麵深入,覆蓋廣泛: 涵蓋瞭現代通信係統涉及的絕大多數關鍵技術和理論,包括信號處理、信道特性、調製解調、編碼、多路復用等。 3. 注重實踐應用,貼近工程: 在講解理論的同時,融入瞭大量實際係統設計中的考量、挑戰和優化方法,力求使讀者具備將理論知識應用於實際工程問題的能力。 4. 語言生動易懂,輔以圖示: 采用清晰、準確、易於理解的語言,並配以大量的圖錶、示意圖和實例,幫助讀者更好地理解抽象的通信原理。 5. 緊跟時代步伐,展望未來: 關注通信技術的最新發展動態,並在最後展望未來技術趨勢,激發讀者的學習興趣和研究熱情。 讀者定位: 本書適用於: 高等院校電子信息工程、通信工程、自動化等相關專業的本科生和研究生。 從事通信係統設計、研發、測試、維護等工作的工程師。 對通信技術感興趣的科研人員和技術愛好者。 四、結語 《現代通信係統原理與設計》是一本旨在為讀者打開通信技術大門的鑰匙。通過對本書的學習,讀者不僅能夠建立起紮實的通信係統理論基礎,更能夠掌握分析和解決實際通信工程問題的能力。我們相信,本書將成為讀者在通信領域學習和探索的寶貴夥伴。