模拟电路原理、设计及应用/全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材

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王鲁云,于海霞,李美花,许少娟 著
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  • 模拟电路
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出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302472469
版次:1
商品编码:12238204
包装:平装
丛书名: 全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材
开本:16开
出版时间:2017-08-01
用纸:胶版纸
页数:322
字数:525000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

“模拟电路”是从事电子科学与技术、信息与通讯工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等领域工作的工程技术人员,在学习电路应用与设计时的一门重要基础课。本书是在全体编者总结长期从事模拟电路理论及实践教学经验、并对之前参加编写的《模拟电路分析与设计》教材进行充分总结基础上进行再次改编而成的。
为了适应工程型人才培养的特点,以及让模拟电路充分发挥出专业基础教学的重要功能,本书十分重视把先修课程“电路分析”中的许多重要概念和分析方法,以具体工程问题运用实例的形式在模拟电路的分析中加以强化和展示,使读者在对模拟电路有更好认识理解的同时,还能够更加透彻灵活理解和运用电路分析理论、提高在更一般的电子工程领域中电路分析的能力。结合以上所述,本书主要具有以下方面特点。
1. 弱化半导体物理方面的介绍,强化理解如何基于非线性器件实现信号放大的一般原理和基本概念。
2. 在关于BJT管放大电路介绍中,与一般教学策略不同,本书先通过对BJT管的基本特性和静态参数及参数波动区间分析的学习,然后再介绍信号的耦合和响应的分析方法。先从读者较为熟悉的直流分析入手帮助加深理解BJT特性,通过分析电路参数的波动区间为动态分析铺垫基础,最后再从基于信号偶合输入和偶合输出可能的几种方法上,对其交流特性进行分析,此种教学方法在实践中取得了较好的效果。
3. 注意更多地引入如何进行放大电路参数设计方面的介绍,弥补许多教材在此方面的相对不足。
4. 较充分地兼顾工程型教学层面中研究能力相对偏弱的特点,在课后习题的设计编排上,注意尽可能将问题以各种大类进行分类,通过对各种大类问题采取概念、判断、分析和计算这样的问题分解过程,先帮助解决怎么分析问题,然后再帮助怎么计算,循序渐进地引导学生逐步深入掌握解题方法。
5. 培养良好的阅读习惯和能力是学生学习能力培养的重要手段和体现。为了较好地适应工程型教学层面学生阅读和自学能力培养的需要,本书在语言风格上力争做到描述细致、通俗易懂,在涉猎的知识面上以能够构成适应工程需求的、基本的模拟电路知识体系框架为限,而不对问题进行更多和更深入的探讨,以保证对于一般读者的可读性。

内容简介

本书是以工程型人才培养为目标,注重模拟电路基本原理和应用方法学习的一本基础性教材。全书以实现信号放大为核心内容,围绕与信号放大相关联的各种问题开展研究,内容涉及半导体基本原理,二极管、三极管、场效应管的特性及电路分析与设计,以及在放大电路系统层面下的反馈技术、集成运放应用技术、信号产生和处理电路及电源技术等各环节。
通过本书的学习,读者可以系统地掌握低频电子线路知识体系,为后续的电子线路系统的学习奠定扎实的基础。

目录

第1章绪论
1.1电信号与电子系统
1.1.1信号与电信号
1.1.2模拟信号及获得方法
1.1.3数字信号及获得方法
1.1.4一般电子系统的构成
1.1.5模拟电子技术的发展现状与趋势
1.1.6习题
1.2模拟电路课程的特点及学习方法
1.2.1模拟电路课程的特点
1.2.2模拟电路的学习特点
1.2.3理论与实践的关系
1.2.4习题
1.3Multisim 10仿真软件简介
第2章半导体二极管及其基本电路
2.1半导体基本知识
2.1.1半导体材料
2.1.2P型和N型半导体
2.1.3PN结及单向导电性
2.1.4PN结的电容效应
2.1.5习题
2.2半导体二极管特性及其等效模型
2.2.1半导体二极管的构成及分类
2.2.2二极管的伏安特性
2.2.3二极管的等效模型
2.2.4二极管的主要参数
2.3二极管电路的分析、应用及设计
2.3.1静态激励电压下的二极管电路分析
2.3.2动态大信号激励电压下的二极管电路分析
2.3.3二极管电路中微变信号的分析
2.3.4二极管电路的图解分析法
2.3.5习题
2.4稳压二极管及应用设计
2.4.1稳压二极管介绍
2.4.2稳压二极管电路的应用及设计
2.4.3习题
2.5其他类型二极管及电路的应用
2.5.1发光二极管
2.5.2变容二极管
2.5.3肖特基二极管
2.5.4光电二极管
本章小结
第3章双极结型晶体管原理及放大电路
3.1BJT基础知识及工作原理
3.1.1BJT的结构及分类
3.1.2BJT的电流放大原理及电极间电压、电流关系
3.1.3习题
3.2BJT的基本工作状态和参数
3.2.1BJT的基本电路形态及作用
3.2.2BJT的三种工作状态及电路模型
3.2.3BJT开关状态的运用
3.2.4BJT电路静态参数的分析计算
3.2.5BJT的特性曲线
3.2.6BJT的主要参数
3.2.7习题
3.3放大电路概述
3.3.1放大电路基本概念
3.3.2放大电路的主要技术指标
3.3.3交流小信号放大电路工作的基本原理
3.3.4放大电路的组态
3.3.5习题
3.4共射极放大电路
3.4.1共射极放大电路的组成及原理
3.4.2共发射极放大电路的静态分析
3.4.3共发射极放大电路的动态分析
3.4.4共发射极放大电路的图解分析
3.4.5习题
3.5共集电极与共基极放大电路
3.5.1共集电极放大电路
3.5.2共基极放大电路
3.5.3放大电路三种组态特性的比较
3.5.4习题
3.6多级放大电路
3.6.1多级放大电路的级间耦合方式
3.6.2组合放大电路
3.6.3多级放大电路的设计
3.7放大电路的频率特性
3.7.1频率特性概述
3.7.2单时间常数RC电路的频率响应
3.7.3共射极放大电路的低频响应分析
3.7.4共射极放大电路的高频响应分析
3.7.5习题
本章小结
第4章场效应管及其放大电路
4.1金属�惭趸�物�舶氲继宄⌒в�管
4.1.1N沟道增强型MOSFET
4.1.2N沟道耗尽型MOSFET
4.1.3P沟道增强型MOSFET和耗尽型MOSFET
4.1.4MOSFET的主要参数
4.1.5习题
4.2结型场效应管
4.2.1N沟道结型FET
4.2.2P沟道结型FET
4.2.3习题
4.3场效应管放大电路
4.3.1共源极放大电路
4.3.2共漏极放大电路
4.3.3共栅极放大电路
4.3.4场效应管放大电路的频率特性
4.3.5习题
4.4场效应管在实际使用中应注意的问题
4.4.1不同类型FET的特性及使用注意事项
4.4.2场效应管和三极管的比较
4.4.3场效应管放大电路和三极管放大电路的比较
本章小结
第5章集成运算放大器
5.1概述
5.2差分放大器
5.2.1基本差分放大器
5.2.2长尾式差分放大器
5.2.3恒流源差分放大器
5.2.4习题
5.3恒流源电路
5.3.1镜像电流源
5.3.2比例电流源
5.3.3微电流源
5.3.4改进型电流源
5.3.5电流源电路用作有源负载
5.3.6习题
5.4集成运算放大器介绍
5.4.1简单的集成运算放大器电路
5.4.2集成运算放大器的主要参数
5.4.3集成运算放大器的电路模型
本章小结
第6章功率放大电路
6.1功率放大电路概述
6.1.1功放电路的主要技术指标
6.1.2功放电路的分类及其特点
6.1.3功放电路中晶体管的选择
6.1.4习题
6.2甲类功放电路
6.3乙类双电源互补功放电路
6.3.1电路组成
6.3.2工作原理
6.3.3主要技术指标的计算
6.3.4对功率管极限参数的要求
6.3.5习题
6.4甲乙类互补功放电路
6.4.1甲乙类双电源互补对称功放电路
6.4.2甲乙类单电源互补对称功放电路
6.4.3采用复合管(达林顿管)互补功率放大电路
6.4.4习题
6.5集成功率放大器
6.5.1典型集成功放LM386
6.5.2集成功放的主要性能指标
6.5.3桥式功率放大器
6.5.4习题
6.6功率器件
6.6.1功率管的二次击穿和散热问题
6.6.2VMOSFET与DMOSFET功率管
本章小结
第7章信号运算电路
7.1比例运算电路
7.1.1同相运算电路
7.1.2反相运算电路
7.1.3差分比例运算电路
7.1.4习题
7.2加法运算电路
7.2.1反相输入求和电路
7.2.2同相输入求和电路
7.2.3双端输入求和电路
7.2.4习题
7.3积分和微分运算电路
7.3.1积分运算电路
7.3.2微分运算电路
7.3.3习题
7.4运算放大器线性实用电路
7.4.1电流�驳缪贡浠黄骱偷缪躬驳缌鞅浠黄�
7.4.2数据放大器
7.4.3反相绝对值电路
7.4.4二极管并联式限幅电路
7.4.5习题
本章小结
第8章反馈
8.1反馈的概念
8.1.1什么是反馈
8.1.2反馈的判断
8.1.3习题
8.2反馈的分类及判断方法
8.2.1直流反馈和交流反馈
8.2.2反馈极性——正反馈和负反馈
8.2.3取样方式——电压反馈和电流反馈
8.2.4叠加方式——串联反馈和并联反馈
8.2.5负反馈的四种组态
8.2.6习题
8.3反馈放大电路的基本方程
8.3.1负反馈放大电路的基本方程
8.3.2反馈深度
8.3.3习题
8.4深度负反馈放大电路的近似计算
8.4.1深度负反馈的实质
8.4.2深度负反馈下的分析计算
8.4.3深度负反馈放大电路计算举例
8.5负反馈对放大电路性能的影响
8.5.1提高闭环增益的稳定性
8.5.2负反馈对输入电阻的影响
8.5.3负反馈对输出电阻的影响
8.5.4负反馈对通频带的影响
8.5.5改善放大器的非线性失真
8.5.6抑制放大电路内部的噪声、干扰及温漂
8.5.7习题
8.6负反馈放大电路设计
8.6.1负反馈放大电路的一般设计方法
8.6.2设计举例
8.7负反馈放大电路的稳定性
8.7.1产生自激的原因和条件
8.7.2消除自激振荡的方法
本章小结
第9章信号处理电路与信号产生电路
9.1有源滤波器
9.1.1有源低通滤波器
9.1.2有源高通滤波器
9.1.3有源带通滤波器
9.1.4习题
9.2模拟乘法器
9.2.1模拟乘法器的基本原理
9.2.2集成模拟乘法器的主要参数
9.2.3集成模拟乘法器的应用
9.2.4习题
9.3电压比较器
9.3.1简单电压比较器
9.3.2滞回比较器
9.3.3习题
9.4振荡器
9.4.1正弦波振荡电路
9.4.2RC振荡电路
9.4.3LC正弦波振荡电路
9.4.4习题
9.5非正弦波振荡电路
9.5.1矩形波发生器
9.5.2三角波发生器
9.5.3锯齿波发生器
9.5.4压控振荡器
9.5.5习题
9.6定时器
9.6.1脉冲信号
9.6.2555定时器
9.6.3555定时电路组成多谐振荡器
9.6.4555定时电路组成单稳态触发器
9.6.5习题
9.7函数发生器
本章小结
第10章直流电源
10.1直流电源的结构
10.2整流电路
10.2.1主要性能参数
10.2.2单相半波整流电路
10.2.3单相全波整流电路
10.2.4单相桥式整流电路
10.2.5习题
10.3滤波电路
10.3.1电容滤波电路
10.3.2电感滤波电路
10.3.3习题
10.4稳压电路
10.4.1稳压电路概述
10.4.2稳压电路的性能参数
10.5线性稳压电路
10.5.1串联型线性稳压电路
10.5.2三端集成稳压器
10.5.3习题
10.6开关型稳压电路
10.6.1串联型开关稳压电路
10.6.2并联型开关稳压电路
10.6.3习题
本章小结
附录A部分习题答案
参考文献

精彩书摘

  第5章集成运算放大器
  集成运算放大器(简称集成运放)是采用微电子技术将许多电子器件制作在一块硅片上的高度微缩化的电路,与分立元件电路相比,集成电路在设计理念、电路结构、设计方法、可靠性和稳定性等方面都具有很多优越性。
  本章首先介绍构成运算放大器的主要单元电路——差分放大器和电流源电路的工作原理和结构特点,并对它们的性能和参数进行详细分析,最后介绍典型的集成运算放大器电路实例。本章重点讨论BJT集成运放电路,MOS集成运放电路工作原理及分析方法与之完全相同,读者可自行对比了解。
  5.1概述
  集成电路与分立元件电路相比具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠、性能指标高等优点,广泛运用于信号的产生、运算、变换等方面,因此在自动控制、测量仪表等领域具有极其广泛的应用。集成电路可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类,集成运算放大器是模拟集成电路的一种,它的设计目标是尽可能满足在各种情况下对信号放大有最灵活的实用性,具有极高的电压增益、极高的输入阻抗和较低的输出阻抗,在电路结构上集成运算放大器采用了同相和反相两个输入端的设计,使运算放大器使用非常灵活,得到广泛应用。
  集成运算放大电路由差分放大电路、电流源、中间放大和输出电路等几部分组成,其中电流源提供整个电路的偏置电流,并作为放大器的有源负载; 差分放大电路作为集成运放的输入级,用于抑制零点漂移。本章主要介绍差分放大电路、电流源电路及这两种电路的工作原理,然后介绍典型运放电路、性能指标及模拟集成运放的电路模型。
  5.2差分放大器
  5.2.1基本差分放大器
  1. 交流耦合放大器存在的问题
  在前面学过的每个单级放大电路的输入和输出端上,都要加一个如图5.2.1所示的耦合电容(或是耦合变压器),这类放大电路统称为交流放大器。
  图5.2.1阻容耦合电路
  示意图
  交流放大器只传递交流信号而不传递直流信号,这样可避免放大器的输入端或输出端在接入其他电路时,因构成新的直流通路而破坏本级静态工作点的情况,以达到本级放大电路静态工作点参数不受接入前后级电路带来影响的目的。
  但交流放大器对于几十赫兹以下的缓变信号(如温度信号)或直流信号,会因耦合电容的容抗太大而无法传输信号,这对于含有直流信号的放大是严重问题。另一方面,对于集成电路芯片来讲,制作一个晶体管所占面积相对较小,而制作几百皮法以上的耦合电容,就会因占用面积相对较大而显得很不经济,至于电感线圈则就变得更无法想象。为此人们开始研究不采用交流耦合器件,而是通过适当地增加晶体管使用数量和改变电路结构的方法,实现能将包含直流信号在内的各种信号进行传输放大的电路——直接耦合放大器(也叫直耦放大器或直流放大器),以解决上述提及的各种问题。
  设计直接耦合放大器存在的最大问题就是需要解决BJT受温度变化影响产生工作点漂移而带来的输出误差(一般被称为温漂或零点漂移)。
  在图5.2.2的电路中,当去掉A、B之间的交流耦合器件而改用导线直接耦合的话,T1管的温漂信号ΔUC1不再局限于本级电路,而会传递到T2基极,对T2的基极电流造成影响。以此类推,对多级直接耦合放大电路来说,第一级产生的微弱温漂信号就有可能在末级产生非常大的漂移电压,造成放大器无法正常工作,这成为直接耦合放大器必须克服的关键问题。
  ……

前言/序言

  “模拟电路”是从事电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等领域工作的工程技术人员,是习电路应用与设计时的一门重要基础课。本书是在全体编者总结长期从事模拟电路理论及实践教学经验,并对之前参加编写的《模拟电路分析与设计》教材进行充分总结基础上进行再次改编而成的。
  作为模拟电子电路课程的基础,本书以研究微变信号的放大为核心任务,以BJT管和FET管为基本器件,以研究和掌握与之相关的各种问题和概念为主要学习对象,以能够满足一般工程应用需求为基本目标进行研究分析,并在此基础上引申到基于电子系统环境下的反馈理论、集成运放性能及运用、信号变换与处理以及电源系统的学习。
  为了适应工程型人才培养的特点,以及让模拟电路充分发挥出专业基础教学的重要功能,本书十分重视把先修课程“电路分析”中的许多重要概念和分析方法,以具体工程问题运用实例的形式在模拟电路的分析中加以强化和展示,使读者在对模拟电路有更好认识理解的同时,还能够更加透彻灵活地理解和运用电路分析理论,提高在更一般的电子工程领域中电路分析的能力。结合以上所述,本书主要具有以下5个特点。
  (1) 弱化半导体物理方面的介绍,强化理解如何基于非线性器件实现信号放大的一般原理和基本概念。
  (2) 在关于BJT管放大电路介绍中,与一般教学策略不同,本书先通过对BJT管的基本特性和静态参数及参数波动区间分析的学习,然后再介绍信号的耦合和响应的分析方法。先从读者较为熟悉的直流分析入手帮助加深理解BJT特性,通过分析电路参数的波动区间为动态分析铺垫基础,最后再从基于信号耦合输入和耦合输出可能的几种方法上,对其交流特性进行分析,此种教学方法在实践中取得了较好的效果。
  (3) 注意更多地引入如何进行放大电路参数设计方面的介绍,弥补许多教材在此方面的相对不足。
  (4) 较充分地兼顾工程型教学层面中研究能力相对偏弱的特点,在课后习题的设计编排上,注意尽可能将问题以各种大类进行分类,通过对各种大类问题采取概念、判断、分析和计算这样的问题分解过程,先帮助解决怎么分析问题,然后再帮助怎么计算,循序渐进地引导学生逐步深入掌握解题方法。
  (5) 培养良好的阅读习惯和能力是学生学习能力培养的重要手段和体现。为了较好地适应工程型教学层面学生阅读和自学能力培养的需要,本书在语言风格上力争做到描述细致、通俗易懂,在涉猎的知识面上以能够构成适应工程需求的、基本的模拟电路知识体系框架为限,而不对问题进行更多和更深入的探讨,以保证对于一般读者的可读性。
  本书内容可分为以下五大部分,建议教学用时在64~80学时之间: 第一大部分(第2~4章)是模拟电路核心器件基本特性和应用电路的分析研究; 第二大部分(第5、6章)是以改善某关键技术指标为关注点的放大电路改进研究; 第三大部分(第8章)是放大电路系统性能改善的研究; 第四大部分(第7、9章)是集成放大电路系统的应用介绍; 第五大部分(第10章)是模拟电路应用的基本单元——电源部分。
  参加本书编写工作的有王鲁云(第1、2、3、5章)、于海霞(第7、9章)、李美花(第4、6章)、许少娟(第8、10)章,陶秀兰在第1、2、3章中协助做了许多整理工作并提出了一些较好的修改意见,全书由王鲁云统稿并最终定稿。
  由于编者水平有限,书中难免存在不妥之处,请读者不吝指正。
  编者
  2017年6月


《模拟电路导论》 引言 在日新月异的电子技术领域,模拟电路作为一切电子系统运作的基石,其重要性不言而喻。从我们日常使用的收音机、电视机,到复杂的通信系统、医疗仪器,再到高精度的测量设备,模拟电路的原理和设计贯穿始终。它负责处理和转换连续变化的物理信号,如声音、光线、温度等,并将其转化为可供进一步处理的电信号。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的模拟电路学习体验,从最基础的概念出发,逐步引导读者掌握模拟电路的设计、分析和应用。我们将深入剖析各种基本电子元件的特性,理解它们在电路中的作用,进而学习如何将这些元件巧妙地组合成功能强大的模拟电路。 第一章 绪论 本章将为您勾勒出模拟电路的宏大图景,阐述其在现代科技中的核心地位。我们将追溯模拟电路发展的历史脉络,了解其关键里程碑式的突破,并展望其未来发展趋势。 模拟电路的定义与范畴: 明确区分模拟信号与数字信号的本质区别,理解模拟电路处理的是连续变化的信号,而数字电路处理的是离散的信号。 模拟电路在现代科技中的应用: 广泛涉猎模拟电路在通信、音频、视频、仪器仪表、电源管理、传感器接口等各个领域的具体应用实例,让您直观感受模拟电路的魅力与不可替代性。 基本电路元件的概述: 简要介绍电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等基本电子元件的物理特性和基本功能,为后续章节的学习打下基础。 电路分析的基本方法: 介绍基尔霍夫电压定律(KVL)、基尔霍夫电流定律(KCL)等基本分析工具,为理解和分析复杂电路提供理论支撑。 学习模拟电路的重要性: 强调掌握模拟电路原理对于理解更高级的电子系统、进行创新性设计以及解决实际工程问题的重要性。 第二章 半导体基础与二极管 本章将深入探讨构成现代电子器件基石的半导体材料,以及最基础的半导体器件——二极管,揭示其独特的单向导电性原理。 半导体材料的特性: 介绍本征半导体和外延半导体的概念,理解杂质的引入如何改变半导体的导电性能。 PN结的形成与特性: 详细阐述PN结的形成过程,分析其在正向偏置和反向偏置下的伏安特性曲线,理解PN结为何能实现单向导电。 各种二极管的种类与应用: 普通二极管: 讲解其在整流、限幅、钳位等方面的应用。 稳压二极管(齐纳二极管): 深入理解其反向击穿特性,以及在稳压电路中的核心作用。 发光二极管(LED): 介绍其发光原理,以及在指示、显示等领域的广泛应用。 光电二极管: 阐述其光电转换特性,以及在光感应、光通信等方面的应用。 肖特基二极管: 分析其低正向压降、快速开关等特性,以及在高速电路中的优势。 第三章 三极管(BJT)及其放大电路 本章将聚焦于双极结型晶体管(BJT),这是模拟电路中最核心的放大元件之一,深入探讨其工作原理、放大特性以及在基本放大电路中的应用。 BJT的结构与工作原理: 详细介绍NPN型和PNP型三极管的结构,分析其在放大区、饱和区和截止区的工作状态,理解基极电流如何控制集电极电流。 BJT的静态特性与动态特性: 讲解输入特性曲线、输出特性曲线,以及跨导、输入电阻、输出电阻等关键参数。 BJT作为放大器的基本配置: 共发射极放大器: 深入分析其电压放大作用、电流放大作用,以及引入的相位反转。 共集电极放大器(射极跟随器): 理解其电压跟随特性,高输入阻抗和低输出阻抗的特点。 共基极放大器: 分析其低输入阻抗和高输出阻抗的特点。 多级放大器的设计: 探讨如何将多个单级放大器级联,以获得更高的电压增益和更宽的带宽。 反馈在放大器中的应用: 引入负反馈的概念,讲解负反馈如何改善放大器的稳定性、减小失真、扩展带宽,但同时会降低增益。 第四章 场效应管(FET)及其放大电路 本章将介绍另一类重要的放大元件——场效应管(FET),包括结型场效应管(JFET)和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),并分析其在放大电路中的应用。 FET的结构与工作原理: JFET: 讲解其栅极电场控制沟道导电的原理,分析其P沟道和N沟道两种类型。 MOSFET: 重点介绍增强型和耗尽型MOSFET,深入理解栅极电压如何改变沟道电导。 FET的静态特性与动态特性: 绘制FET的输出特性曲线,讲解跨导、输入电阻、输出电阻等关键参数。 FET作为放大器的基本配置: 共源极放大器: 分析其电压放大作用。 共漏极放大器(源极跟随器): 理解其电压跟随特性。 共栅极放大器: 分析其高输入阻抗的特点。 MOSFET在数字电路中的应用基础: 简要提及MOSFET作为开关元件在CMOS电路中的关键作用,为理解数字电路打下基础。 第五章 运算放大器(Op-amp) 本章将聚焦于运算放大器(Op-amp),这是集成电路技术中最具代表性的模拟器件之一,其强大的信号处理能力使其成为现代模拟电路设计的核心。 理想运算放大器的模型: 建立理想运算放大器的概念,包括无限大的开环增益、无限大的输入阻抗、零输出阻抗、无限大的带宽等,为简化分析提供便利。 差动放大器: 讲解差动放大器的基本结构和工作原理,理解其抑制共模信号的能力。 运算放大器的关键参数: 介绍失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、开环增益、共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)等实际运算放大器的重要参数。 运算放大器的基本应用电路: 反相放大器: 分析其电压增益、输入输出关系。 同相放大器: 理解其电压跟随和放大作用。 电压跟随器: 讲解其阻抗匹配和信号缓冲作用。 加法器与减法器: 展示如何利用运算放大器实现信号的叠加与差值运算。 积分器与微分器: 介绍其对信号进行积分和微分的功能。 运算放大器的频率响应: 分析运算放大器在不同频率下的增益变化,理解带宽和增益带宽积的概念。 第六章 滤波器 滤波器是模拟信号处理中不可或缺的组成部分,用于滤除不需要的频率成分,提取所需的信号。本章将介绍不同类型的滤波器及其设计原理。 滤波器的基本类型: 低通滤波器: 允许低频信号通过,阻止高频信号。 高通滤波器: 允许高频信号通过,阻止低频信号。 带通滤波器: 允许特定频段的信号通过。 带阻滤波器: 阻止特定频段的信号通过。 基本滤波器电路: RC滤波器: 讲解由电阻和电容组成的简单滤波器。 RL滤波器: 介绍由电阻和电感组成的滤波器。 LC滤波器: 分析由电感和电容组成的谐振滤波器。 有源滤波器: 介绍利用运算放大器等有源器件实现的滤波器,其优势在于可以实现更高的Q值和更方便的设计。 巴特沃斯、切比雪夫等滤波器设计: 介绍几种经典的滤波器设计逼近方式,以及如何根据设计指标选择合适的滤波器类型。 第七章 振荡器 振荡器是能够产生周期性电信号的电路,在通信、时钟信号生成等领域具有广泛应用。本章将探讨不同类型的振荡器及其工作原理。 振荡器的工作原理: 理解正弦波振荡器产生的条件,即环路增益为1且相位为0°(或360°)。 RC正弦波振荡器: 相移振荡器: 分析RC移相网络的作用。 韦恩电桥振荡器: 介绍其稳定的振荡特性。 LC正弦波振荡器: 哈特莱振荡器: 利用抽头电感实现反馈。 科勒比特振荡器: 利用容性分压实现反馈。 阿姆斯特朗振荡器: 利用变压器耦合实现反馈。 多谐振荡器: 产生非正弦波形的振荡器,如方波、三角波等。 晶体振荡器: 介绍压电晶体的谐振特性,以及其在高精度频率源中的应用。 第八章 信号发生器 信号发生器是能够产生各种标准信号波形(如正弦波、方波、三角波、锯齿波等)的电子设备,是电子工程师进行电路测试和调试的重要工具。 信号发生器的基本构成: 探讨信号发生器通常包含的振荡器、波形整形电路、衰减器、频率控制电路等组成部分。 正弦波信号发生器: 结合前面章节介绍的振荡器原理,分析不同类型正弦波信号发生器的实现。 函数信号发生器: 介绍能够产生多种波形(正弦波、方波、三角波等)的信号发生器。 任意波形发生器: 讲解利用数字技术生成任意复杂波形的功能。 信号发生器的性能指标: 讨论输出频率范围、幅度、失真度、频率稳定性等关键参数。 第九章 电源电路 稳定的电源是所有电子设备正常工作的生命线。本章将深入探讨直流稳压电源的设计与实现。 整流电路: 半波整流: 分析其工作原理和效率。 全波整流: 介绍中心抽头变压器和桥式整流电路。 桥式整流: 重点分析其高效率和无需中心抽头变压器的优点。 滤波电路: 讲解电容滤波和电感滤波的作用,如何减小整流后的脉动电压。 稳压电路: 串联型稳压电路: 利用稳压二极管或集成稳压器实现输出电压的稳定。 开关型稳压电路: 介绍其高效率和宽电压输入输出范围的优势。 集成稳压器: 讲解线性集成稳压器(如78xx、79xx系列)和可调集成稳压器(如LM317)的使用。 电源保护: 介绍过流保护、过压保护等电路设计。 第十章 模拟信号处理应用实例 本章将通过一系列具体的应用实例,将前面章节所学的模拟电路知识融会贯通,展示模拟电路在实际系统中的强大应用能力。 音频放大器: 设计前置放大器、功率放大器,实现高质量的音频信号放大。 通信系统中的模拟电路: 讲解调制、解调、滤波器在无线通信和有线通信中的应用。 传感器信号调理: 分析如何对来自传感器的微弱信号进行放大、滤波和转换,使其便于后续处理。 数据采集系统: 介绍模数转换(ADC)前的模拟信号处理环节。 仪器仪表中的模拟电路: 分析电压表、电流表、示波器等测量仪器中模拟电路的设计。 结论 通过本套丛书的学习,您将不仅掌握模拟电路的核心理论和设计方法,更能深刻理解模拟电路在解决实际工程问题中的价值。我们鼓励读者在理论学习的同时,积极动手实践,通过搭建电路、分析波形,不断加深对模拟电路的理解。模拟电路的世界广阔而深邃,希望本书能成为您探索这个精彩世界的有力助手。

用户评价

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拿到《模拟电路原理、设计及应用》这本教材,我本以为就是为了应付考试,结果却意外地发现它对于理解和掌握模拟电路的“应用”层面有着极高的价值。书中对各种传感器的接口电路讲解,让我印象深刻。比如,在连接电阻式传感器(如热敏电阻、应变片)时,书中详细讲解了如何使用惠斯通电桥和差分放大器来提高信号的精度和抗干扰能力。对于电容式传感器和电感式传感器,书中也提供了相应的接口电路设计思路。更让我惊喜的是,关于模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的介绍,虽然这不是模拟电路的核心,但它们是模拟和数字世界的桥梁,在实际应用中必不可少。这本书对这部分内容的讲解,虽然不深入到具体的芯片内部原理,但却清晰地阐述了不同类型ADC/DAC(如逐次逼近型、Σ-Δ型)的工作原理和各自的优缺点,以及在选择和使用时需要注意的关键参数,如分辨率、采样率、线性度等。这对于我理解和构建整个电子系统,尤其是嵌入式系统中的信号采集和处理部分,有着非常直接的帮助。这本书确实是一本兼具深度和广度的优秀教材,能够帮助读者建立起扎实的理论基础,并将其有效地应用于实际的电路设计和系统中。

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对于我这种在模拟电路领域摸爬滚打多年的工程师来说,一本好的参考书的重要性不言而喻。《模拟电路原理、设计及应用》这本书,虽然定位是教材,但其内容的深度和广度,足以成为一本优秀的工程师手册。我经常会在遇到一些棘手的电路设计问题时翻阅它。比如,在处理直流电源和稳压电路部分,书中对于线性稳压器(LDO)的详细分析,包括其纹波抑制能力、压差特性以及不同封装下的散热考量,都给我提供了很多实用的参考。此外,对于开关稳压器,虽然这本书的重点更偏向模拟原理,但它依然简要介绍了DC-DC转换器的基本拓扑结构,并解释了其工作原理,这对于理解整个电源系统非常有帮助。更让我印象深刻的是,书中关于噪声分析和抑制的章节。模拟电路最头疼的问题之一就是噪声,而这本书从源头开始,分析了各种噪声的产生机制(如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声),并给出了具体的抑制方法,例如滤波、屏蔽、接地技巧等。这些实用的工程经验,往往是在实际工作中花费大量时间和精力才能摸索出来的,而这本书却把它系统地呈现了出来,效率非常高。

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我想特别为这本书在“设计”方面的体现点赞。《模拟电路原理、设计及应用》这本书,不仅仅是理论的堆砌,它真正做到了“设计”二字。在讲解完各种基本电路单元后,书中专门开辟了章节来讲解实际的电路设计流程和方法。例如,在设计一个放大电路时,作者会引导读者从技术指标(如增益、带宽、输入输出阻抗、失真度)出发,逐步选择合适的电路拓扑,然后进行元器件的选型和参数的计算,最后还需要考虑稳定性、功耗和成本等因素。这个过程的展示,非常具有指导意义。书中还提供了几个完整的案例研究,比如一个音频放大器的设计、一个射频前端的简化模型分析等,这些案例都非常贴近实际工程应用,让我能够清楚地看到理论是如何转化为实际产品的。而且,书中在讲解过程中,还会穿插一些“设计陷阱”和“常见误区”,提醒读者在设计过程中需要注意的地方,这对于避免走弯路非常有帮助。即使是经验丰富的工程师,也能从中找到新的视角和思考方式,不断提升自己的设计水平。

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这本《模拟电路原理、设计及应用》真的让我耳目一新!刚拿到书的时候,我本以为会是那种枯燥乏味、公式堆砌的教材,但它给我的惊喜远不止于此。从第一章开始,作者就用非常生动形象的语言,将那些抽象的电子元件概念一一具象化,仿佛我能亲手触摸到电阻上的电流流动,感受到电容的充放电过程。书中对各种基本放大器(如共射、共集、共基)的讲解,逻辑清晰,循序渐进,特别是结合了大量的实例分析,让我能够立刻理解理论知识在实际电路中的应用。我印象最深刻的是关于运算放大器(Op-amp)的那部分,作者没有简单地罗列公式,而是深入剖析了其“虚短”和“虚断”的原理,并通过多种实际应用电路,如加法器、减法器、积分器、微分器等,展示了Op-amp强大的电路构建能力。让我特别受用的是,书中不仅讲解了“怎么做”,更强调了“为什么这么做”,这种对设计思路的深度挖掘,远超我以往接触过的任何一本教材。而且,书中的插图和图示都非常精美,比例尺、元器件标识都十分规范,大大降低了阅读的门槛。即使是初次接触模拟电路的学生,也能通过这本书建立起扎实的理论基础和初步的电路设计能力。

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坦白说,当初选择这本《模拟电路原理、设计及应用》纯粹是因为它是“全国普通高校电子信息与电气学科基础规划教材”,觉得肯定够权威,内容也肯定扎实。拿到书后,它确实没有辜负我的期望,尤其是在概念的深度和广度上。关于信号的滤波设计部分,我觉得是这本书的一大亮点。它不仅仅介绍了低通、高通、带通和带阻滤波器这些基础类型,还深入讲解了主动滤波和无源滤波的区别,以及不同阶数滤波器的性能权衡。最让我惊喜的是,书中还探讨了一些更高级的主题,比如萨伦-凯滤波器(Sallen-Key filter)的设计思路和稳定性分析,以及巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)等几种经典滤波器近似法的优缺点对比。这些内容在许多入门级教材中是很难见到的,但它们对于理解和设计高性能的模拟信号处理系统至关重要。书中的电路图清晰明了,参数的选取也考虑得非常周全,并附有实际的元器件选型建议,这对于正在进行课程设计或者毕业设计的学生来说,无疑是宝贵的指导。我尤其欣赏作者在讲解过程中,会时不时地抛出一些“思考题”,引导读者主动去探索和发现,而不是被动接受知识。

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