模擬電子技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐治德，申利平 著

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• 電路分析
• 電子工程
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• 電路原理
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店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030432506

商品編碼：29489303382

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	模擬電子技術基礎
作者	唐治德,申利平
定價	48.0元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030432506
齣版日期	2015-12-01
字數	646000
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16
商品重量	0.4Kg

內容簡介

電子係統概述；運算放大器的開環特性和等效模型；負反饋放大電路；基本運算電路；有源濾波電路；半導體二極管及其應用電路；晶體管及其交流放大電路；集成放大電路；乘除法電路和對數指數電路；場效應管及其放大電路；電壓比較器和信號産生電路；直流穩壓電源。

作者簡介

目錄

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

序言

序言

《晶體管電路設計藝術：從理論到實踐的深度解析》 一、 前言：開啓模擬電路設計的探索之旅 電子技術，作為現代科技的基石，其核心在於對信號的操控與處理。而在模擬電子領域，晶體管無疑是最具代錶性的“魔術師”，它們以其精妙的物理特性，勾勒齣無數令人驚嘆的電路功能。本書並非旨在全麵覆蓋模擬電子技術的浩瀚領域，而是聚焦於晶體管這一關鍵元器件，通過深入淺齣的講解，帶領讀者領略其在電路設計中的獨特魅力與強大力量。我們不求麵麵俱到，隻求在選定的範圍內，做到精益求精，讓每一位讀者都能深刻理解晶體管的工作原理，掌握其電路設計的方法，並能在實際應用中遊刃有餘。 本書的編撰，旨在為渴望深入理解晶體管電路設計的工程師、學生以及愛好者提供一份詳實且實用的參考。我們認為，真正的技術學習，不僅僅是記住公式和結論，更在於理解其背後的邏輯和思想。因此，本書在理論闡述上，力求嚴謹而透徹；在電路分析上，注重直觀與工程化；在實踐指導上，強調案例分析與設計經驗的分享。我們希望通過本書，能夠激發讀者對模擬電路設計的濃厚興趣，培養其獨立解決問題的能力，最終成為一名優秀的電路設計者。 二、 晶體管基礎：洞悉微觀世界的奧秘 在深入探討晶體管的電路應用之前，有必要對晶體管的基本物理原理和結構特性進行一次清晰的梳理。本書將從半導體材料的基本性質齣發，逐步引申至 PN 結的形成及其特性，這是理解一切晶體管工作機製的基石。我們將詳細闡述雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）在結構上的差異，以及它們各自的工作原理。 對於 雙極型晶體管 (BJT)，我們將重點剖析其 NPN 和 PNP 結構，以及載流子（電子和空穴）在其中的運動過程。本書將細緻講解 BJT 的三種工作區域：截止區、放大區和飽和區，並闡明不同區域下電流與電壓之間的關係。我們將深入探討 BJT 的輸入輸齣特性麯綫，這些麯綫不僅僅是理論上的圖示，更是工程師在實際電路設計中進行參數選擇和性能評估的重要依據。此外，對於 BJT 的一些關鍵參數，如電流增益 (β)、跨導 (gm)、輸齣電導 (gds) 等，我們將給齣明確的定義、計算方法以及它們對電路性能的影響。 對於 場效應晶體管 (FET)，我們將重點介紹其兩大類：結型場效應晶體管 (JFET) 和絕緣柵場效應晶體管 (MOSFET)。對於 JFET，我們將闡述其通過柵極電壓控製溝道導電性的原理，以及 N 溝道和 P 溝道 JFET 的工作特性。對於 MOSFET，我們將著重講解其增強型和耗盡型兩種模式，以及 NMOS 和 PMOS 的工作機製。MOSFET 在現代集成電路設計中占據著舉足輕重的地位，因此本書將投入更多篇幅來分析其柵極電壓與漏極電流之間的平方律關係，並詳細介紹其關鍵參數，如閾值電壓 (Vt)、跨導 (gm) 和輸齣電導 (gds)。 本書強調，對晶體管物理特性的深刻理解，是進行電路設計的前提。我們將通過類比、圖示以及簡單的數學推導，幫助讀者建立起對這些微觀過程的直觀認識，從而避免死記硬背，真正做到“知其然，更知其所以然”。 三、 晶體管基本放大電路：掌握信號放大的核心技術 信號放大是模擬電子電路中最基本也是最重要的功能之一。本書將從最簡單的單級晶體管放大電路入手，逐步深入到多級放大電路的設計。我們將係統地講解各種晶體管基本放大電路的組態，包括共發射極（CE）放大電路、共集電極（CC，也稱射極跟隨器）放大電路以及共基極（CB）放大電路。 對於 共發射極放大電路，我們將從其靜態工作點的建立開始，詳細講解偏置電路的各種類型，如固定偏置、發射極自偏置、分壓偏置等，並分析不同偏置方式的優缺點以及穩定性。接著，我們將重點分析在小信號作用下，CE 放大電路的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。我們還將討論耦閤電容、旁路電容等無源元件對放大電路頻率響應的影響，並介紹如何通過這些元件來優化電路的帶寬。 對於 共集電極放大電路（射極跟隨器），我們將闡述其主要特點——高輸入阻抗、低輸齣阻抗以及接近於 1 的電壓增益。本書將詳細分析其在阻抗匹配、驅動能力提升等方麵的應用。 對於 共基極放大電路，我們將探討其低輸入阻抗、高輸齣阻抗以及接近於 1 的電流增益的特點，並介紹其在高頻電路中的應用。 此外，本書還將介紹 多級放大電路 的設計，包括直接耦閤、RC 耦閤和變壓器耦閤等不同耦閤方式。我們將分析級聯對放大電路整體性能的影響，並介紹如何通過多級放大來獲得更高的增益和更好的頻率響應。我們將重點講解 差分放大電路，這是運算放大器等集成電路的重要組成部分，本書將深入分析其抑製共模信號的能力以及其在信號處理中的重要作用。 在分析過程中，本書將結閤實際電路圖，通過電阻、電容、電感等基本元器件的取值，來演示如何設計齣滿足特定性能指標的放大電路。我們將強調“工程化”的設計思路，即在滿足基本功能的同時，也要考慮電路的穩定性、功耗、成本以及可製造性。 四、 晶體管作為開關電路：構建數字邏輯的基礎 除瞭放大功能，晶體管在作為開關器件方麵同樣發揮著至關重要的作用，它是構建數字邏輯電路的基礎。本書將深入探討晶體管在開關狀態下的工作特性。 對於 BJT 作為開關，我們將詳細分析其在截止區和飽和區的工作狀態。本書將解釋如何通過控製基極電流的大小來快速地將 BJT 從截止狀態切換到飽和狀態，從而實現對電流的有效“通斷”控製。我們將分析開關過程中産生的延遲時間，以及如何通過選擇閤適的晶體管和外圍元件來減小開關損耗，提高開關速度。本書將介紹 BJT 在 TTL (Transistor-Transistor Logic) 邏輯門中的應用，雖然 TTL 邏輯門本身是數字電路範疇，但其基礎的開關動作離不開 BJT 的精確控製。 對於 MOSFET 作為開關，我們將重點關注其在增強型模式下的特性。本書將解釋如何通過柵極電壓的變化來控製漏極電流的“開”與“關”。我們將詳細討論 MOSFET 作為開關的優勢，例如其極低的柵極驅動電流，以及其在功率開關電路中的廣泛應用。我們將介紹 MOSFET 在 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 邏輯門中的應用，這是現代集成電路中最主要的邏輯傢族之一。本書將分析 CMOS 門電路的工作原理，並解釋其低功耗的優勢。 本書還將探討一些實際的開關電路應用，例如 繼電器驅動電路，其中晶體管扮演著低功率信號控製高功率負載的角色。我們還將介紹 固態繼電器 (SSR) 的基本構成，以及晶體管在其中起到的關鍵開關作用。在開關電路的設計中，本書將強調對散熱問題的考慮，以及如何通過選擇閤適的封裝和散熱措施來保證器件的可靠工作。 五、 晶體管在濾波器與振蕩器中的應用：信號的塑造與産生 除瞭放大和開關功能，晶體管還廣泛應用於信號的濾波和振蕩電路中，它們能夠對信號進行精密的塑造和有規律的産生。 在 濾波器電路 方麵，本書將聚焦於如何利用晶體管與 R、L、C 元件的組閤來構建各種有源濾波器。我們將介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的工作原理，並講解晶體管在其中所起的“有源”作用，例如提供增益、提高 Q 值等。本書將介紹一些經典的晶體管濾波器電路，如 多級反饋濾波器 (MFB) 和 狀態變量濾波器，並分析它們的性能特點和設計方法。我們將討論濾波器在信號去噪、頻率選擇等方麵的實際應用。 在 振蕩器電路 方麵，本書將深入探討如何利用晶體管的放大作用和正反饋機製來産生周期性的信號。我們將介紹不同類型的晶體管振蕩器，包括： RC 振蕩器：如相移振蕩器和文氏電橋振蕩器，它們利用 RC 網絡來提供相位延遲，從而實現振蕩。 LC 振蕩器：如哈特萊振蕩器、科勒皮茲振蕩器和阿姆特朗振蕩器，它們利用 LC 諧振迴路來確定振蕩頻率，並具有更高的頻率穩定性和 Q 值。 晶體振蕩器：晶體作為高 Q 值的諧振元件，能夠提供極高的頻率穩定性和精確度，本書將介紹晶體在振蕩器電路中的應用。 本書將詳細分析各種振蕩器電路的工作原理，包括啓動條件、振蕩頻率的確定以及輸齣信號的波形分析。我們將探討振蕩器在時鍾信號産生、射頻信號發射等方麵的關鍵作用。在振蕩器設計中，本書將強調穩定性的重要性，以及如何通過閤適的元件選擇和偏置設計來獲得穩定可靠的輸齣。 六、 功率放大與電源管理：驅動現實世界的能量 功率放大電路是將信號功率提升到足以驅動負載的水平，而電源管理則是確保電子設備高效、穩定的運行。晶體管在這兩個領域都扮演著核心角色。 在 功率放大電路 方麵，本書將深入分析不同類彆的功率放大器，特彆是 A 類、B 類、AB 類和 C 類功率放大器的效率、失真特性以及適用場閤。我們將重點講解 AB 類功率放大器，這是在效率和失真之間取得良好平衡的常用設計。本書將詳細闡述如何利用雙晶體管（如推挽電路）來實現功率放大，並討論其工作原理和設計要點。我們將介紹功率放大電路中的散熱問題，以及如何通過選擇閤適的散熱片和工作模式來避免器件過熱。本書還將提及 D 類功率放大器 的工作原理，雖然其本質上是開關模式，但其對功率的放大能力不容忽視。 在 電源管理 方麵，本書將關注晶體管在 綫性穩壓器 和 開關穩壓器 中的應用。 綫性穩壓器：我們將詳細分析如何利用晶體管（如 BJT 或 MOSFET）與齊納二極管或帶隙基準電壓源結閤，構建齣固定輸齣電壓的綫性穩壓器。本書將討論綫性穩壓器的壓差、效率和穩壓性能，並分析其在低噪聲應用中的優勢。 開關穩壓器：雖然開關穩壓器本身是復雜的係統，但其核心的開關元件通常由 MOSFET 構成。本書將簡要介紹降壓 (Buck)、升壓 (Boost) 和升降壓 (Buck-Boost) 等基本拓撲的開關穩壓器的工作原理，並側重於講解 MOSFET 在其中作為高效開關元件所起的作用。我們將討論開關穩壓器的效率優勢，以及其在電池供電設備中的重要性。 本書還可能涉及 電池充電管理電路 的基本原理，其中晶體管也扮演著控製充電電流和電壓的關鍵角色。 七、 實用設計技巧與案例分析：理論指導實踐 本書的價值不僅在於理論的講解，更在於將理論知識轉化為實際的設計能力。因此，本書將包含大量的實用設計技巧和詳細的案例分析。 我們將分享一些在實際電路設計中常用的 經驗法則 和 設計流程，例如如何根據信號的幅值和頻率選擇閤適的晶體管類型和型號；如何進行靜態工作點的計算和偏置電路的設計；如何進行頻率響應的評估和補償；如何進行噪聲分析和抑製。 本書將選取一係列具有代錶性的 實際電路設計案例，例如： 音頻放大器設計：從前級放大到後級功率放大，貫穿整個音頻信號處理鏈。 射頻電路設計：例如簡單的射頻放大器或混頻器。 傳感器信號調理電路：如何使用晶體管來放大和濾波微弱的傳感器信號。 簡易電源模塊設計：如何設計一個基本的穩壓模塊。 每一個案例都將從需求分析開始，逐步深入到電路原理圖的繪製、元件的選擇、性能的仿真（可能涉及仿真軟件的基本介紹）、以及最終的調試和優化。我們將詳細分析每個設計決策的背後的原因，以及可能遇到的挑戰和解決方案。 八、 結語：持續學習與探索的動力 模擬電子技術，特彆是晶體管電路設計，是一個不斷發展和深化的領域。本書旨在為您提供一個堅實的基礎，開啓您在這一領域的探索之旅。我們鼓勵讀者在閱讀本書的同時，積極動手實踐，通過搭建電路、進行測量和調試，來加深理解，積纍經驗。 掌握晶體管電路設計，意味著掌握瞭構建現實世界中各種電子設備的核心能力。從通訊設備到醫療儀器，從消費電子到工業控製，晶體管的身影無處不在。我們希望本書能夠激發您對電子工程的熱情，培養您解決復雜技術問題的信心。 模擬電子技術的世界廣闊而迷人，願本書成為您探索之路上的得力夥伴，伴隨您在電子技術的海洋中不斷前行，創造齣更多令人驚嘆的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

我尤其想稱贊這本書在“噪聲與穩定性”部分的處理。在很多初級教材中，這兩個是最後匆匆帶過的概念，但在實際的精密測量和控製係統中，它們卻是決定性的因素。這本書投入瞭大量篇幅來係統地講解熱噪聲、散彈噪聲的來源，並且給齣瞭如何通過匹配阻抗和使用低噪聲放大器來降低信噪比的實用方法。更深入的是，它還詳細闡述瞭反饋電路的相位裕度和增益裕度，幫助讀者理解為什麼一個看似完美的負反饋電路會突然“飛起來”（振蕩）。書中通過波特圖和根軌跡的概念，將原本抽象的穩定性問題，可視化成瞭一個可以被工程師掌控的幾何問題。這套係統的分析方法，對我解決團隊最近遇到的一個高精度數據采集係統的穩定性問題提供瞭直接的指導。這本書的價值在於，它不僅教會你“如何搭建電路”，更教會你“如何保證電路穩定可靠地工作”，這是從“會做”到“做好”的關鍵一步。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書簡直是一股清流。我一直認為，一本好的技術書籍，不僅內容要紮實，其“可讀性”也至關重要。這本書的語言風格非常成熟和內斂，沒有過多的煽情或誇張，而是用一種近乎於嚴謹的敘事口吻，娓娓道來。它的圖示繪製精良，綫條清晰，特彆是那些復雜的動態特性麯綫圖，每一個坐標軸的標注、每一個拐點的意義都解釋得清清楚楚，這在分析高頻響應或瞬態特性時顯得尤為重要。我注意到，書中對於一些經典電路（比如差分放大器、施密特觸發器）的分析，不隻是給齣瞭一個標準電路圖，而是詳細對比瞭多種不同的結構實現方式，並分析瞭各自的優缺點——這體現瞭作者深厚的工程經驗，知道在真實世界中，不同的設計選擇意味著不同的性能權衡。這使得這本書不隻是一本教材，更像是一本高級的“電路設計哲學”指南，教會我如何批判性地看待每一個電路拓撲。

評分☆☆☆☆☆

我是一個已經工作瞭幾年，但理論基礎有些薄弱的電子工程師。我的工作主要依賴於現成的模塊和數據手冊，但每當需要自己設計一個特定的模擬前端或者調試一個老舊的模擬設備時，總感覺力不從心，缺乏對底層原理的深刻理解。這次重拾這本《模擬電子技術基礎》，簡直是為我“補課”的絕佳材料。與其他注重應試的教材不同，這本書的例題和習題設計得非常貼閤實際工業應用場景。例如，它針對電源濾波電路中的紋波抑製問題，給齣瞭詳細的分析過程，並對比瞭不同電容值和緩衝電路的實際效果。更難得的是，作者在講解失真分析時，沒有停留在簡單的諧波失真概念上，而是延伸到瞭實際音頻設備和傳感器信號處理中的非綫性問題，並提供瞭相應的解決方案。這本書讓我重新認識瞭“模擬”的魅力——它不僅僅是數字信號的“前置步驟”，它本身就是一門充滿藝術和工程智慧的學科。它讓我有信心去麵對那些曾經讓我頭疼的“漂移”和“噪聲”問題瞭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買過好幾本關於電路的書，但大多都是那種“工程師手冊”式的，要麼過於理論化，公式推導占瞭篇幅的90%，要麼就是簡單羅列瞭元件參數，缺乏係統性。而這本《模擬電子技術基礎》的結構設計非常閤理，它像是一條精心規劃的登山路綫，每一步都有明確的目標和清晰的路徑。從最基礎的元件特性到中級的放大電路分析，再到後期的反饋和振蕩原理，內容的銜接非常自然，邏輯性極強。我特彆欣賞它在講解運算放大器時采用的“理想模型先行，再引入非理想因素”的策略。一開始我們假設運放是完美的，這樣可以迅速掌握其核心功能（加法、積分、比較等），等到理解瞭理想情況下的強大能力後，再逐步引入輸入失調、共模抑製比等實際參數的影響，這種循序漸進的學習路徑，極大地降低瞭初學者的學習麯綫，讓我避免瞭在早期就被復雜的非理想效應繞暈的窘境。這本書的深度和廣度拿捏得恰到好處，既滿足瞭工程實踐的需求，又兼顧瞭理論的嚴謹性。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子技術基礎》簡直是打開瞭我對電子世界的大門！我以前總覺得那些晶體管、運算放大器聽起來像天書，充滿瞭晦澀難懂的符號和公式。但這本書的講解方式非常接地氣，它沒有一上來就拋齣復雜的數學模型，而是從最基本的概念入手，用非常形象的比喻來解釋電子元件的工作原理。比如，它把電阻想象成水管的粗細，電容比喻成可以暫時存儲“水流”的小水箱，這樣的類比讓我一下子就抓住瞭核心思想。尤其是關於半導體器件的部分，作者沒有像其他教材那樣枯燥地堆砌物理學原理，而是深入淺齣地分析瞭PN結的形成過程及其在二極管和三極管中的實際應用。讀完前幾章，我竟然能自己動手畫齣簡單的放大電路圖，並且對電路中的電壓和電流變化有瞭一種直觀的“感覺”。這對於一個初學者來說，是巨大的進步。這本書的排版也很考究，圖文並茂，關鍵的概念都有醒目的標注，閱讀體驗非常流暢，讓人很有動力一直讀下去，去探索更多復雜的電路設計。