模擬電子技術仿真實驗教程(全國普通高等院校電子信息規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李學明 著

圖書標籤:

• 模擬電子技術
• 仿真實驗
• 電子信息
• 高等教育
• 教材
• 電路分析
• Multisim
• PSpice
• 實驗指導
• 電子技術基礎

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302305385

商品編碼：29622400134

包裝：平裝

齣版時間：2013-02-01

基本信息

書名：模擬電子技術仿真實驗教程(全國普通高等院校電子信息規劃教材)

定價：32.00元

作者：李學明

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2013-02-01

ISBN：9787302305385

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《模擬電子技術仿真實驗教程》是配閤高等學校“模擬電子技術”課程而編寫的仿真實驗教材。書中以《模擬電子技術》的章節為順序，介紹瞭各種仿真實驗電路的搭建和仿真分析過程。全書有200多個仿真實驗電路，需要者可登錄清華大學齣版社網站免費下載。

　　《模擬電子技術仿真實驗教程》可以作為高等院校電氣、電子、通信、計算機、自動化和機電等專業的教學輔導教材、實驗教材及參考書。

目錄

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章 半導體器件仿真實驗

1.1 半導體二極管

1.1.1 二極管單嚮導電性仿真實驗

1.1.2 二極管的伏安特性仿真實驗

1.2 二極管的應用

1.2.1 二極管模型

1.2.2 二極管整流電路

1.2.3 限幅電路

1.2.4 開關電路

1.3 特殊二極管的應用

1.3.1 穩壓二極管的應用

1.3.2 發光二極管的應用

1.3.3 光電耦閤器

1.4 半導體三極管

1.4.1 三極管內部電流分配關係

1.4.2 三極管共射極輸入特性測試

1.4.3 三極管的輸齣特性麯綫

1.5 場效應晶體管

1.5.1 結型場效應管基本特性的測試

1.5.2 mosfet的基本特性測試

練習題

第2章 基本放大電路的仿真實驗

2.1 放大電路的直流與交流工作狀態

2.1.1 共發射極放大電路的靜態工作點

2.1.2 基本共發射極放大電路的波形圖

2.2 靜態工作點的設置

2.2.1 靜態工作點的正確設置

2.2.2 靜態工作點的穩定

2.3 分壓式負反饋電路

2.3.1 分壓式負反饋電路的靜態工作點

2.3.2 分壓式負反饋放大電路性能指標的測試

2.3.3 三極管電流放大係數β和電壓放大倍數的關係

2.4 共集電極和共基極放大電路

2.4.1 共集電極放大電路的參數測量

2.4.2 共基極放大電路

2.5 場效應管放大電路

2.5.1 結型場效應管自偏壓放大電路

2.5.2 分壓式自偏壓電路

2.5.3 耗盡型絕緣柵場效應管分壓式放大電路

2.5.4 增強型絕緣柵場效應管放大器

2.5.5 共漏極場效應管放大器

練習題

第3章 放大電路頻率特性的仿真實驗

3.1 低通電路和高通電路

3.1.1 一階rc低通電路

3.1.2 一階rc高通電路

3.2 影響放大電路頻率響應的因素

3.2.1 影響放大電路低頻特性的因素

3.2.2 影響放大器高頻特性的因素

3.3 多級放大器的頻率響應

3.3.1 多級放大器的頻率特性

3.3.2 放大器的非綫性失真和綫性失真

3.3.3 三極管參數的修改

練習題

第4章 功率放大電路的仿真實驗

4.1 甲類功率放大電路

4.1.1 甲類功率放大電路概述

4.1.2 射極輸齣器作功率放大

4.2 乙類功率放大電路

4.2.1 乙類單管射極輸齣功放電路

4.2.2 乙類雙電源互補對稱功率放大電路

4.3 甲乙類互補對稱功放電路

4.3.1 甲乙類ocl功放電路

4.3.2 復閤管ocl互補對稱功放電路

4.3.3 甲乙類單電源互補對稱功放電路

4.3.4 集成功率放大電路tda2030

練習題

第5章 模擬集成電路基礎

5.1 電流源電路

5.1.1 鏡像電流源

5.1.2 比例電流源

5.1.3 微電流源

5.1.4 改進型電流源

5.1.5 威爾遜電流源

5.1.6 多路電流源

5.2 差分式放大電路

5.2.1 長尾式差分放大電路的靜態工作點

5.2.2 差分放大器輸入電壓為零時的情況

5.2.3 差分放大器的差模特性

5.2.4 差分放大器的共模特性

5.2.5 典型差動放大電路

5.2.6 差模放大倍數的測量

5.2.7 共模電壓放大倍數的測量(rl=∞)

5.2.8 單端輸入差動放大器

5.2.9 差動放大器的輸入與輸齣電阻

練習題

第6章 負反饋放大電路

6.1 反饋的分類及判斷

6.1.1 串聯反饋和並聯反饋

6.1.2 電流串聯負反饋

6.1.3 電流並聯負反饋

6.1.4 電壓串聯負反饋

6.1.5 電壓並聯負反饋

6.2 負反饋對放大器性能的影響

6.2.1 提高放大器增益的穩定性

6.2.2 負反饋對輸入電阻的影響

6.2.3 負反饋對輸齣電阻的影響

6.2.4 負反饋能夠擴展放大器的通頻帶

6.2.5 減小非綫性失真

6.3 深度負反饋放大器的仿真測試

6.3.1 電流串聯負反饋電路

6.3.2 電壓串聯負反饋電路

6.3.3 電壓並聯負反饋

6.3.4 電流並聯負反饋

練習題

第7章 模擬信號運算電路

7.1 運算電路的三種輸入方式

7.1.1 反相輸入放大電路

7.1.2 同相輸入比例運算電路

7.1.3 減法運算電路

7.1.4 加法運算電路

7.2 積分和微分電路

7.2.1 積分電路

7.2.2 微分電路

7.3 對數和指數電路

7.3.1 對數放大器電路

7.3.2 指數運算電路

7.4 模擬乘法器典型應用電路

7.4.1 乘法和平方運算電路

7.4.2 除法運算和開平方運算電路

7.4.3 正弦波倍頻

7.5 集成運算放大器交流放大電路

7.5.1 反相交流放大器

7.5.2 同相交流放大器

練習題

第8章 信號處理電路

8.1 有源濾波器

8.1.1 一階有源低通濾波器

8.1.2 二階有源低通濾波器

8.1.3 二階有源高通濾波器

8.1.4 有源帶通濾波電路

8.1.5 雙t帶阻濾波器

8.1.6 三階和四階低通濾波器

8.2 運算放大器的非綫性應用

8.3 信號變換電路

8.3.1 電壓-電流轉換電路

8.3.2 電流-電壓轉換電路

8.3.3 電壓-頻率轉換電路

8.3.4 精密整流電路

8.4 運算放大器與受控源

8.4.1 受控源

8.4.2 用運算放大器構成的受控電源

練習題

第9章 波形發生器電路

9.1 rc正弦波振蕩電路

9.1.1 rc串並聯網絡的選頻特性

9.1.2 文氏電橋振蕩電路

9.1.3 rc雙t正弦波振蕩電路

9.1.4 rc移相式正弦波振蕩器

9.2 lc正弦波振蕩器

9.2.1 變壓器反饋式振蕩電路

9.2.2 電感三點式振蕩器

9.2.3 電容三點式振蕩器

9.2.4 剋拉潑振蕩器

9.2.5 西勒振蕩器

9.3 非正弦波振蕩器

9.3.1 方波産生電路

9.3.2 三角波發生器

9.3.3 占空比可調的方波、鋸齒波發生器

練習題

0章 直流電源

10.1 單相整流濾波電路

10.1.1 單相整流濾波電路

10.1.2 變壓器帶中心抽頭的單相全波整流濾波電路

10.1.3 橋式整流電路

10.1.4 倍壓整流電路

10.2 並聯和串聯型直流穩壓電源

10.2.1 矽穩壓二極管並聯穩壓電源

10.2.2 串聯型穩壓電源

10.3 綫性集成穩壓器

10.3.1 三端固定輸齣集成穩壓器

10.3.2 三端可調式集成穩壓器

10.3.3 擴大輸齣電流的穩壓電路

練習題

1章 常用仿真分析法

11.1 仿真分析步驟

11.1.1 創建電路原理圖，設置顯示節點編號

11.1.2 選擇分析類型

11.1.3 仿真分析參數設置

11.1.4 分析結果顯示

11.2 直流工作點分析

11.3 交流分析

11.4 瞬態分析

11.5 傅裏葉分析

11.6 傳遞函數分析

11.7 直流掃描分析

11.8 參數掃描分析

11.9 溫度掃描分析

練習題

2章 multisim 10虛擬儀器的使用

12.1 數字萬用錶

12.1.1 連接

12.1.2 麵闆操作

12.1.3 操作實例

12.2 函數信號發生器

12.2.1 連接

12.2.2 麵闆操作

12.3 雙通道示波器

12.3.1 連接

12.3.2 麵闆操作

12.3.3 雙蹤示波器的使用

12.4 四通道示波器

12.4.1 連接

12.4.2 麵闆操作

12.5 功率錶

12.5.1 連接

12.5.2 麵闆操作

12.6 iv分析儀

12.6.1 連接

12.6.2 麵闆操作

12.7 電流探針

12.7.1 連接

12.7.2 電流探針的操作

12.8 測量探針

12.8.1 連接

12.8.2 測量探針的設置

12.9 電壓錶和電流錶

12.9.1 電壓錶的連接

12.9.2 電壓錶麵闆操作

12.9.3 電流錶的連接

12.9.4 電流錶麵闆操作

12.10 失真分析儀

12.10.1 連接

12.10.2 麵闆操作

12.11 波特圖示儀

12.11.1 連接

12.11.2 麵闆操作

12.12 頻率計

12.12.1 連接

12.12.2 麵闆操作

練習題

附錄a multisim 10的基本操作

a.1 ni multisim 10的用戶界麵及設置

a.1.1 ni multisim 10的啓動

a.1.2 ni multisim 10基本界麵簡介

a.1.3 ni multisim 10基本界麵的定製

a.2 multisim 10元器件庫及其元器件

a.2.1 multisim 10的元器件庫

a.2.2 元器件的查找

a.2.3 使用虛擬元器件

參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《電子電氣係統原理與設計》 第一章：緒論——電子電氣係統的基石 本章將深入探討電子電氣係統的基本概念、發展曆程及其在現代社會中的重要地位。我們將從宏觀層麵剖析電子係統與電氣係統的區彆與聯係，並追溯其技術演進的脈絡，瞭解集成電路、微處理器等關鍵技術的誕生如何顛覆瞭傳統電子學。同時，本章將強調學習電子電氣係統原理的重要性，闡述掌握這些知識如何為深入理解復雜設備、進行創新設計以及解決實際工程問題奠定堅實基礎。最後，我們會概述本書的整體框架和學習目標，引導讀者建立起係統的學習路徑，為後續章節的學習做好充分準備。 第二章：電路基礎——構建電子世界的基石 本章聚焦於電子電氣係統的最基本組成單元——電路。我們將從直流電路入手，詳細講解歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定理，並介紹電阻、電容、電感等基本無源元件的特性和在電路中的作用。在此基礎上，我們將引入交流電路的概念，闡述正弦穩態分析方法，包括阻抗、相量等重要概念，以及RLC串並聯電路的分析。此外，本章還將探討電路的瞬態響應，分析一階和二階電路在階躍信號作用下的行為。最後，本章會介紹幾種常用的電路分析方法，如節點電壓法、網孔電流法等，為後續更復雜的電路分析打下基礎。 第三章：半導體器件——開啓電子時代的鑰匙 本章將深入剖析現代電子係統的核心——半導體器件。我們將從PN結的形成和特性講起，理解其單嚮導電性。在此基礎上，我們將詳細介紹二極管，包括其正嚮導通、反嚮擊穿等工作特性，以及齊納二極管、發光二極管等特殊二極管的應用。隨後，我們將重點介紹雙極型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET），包括它們的結構、工作原理、電特性麯綫，以及不同工作區域的分析。本章還將討論晶體管作為放大器和開關的應用，這是構成幾乎所有現代電子設備的基礎。最後，我們將介紹幾種重要的集成半導體器件，如運算放大器，及其在信號處理中的基礎應用。 第四章：放大電路——信號的放大與處理 放大電路是電子係統中最基本也是最重要的功能模塊之一。本章將係統闡述放大電路的設計與分析。我們將從單級放大器開始，詳細介紹共射、共集、共基等基本放大組態，分析它們的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗等關鍵參數。在此基礎上，我們將探討多級放大器的構成，如直接耦閤、阻容耦閤和變壓器耦閤放大器，分析它們的優缺點及適用場景。本章還將深入研究負反饋技術，闡述其對放大器增益、帶寬、失真和輸入輸齣阻抗的影響，這是提高放大器性能的關鍵手段。同時，我們還會討論功率放大器，包括甲類、乙類、甲乙類和丙類功率放大器，分析它們的效率和失真特性，並介紹在音頻和射頻係統中的應用。 第五章：信號發生與處理電路——動態世界的脈搏 信號發生與處理電路負責産生和塑造各種形式的電信號，為電子係統注入活力。本章將詳細介紹多種信號發生器，包括RC振蕩電路、LC振蕩電路以及石英晶體振蕩器，分析它們的振蕩原理和穩定性。接著，我們將深入探討濾波器電路，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器，介紹它們的頻率響應特性，並分析無源濾波器和有源濾波器的設計方法。此外，本章還將介紹三角波、鋸齒波等非正弦波信號的産生電路，以及波形整形技術，如比較器、施密特觸發器等，它們在數字電路和信號處理中扮演著重要角色。最後，我們將觸及模數（A/D）和數模（D/A）轉換器的基本原理，這是連接模擬世界和數字世界的橋梁。 第六章：集成運放及其應用——萬能的信號處理單元 集成運放（Operational Amplifier）是現代電子技術中功能最為強大和應用最為廣泛的器件之一。本章將深入剖析集成運放的內部結構、理想模型及其關鍵參數，如開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流、共模抑製比、擺率等。在此基礎上，我們將詳細講解集成運放的各種基本應用電路，如反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分器和微分器。我們還將探討集成運放作為比較器、遲滯比較器（施密特觸發器）的應用，以及在有源濾波器電路中的作用。此外，本章還會介紹集成運放電源電路的設計，以及如何利用集成運放構建各種功能電路，如電壓比較、信號處理、信號産生等。 第七章：數字邏輯基礎——信息處理的基石 本章為讀者打開瞭數字電子技術的大門。我們將從二進製數係統、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）開始，建立起數字信號處理的基本概念。我們將深入講解布爾代數及其化簡方法，包括卡諾圖等工具，用於簡化復雜的邏輯函數。隨後，我們將介紹組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器（Multiplexer）和數據分配器（Demultiplexer），以及它們在數據選擇、地址譯碼等方麵的應用。接著，我們將引入時序邏輯電路，包括觸發器（SR, JK, D, T觸發器）及其工作原理，這是構成各種存儲器和控製器件的基礎。最後，我們將介紹移位寄存器和計數器，揭示它們在數據傳輸、頻率分頻等方麵的功能。 第八章：微處理器與微控製器——電子係統的大腦 本章將聚焦於現代電子係統的核心控製單元——微處理器（Microprocessor）和微控製器（Microcontroller）。我們將從微處理器的基本結構開始，理解CPU（中央處理單元）的組成，包括算術邏輯單元（ALU）、控製器單元和寄存器。我們將探討指令集架構（ISA），瞭解指令的格式、尋址方式以及指令的執行過程。在此基礎上，我們將介紹微控製器的概念，強調其集成瞭CPU、存儲器和I/O接口等，是嵌入式係統的理想選擇。我們將分析微控製器的工作流程，如指令周期、中斷機製以及與外部設備的通信方式。最後，本章將簡要介紹微處理器和微控製器在實際應用中的案例，如傢用電器、汽車電子、工業自動化等，展示它們強大的控製能力。 第九章：電力電子變換——能量的高效利用 電力電子變換技術是實現電能高效、靈活轉換的核心。本章將深入探討各種電力電子變換器的原理和應用。我們將從AC-DC變換（整流）開始，介紹單相和三相整流電路，以及有源和無源整流方式。接著，我們將講解DC-DC變換（斬波），包括升壓（Boost）、降壓（Buck）和升降壓（Buck-Boost）變換器的基本工作原理和功率開關器件（如MOSFET, IGBT）的應用。然後，我們將深入DC-AC變換（逆變），介紹單相和三相逆變器的拓撲結構和控製方法，以及它們在電機驅動、不間斷電源（UPS）中的應用。最後，本章還將介紹AC-AC變換（交流調壓），以及電力電子技術在能源傳輸、新能源並網、電動汽車充電等領域的最新發展。 第十章：係統集成與設計——構建完整的電子電氣解決方案 本章將引導讀者將前幾章所學的知識融會貫通，進行完整的電子電氣係統設計。我們將從係統需求分析開始，明確係統的功能、性能指標和約束條件。接著，我們將討論係統架構設計，選擇閤適的硬件模塊和軟件架構。本章還將詳細講解PCB（Printed Circuit Board）設計的基本流程，包括原理圖繪製、PCB布局布綫、設計規則檢查（DRC）以及製造工藝。此外，我們還將探討係統調試與測試的方法，包括單元測試、集成測試和係統測試，以及如何利用示波器、邏輯分析儀等儀器進行故障診斷。最後，本章將強調EMC（Electromagnetic Compatibility）設計的重要性，討論如何減小電磁乾擾（EMI）和提高抗乾擾能力，以確保電子電氣係統在復雜電磁環境下的可靠運行。 附錄：常用電子元器件選型指南 本附錄提供瞭一份關於常用電子元器件選型的實用指南，涵蓋瞭電阻、電容、電感、半導體器件（二極管、晶體管、集成運放）、電源模塊、連接器等。針對不同類型的元器件，我們將提供其主要的電氣參數、技術規格、封裝形式以及在實際電路設計中應考慮的關鍵因素，幫助讀者根據具體應用需求做齣閤適的元器件選擇，從而優化電路性能，提高可靠性，並控製成本。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於電子技術類的教材汗牛充棟，很多都是把理論知識簡單地加上一些軟件操作的截圖湊數，讀起來體驗感極差，讓人覺得內容是割裂的。然而，這本書的編排邏輯簡直是教科書級彆的流暢。它的章節設計遵循瞭從簡單到復雜的遞進規律，每完成一個模塊的仿真實驗，都會自然而然地引齣下一個更高級的主題。我特彆喜歡它對“設計與驗證”這一閉環的強調，很多教材隻關注設計，但這本書反復提醒我們，仿真驗證纔是檢驗設計是否閤理的關鍵一步。書中對仿真參數設置的講解也十分到位，不像有些教程隻告訴你設置一個默認值瞭事，它會解釋不同采樣率、不同激勵源對仿真精度的影響，這對於我們後續進行更嚴謹的學術研究或工程實踐至關重要。可以說，這本書的價值遠遠超齣瞭一個“實驗教程”的範疇，它更像是一部關於“如何用現代工具解決模擬電路工程問題”的實戰手冊，其深度和廣度都令人印象深刻。

評分☆☆☆☆☆

如果用一個詞來形容這本書的風格，我會用“嚴謹又不失靈動”。它的版式設計非常清晰，代碼或設置框和文字說明界限分明，閱讀起來毫不費力。更讓我感到驚喜的是，它並沒有將所有的實驗都限製在某一個特定的仿真軟件版本上。雖然主要圍繞一個主流平颱展開，但它在某些關鍵的、可能因軟件更新而産生差異的步驟上，會特彆注明可能存在的兼容性問題或替代方案，展現齣作者與時俱進的態度。這種處理方式，極大地延長瞭教材的生命力和適用範圍。我記得有一次我在操作一個稍微復雜的多級放大器仿真時遇到瞭收斂問題，百思不得其解，最後翻閱書中關於“仿真求解器選擇”的專門小節，纔恍然大悟是我的設置過於激進導緻軟件無法求解。這種細緻入微的“排雷”指導，體現瞭作者對初學者睏境的深刻理解和人文關懷。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它真的把“學習”和“做中學”完美地融閤在瞭一起。許多教材的實驗部分往往是孤立的，學完就忘瞭。但這裏的實驗內容設計得非常巧妙，前後知識點相互串聯，環環相扣。例如，你先學瞭二極管的特性麯綫仿真，緊接著就會在電源電路的整流部分應用這個知識點，然後你會發現，如果整流後的脈動直流波形不平滑，你又需要迴頭去復習前一章關於濾波電路的知識。這種知識的“關聯性”和“復用性”極大地加深瞭我的記憶和理解。而且，教程的難度麯綫控製得非常平滑，不會在某個知識點上設置一個陡峭的障礙，而是通過循序漸進的實驗難度，讓我們在不知不覺中，已經掌握瞭從基礎器件到復雜係統集成的全套仿真技能。這套教材的價值，不在於讓你成為一個軟件操作員，而在於培養你成為一個能用仿真工具解決實際電子係統問題的工程師。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《模擬電子技術仿真實驗教程》時，最大的感受就是“實用至上”。我們都知道，在真實的電子世界裏，元器件的參數偏差、環境噪聲等因素都會對電路性能産生巨大影響，而純理論計算往往過於理想化。這本書的價值就在於它充分考慮瞭這些“不完美”。它不僅僅局限於理想元件的仿真，還穿插瞭如何引入器件模型、如何進行參數掃描（Parameter Sweep）來觀察電路的魯棒性。比如，書中關於運放負反饋電路的章節，不是簡單地畫齣電路圖，而是通過多次仿真，展示瞭當電阻值偏離設計值±10%時，閉環增益的變化趨勢，這對於培養我們工程師思維中“留有餘地”的習慣非常有幫助。這種深入到細節的仿真技巧訓練，使得我們不僅僅學會瞭操作軟件，更重要的是學會瞭用仿真的思維去預判和優化電路性能，這對於我們未來解決實際生産中的疑難雜癥，絕對是一筆寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子技術仿真實驗教程》簡直是為我們這些剛接觸模擬電路的小白量身定做的，我記得我剛開始學的時候，光是理解那些抽象的器件符號和復雜的電路圖就感覺要抓瞎瞭。這本書的厲害之處在於，它完全拋棄瞭那種乾巴巴的理論說教，而是直接把我們帶入瞭仿真軟件的世界。通過一步步的圖文指導，從搭建最基礎的放大器到復雜的濾波器設計，每一個操作都被拆解得極其細緻，生怕你跟不上。我尤其欣賞它在講解每一個實驗時，不僅告訴你“怎麼做”，更會深入剖析“為什麼這麼做”，比如某個元件的取值對整體性能的影響，以及仿真結果的意義。這種“知其然，更知其所以然”的教學方式，極大地增強瞭我的動手能力和對理論的直觀感受。當我親眼看到輸入信號經過電路處理後輸齣波形的變化，那種成就感是看書本推導公式完全無法比擬的。坦白說，這本書讓我對模擬電路這門“玄學”産生瞭濃厚的興趣，它就像一位耐心且經驗豐富的導師，手把手地領我走過瞭最初的迷茫期，為我後續深入學習打下瞭堅實的基礎。