本書根據(jù)新工科人才培養(yǎng)要求與新技術發(fā)展現(xiàn)狀,對模擬電子技術課程的知識體系進行了重構(gòu),將紙質(zhì)書與新形態(tài)元素緊密結(jié)合,形成立體化教材。本書編寫思路是“基本器件→基本電路→集成電路→典型應用電路”,即從半導體器件入手,討論放大電路的結(jié)構(gòu)、分析方法和性能指標,并在介紹模擬集成放大電路各個單元模塊的基礎上,分析運放的工作狀態(tài)和典型應用等。本書共9 章:緒論、半導體器件基礎、基本放大電路、放大電路的頻率響應、負反饋放大電路、模擬集成放大電路基礎、基于運放的信號運算與處理電路、波形發(fā)生電路、直流穩(wěn)壓電源。
本書可作為高等院校電子信息類、電氣類、自動化類、計算機類專業(yè)及相關理工科專業(yè)本科生的理論教材,也可供相關領域的科技人員參考使用。
【本書特色】
1. 系統(tǒng)構(gòu)建知識圖譜,拓展讀者的科技認知邊界
通過對模擬電子技術知識體系進行合理設計,以“放大”為核心,以“反饋”為靈魂,構(gòu)建知識圖譜;同時增加能夠體現(xiàn)領域關鍵技術發(fā)展現(xiàn)狀的新內(nèi)容,在提升讀者理論水平與實踐能力的同時,鼓勵讀者邊學邊做,激發(fā)讀者的學習興趣,拓展讀者的科技認知邊界。
2. 以半導體技術發(fā)展為引導,突出人才綜合素質(zhì)教育
圍繞半導體技術引入實際案例,將科學精神、經(jīng)典文化、社會主義主流意識形態(tài)、國家相關技術發(fā)展概況等內(nèi)容融入書中,使其成為理論知識教學與專業(yè)技能訓練的點睛之筆,進而輔助院校開展綜合型人才培養(yǎng)。
3. 全新打造新形態(tài)教材,助力讀者開展高效自學
深度融合信息技術與傳統(tǒng)紙書,完善專業(yè)教學資源庫和國家精品在線開放課程,相關慕課視頻可以通過中國大學 MOOC 官網(wǎng)觀看;此外,針對書中的重點和難點知識,編者錄制了深入細致的微課視頻,讀者可以掃描書中微課視頻二維碼進行觀看。編者還針對書中的抽象知識和復雜原理,制作了生動形象的 AR 交互動畫和 H5 交互頁面等,并將它們植入教材,方便讀者隨時隨地開展高效自學。
4. 注重理論聯(lián)系實際,扎實提升讀者的工程實踐能力
針對工程教育對培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、評估問題和解決問題的工程實踐能力的相關要求,本書編排了豐富的例題與課后習題,并將理論知識與工程應用緊密結(jié)合,以提高讀者的工程實踐能力。
5. 配套立體化教輔資源,全方位服務教師教學
在新工科教育背景下,編者為本書配套了以下 5 類教輔資源。
→文本類:如課程PPT、教學大綱、教案等。
→習題類:如課后習題答案、模擬試卷等。
→視頻動畫類:如慕課視頻、微課視頻、AR交互動畫、H5交互頁面等。
→配套教材類:如習題解析、實驗指導等。
→平臺社群類:如題庫系統(tǒng)、教師服務群(提供樣書免費申請、教輔資源獲取、教學問題解答、同行教師交流等服務)等。
高校教師可以通過“人郵教育社區(qū)”(www.ryjiaoyu.com)下載文本類、習題類等教輔資源,并獲取題庫系統(tǒng)等的相關鏈接,進而靈活開展線上線下混合式教學。需要說明的是,用書教師可以通過“教師服務群”免費申請樣書、獲取教輔資源、咨詢教學問題并與編者直接交流教學心得。
北京交通大學模擬電子技術課程組:
本課程組由北京交通大學電子信息工程學院的多位教師組成,主要負責北京交通大學模擬電子技術課程的教學與實驗工作。本課程組的教師系國家級電工電子教學團隊的核心成員,主持/參與了國家級精品課程、移動專用網(wǎng)絡國家工程研究中心、國家工科基礎課程電工電子教學基地等的建設工作,是一支教學經(jīng)驗豐富、專業(yè)特色鮮明、教育教學體系改革成果卓著的教師隊伍。
主編:劉穎
北京交通大學信息與通信系統(tǒng)學科教授,博士生導師,北京市教師名師,現(xiàn)任北京交通大學威海國際學院院長;“模擬電子技術”國家精品在線開放課程負責人、國家級一流本科課程負責人,獲國家級教學成果獎二等獎1項、北京市高等教育教學成果獎一等獎4項,出版圖書共計15本。
【章名目錄】
第 1章 緒論
第 2章 半導體器件基礎
第3章 基本放大電路
第4章 放大電路的頻率響應
第5章 負反饋放大電路
第6章 模擬集成放大電路基礎
第7章 基于運放的信號運算與處理電路
第8章 波形發(fā)生電路
第9章 直流穩(wěn)壓電源
【詳細目錄】
第 1章 緒論
1.1 電子技術的發(fā)展 2
1.2 電子技術的基本概念 4
1.3 模擬電子技術課程的特點與知識圖譜 5
本章小結(jié) 7
習題 7
第 2章 半導體器件基礎
2.1 半導體基礎知識 9
2.1.1 本征半導體 9
2.1.2 雜質(zhì)半導體 12
2.1.3 PN結(jié)的形成 14
2.1.4 PN結(jié)的伏安特性 15
2.1.5 PN結(jié)的電容特性 17
2.1.6 PN結(jié)的電致發(fā)光與光電效應 19
2.2 二極管 19
2.2.1 二極管的結(jié)構(gòu) 20
2.2.2 二極管的伏安特性 21
2.2.3 二極管的主要參數(shù) 22
2.2.4 二極管的分析方法與模型 23
2.2.5 特殊二極管 26
2.2.6 二極管的應用 29
2.3 三極管 33
2.3.1 三極管的結(jié)構(gòu) 33
2.3.2 三極管的工作原理 34
2.3.3 三極管的特性曲線 37
2.3.4 三極管的主要參數(shù) 39
2.3.5 溫度對三極管參數(shù)的影響 42
2.4 場效應管 43
2.4.1 結(jié)型場效應管 43
2.4.2 絕緣柵場效應管 46
2.4.3 場效應管的主要參數(shù) 53
2.5 半導體器件的故障檢測 55
本章小結(jié) 56
習題 57
第3章 基本放大電路
3.1 放大電路基礎知識 62
3.1.1 放大電路的基本組成 62
3.1.2 放大電路的性能指標 62
3.2 三極管基本放大電路 66
3.2.1 基本共射放大電路的結(jié)構(gòu)與工作原理 66
3.2.2 共射放大電路的圖解分析法 68
3.2.3 共射放大電路的解析分析法 72
3.2.4 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 78
3.2.5 共集與共基放大電路 81
3.2.6 三極管三種組態(tài)放大電路的比較 84
3.3 場效應管基本放大電路 84
3.3.1 場效應管放大電路的直流偏置電路 85
3.3.2 場效應管的交流等效電路 87
3.3.3 共源放大電路 88
3.3.4 共漏放大電路 90
3.3.5 共柵放大電路 90
3.3.6 場效應管三種組態(tài)放大電路的比較 91
3.4 多級放大電路 92
3.4.1 多級放大電路的耦合方式 92
3.4.2 多級放大電路的交流分析 95
3.4.3 復合管及其放大電路 99
本章小結(jié) 102
習題 103
第4章 放大電路的頻率響應
4.1 頻率響應的基本概念 108
4.2 頻率響應的基本分析方法 108
4.2.1 線性系統(tǒng)的傳輸函數(shù) 108
4.2.2 頻率響應的波特圖 111
4.3 三極管放大電路的頻率響應分析 114
4.3.1 三極管的高頻小信號模型 115
4.3.2 混合 模型的單向化——密勒定理 118
4.3.3 單管共射放大電路的頻率響應 119
4.3.4 單管共集、共基放大電路的高頻響應 123
4.4 場效應管放大電路的頻率響應分析 125
4.4.1 場效應管的高頻模型 125
4.4.2 單管共源放大電路的高頻響應 126
4.5 多級放大電路的頻率響應分析 127
4.5.1 頻率特性的定性分析 128
4.5.2 典型多級放大電路的高頻響應 129
本章小結(jié) 130
習題 130
第5章 負反饋放大電路
5.1 反饋的基本概念與判別方法 134
5.1.1 反饋的定義 134
5.1.2 基本反饋方程式 134
5.1.3 反饋分類與判別方法 135
5.2 負反饋放大電路的組態(tài) 139
5.2.1 電流串聯(lián)負反饋 139
5.2.2 電壓串聯(lián)負反饋 141
5.2.3 電流并聯(lián)負反饋 142
5.2.4 電壓并聯(lián)負反饋 143
5.3 負反饋對放大電路性能的影響 144
5.3.1 負反饋對增益穩(wěn)定性的影響 144
5.3.2 負反饋對通頻帶的影響 145
5.3.3 負反饋對非線性失真的影響 147
5.3.4 負反饋對輸入電阻的影響 148
5.3.5 負反饋對輸出電阻的影響 149
5.4 負反饋放大電路的方框圖分析法 151
5.5 深度負反饋放大電路增益的近似計算 153
5.6 負反饋放大電路的穩(wěn)定性 154
5.6.1 自激振蕩的產(chǎn)生原因和條件 154
5.6.2 負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷 156
5.6.3 消除負反饋放大電路自激振蕩的方法 159
本章小結(jié) 161
習題 162
第6章 模擬集成放大電路基礎
6.1 集成電路基礎知識 169
6.2 電流源電路及其應用 170
6.2.1 典型的電流源電路 171
6.2.2 集成電路中電流源電路的應用 177
6.3 差分放大電路 178
6.3.1 差放電路的組成與四種接法 178
6.3.2 差放電路分析 180
6.3.3 改進型差放電路 185
6.3.4 差放電路的失調(diào)及其溫漂 191
6.4 功率放大電路 192
6.4.1 功放電路概述 192
6.4.2 甲類功放電路 194
6.4.3 乙類功放電路 196
6.4.4 甲乙類功放電路 202
6.4.5 丁類功放電路 205
6.5 模擬集成運放 207
6.5.1 雙極型模擬集成運放 207
6.5.2 單極型模擬集成運放 209
6.5.3 集成運放的主要性能指標 210
本章小結(jié) 212
習題 212
第7章 基于運放的信號運算與處理電路
7.1 基本概念 218
7.1.1 運放的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 218
7.1.2 運放的符號 218
7.1.3 運放的理想模型 219
7.1.4 運放的實際模型 219
7.2 運放的線性運用和非線性運用 220
7.2.1 運放的開環(huán)電壓傳輸特性 220
7.2.2 運放的非線性運用 220
7.2.3 運放的線性運用 221
7.3 運放基本運算電路 222
7.3.1 反相和同相比例放大電路 222
7.3.2 加法和減法運算電路 223
7.3.3 積分和微分運算電路 226
7.4 電壓比較器 230
7.4.1 單門限電壓比較器 230
7.4.2 遲滯電壓比較器 232
7.5 有源濾波器 234
7.5.1 濾波器的頻率響應 234
7.5.2 有源低通濾波器 235
7.5.3 有源高通濾波器 236
7.5.4 級聯(lián)有源濾波器 237
7.6 其他典型應用電路 237
7.6.1 電流—電壓/電壓—電流變換電路 237
7.6.2 有源限壓電路 238
7.6.3 峰值檢波器 239
本章小結(jié) 239
習題 240
第8章 波形發(fā)生電路
8.1 非正弦波發(fā)生電路 246
8.1.1 矩形波發(fā)生電路 246
8.1.2 三角波發(fā)生電路 249
8.1.3 鋸齒波發(fā)生電路 251
8.1.4 壓控振蕩器 252
8.2 正弦波發(fā)生電路 254
8.2.1 正弦波振蕩條件 254
8.2.2 正弦波振蕩電路的組成及分類 255
8.2.3 RC正弦波振蕩電路 256
8.2.4 LC正弦波振蕩電路 257
8.2.5 石英晶體正弦波振蕩電路 259
本章小結(jié) 260
習題 260
第9章 直流穩(wěn)壓電源
9.1 直流穩(wěn)壓電源概述 265
9.2 整流電路 266
9.2.1 半波整流電路 266
9.2.2 全波整流電路 267
9.2.3 橋式整流電路 269
9.3 濾波電路 270
9.3.1 電容濾波電路 271
9.3.2 其他濾波電路 273
9.4 穩(wěn)壓電路 274
9.4.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 274
9.4.2 串聯(lián)反饋式線性穩(wěn)壓電路 276
9.4.3 集成穩(wěn)壓器 279
9.5 開關穩(wěn)壓電路 282
9.5.1 串聯(lián)開關穩(wěn)壓電路 283
9.5.2 并聯(lián)開關穩(wěn)壓電路 284
9.6 直流穩(wěn)壓電源的故障檢測 285
本章小結(jié) 286
習題 287
參考文獻 290