模擬電子電路及技術基礎(第三版)

模擬電子電路及技術基礎(第三版)

《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》是由孫肖子主編,西安電子科技大學出版社於2017年3月出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。該書可作為高等學校通信工程、電子信息工程、電氣與自動化工程、測控技術與儀器、生物醫學工程、微電子、電子科學與技術等有關專業的本科生或專科生“電子線路基礎”“電子技術基礎”等課程的教材或教學參考書,也可作為工程技術人員的參考書。

該書共十三章,主要介紹集成運放特性及基本套用、RC有源濾波器、常用半導體器件原理及特性、電晶體和場效應管放大器、集成運放內部電路、放大器的頻率回響、反饋、特殊用途集成運放及其套用、低頻功率放大電路、穩壓電源等。

基本介紹

  • 書名:模擬電子電路及技術基礎(第三版)
  • 作者:孫肖子主編,趙建勛副主編,王新懷、朱天橋、顧偉舟參編
  • 類別:普通高等教育“十一五”國家級規劃教材
  • 出版社:西安電子科技大學出版社
  • 出版時間:2017年3月
  • 頁數:404 頁
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787560644455
  • 字數:614千字
  • CIP核字號:2017068800
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,配套教材,課程資源,教材特色,作者簡介,

成書過程

修訂情況

該書的編者結合教學與科研實踐,編寫該書時遵循“基礎更紮實,內容更實用,視野更開闊,編排更合理”的原則。
該書由西安電子科技大學“絲綢之路雲課堂”教學團隊修編,其中趙建勛教授修編了第四章和第十章,王新懷副教授新編了第九章、第十三章以及各章的大作業和綜合設計仿真實驗題,朱天橋老師修編了第八章,顧偉舟副教授修編了第十一章,其他各章由孫肖子教授修編。最終由孫肖子教授和趙建勛教授負責整理定稿。電子工程學院的張企民老師對新教材的編寫留下了經驗;空間科學與技術學院的謝楷老師為新教材的編寫提供了新的思想與建議。江曉安教授審閱了全書,並提出了意見。

出版工作

2017年3月,《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》由西安電子科技大學出版社出版發行。
出版工作人員及單位
策劃編輯
責任編輯
封面設計
雲立實
雷鴻俊
佳易傳播

內容簡介

該教材分為十三章,內容包括:緒論、集成運算放大器的基本套用電路、基於集成運放和RC反饋網路的有源濾波器、常用半導體器件原理及特性、雙極型晶體三極體和場效應管放大器基礎、集成運算放大器內部電路、放大器的頻率回響、反饋、特殊用途的集成運算放大器及其套用、集成運算放大器的非線性套用、低頻功率放大電路、電源及電源管理、模擬電路系統設計及實驗案例。書後的兩個附錄給出了部分習題答案和專用名詞漢英對照表。

教材目錄

第一章 緒論 1
1.1 “模擬電子電路及技術基礎”是怎樣一門課 1
1.2 電子器件與電子電路的發展概況 2
1.2.1 電子管的發明 2
1.2.2 電晶體的發明 3
1.2.3 積體電路的發明 4
1.3 模擬電路的基本命題及主要內容 4
1.4 放大器模型及主要性能指標 6
1.4.1 四种放大器及四种放大倍數的定義 7
1.4.2 放大器模型及放大器主要指標 7
1.5 模擬電路難點及主要解決方案——負反饋概念的引入 10
1.5.1 模擬電路難點及主要解決方案 10
1.5.2 “負反饋”的基本概念及基本框圖 10
1.5.3 負反饋的啟示 11
1.6 集成運算放大器的套用 12
1.7 模擬電路學習方法建議 12
第二章 集成運算放大器的基本套用電路 13
2.1 集成運算放大器套用基礎 13
2.1.1 集成運算放大器的符號、模型及理想運算放大器條件 13
2.1.2 集成運算放大器的電壓傳輸特性 14
2.2 引入電阻負反饋的基本套用——同相比例放大器與反相比例放大器 16
2.2.1 同相比例放大器——同相輸入+電阻負反饋 16
2.2.2 反相比例放大器——反相輸入+電阻負反饋 17
2.2.3 同相比例放大器與反相比例放大器的比較 19
2.3 相加器 23
2.3.1 同相相加器 23
2.3.2 反相相加器 24
2.4 相減器 27
2.4.1 基本相減器電路 27
2.4.2 精密相減器電路——儀用放大器 30
2.5 引入電容負反饋的基本套用——積分器和微分器 31
2.5.1 積分器 31
2.5.2 微分器 34
2.5.3 積分器和微分器的套用與虛擬實驗 34
2.6 電壓-電流(V/I)變換器和電流-電壓(I/V)變換器 35
2.6.1 V/I變換器 35
2.6.2 I/V變換器 36
習題 39
大作業及綜合設計實驗——數顯溫度計設計 44
第三章 基於集成運放和RC反饋網路的有源濾波器47
3.1 濾波器的概念 47
3.1.1 濾波器的特性 47
3.1.2 理想濾波器的逼近方法 48
3.1.3 二階濾波器的傳遞函式 51
3.2 一階有源RC濾波器的電路實現 54
3.3 二階有源RC濾波器的電路實現 56
3.3.1 二階壓控電壓源型(Sallen key)濾波器的電路實現及工程設計 56
3.3.2 二階無限增益多路反饋(MFB)濾波器的電路實現及工程設計 61
3.3.3 二階帶阻濾波器的電路實現及工程設計 63
3.4 多功能有源RC濾波器(狀態變數濾波器) 65
3.4.1 多功能有源RC濾波器(狀態變數濾波器)的工作原理 65
3.4.2 集成多功能有源RC濾波器UAF42 66
3.5 一階全通濾波器(移相器)的原理與工程設計方法 68
3.6 開關電容濾波器的基本原理 69
3.6.1 基本開關電容單元及等效電路 70
3.6.2 開關電容積分器 70
習題 71
大作業及綜合設計實驗1——音頻有源濾波器實驗 75
大作業及綜合設計實驗2——方波的頻譜分解與合成 76
大作業及綜合設計實驗3——李沙育圖形發生器 78
第四章 常用半導體器件原理及特性 80
4.1 半導體物理基礎 80
4.1.1 半導體與導體、絕緣體的區別 80
4.1.2 半導體的材料 81
4.1.3 本徵半導體 82
4.1.4 雜質半導體——N型半導體與P型半導體 84
4.1.5 半導體中的電流——漂移電流與擴散電流 86
4.2 PN結 86
4.2.1 PN結的形成 86
4.2.2 PN結的單嚮導電特性 87
4.2.3 PN結的擊穿特性 89
4.2.4 PN結的電容特性 89
4.3 晶體二極體 91
4.3.1 晶體二極體的伏安特性及參數 91
4.3.2 溫度對晶體二極體伏安特性和參數的影響 93
4.3.3 二極體的極限參數 93
4.3.4 晶體二極體簡化模型 94
4.3.5 晶體二極體的基本套用 95
4.3.6 穩壓二極體特性及套用 99
4.3.7 其他晶體二極體 101
4.4 雙極型晶體三極體 105
4.4.1 雙極型晶體三極體的工作原理 105
4.4.2 雙極型晶體三極體的伏安特性及參數 108
4.4.3 雙極型晶體三極體的極限參數 110
4.4.4 溫度對晶體三極體參數的影響 111
4.5 場效應管 112
4.5.1 結型場效應管的工作原理、特性及參數 112
4.5.2 絕緣柵場效應管的工作原理、特性及參數 115
4.5.3 場效應管的主要參數 121
4.5.4 CMOS場效應管 123
4.5.5 雙極型晶體三極體與場效應管的對比 124
4.6 雙極型晶體三極體與場效應管的低頻小信號簡化模型——受控源模型 124
4.6.1 雙極型晶體三極體的低頻小信號簡化模型 125
4.6.2 場效應管的低頻小信號簡化模型 127
4.7 雙極型晶體三極體與場效應管的開關特性及其套用 128
4.7.1 雙極型晶體三極體開關電路 128
4.7.2 MOS管開關電路 129
4.7.3 取樣/保持電路 130
4.7.4 相敏檢波電路 130
習題 131
大作業及綜合設計實驗1——測量β的方法及電路 135
大作業及綜合設計實驗2——用於工業遠距離傳輸的電流變送器設計 136
第五章 雙極型晶體三極體和場效應管放大器基礎 138
5.1 基本放大器組成原理、三種組態放大器及偏置電路 138
5.1.1 基本放大器組成原理及三種組態放大器 138
5.1.2 放大器的偏置電路 139
5.2 共發射極放大器分析 143
5.2.1 阻容耦合共發射極放大器電路結構 143
5.2.2 直流工作狀態分析與計算 144
5.2.3 共射放大器的交流分析及主要指標估算 144
5.3 共集電極放大器 151
5.3.1 直流工作狀態分析 151
5.3.2 交流指標計算 151
5.4 共基極放大器 153
5.4.1 直流工作狀態分析 153
5.4.2 交流指標計算 153
5.5 三種組態放大器比較 154
5.6 圖解分析法及關於非線性失真的討論 155
5.6.1 直流負載線與直流工作點(Q點) 156
5.6.2 交流負載線與動態圖解分析法 157
5.6.3 非線性失真與輸出電壓動態範圍 159
5.7 場效應管放大器 160
5.7.1 偏置電路 160
5.7.2 共源放大器 161
5.7.3 共漏放大器和共柵放大器 163
5.7.4 場效應管放大器與雙極型電晶體放大器的比較 164
5.8 放大器的級聯 165
5.8.1 級間耦合方式及組合原則 166
5.8.2 多級放大器的性能指標計算 167
習題 171
第六章 集成運算放大器內部電路 178
6.1 集成運算放大器電路概述 178
6.2 集成運放電路中的電流源 179
6.2.1 雙極型電晶體組成的電流源 179
6.2.2 場效應管組成的電流源 184
6.3 差分放大電路 185
6.3.1 差分放大器的特徵 185
6.3.2 長尾式差分放大電路分析 187
6.3.3 帶恆流源的差分放大電路 194
6.3.4 差分放大電路的傳輸特性及套用 196
6.3.5 場效應管差分放大器 200
6.4 有源負載放大器 202
6.4.1 單管有源負載放大器 202
6.4.2 有源負載差分放大器 204
6.5 集成運算放大器的輸出電路 206
6.6 集成運算放大器內部電路舉例 208
6.6.1 BJT通用運算放大器F007 228
6.6.2 C14573集成運算放大電路 210
6.7 集成運算放大器的主要技術參數 210
6.8 實際集成運算放大器選型指南及套用注意事項 214
6.8.1 正確選用集成運算放大器 214
6.8.2 集成運放套用中的注意事項 215
習題 217
第七章 放大器的頻率回響 222
7.1 頻率特性與頻率失真的概念 222
7.1.1 頻率特性及參數 222
7.1.2 頻率失真現象 223
7.1.3 不產生線性失真(即頻率失真)的條件 223
7.1.4 線性失真與非線性失真 224
7.2 電晶體的高頻小信號模型及高頻參數 224
7.2.1 電晶體的高頻小信號混合π型等效電路 224
7.2.2 電晶體的高頻參數 225
7.3 共射放大器的高頻回響 226
7.3.1 共射放大器的高頻小信號等效電路 226
7.3.2 密勒定理以及高頻等效電路的單向化模型 226
7.3.3 管子內部電容引入的頻率回響和上限頻率fH1 228
7.3.4 負載電容CL引入的上限頻率ωH2(fH2) 228
7.4 共集放大器及共基放大器的高頻回響 230
7.4.1 共集放大器的高頻回響 230
7.4.2 共基放大器的高頻回響 231
7.4.3 三種電路高頻回響對比及組合電路在展寬頻帶中的套用 232
7.5 場效應管放大器的高頻回響 234
7.5.1場效應管的高頻小信號等效電路 234
7.5.2 場效應管放大器的高頻回響 235
7.6 低頻區頻率回響 236
7.7 多級放大器的頻率回響 238
7.8 建立時間tr與上限頻率fH的關係 241
習題 241
大作業及綜合設計實驗——三極體音頻電壓放大器電路設計與仿真 244
第八章 反饋 245
8.1 反饋的基本概念及基本方程 245
8.2 反饋放大器的分類 247
8.2.1 有、無反饋的判斷 247
8.2.2 正反饋與負反饋的判斷 247
8.2.3 電壓反饋與電流反饋 248
8.2.4 串聯反饋與並聯反饋 248
8.2.5 直流反饋與交流反饋 250
8.3 負反饋對放大器性能的影響 251
8.3.1 負反饋使放大倍數穩定度提高 251
8.3.2 負反饋使放大器通頻帶展寬及線性失真減小 252
8.3.3 負反饋使非線性失真減小及輸入動態範圍展寬 254
8.3.4 負反饋可以減小放大器內部產生的噪聲與干擾的影響 255
8.3.5 電壓反饋和電流反饋對輸出電阻的影響 256
8.3.6 串聯負反饋和並聯負反饋對放大器輸入電阻的影響 257
8.4 反饋放大器的分析和近似計算 258
8.4.1 並聯電壓負反饋放大器 258
8.4.2 串聯電壓負反饋放大器 259
8.4.3 串聯電流負反饋放大器 261
8.4.4 並聯電流負反饋放大器 262
8.4.5 復反饋放大器 263
8.5 反饋放大器穩定性討論 265
8.5.1 負反饋放大器穩定工作的條件 265
8.5.2 利用開環增益的波特圖來判別放大器的穩定性 266
8.5.3 常用的消振方法——相位補償法 268
習題 271
第九章 特殊用途的集成運算放大器及其套用 278
9.1 高速集成運算放大器 278
9.1.1 高速電流反饋型集成運算放大器 278
9.1.2 高速電壓反饋型集成運算放大器 281
9.1.3 寬頻、高速集成運算放大器舉例 281
9.2 集成儀表放大器 283
9.3 增益可控集成運算放大器 285
9.3.1 電壓控制增益放大器VCA820/VCA822/VCA824 285
9.3.2 可變增益放大器AD8367 286
習題 288
大作業及綜合設計實驗1——簡易心電圖儀設計 288
大作業及綜合設計實驗2——寬頻可控增益放大器 290
第十章 集成運算放大器的非線性套用 291
10.1 對數、反對數運算和乘除法運算 291
10.2 精密二極體電路 293
10.2.1 精密二極體整流電路 293
10.2.2 峰值檢波電路 294
10.3 電壓比較器 295
10.3.1 簡單電壓比較器 295
10.3.2 引入正反饋的遲滯比較器 298
10.4 方波、三角波產生器——弛張振盪器 302
10.4.1 單運放弛張振盪器 302
10.4.2 雙運放弛張振盪器 304
10.5 正弦波振盪器 306
10.5.1 產生正弦波振盪的條件 306
10.5.2 文氏橋正弦波振盪器 306
10.5.3 LC正弦波振盪器 308
習題 315
大作業及綜合設計實驗1——函式發生器電路設計 323
大作業及綜合設計實驗2——霧霾檢測器設計 324
第十一章 低頻功率放大電路 327
11.1 功率放大電路的一般問題 327
11.1.1 特點和要求 327
11.1.2 功率放大電路的工作狀態 328
11.1.3 提高功率放大電路效率的方法 330
11.2 互補對稱功率放大電路 330
11.2.1 B類互補對稱功率放大電路 330
11.2.2 AB類互補對稱功率放大電路 334
11.2.3 AB類單電源互補對稱功率放大電路 335
11.2.4 複合管及準互補B類功率放大電路(OCL電路) 337
11.3 D類功率放大電路 339
11.4 集成功率放大電路 341
11.4.1 通用型集成功率放大器LM386 341
11.4.2 橋式功率放大器 342
11.5 功率器件 343
11.5.1 雙極型大功率電晶體(BJT) 343
11.5.2 功率MOS器件 345
11.5.3 絕緣柵雙極型電晶體(IGBT) 346
11.5.4 功率管的保護 347
習題 347
大作業及綜合設計實驗——MP3功率放大器製作 350
第十二章 電源及電源管理 352
12.1 整流及濾波電絡 352
12.1.1 整流電路 352
12.1.2 濾波電路 353
12.2 線性穩壓電源 354
12.2.1 穩壓電源的主要指標 354
12.2.2 串聯型線性穩壓電源 355
12.3 低壓差線性穩壓電路(LDO) 357
12.4 集成線性穩壓器 357
12.5 開關型穩壓電源 360
12.5.1 開關電源的原理和基本組成 361
12.5.2 開關變換器的基本拓撲結構 363
12.6 基準電壓源 366
習題 367
大作業及綜合設計實驗——開關穩壓 電源 370
第十三章 模擬電路系統設計及實驗案例 371
13.1 “波形產生、分解和合成”的綜合設計、仿真及實驗 371
13.1.1 命題內容 371
13.1.2 命題論證 372
13.1.3 理論設計與仿真 373
13.1.4 總電路圖 382
13.1.5 硬體裝配與調試 383
13.2 自動增益控制電路設計 384
13.2.1 題目要求 384
13.2.2 設計與實現 384
附錄一 部分習題答案 393
附錄二 專用名詞漢英對照 398
參考文獻 403
(註:目錄排版順序為從左列至右列)

教學資源

配套教材

《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》有配套的教、學指導書——《〈模擬電子電路及技術基礎(第三版)〉教、學指導書》。
書名
《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》教、學指導書
作者
主編:孫肖子,副主編:朱天橋
出版社
西安電子科技大學出版社
出版時間
2021年8月
ISBN
978-7-5606-6092-9

課程資源

《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》配有慕課——“模擬電子電路與技術基礎”。
課程名稱
模擬電子電路與技術基礎
類別
慕課、國家精品線上開放課程
建設院校
授課平台
中國大學MOOC
授課教師
孫肖子、趙建勛、朱天橋、王新懷、顧偉舟、鄧軍、羅銘、李先銳、路建民
《模擬電子電路及技術基礎(第三版)》配有教學課件。
【課件教案】模擬電子電路及技術基礎(第三版)孫肖子提供課件(1~6).zip
【課件教案】模擬電子電路及技術基礎(第三版)孫肖子提供課件(7~11).zip

教材特色

  1. 遵循“以產出為標準,以全體學生為中心,以質量持續改進為根本目的,提高學生解決複雜工程問題的能力”的宗旨。
  2. 在加強理論基礎的同時,突出實踐和套用。
  3. 加強了器件參數的介紹及有關場效應管參數的討論。
  4. 將重點前移,降低教與學的難度,提升條理性和系統性。
  5. 在重要分析後都進行討論、歸納,提煉規律性的結論,對實際套用具有較好的指導意義。
  6. 各學校、各專業可根據教學要求,對書中的章節內容進行取捨。

作者簡介

孫肖子,女,西安電子科技大學退休教授,原國家級電工電子教學基地主任,致力於教材建設和教學改革。
趙建勛,男,西安電子科技大學電子工程學院教授、碩士生導師,研究方向:計算電磁學、射頻電路系統、微波輻射與測量系統、神經元網路形態和功能實現機理。
王新懷,男,理學博士,西安電子科技大學電子工程學院教授、博士生導師、碩士生導師,研究方向:微波毫米波電路與系統設計、智慧型天線與天線組陣技術研究、基於FPGA&DSP的實時信號處理系統設計。
朱天橋,男,西安電子科技大學電子工程學院講師。
顧偉舟,男,西安電子科技大學電子工程學院副教授。

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