簡明易學係列：模擬電子技術及應用 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

《簡明易學係列：模擬電子技術及應用》是一本通俗易懂、易教易學的模擬電子技術簡明教材。根據現代電子技術的發展及高職高專教學需要，本書在編者總結多年課程教學改革與實踐，以及汲取各方麵的意見和建議的基礎上編寫而成。全書共分六章，分彆為半導體二極管及其應用、半導體三極管及其應用、晶體管常用放大電路、集成運算放大器及其應用、信號産生電路、直流穩壓電源。為瞭便於教學和學習備有配套的電子教案等數字化教學資源。每章都有自我評價題和練習題，每節有復習題，並在書末附有部分自我評價題和練習題答案。本書以模擬電子技術基本知識、基本理論、基本技能為主綫，以能力培養為目標，力求做到內容簡明扼要，基本概念清楚，淡化理論推導，突齣實踐應用，主要內容都有應用實例，使教材做到簡明、易學、易懂、實用。為提高教材的可讀性，本書采用雙色印刷，版麵活潑，重點突齣，層次分層，便於教學，有利自學。《簡明易學係列：模擬電子技術及應用》可作為高職高專院校、五年製高職學校、成人高校和民辦高校的電類專業模擬電子技術課程的教材，也可供有關技術人員參考或培訓使用。

內頁插圖

目錄

第1章 半導體二極管及其應用
教學目標
1.1 二極管的結構、特性及其基本應用
1.1.1 二極管的結構與類型
1.1.2 二極管的特性及主要參數
1.1.3 二極管的基本應用
1.2 特殊二極管及其基本應用
1.2.1 穩壓二極管
1.2.2 發光二極管與光電二極管
1.2.3 變容二極管
1.3 二極管的綜閤應用
1.3.1 二極管的使用常識
1.3.2 二極管綜閤應用實例
本章小結
自我評價題
練習題

第2章 半導體三極管及其應用
教學目標
2.1 晶體管的結構、特性及參數
2.1.1 晶體管的結構與電流放大作用
2.1.2 晶體管的伏安特性麯綫
2.1.3 晶體管的主要參數
2.1.4 晶體管的使用常識
2.2 晶體管的基本應用
2.2.1 電流源電路
2.2.2 晶體管開關電路
2.2.3 晶體管放大電路
2.3 場效應管及其基本應用
2.3.1 場效應管的結構、符號及其工作原理
2.3.2 場效應管的主要參數
2.3.3 場效應管的基本應用
本章小結
自我評價題
練習題

第3章 晶體管常用放大電路
教學目標
3.1 放大電路的基本知識
3.1.1 放大電路的組成與放大的概念
3.1.2 放大電路的主要性能指標
3.2 三種基本組態放大電路
3.2.1 共發射極放大電路
3.2.2 共集電極放大電路
3.2.3 共基極放大電路
3.3 差分放大電路
3.3.1 差分放大電路的工作原理
3.3.2 差分放大電路的應用
3.4 互補對稱功率放大電路
3.4.1 功率放大電路的特點與分類
3.4.2 乙類雙電源互補對稱功率放大電路
3.4.3 甲乙類雙電源互補對稱功率放大電路
3.4.4 單電源互補對稱功率放大電路
3.5 多級放大電路
3.5.1 多級放大電路的組成及耦閤方式
3.5.2 多級放大電路的性能指標
本章小結
自我評價題
練習題

第4章 集成運算放大器及其應用
教學目標
4.1 集成運算放大器及其基本應用
4.1.1 集成運算放大器的組成及圖形符號
4.1.2 集成運算放大器的主要參數
4.1.3 集成運算放大器特性的理想化及其基本應用
4.2 集成遠放負反饋放大電路
4.2.1 反饋放大電路的基本概念
4.2.2 負反饋放大電路的基本類型
4.2.3 負反饋對放大電路性能的影響
4.3 集成運放信號運算電路
4.3.1 比例運算電路
4.3.2 加減運算電路
4.3.3 微分與積分運算電路
4.3.4 集成運放使用知識
4.4 集成功率放大器及其應用
4.4.1 LM386集成功率放大器及其應用
4.4.2 TDA2040集成功率放大器及其應用
4.4.3 TDA1521集成功率放大器及其應用
4.4.4 集成功率放大器使用注意事項
本章小結
自我評價題
練習題

第5章 信號産生電路
教學目標
5.1 正弦波振蕩電路
5.1.1 正弦波振蕩電路的工作原理
5.1.2 RC橋式振蕩電路
5.1.3 LC振蕩電路
5.1.4 石英晶體振蕩電路
5.2 非正弦波信號産生電路
5.2.1 電壓比較器
5.2.2 方波、三角波、鋸齒波産生電路
本章小結
自我評價題
練習題

第6章 直流穩壓電源
教學目標
6.1 單相整流濾波電路
6.1.1 單相整流電路
6.1.2 濾波電路
6.2 綫性集成穩壓器
6.2.1 穩壓電源的主要技術指標
6.2.2 串聯型晶體管穩壓電路
6.2.3 三端集成穩壓器
6.2.4 綫性集成直流穩壓電源的應用
6.3 開關穩壓電源
6.3.1 開關穩壓電源的特點及類型
6.3.2 開關穩壓電源的基本工作原理
6.3.3 集成開關穩壓器及其應用
本章小結
自我評價題
練習題
附錄 本書常用符號說明
部分自我評價題和練習題答案
參考文獻

精彩書摘

知識拓展 負反饋放大電路使用注意事項
由於負反饋放大電路一般較為復雜，特彆是多級負反饋放大電路開環增益高又存在反饋，電路很容易産生乾擾、自激和故障，因此負反饋放大電路使用中應注意下列事項。
1.負反饋放大電路的性能與電路結構、負反饋類型以及反饋網絡元件參數有密切關係，所以使用前需認真分析電路，弄清電路的結構，明確其反饋類型，找齣反饋網絡元件，並對電路的性能特點進行分析和必要的估算。
2.電路安裝布綫要閤理，接綫要盡量短，公共地綫安裝可靠，放大電路的輸齣迴路不能與輸入迴路相耦閤，以免産生乾擾和自激。
3.若對電路測試時，要注意儀器對被測電路的影響，要求測量儀器的輸入電阻要遠大於被測電路的阻抗。儀器的測試綫必須采用屏蔽綫，屏蔽綫的外層連綫要接至電路公共地端。測試中還要注意減小人體感應對測試結果的影響，同時必須保證放大電路輸齣信號應是穩定的不失真波形，否則測試結果將是無效的，所以測試中應用示波器隨時監測輸齣電壓波形，若波形産生失真或有乾擾，應找齣原因，消除故障後，再進行測試。
4.負反饋放大電路當增益較高、反饋深度較大、布綫不閤理時很容易産生自激振蕩（所謂自激振蕩是指放大電路在無外加輸入信號時，也能輸齣一定頻率和幅度信號的現象），如有時會發現在正常輸齣波形上疊加瞭一些奇特的、頻率較高的波形；有時會發現輸齣波形不穩定，有低頻調製現象；有時會發現無外加輸入信號時也能輸齣一定頻率和幅度的信號，這些都說明電路可能産生瞭自激振蕩。自激振蕩的齣現會對放大電路正常工作産生不良影響，甚至使放大電路無法正常工作。此時可通過適當調整電路布綫，減小寄生耦閤，適閤降低開環增益和反饋量來消除自激，目前不少集成運放已在內部接有補償網絡，使用中不需再外接補償網絡，而有些集成運放留有外接補償網絡端，應根據需要接入C或RC補償網絡。若電路中産生瞭低頻自激振蕩，可在公共電源電路接入RC去耦閤濾波電路來消除。
……

模擬電子技術：理論基礎與實踐指南 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的模擬電子技術學習體驗，從最基礎的半導體器件原理齣發，逐步深入到復雜的模擬電路設計與應用。本書不側重於“簡明易學”的速成模式，而是強調對核心概念的透徹理解和對實際應用的深入剖析，以期幫助讀者真正掌握模擬電子技術的精髓。 第一部分：半導體器件基礎 我們將從最基本的半導體材料特性講起，詳細介紹矽和鍺等材料的能帶結構、載流子（電子和空穴）的産生與輸運機製。在此基礎上，本書將著重講解以下關鍵半導體器件： 二極管： 深入剖析PN結的形成、電場分布、載流子擴散與漂移過程，詳細闡述二極管的正嚮導通特性、反嚮截止特性以及擊穿現象。我們將探討不同類型的二極管，包括理想二極管模型、矽二極管、鍺二極管、肖特基二極管、穩壓二極管（齊納管）以及發光二極管（LED）和光電二極管（Photodiode）等，並分析它們的結構、工作原理、伏安特性麯綫以及在不同應用場景下的特點與局限性。例如，穩壓二極管的工作原理將通過其獨特的反嚮擊穿特性來解釋，而LED的發光機製則會從能帶躍遷的角度進行深入分析。 三極管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 詳細介紹NPN型和PNP型三極管的結構、PN結的形成與特性。我們將深入講解三極管的工作原理，包括基區調變、發射區注入、集電區收集等過程，並重點分析三極管的各種工作狀態：放大狀態、截止狀態和飽和狀態。本書將詳細推導三極管的輸齣特性麯綫和輸入特性麯綫，並介紹其重要的參數，如電流放大係數（β）、跨導（gm）以及輸入電阻和輸齣電阻。我們將對三極管的各種組態進行詳盡的分析，包括共發射極、共集電極（射極輸齣器）和共基極組態，並重點闡述它們在放大電路中的應用，分析其電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗等關鍵性能指標。 場效應管（Field-Effect Transistor, FET）： 重點介紹結型場效應管（JFET）和金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET）的結構與工作原理。對於JFET，我們將分析其P溝道和N溝道型的特性，以及柵極電壓對溝道導電性的控製作用。對於MOSFET，我們將詳細講解其增強型和耗盡型，以及N溝道和P溝道型。特彆地，本書將著重分析MOSFET的閾值電壓（Vth）、跨導（gm）、輸齣電流與柵源電壓（VGS）的關係，以及它在不同工作區域（可變電阻區、恒流區）的特性。我們將比較JFET和MOSFET的優缺點，並分析它們在不同電路中的應用潛力。 第二部分：基本模擬電路分析與設計 在掌握瞭基本的半導體器件後，我們將進入模擬電路的核心部分，學習如何利用這些器件構建功能電路。 放大電路： 單級放大電路： 詳細分析共發射極、共集電極和共基極放大電路的直流偏置電路設計，包括固定偏置、發射極自偏置、集電極反饋偏置以及電位器分壓偏置等方法。我們將重點分析不同偏置方式對電路穩定性的影響，以及如何選擇閤適的偏置點以獲得最佳的性能。在此基礎上，我們將深入分析交流信號的放大過程，計算電路的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗，並探討頻率響應特性，分析高頻和低頻截止現象以及帶寬。 多級放大電路： 介紹直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤和變壓器耦閤等多種多級放大電路的連接方式，並分析它們各自的優缺點。我們將重點講解直接耦閤放大器的設計，以及如何通過級聯提升放大器的整體增益和輸入/輸齣阻抗。本書還將分析差分放大器的原理，包括其共模抑製比（CMRR）和差模增益，並闡述其在集成電路中的重要地位。 反饋放大器： 深入講解負反饋和正反饋的概念及其對放大器性能的影響。我們將詳細分析電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電壓並聯負反饋和電流並聯負反饋四種基本反饋組態。通過詳細的理論推導和實例分析，我們將展示負反饋如何降低失真、拓寬頻率響應、穩定增益並改變輸入/輸齣阻抗。同時，我們也將探討正反饋在振蕩電路中的應用，並分析其産生振蕩的條件。 頻率響應與濾波器： 詳細分析放大電路的頻率響應特性，包括高頻響應和低頻響應。我們將探討由器件寄生電容和耦閤電容引起的低頻滾降以及由器件結電容引起的集電極負載電感引起的高頻滾降。在此基礎上，本書將引入濾波器（Filter）的概念，詳細介紹低通濾波器（LPF）、高通濾波器（HPF）、帶通濾波器（BPF）和帶阻濾波器（BPF）的原理與設計。我們將分析不同階數的巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和貝塞爾（Bessel）濾波器，並討論它們的幅度響應、相位響應以及瞬態響應特性。 信號發生電路： 介紹多種信號發生電路的設計原理，包括RC振蕩器（如移相振蕩器、 Wien電橋振蕩器）、LC振蕩器（如哈特萊振蕩器、考畢茲振蕩器）、晶體振蕩器以及多諧振蕩器。我們將深入分析這些振蕩器産生穩定周期性信號的工作機製，並討論影響振蕩頻率和穩定性的因素。 集成運放（Operational Amplifier, Op-Amp）: 詳細介紹集成運放的基本結構、核心原理和關鍵參數，如開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流、共模輸入範圍、輸齣電壓範圍、電源抑製比（PSRR）和增益帶寬積（GBW）。本書將重點分析理想運放模型及其在虛擬短路和虛斷開等概念下的應用。在此基礎上，我們將深入講解集成運放作為基本單元構建的各種模擬電路，包括： 反相比例器（Inverting Amplifier）、同相比例器（Non-inverting Amplifier）： 分析其增益公式和輸入輸齣特性。 電壓跟隨器（Voltage Follower）： 理解其單位增益緩衝作用。 加法器（Adder）、減法器（Subtractor）： 學習如何實現信號的綫性組閤。 積分器（Integrator）、微分器（Differentiator）： 分析其在信號處理中的應用。 比較器（Comparator）： 探討其在閾值檢測和信號整形中的作用。 有源濾波器： 利用運放構建各種有源低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並分析其優於無源濾波器的優點。 其他應用： 還會涉及運放作為信號源、電壓/電流轉換器、檢測電路等方麵的應用。 第三部分：電源電路與數據轉換 電源電路： 整流電路： 詳細介紹半波整流、全波整流（中心抽頭變壓器和橋式整流）的原理，分析其輸齣電壓波形、平均值和有效值，以及整流二極管的電流和電壓應力。 濾波電路： 介紹電容濾波、電感濾波和LC組閤濾波電路，分析其降低脈動電壓的原理和效果。 穩壓電路： 詳細講解綫性穩壓器（如三端穩壓器78xx/79xx係列、TL431等）和開關穩壓器（Buck、Boost、Buck-Boost）的工作原理。我們將深入分析綫性穩壓器的工作方式，以及其效率和發熱問題。對於開關穩壓器，我們將從能量存儲和釋放的角度解釋其工作過程，並分析其高效率的優勢。 數據轉換器： 模數轉換器（Analog-to-Digital Converter, ADC）： 詳細介紹ADC的基本概念，如采樣率、量化精度、分辨率和轉換時間。我們將深入講解幾種主要的ADC工作原理，包括逐次逼近型ADC（SAR ADC）、雙積分型ADC、並行（Flash）ADC和Σ-Δ ADC。 數模轉換器（Digital-to-Analog Converter, DAC）： 詳細介紹DAC的基本概念，如參考電壓、分辨率和轉換時間。我們將深入講解幾種主要的DAC工作原理，包括電阻網絡型DAC（加權電阻型、R-2R梯形網絡型）、電容開關型DAC和Σ-Δ DAC。 第四部分：常用模擬集成電路及應用實例 本書還將介紹一些常用的模擬集成電路模塊，並結閤實際應用案例進行講解。 定時器集成電路（如555定時器）： 詳細分析555定時器的三種工作模式：非穩態模式（振蕩器）、單穩態模式（單脈衝發生器）和雙穩態模式。我們將提供詳細的計算公式和設計步驟，幫助讀者構建各種定時和振蕩電路。 運算放大器（Op-Amp）的進階應用： 除瞭基礎應用，還將介紹一些更復雜的運放應用，如有源濾波器的高階設計、信號調理電路、峰值檢測電路、平均值電路等。 模擬通信電路基礎： 簡要介紹幅度調製（AM）、頻率調製（FM）和相位調製（PM）的基本原理，以及相關的調製解調電路。 傳感器接口電路： 介紹如何設計接口電路連接各種傳感器，如溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器等，並將傳感器輸齣的模擬信號放大、濾波或進行其他預處理，以便後續的模數轉換或控製。 學習方法與建議： 本書強調理論與實踐相結閤。每章在講解完相關理論後，都配有詳細的電路圖例和分析過程，並鼓勵讀者動手進行電路仿真（例如使用LTspice、Multisim等軟件）和實際電路搭建。本書還提供瞭一些典型電路的實驗指導，幫助讀者加深對理論知識的理解，並培養解決實際工程問題的能力。 本書的學習者應具備基礎的電路理論知識，如歐姆定律、基爾霍夫定律、戴維南定理和諾頓定理等。對於初學者，建議先紮實掌握第一部分半導體器件的基礎知識，再逐步深入到各章節的學習。 通過本書的學習，讀者將能夠： 透徹理解各類模擬電子器件的工作原理、特性和應用。 掌握各種基本模擬電路的分析方法和設計技巧。 能夠獨立設計和分析簡單的模擬電路。 為進一步學習更復雜的模擬集成電路設計打下堅實的基礎。 本書的內容力求嚴謹、準確，並避免使用過於簡化的錶述，以期幫助讀者建立起紮實的模擬電子技術功底。