BF:模拟电子电路分析与实践 王志军 西南交通大学出版社 9787564322151 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:模拟电子电路分析与实践

定价：27.00元

售价：21.3元

作者:王志军

出版社：西南交通大学出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787564322151

字数：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

编辑推荐

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内容提要

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　　全书共3个工作任务，包括分立元件放大电路的制作与渊试、集成功率放大电路制作与调试低频信号发生器制作与调试。各任务按学习知识递进没计，以实际电路制作为目标，任务为核心．提供资讯、任务分析、任务计划与实施等，后对任务的完成情况进行了总结评价。为了构建知识的完整性，以及达到对所学习知识的巩固与提高，任务中增加了相关资讯及任务习题，以提高学生自主学习能力，实现开放式教学。
　　本书可以作为高职高专应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术、电气自动化、电子戗器仪表与维修等专业的模拟电子技术基础课程教材，也可作为电子信息类专业的培训教材，还司供从事电子技术专业工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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BF: 模拟电子电路分析与实践 绪论 在电子技术飞速发展的今天，模拟电子电路作为现代电子系统的基石，其重要性不言而喻。从最基础的信号放大、滤波，到复杂的传感器接口、功率驱动，再到高速通信和精密测量，模拟电路无处不在，是理解和设计各类电子设备的关键。掌握模拟电子电路的分析与设计方法，不仅是电子工程专业学生的必修课，也是从事相关领域工作的工程师必备的技能。 本书《BF: 模拟电子电路分析与实践》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的模拟电子电路学习平台。我们力求通过系统性的理论讲解、翔实的分析方法以及贴近实际的工程实践案例，帮助读者建立起扎实的模拟电路理论基础，并能熟练运用这些知识解决实际工程问题。本书的内容覆盖了模拟电子电路的核心领域，从基础元件的特性分析，到各类基本电路单元的设计与应用，再到复杂的集成电路设计理念，都做了详尽的阐述。 本书的编写理念是以“理解”为核心，以“实践”为导向。我们不仅仅关注电路的数学模型和理论公式，更注重揭示电路工作原理的物理本质，以及电路在实际应用中的性能表现和设计考量。大量的例题和实验设计，将理论知识与实际操作紧密结合，帮助读者在动手实践中加深理解，培养解决问题的能力。 第一篇：模拟电子电路基础 第一章：半导体器件基础 本章是理解后续模拟电路设计的基石。我们将从半导体材料的导电特性入手，深入剖析 PN 结的形成与特性，以及二极管的各种工作状态。在此基础上，详细介绍双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的工作原理、静态特性和动态特性。对于 BJT，我们将阐述其三种基本工作区域（截止区、放大区、饱和区）的物理机制，以及共发射极、共集电极、共基极三种基本组态的电流放大系数和电压放大系数。对于 FET，我们将重点讲解其栅极电压与漏极电流之间的关系，以及 JFET 和 MOSFET 的主要区别和应用场景。此外，本章还将涵盖二极管和三极管的各种实际应用电路，如整流电路、限幅电路、钳位电路、稳压电路等，并深入分析其设计要点和参数选择。 第二章：放大电路的分析与设计 放大电路是模拟电子技术的核心应用之一。本章将系统介绍各种基本放大电路的组成、工作原理和性能指标。我们将从单级放大器开始，深入分析共发射极放大器、共集电极（射极输出器）放大器、共基极放大器的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗等关键参数。在此基础上，我们将探讨多级放大器的级联方法，包括直接耦合、RC 耦合、变压器耦合和电容耦合等，分析不同耦合方式对电路性能的影响。 本章的重点将放在如何进行放大电路的静态和动态分析。静态分析将侧重于确定晶体管的工作点，以保证放大器工作在线性区域，并讲解各种偏置方法（定偏置、分压偏置、集电极反馈偏置、射极自偏置等）的原理、优缺点及稳定工作点的设计。动态分析则将通过各种等效电路模型（如混合-π模型、Г模型）来计算放大器的频率响应，分析信号的失真，并介绍提高放大器线性度和稳定性的技术。 此外，本章还将详细讲解差分放大电路，包括其基本结构、工作原理、共模抑制比（CMRR）的概念及其重要性，以及差分放大器在抑制噪声和提高信号质量方面的优势。读者将学习到如何设计和分析各类差分放大电路，为后续学习运算放大器奠定基础。 第三章：频率响应与滤波器 模拟电子电路的性能往往受到信号频率的影响，本章将深入探讨放大电路的频率响应特性。我们将分析高频、中频和低频情况下放大器的增益变化，以及产生这些变化的物理因素，如器件的寄生电容、耦合电容和旁路电容等。读者将学习到如何绘制 Bode 图来直观地分析放大器的频率响应，并了解带宽、增益带宽积等重要概念。 在此基础上，本章将重点介绍各种类型的滤波器，它们是模拟信号处理不可或缺的组成部分。我们将详细讲解低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器（陷波器）的原理、结构和设计方法。从最简单的 RC、RL、LC 一阶和二阶无源滤波器，到有源滤波器（如 Sallen-Key 结构、MFB 结构），本书都将给出详细的分析和设计流程。我们将探讨不同滤波器的频率特性曲线，以及它们的通带、阻带、过渡带和截止频率等关键参数。 此外，本章还将介绍巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种经典的滤波器逼近函数，并讲解如何根据设计要求选择合适的滤波器类型和阶数。读者将学会如何利用滤波器来去除信号中的噪声，提取特定频率范围内的信号，从而实现信号的调理和处理。 第四章：反馈与稳定 反馈是模拟电子电路设计中一个极为重要的概念，它既能改善电路的性能，也可能导致不稳定。本章将系统地阐述负反馈和正反馈的原理及其对电路性能的影响。我们将深入分析负反馈对放大器电压增益、输入阻抗、输出阻抗以及带宽的影响，并讲解如何利用负反馈来提高电路的稳定性和线性度。 负反馈的四种基本组态（电压串联、电流串联、电压并联、电流并联）将被详细介绍，并分析它们各自的适用场景和优缺点。通过大量的例题，读者将学会如何根据具体的设计需求选择合适的反馈组态。 然而，反馈也可能引入稳定性问题。本章将重点讲解放大器在使用负反馈时可能出现的振荡现象，分析振荡产生的根源，如相位延迟和增益过大。我们将介绍频率补偿技术，包括极点补偿和零点补偿，以及如何通过伯德图来判断放大器的稳定性，并设计出稳定的反馈放大器。本章还将简要介绍正反馈在振荡器中的应用，为后续章节铺垫。 第五章：信号发生器与波形变换 信号发生器是电子系统中产生各种测试和激励信号的关键设备。本章将深入探讨各种经典信号发生器的设计原理和实现方法。我们将从简单的 RC、LC 振荡电路开始，详细分析其振荡条件和输出波形。 重点将放在多谐振荡器（如非稳态多谐振荡器）和方波发生器，分析其工作原理和参数设计。我们将介绍三角波和锯齿波发生器的生成方法，包括利用积分电路和比较器来实现。 本章还将详细介绍正弦波振荡器，包括 RC 正弦波振荡器（移相振荡器、维恩电桥振荡器）和 LC 振荡器（哈特莱振荡器、考皮兹振荡器、克拉泼振荡器）。我们将深入分析不同振荡器的结构、振荡条件、频率稳定性以及幅度稳定性。 此外，本章还将介绍各种波形变换电路，如比较器、施密特触发器，以及它们在信号整形、脉冲发生和波形转换中的应用。读者将学习到如何根据特定的应用需求设计和实现各种信号发生器和波形变换电路。 第二篇：集成电路与高级应用 第六章：运算放大器及其应用 运算放大器（Op-amp）是现代模拟电子技术的核心元件之一，也是构成复杂模拟电路的重要基础。本章将首先介绍理想运算放大器的定义和基本特性，以及虚短和虚断的概念。然后，我们将详细分析运算放大器的基本应用电路，如同相放大器、反相放大器、电压跟随器、加法器、减法器、积分器和微分器。 本书将重点讲解运算放大器的实际性能指标，如开环增益、共模抑制比、电源抑制比、输入偏置电流、输入失调电压、压摆率（Slew Rate）和带宽等，并分析这些参数对电路性能的影响。读者将学习到如何根据实际应用需求选择合适的运算放大器型号。 本章还将深入探讨运算放大器在滤波器设计（如有源滤波器）、信号调理、测量仪器中的应用，以及如何利用多级运算放大器构成更复杂的系统。通过丰富的实例，读者将充分认识到运算放大器作为“通用积木”的强大功能。 第七章：电源电路与稳压器 稳定可靠的电源是电子设备正常工作的根本保障。本章将从交流电网的转换讲起，详细介绍整流电路（半波、全波、桥式）、滤波电路（RC、LC、π型滤波器）以及稳压电路的设计与分析。 重点将放在各种集成稳压器（Linear Voltage Regulator）的原理和应用，包括固定输出电压稳压器（如 78xx 系列、79xx 系列）和可调输出电压稳压器（如 LM317）。我们将分析这些稳压器的内部结构、工作原理、稳压性能、功耗以及应用电路设计。 此外，本章还将介绍开关稳压器（Switching Regulator），如降压（Buck）、升压（Boost）和升降压（Buck-Boost）转换器，分析其工作原理、效率优势以及纹波特性。读者将了解如何根据不同的电源需求选择合适的稳压技术。 第八章：功率放大器 功率放大器是将信号幅度放大到足以驱动负载（如扬声器、电机）的电路。本章将介绍各种工作在不同类别的功率放大器，并分析它们的效率、失真和输出功率。 我们将从 A 类、B 类、AB 类、C 类功率放大器的基本原理入手，讲解它们的静态工作点设置、输出特性和效率分析。重点将放在 B 类和 AB 类功率放大器，分析它们的交叉失真问题以及克服方法。 本书还将介绍推挽式功率放大器（Push-Pull Amplifier）和互补对称式功率放大器（Complementary Symmetry Amplifier）等经典结构。此外，还将介绍集成功率放大器芯片（如音频功放芯片）的应用，以及它们在设计中的便利性。读者将学习到如何根据负载特性和功率需求选择合适的功率放大器类型和设计方案。 第九章：模数（A/D）与数模（D/A）转换 在现代数字信号处理系统中，模拟信号和数字信号之间的转换至关重要。本章将详细介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的基本原理、结构和性能指标。 我们将介绍几种常见的 DAC 结构，如电阻网络型 DAC（加权电阻型、R-2R 型）和电流输出型 DAC，并分析它们的转换精度、转换速度和功耗。 对于 ADC，我们将详细讲解几种主要的转换方式，如逐次逼近型 ADC、双积分型 ADC、并行（Flash）型 ADC 和 Σ-Δ 型 ADC。我们将深入分析它们的转换原理、优缺点和适用场景。 读者将学习到如何选择合适的 ADC 和 DAC 来满足特定的采样率、分辨率和精度要求，并了解它们在数据采集、信号处理和控制系统中的重要作用。 第十章：传感器接口与信号调理 传感器是获取物理世界信息的重要途径，而传感器接口电路则是将传感器输出的微弱信号放大、滤波并转换为可供后续处理的信号的关键。本章将介绍多种常用传感器的原理及其接口电路设计。 我们将以电阻式传感器（如应变片、热敏电阻）、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器以及光电传感器（如光电二极管、光电三极管）为例，讲解它们的输出特性和信号提取方法。 重点将放在信号调理电路的设计，包括放大器的选择（如仪表放大器）、滤波器的应用（如抗混叠滤波器、陷波滤波器）以及线性化技术。读者将学习如何设计有效的传感器接口电路，以提高信号的信噪比，克服干扰，并使信号符合后续模数转换器的输入要求。 第十一章：模拟电路的布局与工艺 在实际的模拟电路设计中，良好的布局和对制造工艺的理解同样至关重要。本章将探讨模拟电路设计的后期阶段，包括 PCB 布局布线技巧、接地与屏蔽技术、电源分配、热管理以及敏感元件的布局原则。 我们将分析不同布局方式对电路性能的影响，如串扰、接地回路、寄生电感和寄生电容。读者将学习到如何通过合理的布局来优化电路的性能，降低噪声，提高稳定性。 此外，本章还将简要介绍半导体制造工艺对模拟电路设计的影响，如器件特性、寄生效应以及工艺窗口等。了解这些知识有助于读者在设计时考虑到实际制造的局限性，并能与制造工程师进行有效沟通。 结论 《BF: 模拟电子电路分析与实践》力求成为读者在模拟电子电路学习道路上可靠的伙伴。本书涵盖了模拟电子电路的核心理论知识，并辅以大量的工程实践案例和设计方法。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，读者将能够建立起扎实的模拟电路理论基础，掌握分析和设计各种模拟电路的能力，为未来在电子工程领域的深入发展打下坚实的基础。无论您是电子工程专业的学生，还是希望提升模拟电路设计技能的工程师，本书都将为您提供有价值的指导和启发。