基本信息
书名:电路与模拟电子学(第二版)
定价:45.0元
作者:王成华 潘双来 江爱华
出版社:科学出版社
出版日期:2016-01-01
ISBN:9787030207432
字数:486000
页码:
版次:2
装帧:平装
开本:B5
商品重量:0.522kg
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内容提要
“电路与模拟电子技术”是计算机、电子、信息、自动控制等专业的一门重要的技术基础课程。本书包括电路分析基础和模拟电子技术两大部分内容,着重于基本概念、基本原理和基本电路的分析和应用。引入了PSpice、EWB等电路设计与仿真的内容,同时介绍了可编程模拟器件的原理及应用。本书的例题与习题富于思考性和启发性,并在书后附有部分习题参考答案。
目录
作者介绍
文摘
序言
序言
《电子线路设计与分析》 一、 本书概述 《电子线路设计与分析》是一本面向电子信息类、自动化类以及相关专业的本科生和研究生教材,同时也可作为从事电子技术工作的工程师的参考书籍。本书系统地介绍了电子线路的基本理论、分析方法以及设计技术,重点涵盖了模拟电子线路和数字电子线路两大核心领域。全书力求理论联系实际,深入浅出,图文并茂,旨在培养学生扎实的电子线路基础知识,以及独立分析和解决实际电子线路设计问题的能力。 二、 内容编排与特色 本书的编排结构严谨,逻辑清晰,循序渐进。全书共分为十二章,每章内容都紧密衔接,层层递进,确保读者能够逐步掌握复杂的电子线路概念。 第一章:绪论 本章首先回顾了电子技术在现代科技和社会发展中的重要地位,引出电子线路作为电子技术核心组成部分的地位。接着,详细阐述了电子线路的基本概念、分类(模拟与数字)、分析方法(直流分析、交流分析、瞬态分析)以及设计流程。本章为后续章节的学习奠定了坚实的理论基础,强调了电路模型的重要性以及各种元器件在电路中的作用。 第二章:半导体二极管及其应用 本章深入探讨了半导体二极管的物理特性,包括PN结的形成、载流子运动、伏安特性曲线以及不同偏置下的工作状态。详细介绍了二极管的等效电路模型,为后续分析奠定基础。在此基础上,本书重点讲解了二极管的各种典型应用,如整流电路(半波、全波、桥式)、滤波电路、限幅电路、钳位电路以及稳压二极管的应用。通过丰富的实例,展示了二极管在实际电路中的重要作用。 第三章:晶体三极管及其放大电路分析 本章系统地介绍了双极型晶体管(BJT)的结构、工作原理、三种工作状态(截止、放大、饱和)以及电、磁、热效应。详细讲解了BJT的输入、输出特性曲线,并推导了其各种等效电路模型,包括混合pi模型和T型模型,为交流小信号分析提供了有力工具。在此基础上,本书着重分析了BJT构成的各种基本放大电路,如共发射极放大电路、共集电极(射极输出)放大电路、共基极放大电路,并对它们的增益、输入输出阻抗、频率响应等关键参数进行了详细计算和分析。同时,还介绍了偏置电路的设计,保证放大电路工作在放大区。 第四章:场效应管及其放大电路分析 本章介绍了场效应管(FET)的分类(结型场效应管JFET和绝缘栅型场效应管MOSFET),包括其结构、工作原理、输出特性曲线以及跨导特性。详细讲解了FET的等效电路模型,并在此基础上分析了FET构成的各种基本放大电路,如共源极放大电路、共漏极(源极输出)放大电路、共栅极放大电路。与BJT放大电路相比,本书着重突出了FET在输入阻抗高、功耗低等方面的优势,并分析了其在实际应用中的适用性。 第五章:多级放大电路 本章将单级放大电路的分析方法推广到多级放大电路。详细讲解了多级放大电路的级联方式(直接耦合、阻容耦合、变压器耦合),并分析了不同耦合方式对电路性能的影响。重点分析了多级放大电路的总电压增益、总输入输出阻抗以及频率响应,强调了级间匹配的重要性。同时,介绍了反馈的概念及其在多级放大电路中的应用,为提高放大电路的稳定性、减小失真提供了重要手段。 第六章:运算放大器及其应用 本章详细介绍了集成运算放大器(Op-Amp)的理想模型和实际模型,包括其关键参数如开环电压增益、输入阻抗、输出阻抗、共模抑制比(CMRR)、压摆率等。通过分析理想运放的虚短和虚断特性,本书系统地讲解了运放的各种基本应用电路,如同相比例运算电路、反相比例运算电路、加法电路、减法电路、积分电路、微分电路。此外,还介绍了运放构成的滤波器(有源低通、高通、带通、带阻滤波器)、波形发生器(三角波、方波、锯齿波发生器)等复杂功能电路。 第七章:信号发生器与波形转换电路 本章聚焦于产生和处理各种周期性信号的电路。详细介绍了振荡电路的原理,包括正弦波振荡电路(LC振荡电路如哈特莱、科尔皮茨;RC振荡电路如文氏电桥、相移振荡电路)和非正弦波振荡电路(如方波、三角波发生器)。深入分析了振荡电路的起振条件和稳定工作条件。此外,本章还讲解了各种波形转换电路,如斜坡发生器、脉冲发生器、以及一些特殊的波形整形电路。 第八章:功率放大电路 本章研究能够提供较大输出功率的放大电路。详细分析了甲类、乙类、甲乙类和丙类功率放大电路的原理、特点和效率。重点介绍了甲乙类功率放大电路的交叉失真问题及其解决办法(如推挽电路)。此外,还讲解了直流电源的滤波和稳压电路,为功率放大电路提供稳定的直流供电。 第九章:滤波器电路 本章系统地介绍了滤波器的基本概念、分类(低通、高通、带通、带阻)和性能指标(通带、阻带、截止频率、选择性)。详细分析了无源滤波器(RLC滤波器)和有源滤波器(基于运算放大器)的设计原理和方法。重点介绍了巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种常见滤波器的设计。 第十章:反馈控制系统基本原理 本章引入了反馈控制系统的基本概念,包括开环系统和闭环系统。详细分析了负反馈和正反馈的作用,以及它们对系统稳定性和性能的影响。重点讲解了线性反馈控制系统的时域和频域分析方法,包括系统稳定性判断(根轨迹法、奈奎斯特图、伯德图)以及控制系统的性能指标(稳定性裕度、瞬态响应)。 第十一章:数字电路基础 本章为数字电子线路奠定基础。首先介绍了数字信号与模拟信号的区别,以及数字电路的基本特点。详细讲解了逻辑门电路(与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门)及其逻辑功能。在此基础上,系统地介绍了逻辑代数的基本定理和运算规则,以及卡诺图化简方法。接着,讲解了组合逻辑电路的设计,如译码器、编码器、多路选择器、数据分配器等。 第十二章:时序逻辑电路 本章深入探讨了具有存储功能的时序逻辑电路。详细讲解了触发器(RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器)的结构、工作原理和状态转换。在此基础上,介绍了寄存器(移位寄存器、并行寄存器)和计数器(异步计数器、同步计数器、加/减计数器、十进制计数器)的设计与应用。最后,简要介绍了有限状态机(FSM)的概念,为更复杂的数字系统设计打下基础。 三、 教学方法与实践指导 本书在内容安排上,始终贯穿“理论与实践相结合”的原则。每章的理论讲解后,都配有适量的例题,通过具体计算和分析,帮助读者加深对理论知识的理解。此外,书中还提供了大量的实践性内容,包括: 电路设计实例: 针对每一种重要的电路类型,都提供了实际的设计案例,从元器件选择、参数计算到电路实现,都进行了详细的说明。 仿真工具介绍: 鼓励读者利用Multisim、PSpice、LTspice等EDA(Electronic Design Automation)工具进行电路仿真,验证理论计算结果,并探索电路的各种工作状态。 实验教学建议: 本书的章节安排也充分考虑了实验教学的需求,为配套实验课程提供了丰富的素材和指导。 常见问题分析: 在介绍电路原理的同时,也着重分析了实际电路中可能出现的常见问题(如噪声、失真、寄生效应等)及其解决方法,提升读者的工程实践能力。 四、 学习目标 通过学习本书,读者将能够: 1. 掌握模拟电子线路的基本原理和分析方法: 能够熟练运用各种等效电路模型对模拟电路进行直流、交流和小信号分析。 2. 理解半导体器件的特性和应用: 能够深入理解二极管、三极管、场效应管的工作原理,并能设计应用这些器件的电路。 3. 掌握运算放大器的基本应用: 能够设计和分析基于运算放大器的各种功能电路,如放大器、滤波器、信号发生器等。 4. 理解功率放大电路的设计要点: 能够根据实际需求,设计满足功率要求的功率放大电路。 5. 掌握数字电路的基本逻辑功能: 能够理解并设计基本的组合逻辑电路和时序逻辑电路。 6. 具备一定的电子线路设计和调试能力: 能够运用所学知识,进行简单的电子线路设计,并具备初步的故障排除和调试能力。 7. 培养严谨的科学思维和工程素养: 能够以严谨的态度对待电子线路分析和设计,注重电路的可靠性和性能优化。 五、 总结 《电子线路设计与分析》旨在为读者构建一个全面、深入且实用的电子线路知识体系。本书通过理论与实践的紧密结合,生动的实例分析,以及对工程实践的关注,力求使读者不仅掌握扎实的理论基础,更能具备解决实际工程问题的能力,为未来在电子信息领域的学习和工作打下坚实的基础。
我刚开始接触这门学科的时候,总觉得理论和实践之间隔着一堵看不见的墙,书本上的公式在实际电路板上就变得玄之又玄。这本书在这方面做得尤为出色,它没有停留在纯粹的数学推导层面,而是花了大量篇幅去解释“为什么”会这样。比如,在分析某个晶体管的工作点时,它不仅给出了计算公式,还配有非常详尽的曲线分析,让你能‘看到’电流和电压是如何相互制约,如何影响器件特性的。这种对物理本质的挖掘,极大地增强了我对电路行为的直觉判断力。此外,它对一些典型电路的分析,比如反馈网络的稳定性和各种滤波器的设计考量,都做到了深入浅出的平衡。阅读过程中,我能明显感觉到作者在努力消除理论与实践的鸿沟,使得书本知识能够高效地转化为解决实际问题的能力。这种注重‘理解’而非‘记忆’的教学导向,是我认为这本书最具价值的地方。