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圖書信息

電路與電子技術Ⅲ——模擬電子技術

中國水利水電出版社
    【作 者】主編 劉峰 【I S B N 】978-7-5226-0165-5 【責任編輯】王玉梅 【適用讀者群】本專通用 【出版時間】2022-02-21 【開 本】16開 【裝幀信息】平裝(光膜) 【版 次】第1版第1次印刷 【頁 數】368 【千字數】502 【印 張】23 【定 價】58 【叢 書】普通高等教育電工電子類課程新形態教材 【備注信息】
圖書詳情

    內 容 提 要

    本書系浙江省普通高校“十三五”新形態教材。為適應新工科背景下電類專業人才培養需求,編者以OBE教育理念為指導,學習和借鑒諸多電路與電子技術類優秀教材,對傳統的“電路原理”“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門專業基礎課程內容進行整合,形成《電路與電子技術Ⅰ—數字電子技術》《電路與電子技術Ⅱ—電路分析基礎》和《電路與電子技術Ⅲ—模擬電子技術》系列教材。

    《電路與電子技術Ⅲ—模擬電子技術》適用于在低年級開展模擬電路教學,主要內容包括放大電路的基本概念、半導體二極管及其基本電路、三極管及其放大電路、場效應管及其放大電路、模擬集成電路、功率放大電路、集成運算放大器及其應用、放大電路中的負反饋、信號發生與有源濾波電路和直流穩壓電路等。本書融入課程思政,通過“探究研討”案例開展小組合作學習,突出強基礎、重應用的特色,注重培養學生高級思維和綜合應用能力。

    本書配套多媒體教學課件、微課視頻、動畫、在線測試、課后習題等,通過掃描相應位置的二維碼就能獲得在線教學資源,便于開展線上、線下混合式教學。

    本書可作為應用型普通高等院校電氣與電子信息類等本科專業的基礎課程教材,也可用于高職院校電子或電氣類等專業的基礎課程教學,以及作為相關專業技術人員的參考用書。

    形態新穎

    引入微課等新形態,適應互聯網+ 時代需要

    視頻資源

    豐富的教學資源使疑點難點迎刃而解

    探究研討

    開展小組合作學習,培養學生的高級思維和綜合應用能力

    在線測試

    每章均配有課后練習題,便于學生自我檢測

    課程思政

    將思政元素融入專業,構建全方位育人格局

    前 言

    “電路與電子技術”課程是普通高校電氣與電子信息類專業的重要基礎課程,通常分為“電路原理”“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程開展教學,其中,“電路原理”主要介紹電路的基本規律和分析方法,要求具備高等數學和電磁學等基礎數理知識;“模擬電子技術”主要介紹各種半導體器件和線性集成電路的特性、電路分析和應用;“數字電子技術”以邏輯代數為數學基礎,主要介紹邏輯電路分析設計和數字集成電路應用。“電路與電子技術”課程在電類專業人才培養中具有極其重要的地位和作用,主要培養學生運用電路與電子技術等工程知識分析和解決實踐中的復雜工程問題。

    隨著電子技術的快速發展,尤其是數字電子技術的發展速度幾乎呈現指數規律,電子技術在現代科學技術領域中越發占有極為重要的地位。伴隨著半導體集成電路技術不斷向高密度、高速度和低功耗的方向取得突破,微處理器技術和大規模可編程邏輯器件得到越來越廣泛的應用,人工智能、機器人等新的產業形態不斷涌現。高校電氣和電子信息類專業跟蹤新技術發展,除了原有的單片機和微機等課程之外,相應推出了DSP技術、EDA技術、嵌入式系統等以數字電子技術為基礎的專業技術課程。為了適應新形勢下對創新型人才的需求,很多高校將數字電子技術的課程教學前移,使之成為開啟學生學習電路與電子技術的第一門專業基礎課程。實踐證明,只要對電路與電子技術三門基礎課程的內容進行有機整合,那么,“數字電子技術”課程前移不但具有很好的可行性,而且對培養學生創新實踐能力具有顯著的優勢。

    本套書針對電路與電子技術課程改革而編寫,按照“數字電子技術”“電路分析基礎”和“模擬電子技術”的教學順序對課程內容進行調整,同時,根據教育部對高校課程建設提出的“兩性一度”要求,結合電路與電子技術領域的最新發展成果,在保證基礎的同時,強調應用性,特別是數字電子技術部分,注意引入現代數字系統設計的新理念和新方法,以適應新工科背景下的人才培養需求。本套書以學業產出導向的OBE理念為特色,以培養應用型人才為目標,學習借鑒了電路與電子技術相關的眾多優秀教材,為順利開展教學配套了豐富的教學資源。書中在每一章前面都提出本章課程目標,并配套課前預習測試和課后學習測試,便于讀者自測學習效果;為了加強學習過程管理,書中提供部分單元測試試卷和答案解析;書中也為每一章提供課后習題和參考答案;為培養學生綜合學習能力和開展課程思政,書中提供多個探究研討案例,要求學生課外通過小組合作學習,理論聯系實踐,并思考工程師職責和倫理。讀者在使用本書時不需將精力大量地放在元器件的內部結構和物理原理上,而應更多地注意學習和掌握其外部特性、分析方法和實際應用。

    本套書的數字電子技術部分由鄭玉珍、王淑琴、孫月蘭、朱廣信、張志飛、代紅艷等人共同完成,鄭玉珍定稿,研究生劉思遠等人協助完成部分繪圖工作。全書共十二章,分別是:電路基本概念和基本定律、電路分析基本方法、數制與編碼、邏輯代數基礎、基本邏輯門電路、組合邏輯電路分析與設計、觸發器、時序邏輯電路的分析與設計、半導體存儲器及其應用、脈沖發生與整形電路、數模轉換器與模數轉換器、現代數字電路設計概述。

    電路分析基礎部分由陳曉、金哲、夏紅、孫月蘭、王淑琴等人共同完成,陳曉定稿。全書共九章,內容主要包括線性直流電阻電路的分析、動態元件、正弦穩態電路的分析、含有耦合電感的正弦穩態電路、三相電路、非正弦周期電流電路的分析、一階線性動態電路的時域分析、線性動態電路的復頻域分析和二端口網絡。

    模擬電子技術部分由劉峰、孫勇智、鄭玉珍、于愛華、徐宏飛等人共同完成,劉峰定稿。全書內容共十章,分別是:放大電路基本概念、半導體二極管及其基本電路、三極管及其放大電路、場效應管及其放大電路、模擬集成電路、功率放大電路、放大電路中的負反饋、集成運算放大器和運算電路、信號產生電路、直流穩壓電路。

    本書在編寫過程中,參考了大量國內外相關教材和技術資料,以及相關網站的公開資料,在此對這些資料的原作者表示衷心的感謝!由于編者水平有限,書中難免存在錯誤或不當之處,懇請讀者批評指正!

    編 者

    2021年6月

    前言
    第1章 緒論 1
    1.1 信號 1
    1.2 放大電路模型 2
    1.3 放大電路的主要性能指標 7
    1.4 電子技術的發展簡史 12
    1.5 電子技術的應用及發展趨勢 13
    小結 14
    探究研討——放大電路的輸入電阻和輸出電阻的設計 15
    習題 15
    第2章 半導體二極管及其基本電路 17
    2.1 半導體基本知識 17
    2.1.1 本征半導體 18
    2.1.2 N型半導體和P型半導體 19
    2.2 PN結及其單向導電性 21
    2.2.1 PN結的形成 21
    2.2.2 PN結的單向導電性 23
    2.2.3 PN結的反向擊穿 25
    2.2.4 PN結的電容效應 26
    2.3 半導體二極管 28
    2.3.1 基本結構 28
    2.3.2 伏安特性 29
    2.3.3 主要參數 30
    2.3.4 半導體二極管的使用常識 31
    2.3.5 二極管管腳極性及質量的判斷 32
    2.4 半導體二極管基本電路的分析方法及應用 33
    2.4.1 半導體二極管的分析方法 33
    2.4.2 二極管的應用 38
    2.5 特殊二極管 42
    2.5.1 穩壓二極管 42
    2.5.2 光電子器件 46
    2.5.3 其他特殊二極管 48
    小結 49
    探究研討——特殊二極管的應用 49
    習題 50
    第3章 三極管及其放大電路 55
    3.1 半導體三極管 55
    3.1.1 基本結構 55
    3.1.2 電流分配和放大原理 57
    3.1.3 伏安特性 59
    3.1.4 主要參數 62
    3.1.5 溫度對三極管參數及特性的影響 64
    3.2 基本共射極放大電路 64
    3.2.1 基本共射極放大電路的組成及元件作用 65
    3.2.2 放大電路的直流通路和交流通路 66
    3.3 放大電路的靜態分析 66
    3.3.1 用放大電路的直流通路確定靜態值 67
    3.3.2 用圖解法確定靜態值 67
    3.4 放大電路的動態分析 68
    3.4.1 放大電路的小信號模型分析法 68
    3.4.2 放大電路的圖解分析法 70
    3.5 靜態工作點的穩定 73
    3.5.1 溫度對靜態工作點的影響 73
    3.5.2 射極偏置電路 74
    3.6 共集電極放大電路和共基極放大電路 77
    3.6.1 共集電極放大電路 77
    3.6.2 共基極放大電路 81
    3.6.3 三種組態電路的比較 83
    3.7 多級放大電路 84
    3.7.1 多級放大電路的耦合 84
    3.7.2 共射-共基放大電路 87
    3.7.3 共集-共集放大電路 88
    3.8 放大電路的頻率響應 90
    3.8.1 頻率響應概述 90
    3.8.2 BJT的高頻等效模型及高頻參數 91
    3.8.3 共發射級基本放大電路的頻率響應 94
    小結 99
    探究研討——BJT放大電路研究探討 101
    習題 102
    第4章 場效應管及其放大電路 108
    4.1 金屬-氧化物-半導體(MOS)場效應三極管 108
    4.1.1 增強性MOSFET 109
    4.1.2 耗盡型MOSFET 113
    4.1.3 MOSFET的主要參數 115
    4.1.4 FET的使用注意事項 116
    4.2 MOSFET共源極放大電路 116
    4.2.1 共源極放大電路的組成 117
    4.2.2 共源極放大電路的靜態分析 117
    4.2.3 共源極放大電路的動態分析 118
    4.3 結型場效應管(JFET)及其放大電路 121
    4.3.1 JFET的結構和工作原理 121
    4.3.2 JFET特性曲線及參數 124
    4.3.3 JFET共源極放大電路 126
    4.4 場效應管與晶體管及其基本放大電路性能的比較 127
    4.4.1 場效應管與晶體管的特性比較 127
    小結 129
    探究研討——MOSFET管的其他用途探討 129
    習題 129
    第5章 模擬集成電路 137
    5.1 集成電路的特點與分類 137
    5.2 差分放大電路 139
    5.2.1 差分放大電路的基本結構 139
    5.2.2 靜態分析 140
    5.2.3 動態分析 141
    5.2.4 共模抑制比 145
    5.2.5 采用恒流源式的差分放大電路 145
    5.3 恒流源電路 150
    5.3.1 基本BJT電流源電路 150
    5.3.2 電流源電路的應用 155
    5.4 集成運算放大器 158
    5.4.1 集成運算放大器的電路結構 159
    5.4.2 典型的CMOS集成運算放大器 163
    5.5 實際集成運算放大器的主要參數 165
    小結 168
    探究研討——分析集成電路的組成部分及作用 168
    習題 169
    第6章 功率放大電路 175
    6.1 功率放大電路概述 175
    6.1.1 功率放大電路的特點和分類 175
    6.1.2 功率放大電路的主要指標 179
    6.2 乙類互補對稱功率放大電路 179
    6.2.1 電路組成及工作原理 179
    6.2.2 分析計算 180
    6.3 甲乙類互補對稱功率放大電路 183
    6.3.1 甲乙類雙電源互補對稱電路 183
    6.3.2 甲乙類OTL功率放大電路 187
    6.3.3 甲乙類OCL功率放大電路 188
    6.3.4 甲乙類BTL功率放大電路 189
    6.4 功率BJT的選擇 190
    6.5 功率放大電路的使用 193
    6.5.1 集成功率放大器的基本性能 193
    6.5.2 常用集成功率放大器分析 195
    6.5.3 通用集成功率放大器 198
    小結 199
    探究研討——音頻功率放大器中的嘯叫 199
    習題 199
    第7章 集成運算放大器及其應用 203
    7.1 集成運算放大器 203
    7.1.1 集成運算放大器的特點 203
    7.1.2 集成運放電路組成 205
    7.1.3 集成運放的主要參數 206
    7.1.4 理想運算放大器及其分析依據 208
    7.2 基本運算電路 209
    7.2.1 比例運算電路 210
    7.2.2 加法運算電路 215
    7.2.3 減法運算電路 218
    7.2.4 積分運算電路 220
    7.2.5 微分運算電路 223
    7.3 對數和指數運算電路 224
    7.3.1 對數運算電路 225
    7.3.2 指數運算電路 226
    7.4 電壓比較器 227
    7.4.1 單門限比較器 228
    7.4.2 雙門限比較器 229
    小結 232
    探究研討——模電和數電中的運算 233
    習題 233
    第8章 放大電路中的負反饋 239
    8.1 反饋的基本概念及判斷方法 239
    8.1.1 放大電路中的反饋 239
    8.1.2 反饋電路方框圖 240
    8.1.3 反饋的分類及判斷方法 241
    8.1.4 負反饋放大電路的四種組態 247
    8.2 負反饋放大電路的一般表達式 254
    8.2.1 負反饋的方框圖 254
    8.2.2 負反饋放大電路的增益 254
    8.2.3 四種組態電路的方框圖 256
    8.2.4 深度負反饋條件下的放大增益的計算 257
    8.3 負反饋對放大電路性能的影響 259
    8.4 負反饋放大電路的穩定性 267
    8.4.1 影響負反饋放大電路正常工作的因素 267
    8.4.2 負反饋放大電路的穩定性分析 270
    8.4.3 負反饋放大電路的自激振蕩的消除 272
    小結 274
    探究研討——負反饋的應用 276
    習題 276
    第9章 信號發生與有源濾波電路 283
    9.1 正弦波振蕩電路 283
    9.1.1 產生正弦波振蕩的條件 284
    9.1.2 RC振蕩電路 285
    9.1.3 LC振蕩電路 291
    9.1.4 石英晶體振蕩電路 297
    9.2 非正弦信號產生電路 299
    9.2.1 矩形波(方波)發生電路 300
    9.2.2 鋸齒波(三角波)發生電路 303
    9.3 濾波器的基本概念 305
    9.3.1 濾波器的類型 305
    9.3.2 濾波器的傳遞函數與頻率特性 307
    9.4 一階有源濾波器 311
    9.4.1 一階有源低通濾波器 311
    9.4.2 一階有源高通和帶通濾波器 313
    9.5 二階有源濾波器 315
    9.5.1 二階低通濾波器 315
    9.5.2 二階高通濾波器 316
    9.5.3 二階帶通濾波器 318
    9.5.4 二階帶阻濾波器 320
    小結 321
    探究研討——方波信號的諧波分析 322
    習題 323
    第10章 直流穩壓電路 328
    10.1 直流穩壓電源概述 328
    10.1.1 直流穩壓電源的組成及特點 329
    10.1.2 直流穩壓電源的主要指標 330
    10.2 單相整流電路 331
    10.3 濾波電路 337
    10.3.1 電容濾波電路 338
    10.3.2 電感濾波電路 339
    10.3.3 形濾波電路 340
    10.4 穩壓管穩壓電路 341
    10.4.1 穩壓管穩壓電路及工作原理 341
    10.4.2 性能指標及參數選擇 342
    10.5 集成三端穩壓電路及其應用 343
    10.5.1 集成三端穩壓器 345
    10.5.2 集成三端穩壓器的應用舉例 346
    小結 348
    探究研討——直流穩壓電路中各元器件對輸出電壓Vo的影響 349
    習題 350
    參考文獻 353
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