高等學校教材:模擬電子技術應用實踐

高等學校教材:模擬電子技術應用實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

蘇斌,太原理工大學電子技術實驗中心 編
圖書標籤:
  • 模擬電子技術
  • 電子技術
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  • 電路分析
  • 模擬電路
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  • 電子工程
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040249378
版次:1
商品編碼:10494303
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2008-12-01
頁數:140
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

   《模擬電子技術應用實踐》為模擬電子技術課程的實驗教材,內容分為四章:第一章為應用基礎,介紹瞭模擬電子技術應用實踐中常用的電子儀器和電子元器件及Multisira2001軟件的基本使用方法。第二章以基本電路應用為目標,主要體現基礎知識的驗證和鞏固。第三章為綜閤與設計性應用,以提高學生綜閤分析能力和設計能力為目標,使理論知識在實際應用中得到鞏固。第四章為知識的拓展內容,以解決問題的方法和技能為主,使學生在實際應用能力方麵得到提高。《模擬電子技術應用實踐》適閤於高等院校理工科本科學生使用,也可作為專科院校自動化、測控、計算機、電子通信類專業的實驗教材及電子工程技術人員的參考資料。

目錄

第1章 模擬電路應用基礎
1.1 電子綫路中常用的電子儀器
實驗一 常用電子儀器的使用
1.2 電子綫路中常用的電子元器件
實驗二 電子元器件的識彆與檢測
1.3 電子仿真實驗環境
實驗三 電子仿真實驗環境的熟悉與使用

第2章 基本電路應用
2.1 基本放大器
實驗四 固定偏置放大電路
2.2 多級放大電路
實驗五 直接耦閤放大器
實驗六 阻容耦閤電壓串聯負反饋放大電路
2.3 差分放大電路
實驗七 差分放大器
2.4 功率放大電路
實驗八 OTL功率放大器
2.5 模擬運算電路
實驗九 比例及加、減運算電路
2.6 電壓比較電路
實驗十 電壓比較器
2.7 波形産生電路
實驗十一 RC選頻網絡振蕩器
實驗十二 LC正弦波振蕩器
實驗十三 方波、三角波發生器
2.8 DC-DC轉換電路
實驗十四 DC-DC轉換電路

第3章 綜閤分析與設計
3.1 基本放大電路的綜閤分析
實驗十五 基本放大電路的綜閤分析
3.2 綫性穩壓電源的研究
實驗十六 綫性穩壓電源的研究
3.3 晶閘管整流電路
實驗十七 單相晶閘管整流電路
3.4 V/F轉換電路
實驗十八 V/F轉換電路
3.5 多級放大電路設計
實驗十九 阻容耦閤放大電路的設計
3.6 有源濾波器設計
實驗二十 有源濾波器設計
實驗二十一 紅外綫遙控開關的製作

第4章 應用技能素質提高
4.1 提高應用技能素質的基本環節
4.2 電子綫路中故障排查與乾擾的排除
4.3 印製電路闆的設計技術——Protel99SE應用
參考文獻

精彩書摘

在模擬電子技術應用中,經常使用的電子儀器有示波器、函數發生器、直流穩壓電源、交流毫伏錶、頻率計以及萬用錶等。通過這些儀器的閤理使用,可以完成對模擬電子電路的靜態和動態工況的測試。使用中可按照信號流嚮,以連綫簡捷,調節順手,觀察與讀數方便等為原則進行閤理布局,各儀器根據應用功能與被測電路之間的布局關係如圖l-1所示。為防止外界乾擾,連接綫路時應注意,各儀器的公共接地端應連接在一起,稱為共地。信號源和交流毫伏錶的引綫通常使用屏蔽綫或專用電纜綫,示圖1-1模擬電路實驗中儀器儀錶與被測對象的關係波器接綫使用專用電纜綫,直流電源的接綫可用普通導綫。

前言/序言

模擬電子技術是電類專業學生重要的技術基礎課程,也是一門實踐性很強的課程。培養和提高學生的基本操作技能、綜閤實踐能力和創新能力是本教材的宗旨。
本書為模擬電子技術教材的實驗教材。書中內容由四部分組成:第一章為模擬電子技術基礎知識,介紹瞭模擬電子實驗中常用的電子儀器和常用電子元器件的使用與選擇方法;介紹瞭Multisim2001軟件的基本使用方法。第二章為基本的原理性驗證實驗,其著重點為課堂教學中的基本原理和基本電路,主要體現基礎知識的驗證和鞏固。第三章為綜閤與設計性實驗,以提高學生綜閤分析問題和解決問題的能力,使理論知識得到加深與提高。第四章為拓展內容,目的在於培養學生的實際操作能力,以便將理論知識與實際應用更好地銜接起來。
本書大部分實驗內容含有以Multisim2001軟件支持下的EDA設計仿真實驗和實物操作實驗兩部分,實現瞭由理論知識、計算機仿真、實踐操作三個過程的連續,剋服瞭以往理論知識與實際操作脫節的不足。既充分利用瞭EDA仿真軟件在實驗中的可操作性和靈活性,又將仿真效果與實際應用內容緊密結閤,使學生由課堂教學知識到實際應用技能的提高形成良好的係統性。
本書是編者在多年電子技術實踐教學經驗的基礎上編寫的。本書的第一章、第四章和第二章中的2.7至2.8節由蘇斌編寫,第二章中的2.1至2.6節和第三章由李桂梅編寫。在編寫過程中,太原理工大學講授電子技術課程的教師們為本書提齣瞭許多寶貴的建議,並給予瞭極大的關心和支持,在此謹嚮他們錶示衷心的感謝。此外,在編寫過程中,編者還參考瞭許多優秀的實驗教材,在此嚮這些參考書的作者們錶示誠摯的謝意。
由於我們水平有限,書中錯漏之處難免,懇請使用本教材的教師和讀者批評指正。
模擬電子技術在現代工業與信息社會中的應用探微 引言 在信息時代的浪潮中,電子技術扮演著不可或缺的角色,而模擬電子技術作為其 foundational element,至今仍在眾多尖端領域發揮著至關重要的作用。從我們日常使用的通訊設備、音頻播放器,到精密復雜的醫療儀器、工業自動化控製係統,亦或是航天航空領域的關鍵設備,無不閃耀著模擬電路設計的智慧結晶。本書旨在深入探討模擬電子技術在現代工業與信息社會各個層麵的實際應用,通過剖析經典案例和前沿技術,展現模擬電路設計的強大生命力及其解決現實問題的不竭潛力。我們並非從零開始介紹模擬電路的基本原理,而是聚焦於那些真正驅動現代科技進步的應用場景,帶領讀者領略模擬世界的精妙與實用。 第一章:通信係統中的模擬信號處理 通信係統是模擬電子技術最核心的應用領域之一。在信息傳輸的源頭,無論是聲音、圖像還是其他傳感器采集到的原始信號,都往往是以模擬形式存在的。模擬電子電路在通信係統中承擔著至關重要的任務,包括信號的放大、濾波、調製、解調以及阻抗匹配等。 高保真音頻係統: 在追求極緻音質的Hi-Fi音響設備中,模擬電路的設計直接關係到聲音的還原度和細節錶現。前置放大器、功率放大器等核心組件,需要采用精密的模擬電路設計來放大微弱的信號,同時最大限度地減少噪聲和失真。例如,運算放大器的非綫性失真(如諧波失真)和頻率響應的平坦度,都是模擬電路工程師關注的重點。電容、電感等無源元件的品質,以及電路布局的優化,同樣對音質産生深遠影響。在專業錄音棚中,模擬調音颱和信號處理器更是不可替代的工具,它們憑藉純粹的模擬信號處理,提供瞭獨特的溫暖音色和豐富動態。 射頻(RF)通信: 手機、Wi-Fi、藍牙等無綫通信技術,其核心在於射頻信號的産生、傳輸和接收。射頻電路是模擬電子技術中最具挑戰性的領域之一。在發射端,模擬電路負責將基帶信號(如語音或數據)加載到高頻載波上(調製),並在放大後高效地輻射齣去。在接收端,電路則負責捕獲微弱的射頻信號,進行放大(低噪聲放大器LNA)、濾波以抑製乾擾,然後將其解調迴基帶信號。阻抗匹配在RF電路中至關重要,以確保最大功率傳輸和最小信號反射。例如,對於手機而言,從天綫接收到的信號非常微弱,需要低噪聲放大器(LNA)進行預放大,同時其自身噪聲要盡可能低,以免淹沒原始信號。濾波器的設計也至關重要,需要精確地允許目標頻段通過,同時有效地抑製鄰近頻段的乾擾。 衛星通信與雷達係統: 這些應用對信號的精度和可靠性提齣瞭更高的要求。在衛星通信中,模擬電路用於處理微弱的下行信號,以及將指令信號精確地發送到衛星。雷達係統則依賴於復雜的模擬電路來産生高功率的脈衝信號,接收並處理迴波信號,實現目標探測、跟蹤和測距。例如,多普勒效應的測量就依賴於對接收到的迴波信號進行精確的頻率分析,這需要高度精密的模擬濾波器和解調電路。 第二章:傳感器與測量儀器中的模擬信號調理 在現代工業自動化、環境監測、醫療診斷等領域,傳感器是獲取物理世界信息的“眼睛”和“耳朵”。這些傳感器産生的信號往往是微弱的、噪聲較高的模擬信號,需要經過精心設計的模擬電路進行調理,纔能被後續的數字係統準確地讀取和處理。 精密測量儀器: oscilloscopes (示波器), spectrum analyzers (頻譜分析儀), multimeters (萬用錶) 等是電子工程師和科研人員的必備工具。這些儀器的核心是模擬信號放大、衰減、濾波和顯示電路。例如,示波器中的輸入放大器需要具備極高的帶寬和精確的增益控製,以真實地再現輸入信號的波形。頻譜分析儀則利用模擬濾波器和混頻器,將輸入的射頻信號分解成不同頻率分量的強度,從而進行頻譜分析。 工業過程控製: 在化工廠、發電廠等復雜環境中,溫度、壓力、流量、液位等物理參數需要被實時監測和控製。各種類型的傳感器(熱電偶、壓阻式傳感器、霍爾傳感器等)輸齣的模擬信號,需要經過模擬信號調理電路(如放大器、濾波器、變送器)的轉換和處理,纔能輸入到PLC(可編程邏輯控製器)或其他控製係統中。例如,一個熱電偶産生的毫伏級電壓信號,需要被一個精密運算放大器放大到毫伏甚至伏特級彆,並可能需要進行冷端補償,然後纔能被ADC(模數轉換器)讀取。 醫療診斷設備: ECG (心電圖) 機、EEG (腦電圖) 機、血壓計、血氧儀等醫療設備,都需要對人體産生的微弱生物電信號進行高精度、低噪聲的采集和放大。模擬電路在其中扮演著至關重要的角色,如生物電信號的放大、濾波(去除工頻乾擾和肌電乾擾)、基綫漂移的抑製等。例如,ECG信號的幅度非常小,隻有幾毫伏,且易受各種噪聲乾擾,因此需要多級高增益、低噪聲的差分放大電路,並配閤特殊的濾波技術來提取有用的心電波形。 第三章:音頻處理與效果器中的模擬電路藝術 盡管數字音頻技術日新月異,但模擬音頻電路在追求純粹音色、豐富動態和獨特溫暖感方麵,依然擁有不可替代的地位。從經典的吉他音箱到專業的母帶處理設備,模擬電路的設計是創造標誌性聲音的關鍵。 吉他放大器與效果器: 許多經典吉他音箱(如Marshall, Fender)以其獨特的過載(overdrive)和失真(distortion)音色而聞名,這完全歸功於其精心設計的模擬電路。真空管放大器、晶體管電路中的非綫性特性,能夠産生豐富且富有音樂感的諧波,這是數字模擬無法完全復製的。各種模擬效果器,如延時(delay)、混響(reverb)、閤唱(chorus)等,通過復雜的模擬電路組閤,實現瞭對音頻信號的各種變換,塑造瞭無數經典樂麯的音色。例如,模擬延時效果器通過模擬磁帶的延遲原理,能夠産生溫暖、自然的重復音效。 混音颱與母帶處理: 在音樂製作領域,高端的模擬混音颱依然受到青睞,尤其是在錄音和母帶處理環節。它們提供精確的信號衰減、均衡(EQ)和動態範圍控製,並通過其獨特的模擬“色澤”為聲音增添溫暖和厚度。模擬壓縮器(compressor)和限製器(limiter)利用模擬電路的動態特性,能夠以一種更加平滑、更具音樂感的方式控製音頻的動態範圍,賦予聲音更強的衝擊力和空間感。 第四章:電源管理與保護電路中的模擬智慧 在任何電子設備中,穩定可靠的電源供應是其正常運行的基石。模擬電路在電源管理和保護方麵發揮著至關重要的作用,確保能量的高效轉換和設備的安全性。 綫性穩壓器與開關電源: 綫性穩壓器(如LDO)雖然效率較低,但在對輸齣電壓精度和噪聲要求極高的場閤(如音頻設備、傳感器激勵源)依然是首選。其設計涉及到反饋環路、誤差放大器等模擬電路。開關電源(SMPS)則通過高頻開關和儲能元件(電感、電容)實現高效率的電壓轉換,其控製環路同樣是復雜的模擬電路設計。 電池充電與管理: 智能手機、筆記本電腦、電動汽車等設備中的電池管理係統(BMS),需要精密的模擬電路來監測電池的電壓、電流、溫度,並根據這些參數控製充電過程,防止過充、過放,從而延長電池壽命並確保安全。 過壓/過流保護: 當設備連接到不穩定的電源或者發生內部故障時,模擬保護電路能夠迅速響應,切斷電源或限製電流,從而保護敏感的電子元件免受損壞。例如,熔斷器、PTC(正溫度係數)熱敏電阻等,都是基於簡單模擬物理效應的保護元件。更復雜的過壓保護芯片則集成瞭一係列模擬電路,能夠精確地監測輸入電壓,並在超齣安全閾值時觸發保護機製。 第五章:嵌入式係統中的模擬接口與信號轉換 雖然現代嵌入式係統多以數字為主導,但與現實世界的交互仍然離不開模擬信號。模擬電路在嵌入式係統中扮演著“橋梁”的角色,將外部模擬世界的信息轉化為數字係統能夠理解的格式,或者反之。 ADC與DAC的應用: Analog-to-Digital Converters (ADC) 和 Digital-to-Analog Converters (DAC) 是嵌入式係統中實現數模、模數轉換的關鍵組件。在數據采集係統中,ADC負責將傳感器采集到的模擬信號轉換為數字量,供微處理器處理。例如,一個溫濕度傳感器輸齣模擬電壓信號,經過ADC轉換後,微控製器纔能讀取並進行溫度或濕度的計算。在音頻播放器、電機驅動等應用中,DAC則將數字信號轉換為模擬信號,驅動揚聲器或控製電機。 傳感器接口電路: 嵌入式係統經常需要直接驅動或讀取各種模擬傳感器,如光敏電阻、霍爾傳感器、壓電傳感器等。接口電路需要提供閤適的激勵信號(如果需要),並對傳感器輸齣的微弱信號進行放大、濾波和偏置,使其能夠被ADC準確地采集。 模擬信號的混閤處理: 在一些復雜的嵌入式應用中,可能需要在同一個係統中同時處理模擬和數字信號。這需要精心設計的模擬前端(AFE)來完成信號的采集、調理和轉換,然後纔能將數據傳遞給數字後端進行處理。例如,智能傢居中的音頻處理模塊,既需要模擬麥剋風接口,也需要數字信號處理器來完成降噪、語音識彆等功能。 結論 模擬電子技術以其對連續信號的精確控製和對物理世界的直接交互能力,在現代科技發展的脈絡中占據著不可替代的地位。本書通過對通信、測量、音頻、電源以及嵌入式係統等多個領域的深入探討,展現瞭模擬電路設計的廣度和深度,以及其在解決實際問題中的強大能力。理解和掌握模擬電子技術,不僅是深入理解現代電子設備的基石,更是推動未來科技創新不可或缺的驅動力。我們希望本書能夠為讀者打開一扇深入瞭解模擬世界應用的窗口,激發大傢對模擬電子技術的進一步探索與實踐。

用戶評價

評分

我之前是學習數字電路的,一直覺得模擬電路是我的一個短闆。偶然得知瞭這本《模擬電子技術應用實踐》,想著或許能從實踐的角度來彌補我的不足。這本書的風格確實比較獨特,它不像我之前看的那些理論性非常強的教科書,而是更側重於“應用”和“實踐”這兩個方麵。我注意到書中有大量的實驗電路和設計實例,而且作者在講解每一個電路時,都會詳細說明其工作原理、設計思路以及在實際應用中可能遇到的問題和解決方案。我尤其對書中關於“噪聲抑製”和“功率放大”這兩個章節印象深刻,作者給齣瞭很多非常實用的技巧,這些技巧往往是我們在書本上很難學到的。總的來說,這本書給我的感覺是“乾貨滿滿”,它不隻是告訴你“是什麼”,更是告訴你“怎麼做”,並且在“怎麼做”的過程中,還會告訴你“為什麼這麼做”以及“這樣做會遇到什麼問題”。雖然我還沒有完全讀完,但已經覺得受益匪淺。

評分

我最近開始接觸模擬電路設計,一直想找一本能夠快速上手、又不會過於膚淺的書。偶然間看到這本《模擬電子技術應用實踐》,名字就挺吸引人的,感覺它不隻是紙上談兵,而是更側重於實際操作。我隨便翻瞭翻,發現裏麵的內容確實比我之前看過的教材要接地氣很多。它不像有些書那樣上來就講一大堆理論,而是結閤瞭很多具體的應用例子,比如如何設計一個音頻放大器,或者如何解決信號乾擾的問題。而且,書中的插圖和電路圖都畫得很清晰,我甚至覺得可以直接照著書裏的例子去搭建電路。我最看重的是它在“實踐”這個詞上下瞭功夫,有很多章節都是在講如何調試電路,如何分析故障,這些對於我們做工程的人來說實在是太重要瞭。雖然我還沒有深入學習,但它給我一種“學瞭就能用”的感覺,這讓我對後續的學習充滿瞭期待。我個人認為,對於那些想要快速提升模擬電路設計和調試能力的朋友來說,這本書絕對值得一看。

評分

這本書的封麵設計相當樸實,一看就是一本嚴謹的學術教材,那種老派的風格我一直都很喜歡。剛翻開的時候,我被它密集的公式和圖錶給鎮住瞭,這絕對不是那種可以輕鬆瀏覽的書籍。我嘗試著閱讀瞭其中的幾個章節,比如關於三極管放大電路的部分,作者的講解非常細緻,從基本原理到各種實際應用場景都進行瞭深入剖析,感覺就像一位經驗豐富的老師在手把手地教你。而且,它還提供瞭大量的實踐案例,很多都是我之前在實驗室裏遇到過但又沒能完全理解的問題,這本書似乎為我提供瞭一個全新的視角去解決它們。我特彆注意到書中對各種元器件的參數選擇和電路設計方法的論述,這對於我們這些需要在實際項目中做齣決策的人來說,簡直是寶藏。雖然我還沒有完全消化所有內容,但僅從其嚴謹的邏輯和豐富的細節來看,這本書的學術價值和實用性都毋庸置疑。它對於培養紮實的理論基礎和解決實際工程問題的能力,絕對有著不可替代的作用。

評分

這本《模擬電子技術應用實踐》給我的第一印象是內容非常“厚實”,拿在手裏沉甸甸的,翻開來更是密密麻麻的文字和圖示。我一直對模擬電路有些畏難情緒,覺得它不像數字電路那樣直觀,但這本書的內容編排似乎有意地降低瞭這種門檻。它在介紹理論概念的同時,非常巧妙地融入瞭大量的工程實踐案例。舉個例子,在講解濾波器設計的時候,它並沒有止步於理論公式,而是詳細介紹瞭不同類型濾波器的優缺點,以及在實際應用中需要注意的各種細節,比如噪聲的抑製和帶寬的限製。我特彆喜歡它在“故障排除”這一塊的內容,這部分絕對是經驗的精華。很多時候,我們搭建好電路之後,遇到的問題往往不在教材的理論範圍之內,而這本書恰恰提供瞭很多實用的指導,教會我們如何一步步地分析問題,找到癥結所在。雖然我目前還沒有機會將書中的內容完全實踐一遍,但光是閱讀這些案例,就讓我對模擬電路的設計和調試有瞭更深的理解和信心。

評分

坦白說,我之前對模擬電子技術一直感到有些力不從心,總覺得理論知識和實際動手能力之間存在一道鴻溝。這本《模擬電子技術應用實踐》的齣現,似乎為我搭建瞭一座橋梁。它的敘述方式非常平實,沒有那些過於晦澀的術語,更多的是用一種循序漸進的方式,將復雜的概念分解開來。我印象最深刻的是它在介紹各種集成運放應用時,不僅僅是列齣電路圖,還會非常詳細地講解不同參數對電路性能的影響,以及如何在實際項目中進行元器件的選擇和優化。更讓我驚喜的是,書中還穿插瞭很多“實戰技巧”,比如如何進行PCB布局以減少乾擾,如何選擇閤適的電源,這些都是經驗性的知識,在普通的教材裏很難見到。我感覺這本書更像是一位經驗豐富的工程師在分享他的工作心得,它不僅僅教授知識,更傳遞一種解決問題的思路和方法。雖然我可能還需要一段時間纔能完全掌握其中的內容,但它已經極大地激發瞭我學習和實踐的興趣。

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