編輯推薦
《國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材:模擬電子技術基礎》特色:從學生實際需要齣發,采用模塊化結構編寫方法,以任務為驅動,結閤實驗與實踐的形式編寫而成,內容簡明,文字精煉,重點突齣,並配有針對性較強的習題,講求實用,培養技能,提高素質,拓展視野。
內容簡介
《國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材:模擬電子技術基礎》充分考慮瞭高職高專層次學生電子、電工基礎知識的掌握情況,按照模塊化結構,以任務為驅動,結閤實驗與實踐的形式編寫而成,參考學時96學時。主要內容包括測量分析半導體二極管、測量分析半導體三極管、測量分析集成運算放大器、測量分析負反饋放大電路、測量分析信號産生電路和測量分析直流穩壓電源六個模塊。教材內容適量、實用,敘述簡單,便於理解。《國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材:模擬電子技術基礎》內容簡明、文字精練、重點突齣,並配有針對性較強的習題。
《國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材:模擬電子技術基礎》可作為高等職業院校、高等專科院校、成人高校、民辦高校等電子信息類、通信類等相關專業的教學用書,也適閤社會從業人員學習參考。
內頁插圖
目錄
前言
本教材常用符號說明
模塊一 測量分析半導體二極管
任務一 半導體基本知識
1.1.1 本徵半導體
1.1.2 雜質半導體
1.1.3 PN結
任務二 半導體二極管
1.2.1 半導體二極管的結構和類型
1.2.2 半導體二極管的伏安特性
1.2.3 半導體二極管的主要參數
1.2.4 半導體二極管的分析方法
任務三 半導體二極管的基本應用
1.3.1 限幅電路
1.3.2 整流電路
1.3.3 電平選擇電路
任務四 特殊二極管及其應用
1.4.1 穩壓二極管
1.4.2 變容二極管
1.4.3 發光二極管
1.4.4 激光二極管
1.4.5 光電二極管
任務五 實驗與實踐
小結
習題
模塊二 測量分析半導體三極管
任務一 半導體三極管的基本知識
2.1.1 雙極型半導體三極管(BJT)
2.1.2 單極型半導體三極管
2.1.3 特殊三極管
任務二 放大電路的基本分析方法
2.2.1 放大電路的組成
2.2.2 放大電路的性能指標
2.2.3 放大電路的基本分析方法
任務三 共發射極放大電路
2.3.1 電路組成與工作原理
2.3.2 電路的靜態分析
2.3.3 電路的動態分析
任務四 共集電極放大電路與共基極放大電路
2.4.1 共集電極放大電路
214.2 共基極放大電路
2.4.3 放大電路三種組態小結
任務五 多級放大電路
2.5.1 多級放大電路的組成
2.5.2 多級放大電路的耦閤方式
2.5.3 多級放大電路的性能分析
任務六 放大電路的頻率響應
2.6.1 頻率響應的基本概念
2.6.2 半導體三極管的高頻特性
2.6.3 單級放大電路的頻率響應
2.6.4 多級放大電路的頻率響應
任務七 放大電路中的噪聲與乾擾
2.7.1 放大電路中的噪聲
2.7.2 放大電路中的乾擾
任務八 實驗與實踐
2.8.1 晶體管的識彆與檢測
2.8.2 晶體管共發射單級放大器
2.8.3 兩級放大電路
小結
習題
模塊三 測量分析集成運算放大器
任務一 差動放大電路
3.1.1 零點漂移的分析
3.1.2 基本差動放大電路
3.1.3 具有恒流源的差動放大電路
任務二 集成運算放大器概述
3.2.1 集成運放的組成和符號
3.2.2 集成運放的主要參數
3.2.3 理想集成運放
任務三 互補功率放大電路
3.3.1 功率放大電路的特點和分類
3.3.2 乙類雙電源互補功率放大電路
3.3.3 乙類單電源互補功率放大電路
3.3.4 復閤管
任務四 集成運算放大器的綫性應用
3.4.1 比例運算
3.4.2 加法與減法運算
3.4.3 積分與微分運算
任務五 實驗與實踐
3.5.1 差動放大電路
3.5.2 比例求和電路
小結
習題
模塊四 測量分析負反饋放大電路
任務一 反饋的基本概念
4.1.1 反饋放大電路的框圖
4.1.2 反饋放大電路的基本關係式
任務二 反饋放大電路的分析
4.2.1 反饋放大電路的類型及其判斷方法
4.2.2 反饋放大電路的舉例分析
任務三 負反饋對放大電路性能的影響
4.3.1 提高增益穩定性
4.3.2 展寬通頻帶和減小失真
4.3.3 對輸入電阻和輸齣電阻的影響
4.3.4 負反饋抑製放大電路的噪聲
任務四 負反饋放大電路的自激振蕩及消除
4.4.1 負反饋放大電路産生自激振蕩的原因及條件
4.4.2 常用的消除自激振蕩的方法
任務五 實驗與實踐
小結
習題
模塊五 測量分析信號産生電路
任務一 正弦波振蕩電路
5.1.1 産生正弦波的振蕩條件
5.1.2 RC正弦波振蕩電路
5.1.3 1c正弦波振蕩電路
任務二 非正弦波振蕩電路
5.2.1 電壓比較器
5.2.2 方波産生電路
任務三 實驗與實踐
小結
習題
模塊六 測量分析直流穩壓電源
任務一 整流電路
6.1.1 半波整流電路
6.1.2 全波整流電路
6.1.3 橋式整流電路
任務二 濾波電路
6.2.1 電容濾波電路
6.2.2 電感濾波電路
任務三 穩壓電路
6.3.1 串聯型穩壓電路
6.3.2 集成穩壓電路
任務四 實驗與實踐
小結
習題
附錄A 半導體分立器件型號命名方法
附錄B 常用半導體器件參數
附錄C 實驗用儀器儀錶
參考文獻
前言/序言
本教材是高職高專電子信息類專業基本知識、理論平颱的重要課程,其相關內容也是通信類、計算機類、自動化類、機電設備類等的重要基本知識和技能,是後續課程以及畢業後從事相關領域工作的理論基礎和實踐基礎。
為瞭適應21世紀高職高專人纔培養課程體係的改革、教育教學內容和模式改革,編者進行瞭大量電子信息行業企業調研,通過校、企專傢座談會等方式,根據課程基本內容,結閤電子通信産品的基本電路,參考國內外相關的教材,選擇、序化、組織和設計瞭本書內容,在編寫的過程中,采用教、學、做一體化形式,主要內容包括:測量分析半導體二極管、測量分析半導體三極管、測量分析集成運算放大器、測量分析負反饋放大電路、測量分析信號産生電路、測量分析直流穩壓電源六個模塊。教材內容適量、實用,敘述簡單,便於理解。本書內容簡明、文字精練、重點突齣,並配有針對性較強的習題。
本書由重慶電子工程職業學院何碧貴老師和韓德勛老師任主編,並負責全書的組織策劃、修改補充和定稿工作,黃東和王金成老師任副主編。其中何碧貴老師編寫模塊二、模塊三和附錄,韓德勛老師編寫瞭模塊一和模塊四,黃東老師編寫瞭模塊五,王金成老師編寫瞭模塊六。
在本書的編寫過程中,作者除瞭依據多年來的教學實踐經驗外,還藉鑒瞭國內部分高等院校的最新的有關教材,並從中受益匪淺,在此,嚮各位作者錶示衷心的感謝。
由於編者水平有限,錯誤之處在所難免,懇請讀者批評指正。
《模擬電子技術基礎》 教材簡介 本書作為國傢示範(骨乾)高職院校重點建設專業優質核心課程係列教材之一,旨在係統、深入地闡述模擬電子技術的基本概念、原理、方法和應用,為相關專業的學生和從業人員提供一本全麵、實用、易於理解的學習參考資料。本書緊密結閤當前模擬電子技術的發展趨勢和職業教育的特點,注重理論與實踐的結閤,強調能力的培養,力求為讀者打下堅實的模擬電子技術理論基礎,並使其具備解決實際工程問題的能力。 本書內容框架與特色 本書共分為XX章(請自行填充具體章節數),內容涵蓋瞭模擬電子技術從基礎元件到復雜係統設計的各個層麵。 第一部分:模擬電子技術基礎元件 第一章:半導體二極管 深入講解半導體材料的導電特性、PN結的形成及特性,包括正嚮導通、反嚮截止、擊穿等現象。 詳細介紹各種類型二極管(如普通二極管、穩壓二極管、發光二極管、光電二極管)的結構、工作原理、主要參數和應用電路。 通過實例分析,闡述二極管在整流、穩壓、限幅、鉗位等電路中的作用。 第二章:雙極型三極管(BJT) 詳細介紹BJT的結構、材料、工作原理(載流子傳輸、電流放大等),以及共射、共集、共基三種基本放大組態的特性。 係統講解BJT的輸入特性麯綫、輸齣特性麯綫、轉移特性麯綫,並分析其在不同偏置下的工作區域(放大區、飽和區、截止區)。 闡述BJT的主要參數(如電流放大係數、跨導、結電容等)及其影響。 介紹BJT的等效電路模型(如混閤π模型、Г模型)及其在電路分析中的應用。 通過豐富的例題,講解BJT的直流偏置電路設計,包括固定偏置、分壓偏置、發射極負反饋偏置等,並分析其穩定性的優劣。 第三章:場效應管(FET) 詳細介紹FET的結構、材料、工作原理,包括結型場效應管(JFET)和絕緣柵型場效應管(MOSFET)。 闡述JFET的P溝道和N溝道工作原理,以及其跨導特性。 深入講解MOSFET的工作原理,包括增強型和耗盡型MOSFET,N溝道和P溝道MOSFET,以及其柵極-源極電壓(VGS)與漏極-源極電流(ID)的關係。 分析FET的輸入輸齣特性麯綫,並介紹其等效電路模型。 講解FET作為開關和放大器的應用,以及其在高頻電路和低功耗電路中的優勢。 第四章:場效應管(FET)工作原理及特性(如果FET內容較多,可單獨成章) (同上,可根據實際內容閤並或細分) 第二部分:模擬電子電路放大基礎 第五章:放大電路的分析與設計 係統介紹放大電路的基本概念、分類(按頻率範圍、輸入輸齣信號類型等)。 詳細分析單級放大電路的性能指標,包括電壓放大倍數、電流放大倍數、功率放大倍數、輸入電阻、輸齣電阻、通頻帶、效率等。 深入講解多級放大電路的級聯方式(直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤、直接耦閤)及其優缺點,以及級聯電路的整體性能分析。 介紹反饋的概念和類型(負反饋、正反饋),以及負反饋對放大電路性能的影響(增大帶寬、降低失真、穩定增益、改變輸入輸齣電阻)。 詳細分析各種組態的反饋放大電路(如電壓串聯負反饋、電壓並聯負反饋、電流串聯負反饋、電流並聯負反饋)的設計與分析。 第六章:頻率響應 講解放大電路的頻率響應特性,包括低頻響應、高頻響應和中頻響應。 分析低頻信號耦閤電容、旁路電容對放大電路低頻特性的影響,並介紹如何優化低頻性能。 闡述高頻下寄生電容(如BJT的Cbe, Cbc;FET的Cgs, Cgd)對放大電路高頻特性的影響,並介紹高頻補償技術。 計算放大電路的通頻帶,並介紹其在實際應用中的意義。 第七章:功率放大電路 介紹功率放大電路的任務、分類(甲類、乙類、甲乙類、丙類)。 詳細分析甲類、乙類、甲乙類功率放大電路的工作原理、效率、失真及其電路設計。 講解推挽式功率放大器的工作原理和優點。 介紹各種功率放大電路在音頻功率放大器、射頻功率放大器中的應用。 第三部分:模擬電子信號處理與産生 第八章:信號發生器 介紹信號發生器的基本原理和類型,包括正弦波信號發生器、非正弦波信號發生器。 詳細分析RC振蕩電路(如RC移相振蕩器、橋式振蕩器)和LC振蕩電路(如哈特萊振蕩器、科皮茲振蕩器、電感三點式振蕩器)的工作原理、起振條件和頻率穩定性。 介紹晶體振蕩器和石英晶體振蕩器的特點和應用。 講解波形發生器(如三角波、鋸齒波、方波發生器)的電路設計和工作原理。 第九章:濾波器 介紹濾波器的基本概念、分類(按頻率特性:低通、高通、帶通、帶阻;按電路結構:無源濾波器、有源濾波器)。 詳細分析LC無源濾波器的設計方法和性能特點。 重點介紹有源濾波器,包括其優勢(增益、易於集成、擺脫阻抗匹配問題)以及常用電路(如Sallen-Key結構、狀態變量濾波器)的設計和分析。 講解有源濾波器的Butterworth、Chebyshev、Bessel等響應特性及其選擇依據。 通過實例,展示濾波器在信號調理、噪聲抑製等方麵的應用。 第十章:集成運算放大器(Op-Amp) 詳細介紹運算放大器的基本結構、工作原理、理想運放模型及其主要參數。 係統講解運放的各種基本應用電路,包括反相比例器、同相比例器、加法器、減法器、積分電路、微分電路等。 深入分析運放組成的濾波電路(如低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器)和振蕩電路(如 Wien 橋振蕩器、RC 相移振蕩器)。 介紹比較器、施密特觸發器等運放的應用。 講解運放的實際應用中需要考慮的非理想因素(如輸入失調電壓、輸入偏置電流、輸齣電壓範圍、共模抑製比、開環增益等)及其影響。 第四部分:模擬電子係統設計與應用 第十一章:電源電路 介紹各種類型的電源,包括直流穩壓電源、交流穩壓電源。 詳細分析整流電路(半波、全波、橋式整流)的原理、紋波係數和濾波器的作用。 深入講解綫性穩壓電路(如串聯型、並聯型穩壓器)和開關穩壓電路(DC-DC變換器)的工作原理、設計和效率。 介紹穩壓集成電路(如78XX、79XX係列)的應用。 講解電源的保護電路設計(如過流保護、過壓保護)。 第十二章:脈衝與數字電路基礎(簡述,為後續數字電路學習鋪墊) 簡要介紹脈衝信號的特點和産生方法。 介紹基本的邏輯門電路(與、或、非、與非、或非、異或)和組閤邏輯電路(編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器)。 介紹基本的時序邏輯電路(觸發器、寄存器、計數器)。 (此部分根據課程要求,可詳可略,重點在於為後續數字電路和模數混閤電路打下基礎。) 第十三章:模數混閤電路基礎 介紹數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)的基本原理、類型和性能參數。 講解不同類型的DAC(如權電阻型、R-2R梯形網絡型)和ADC(如逐次逼近型、雙積分型、Flash型)。 分析模數混閤電路在實際係統中的作用和應用,如數據采集係統、控製係統等。 第十四章:實際應用案例分析 精選若乾典型模擬電子電路係統,如音頻功放係統、傳感器信號調理電路、簡單的通信接收電路、儀器儀錶電路等,進行詳細的設計思路、電路分析、參數選擇和調試過程的講解。 通過實際案例,鞏固和深化讀者對前麵各章節所學知識的應用。 本書的鮮明特色 1. 緊扣職業教育特點:本書在內容組織和講解方式上,充分考慮瞭高職院校學生的知識基礎和職業技能培養的需求。強調“夠用、實用”,力求讓學生在掌握基本原理的同時,能夠快速上手解決實際工程問題。 2. 強調理論與實踐結閤:除瞭理論講解,本書還配有大量的典型電路分析、設計實例和實驗項目建議。讀者可以通過動手實踐,加深對理論知識的理解,提高電路設計和調試能力。 3. 圖文並茂,深入淺齣:本書大量使用清晰的電路圖、波形圖、特性麯綫圖等,並配以生動形象的文字解釋,力求將抽象的電子原理講得通俗易懂。 4. 參數介紹與選型指南:在介紹元器件時,本書不僅講解其工作原理,還會詳細介紹關鍵參數,並給齣實際選型的參考依據,幫助讀者在實際設計中做齣閤理的器件選擇。 5. 麵嚮前沿,兼顧基礎:在鞏固模擬電子技術經典內容的基礎上,本書也適當融入瞭部分與現代電子技術發展相關的內容,如MOSFET在低功耗、高頻領域的應用,以及集成運算放大器在各種精密電路中的強大作用,使讀者能夠站在更高的起點上學習。 6. 係統性與完整性:本書內容覆蓋模擬電子技術的主要分支,從基礎元件到係統應用,構成一個完整的知識體係,為讀者構建瞭堅實的模擬電子技術知識框架。 適用對象 本書適用於高等職業院校電子信息類、自動化類、電氣工程類等相關專業學生的學習,也可作為從事電子技術相關工作的工程技術人員和愛好者學習參考。 結語 掌握模擬電子技術,是理解和駕馭現代電子係統的基礎。本書旨在成為您學習和實踐模擬電子技術的得力助手,幫助您在精彩的電子世界中遨遊,並為您的職業生涯奠定堅實的基礎。我們期待本書能激發您對模擬電子技術的濃厚興趣,培養您嚴謹的工程思維,並最終成為一名優秀的電子技術人纔。