模擬電子技術簡明教程/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

　　模擬電子技術是電類專業的基礎課，知識點眾多，學習難度大，被戲稱為“魔電”。片麵降低教學難度隻是消極的應對，根本應對是從基礎理論研究及教科書改進做起，讓讀者覺得輕鬆有趣，又能熟練掌握。
　　本書作者多年來緻力於模電教學研究，針對應用型本科、注冊電氣工程師執業資格考試培訓、專科和高職高專教學以及廣泛的中初級層次讀者自學的需求，編寫瞭一係列教材，取得瞭很好的效果。不僅課堂反響好，課程考試、研究生入學、注冊電氣工程師等考試的效果都非常好。
　　（1）說理透徹。如矽二極管正嚮壓降0.4~0.8V及溫度係數-2mV/℃都娓娓道來。
　　（2）棄遠抄近。如把二極管當成電壓配閤熊仔爬山法計算PN結電路如履平地。
　　（3）知識點多。如放大電路輸齣範圍上下限頻率效率等一參數九指標樣樣齊全。
　　（4）人無我有。如放大器臨界偏置電阻及電壓計算使偏置分析設計似閑庭信步。
　　（5）人有我精。如BJT三種組態放大器三大放大倍數計算公式已統一好記好用。
　　（6）計算迅速。如放大器上下限頻率計算已采用一種誤差＜2%的高精近似方法。
　　（7）分析簡便。如加減反饋思路以及相位移法使很煩人的反饋分析設計易如反掌。
　　（8）針對性好。如多級放大器電壓放大倍數算法Au=Auo1Au2已被注電考試所用。

內容簡介

　　《模擬電子技術簡明教程/全國普通高校電子信息與電氣學科基礎規劃教材》主要介紹BJT和FET兩種半導體器件，以及放大、反饋、濾波、振蕩、電源五大模塊。本書特點：層次有彆，重點突齣，如工作點分為內涵與外延；有來有去，邏輯性強，如根據輸齣範圍很大要求尋求臨界工作點；分析計算力求定量，如對工作點穩定性的分析實現定量設計；電路分析透徹周到，如放大器一參數九指標分析計算齊全；詳略得當，深淺有序，如介紹三極管時，以講透三極管三特性為宜，介紹集成放大器工作原理時，以講清三項關鍵技術——差分放大、電流鏡和有源負載技術——為宜；聯接孤島融會貫通，如根據方波的梯形畸變來計算運放芯片壓擺率；抓住要害有的放矢，如針對削平失真、上矮胖下瘦長的非綫性失真及交越失真等三大幾何失真進行放大器、振蕩器的設計。同時，本書簡化瞭分析計算，如放大器下限頻率計算采用高精度近似方法，如用∑φ=φa+φf+φc=2nπ或(2n+1)π統一判斷反饋相位條件即反饋極性。力求更好適閤應用型本科、注冊電氣工程師執業資格考試培訓、專科和高職高專教學以及廣泛的中初級層次讀者自學的需求。

作者簡介

　　元增民，河北工業大學77級大學生、82級研究生，1993年在中國重汽集團晉升高級工程師，2001年在解放軍軍需工業學院晉升教授，現任長沙大學雙師型教員。1985年以來在機電、電氣電子計算機控製方麵主持或參與UD80柔性加工單元、振動攻絲機等科研項目六項，發錶科研論文30多篇。講授電工技術、電子技術、模擬電子技術、電力電子技術、單片機、傳感器、自動控製理論、計算機控製技術、運動控製技術、彩電維修等課程。齣版著作：2006年在國防科技大學齣版社齣版《單片機原理與應用基礎》，2009年在中國電力齣版社齣版《模擬電子技術》，2013年在清華大學齣版社齣版《模擬電子技術》修訂版，2014年在清華大學齣版社齣版《模擬電子技術簡明教程》，2011年在國防科技大學齣版社齣版《電工技術》，2016年在清華大學齣版社修訂。

內頁插圖

目錄

1. 專用下標
s： ① 信號② FET源極
g： FET柵極
d： FET漏極
b： BJT基極
c： BJT集電極
e： BJT發射極
r： 電阻
i： 輸入
o： 輸齣，負載
m： 電流或電壓幅度
2. 專用符號
β： BJT電流放大倍數
gm： FET跨導
θ： BJT電流放大倍數β值溫度係數
λ： 集電極偏置電流的溫度係數
ξ： 集�采浼�偏置電壓的溫度係數
σ： 輸齣範圍的溫度係數
3. 帶下標的參量
Rb： BJT基極外接偏置電阻
Rc： BJT集電極外接安伏變換器
Re： BJT發射極外接反饋電阻
Rg： FET柵極外接偏置電阻
Rd： FET漏極外接安伏變換器
Rs： FET源極外接反饋電阻
RL： 放大電路負載電阻
rs： 信號源內阻
rbe： BJT發射結電阻(b、e動態電阻)
rce： BJT輸齣電阻(c、e動態電阻)
rds： FET輸齣電阻(d、s動態電阻)
ri： 放大電路輸入電阻
ro： 放大電路輸齣電阻
E·s:信號源電動勢相量，Es為其有效值
I·s： 信號源瞬時總電流，Is為其有效值
ib： BJT基極瞬時總電流
ic： BJT集電極瞬時總電流
ie： BJT發射極瞬時總電流
id： FET漏極瞬時總電流
ir： 某電阻瞬時總電流
Ib、Ic、Ie、Id:直流偏置電流
Ic(cr)、Ie(cr)、Id(cr):直流偏置電流臨界值
Idss0:零電阻零柵壓漏極電流
Idss： 零柵壓漏極電流
uce： BJT集�采浼�電壓瞬時值
Uce： BJT集�采浼�偏置電壓
Uce(cr)： BJT集�采浼�偏置電壓臨界值
uds： FET漏�蒼醇�電壓(降)瞬時值
Uds： FETL漏�蒼醇�偏置電壓
Uds(cr)： FET漏�蒼醇�偏置電壓臨界值
U·o： 負載電壓(相量)
Uo： 負載電壓有效值
Uom： 負載電壓幅度
Uom(max)： 負載電壓最大幅度(動態範圍)
I·o ： 負載電流(相量)
Au： 源電壓放大倍數
Auz： 放大電路自身電壓放大倍數
Ai： 電流放大倍數
Ap： 功率放大倍數
目錄
第1章晶體管
1.1半導體PN結與晶體二極管數理模型
1.1.1半導體
1.1.2PN結自由電子擴散勢、內電場及其單嚮導電性
1.1.3二極管(PN結)數理模型
1.2晶體二極管種類、參數及應用
1.3晶體三極管原理及數理模型
1.3.1背靠背的PN結——三極管工作原理
1.3.2三極管三特性
1.3.3三極管數理模型
1.4三極管技術參數及測試應用
1.4.1三極管技術參數
1.4.2三極管測試鑒彆
1.4.3三極管産品形態
1.4.4三極管封裝應用
1.5本章小結
1.6仿真與實訓一LED控製
1.7習題一
第2章場效管
2.1結型場效管
2.1.1JFET工作原理
2.1.2JFET傳輸特性
2.1.3JFET輸齣特性
2.1.4JFET數理模型及技術參數
2.2金屬氧化物半導體場效管
2.2.1金屬氧化物半導體場效管工作原理及特性參數
2.2.2各種FET及其與BJT的綜閤對比
2.3本章小結
2.4仿真與實訓二JFET控製LED
2.5習題二
第3章晶體管放大電路
3.1基本共射放大電路
3.1.1用直流器件放大交流信號的原理
3.1.2基本共射放大電路設計計算
3.1.3基本共射放大電路分析計算
3.2射極偏置共射放大電路
3.2.1工作點及其穩定性設計
3.2.2工作點及交流參數分析計算
3.3共集放大電路(射極輸齣器)
3.3.1工作點及其穩定性設計
3.3.2工作點及交流參數分析計算
3.4共基放大電路(電流跟隨器)
3.5放大電路工作點及輸齣範圍的圖解分析
3.6本章小結
3.7仿真與實訓三基本共射放大電路
3.8習題三
第4章場效管放大電路
4.1柵極無偏置共源放大電路
4.2源極偏置共源放大電路
4.3共漏放大電路(源極輸齣器)
4.4柵極無偏置共柵放大電路(電流緩衝器)
4.5源極偏置共柵放大電路(電流緩衝器)
4.6本章小結
4.7仿真與實訓四柵極無偏共源放大電路
4.8習題四
第5章多級放大電路與功率放大電路
5.1放大電路級間耦閤方式及磁耦閤放大電路
5.1.1放大電路級間耦閤方式
5.1.2磁耦閤放大電路
5.2多級放大電路技術參數與頻率特性
5.2.1電壓放大倍數與頻率特性
5.2.2輸入輸齣電阻及工作點
5.3乙類及甲乙類互補功率放大電路
5.3.1電路種類與工作原理
5.3.2技術參數指標分析與設計
5.4電容耦閤互補功率放大電路
5.5本章小結
5.6仿真與實訓五電容耦閤OTL功放
5.7習題五
第6章差分放大與集成放大電路
6.1基本差分放大電路
6.1.1差分放大基本概念
6.1.2基本差分放大電路工作原理
6.2長尾差分放大電路
6.2.1BJT長尾差分放大電路偏置設計
6.2.2工作點、電壓增益與共模抑製比分析計算
6.2.3輸齣模式對共模抑製比的影響
6.2.4FET長尾差分放大電路
6.3電流源偏置差分放大電路
6.4電流鏡及電流鏡偏置差分放大電路
6.4.1BJT電流鏡種類及工作原理
6.4.2電流鏡偏置差分放大電路
6.4.3FET鏡像電流鏡(電流接力棒)
6.5有源負載差分放大電路
6.6從分立放大電路到集成放大電路的發展
6.7集成運算放大器
6.7.1集成運算放大器典型産品
6.7.2集成運算放大器技術參數及其分類
6.8集成功率放大器
6.9本章小結
6.10仿真與實訓六電流鏡
6.11習題六
第7章反饋原理
7.1反饋概念與反饋分類
7.1.1反饋概念
7.1.2反饋分類及反饋組態
7.2反饋極性與反饋作用
7.2.1反饋極性及其判彆
7.2.2反饋作用
7.3射極偏置共射放大電路反饋分析計算
7.4集成運算放大電路反饋分析計算
7.4.1集成運算放大器閉環應用誤差分析
7.4.2集成運算放大器工程應用分析計算方法
7.5本章小結
7.6仿真與實訓七電壓跟隨器
7.7習題七
第8章集成運算放大器應用
8.1集成運算放大器的綫性應用(1)
8.1.1比例及加減運算
8.1.2微分及積分運算
8.2集成運算放大器的綫性應用(2)
8.2.1對數運算及反對數運算
8.2.2模擬乘法器、模擬除法器及開方器
8.3集成運算放大器的綫性應用(3)——測量放大器
8.4集成運算放大器的非綫性應用——比較器
8.4.1單限比較器
8.4.2滯後比較器
8.5集成運算放大器使用技巧
8.6本章小結
8.7仿真與實訓八升壓器
8.8習題八
第9章濾波電路
9.1無源濾波器
9.1.1一階RC低通濾波器及高通濾波器
9.1.2帶通濾波器
9.1.3帶阻濾波器
9.2有源濾波器
9.2.1有源低通濾波器
9.2.2有源高通濾波器
9.2.3有源帯通、帶阻、全通及狀態變量濾波器
9.3本章小結
9.4仿真與實訓九多路反饋帶通濾波器
9.5習題九
第10章振蕩電路
10.1自激振蕩原理及振蕩電路
10.2分立元件振蕩電路
10.2.1電容三點式振蕩電路(科比茲振蕩器)
10.2.2電感三點式振蕩電路(哈特萊振蕩器)
10.2.3其他分立元件振蕩電路
10.3石英晶體振蕩電路
10.4文氏電橋集成振蕩電路
10.5非正弦波振蕩電路
10.5.1矩形波振蕩電路
10.5.2三角波振蕩電路與鋸齒波振蕩電路
10.6本章小結
10.7仿真與實訓十振蕩器
10.8習題十
第11章直流穩壓電源
11.1整流電路
11.1.1單相半波整流電路
11.1.2單相全波整流電路
11.1.3單相橋式整流電路
11.1.4電容降壓整流電路
11.1.5倍壓整流電路
11.2濾波電路
11.3串聯穩壓電源
11.3.1分立串聯穩壓電源
11.3.2集成串聯穩壓器及應用電路
11.4開關穩壓電源
11.5本章小結
11.6仿真與實訓十一220VAC電源超欠壓燈光報警器
11.7習題十一
附錄1多功能電子電路仿真平颱Multisim應用入門
附錄2應對舊體係模擬電子技術考試的二三事
部分習題參考答案
參考文獻

前言/序言

　　本書的前身《模擬電子技術》於2009年由中國電力齣版社齣版。雖然作者名不見經傳，也沒有依賴什麼光環，但這本書還是受到廣大讀者的熱忱歡迎，並且加印瞭。說明作者真正與讀者站在一起，想讀者之所思，謀讀者之所急，解讀者之所疑。經優化充實加強以後，《模擬電子技術（修訂版）》於2013年由清華大學齣版社齣版。
　　《模擬電子技術》兩個版本的連續齣版，是針對模擬電子學曆史較短、成課曆史更短、傳統模電教科書存在大量謬誤的現狀，試圖從根本上減輕讀者的學習難度，改善模電課程的教學質量。五年來的教學實踐錶明，按照本書的新知識體係組織教學，考試及格率已經穩步提高到95%。即使教學按照舊知識體係組織，隻要學生使用本書，考試及格率也會明顯提高。根本原因是本書的新知識體係不僅係統全麵，而且全麵覆蓋和包容瞭舊知識體係。
　　盡管傳統模擬電子技術教科書弊病很多，但是隱蔽性很強，通常讀者沒有七年八年時間、十遍百遍讀書，還是很難發現的。等到最後發現瞭，很多讀者早就白瞭少年頭。繼續揭示傳統模電教科書的缺陷，很有必要。此舉幾例。
　　(1) 忽視少子隻有多子的50億分之一的事實，認為少子漂移能與多子擴散相平衡，導緻自由PN結內電場內建電勢Uho大小不得而知，並錯誤認為導通PN結還有內電場(Uh)。Uho、Uh及放大器輸齣範圍Uom(max)，已被戲稱為傳統模擬電子學解不開的3個U。
　　(2) 分壓偏置放大器直流計算生硬地扔掉等效內阻，直接把開路電壓加在負載電阻上。學生在電路課剛剛學過的戴維南定理被丟棄，造成兩位百分數的計算誤差。
　　(3) 共集及共基放大器頻帶計算很少。說共基放大器頻帶最寬，理由僅有共基放大器自身電壓放大倍數Au=βR′L/rbe與共射放大器Au=-βR′L/rbe隻差一個正負號，真是牽強附會。
　　(4) 多級放大器電壓增益計算錯誤。如2012年注冊電氣工程師執業資格考試發輸變電專業基礎第25題，備選答案A. 3.3V、B. 2.3V、C. 2.0V、D. 1.8V中3.3V為正確選項。用傳統方法Au=Au1Au2計算結果為0.9V，與所有答案都相差甚遠，誤差更是高達73%。
　　(5) 罔顧長尾差放雙端輸齣時用RL/2、單端輸齣時用RL計算等效負載電阻的事實，天真地認為長尾差放單端輸齣時電壓增益是雙端輸齣時的一半。
　　以某校模擬電子技術課程考試中一道30分的計算題為例，其參考答案中錯誤竟然多達9條。俗話講教給學生一杯水，教師要有一桶水； 現實卻是教給學生一桶水，教師隻有一杯水。
　　讀者用傳統模電教科書，如看天書，如走迷宮，如闖暗道。難怪學生模電理論課莫名其妙、仰天望地、昏然入夢，實驗課無從下手、一臉惆悵、屢屢拖堂，考試及格率甚至降到30%以下。大學四年，本來是人的一生中最燦爛的時光，實際上無數大學生一直籠罩在正考、補考、重修、畢業前一次性補考的陰影中。歡蹦亂跳的孩子經大學培養教育，本來應當更聰明，實際很多變得笨拙瞭，甚至“刀槍不入”。錯漏連篇的教科書難咎其責。
　　傳統模電教科書存在大量缺陷，幾成大傢的共識。問題是如何應對。一種應對，是消極應對，隻是片麵降低教學難度。例如，學生不會搭實驗電路，就改用模闆。某實驗設備廠的模電教學模闆已從2種擴展到5種。昂貴的實驗颱幾乎淪為模闆的基座。用模闆做實驗，盡管學生隻需接兩根電源綫加輸入輸齣共四根綫，雖然簡單透頂，但是很多學生還是無奈。一學期閃過去瞭，彆說學到啥，很多學生就連已經老掉牙的色環電阻都不認識。
　　另一種應對，是根本應對，就是從基礎理論研究及改進教科書做起。經過幾十年來的不懈研究，作者工作重心已經從大麵積開荒轉為精心梳理，從能做能算發展到算得更準更好更簡單。已將三組態BJT放大器的電壓、電流、功率增益計算公式統一為一種規範形式，極大地方便讀者記憶應用。放大器上下限頻率計算已改用一種高精度近似方法。已用比較環節相移φc概念及相位條件∑φ=φa+φf+φc=2nπ或(2n+1)π快速判斷反饋極性。
　　參加注冊電氣工程師執業資格考試（以下簡稱注電執業資格考試）的學員反映，電路課好考，模數電難考，電機課更是準備全部放棄。注電執業資格考試中的基礎考試滿分240分，及格綫132分，摺閤百分製55分，很多考生主要丟分在模數電等課程。注電執業資格考試作為一種國考，已對高校模電教學提齣瞭新的要求。
　　以2012年注電執業資格考試發輸變電專業基礎試題第25題為例，用本書的前身《模擬電子技術》第一版就開始介紹的開路電壓法Au=Auo1Au2計算，結果為3.4V，與正確選項3.3V吻閤很好。注電執業資格考試中諸如失真判斷及反饋設計等題目，用傳統方法求解很難很煩，若用本書方法，則易如反掌。
　　《模擬電子技術（修訂版）》與第一版相比，知識體係雖更加係統，但篇幅略長、講解略深。為更好適應更多層次、更多要求的課程教學及自學，作者決定將《模擬電子技術》繼續嚮寬精深方嚮發展，編寫《模擬電子技術簡明教程》，形成互補的係列。
　　為彌補實驗條件不足，進一步改善教學效果，作者多年來講授模電理論課時一直進行隨堂實驗。前期成果已寫進本書，每章末都安排瞭至少一個切實可行的仿真與實訓項目。
　　參加本書策劃及編撰工作的有楊海、霍覽宇、李艷玲、元增民等同誌。張華同誌一直給予瞭很大支持，全國各地很多讀者提齣瞭不少寶貴建議，在此一並緻以最誠摯的謝意。
　　本書備有電子課件，登錄清華大學齣版社網站www.tup.tsinghua.edu.cn可免費下載。
　　以精緻的文字、嚴密的邏輯、閤時的題材、豐富的內涵服務社會，是作者一直以來的宗旨。但因認識水平有限，不足之處還望大傢多多指正。意見請發電子郵件。
　　作者
　　2014年金鞦於長沙瀏陽河畔

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