模拟电子技术基础实践

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林善明 编
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出版社: 北京航空航天大学出版社
ISBN:9787512418684
版次:1
商品编码:11867903
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-01-01
用纸:胶版纸

具体描述

内容简介

  模拟电子技术是一门技术发展快、教学方法灵活、理论联系实际要求很高的课程,是培养学生综合运用电子技术基础知识,提高创新能力、独立分析问题和解决问题能力的一门重要的课程。
  在编写本教材过程中,编者力求内容丰富、新颖实用,以满足模拟电子技术实践教学的要求。从加强实践教学环节出发,本书将不同的实验和实践教学按类型分成三个部分,共28个实验,其中基础性实验12个,提高性实验6个和创新性实验10个。另外,为了增加学生实践知识的系统性,在书的最后增加了附录。
  本书可作为高等学校电气类、电子信息类、自动化类、计算机类等专业模拟电子技术实践课程的本科教材,也可作为相关专业工程技术人员的参考书。

目录


第1章 模拟电子技术基础型实验…………………………………………………… 1
实验一 常用电子仪器的使用…………………………………………………… 1
实验二 晶体管共射极单管放大器……………………………………………… 5
实验三 射极跟随器…………………………………………………………… 14
实验四 差动放大器…………………………………………………………… 18
实验五 集成运放在运算电路中的应用……………………………………… 21
实验六 集成运放在波形产生器中的应用…………………………………… 27
实验七 负反馈放大器………………………………………………………… 31
实验八 RC正弦波振荡器…………………………………………………… 35
实验九 甲乙类单电源互补对称功率放大器………………………………… 39
实验十 集成功率放大电路…………………………………………………… 43
实验十一 串联型晶体管稳压电源…………………………………………… 47
实验十二 集成稳压电路……………………………………………………… 53
第2章 模拟电子技术提高型实验………………………………………………… 58
实验一 自动控制电路的设计………………………………………………… 58
实验二 简易逻辑笔电路……………………………………………………… 60
实验三 温度控制电路………………………………………………………… 62
实验四 红外遥控开关电路…………………………………………………… 66
实验五 使用集成运放LM324设计正弦波发生器………………………… 68
实验六 恒压限流型自动充电器设计………………………………………… 70
第3章 模拟电子技术研究型实验………………………………………………… 73
实验一 功率放大电路………………………………………………………… 73
实验二 过、欠压报警与保护电路……………………………………………… 74
实验三 多功能信号发生器…………………………………………………… 76
实验四 变频门铃……………………………………………………………… 77
实验五 声光报警器…………………………………………………………… 78
实验六 数字可调稳压电源…………………………………………………… 79
实验七 简易恒温控制器……………………………………………………… 80
实验八 流水线产品统计电路………………………………………………… 82
实验九 数字钟………………………………………………………………… 83
实验十 智力竞赛抢答器……………………………………………………… 85
附 录………………………………………………………………………………… 87
附录A 实验基础知识………………………………………………………… 87
附录B 常用仪器介绍………………………………………………………… 105
附录C 常用电子元器件的检测……………………………………………… 123
附录D Multisim10仿真软件的使用……………………………………… 135
参考文献……………………………………………………………………………… 142


前言/序言

  电子技术是当代高新技术的先导,各国十分重视并将其放在优先发展的产业行列。模拟电子技术是工学门类———电气类、电子信息类、自动化类等多学科专业重要的专业基础必修课程,又是大多数高校研究生入学考试课程中的一门理论性强,内容体系紧密,强调技术性和应用性的课程。在新形势下,高校不断探索人才培养新模式,对于工学门类人才培养,应强调以培养专业基础扎实、应用能力强、善于开拓实践的工程型人才为目标,重视工程意识、工程实践能力和工程素养的培养,以适应未来工业发展的挑战。
  为适应时代需求,针对模拟电子技术实践教学要求,组织编写了?模拟电子技术基础实践教材。各编者长期从事教学工作,尤其在电子技术教学方面积累了较丰富的经验。本次的编写对原有实践教材进行了全面系统地修改,包括更新软件,增加新技术、新器件,体现原理→系统实验→应用实践三个层次,既包括硬件系统实验,又有软件仿真实验,同时还包括研究性课题。全书在安排上既考虑了与理论教学保持同步,又考虑了培养学生能力的循序渐进过程。在加强学生实践动手能力的同时,对每一个基础实验都引入了电子电路仿真的内容,丰富了实验手段,并增加了设计性、综合性实验内容,注重教学内容的多样性,适用面宽,实践性和应用性强。
  本书与江冰、林善明等编著的?模拟电子技术?是模拟电子技术的理论教学与实践教学的姊妹教材。本教材共四个部分:基础型实验、提高型实验、研究型教学实践和附录。第1章以电子电路基本原理实验为主,检验对电子电路基础理论和基本实验方法的掌握情况;第2章为提高性实验,实验内容新颖实用,具有系统性、设计性、复杂性,检验学生的工程设计能力和创新思维能力;第3章是研究性教学实践,要求学生在实验教学的基础上,综合运用所学知识,完成小型系统的设计制作任务,包括确定设计方案、电路选择、元件参数的计算、电路的安装与调整、组织仪器进行指标测试直至写出综合实验报告。最后,在附录中编入了模拟电路实验的基础知识、常用仪器及软件的使用,以供查阅。
  文中带“?”的部分可作为选做内容。
  本书由林善明任主编,李书旗、江冰、刘艳任副主编,蔡昌春、单鸣雷、路正莲参编,全书由林善明、江冰策划,并修改审稿。第1章由李书旗和刘艳编写;第2章由李书旗和路正莲编写;第3章由蔡昌春编写;附录由李书旗、刘艳、路正莲编写。在编写过程中,得到了河海大学物联网工程学院朱昌平教授等老师的大力支持和热情帮助,在此表示衷心感谢。由于编者水平有限,加之时间仓促,编写错误在所难免,对书中不足之处,恳请读者批评指正。
  编者
  2015年9月


《模拟电子技术基础实践》的内容涵盖了模拟电子电路的设计、分析与实现,旨在为读者提供扎实的理论基础和丰富的实践经验。本书深入探讨了模拟电子学的核心概念,从最基础的半导体器件特性讲起,逐步引申到各类晶体管(BJT、MOSFET)及其应用电路,如放大器、滤波器、振荡器等。 第一部分:基础元器件与电路 本书的开篇着重于对构成模拟电子电路的基石——半导体器件的深入理解。我们首先回顾并详细阐述了PN结的形成机理、伏安特性以及二极管在正向偏置、反向偏置以及击穿状态下的工作原理。这部分内容为后续理解更复杂的晶体管电路打下了坚实的基础。 紧接着,我们将目光聚焦于双极结型晶体管(BJT)和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)。对于BJT,我们将详细介绍其三种工作区域(截止区、放大区、饱和区),深入分析其电特性曲线,并讲解不同偏置方式(固定偏置、自偏置、分压偏置)对放大器性能的影响。我们会通过实际的电路模型,直观地展示BJT在放大、开关等电路中的应用,并分析不同偏置电路的优缺点及稳定性考量。 对于MOSFET,我们将区分增强型和耗尽型NMOS和PMOS,详细讲解其栅极电压与漏极电流的关系,以及跨导、输出电阻等关键参数的意义。本书将重点分析MOSFET作为放大元件和开关元件的特性,探讨其在低功耗、高输入阻抗等方面的优势,并与BJT进行对比分析,帮助读者理解在不同应用场景下选择何种器件更为合适。 除了基本的晶体管,本书还会涉及一些重要的无源元件,如电阻、电容、电感。我们会讨论它们的理想模型与实际模型之间的差异,以及它们在电路中的容差、寄生效应等对电路性能的影响。对于电容,我们会深入讲解其在隔直、耦合、滤波等方面的作用;对于电感,则会阐述其在储能、滤波、耦合等方面的应用,并分析电感的饱和现象和涡流损耗。 第二部分:放大电路的设计与分析 放大电路是模拟电子技术的核心组成部分。本书将系统地讲解各种类型的放大电路,包括单级放大器和多级放大器。 单级放大器: 我们将详细分析共射放大器、共集放大器(射极/源极输出器)和共基放大器(集电极/漏极输出器)的电路结构、工作原理、电压增益、输入阻抗和输出阻抗。通过具体的实例,我们将演示如何根据设计要求选择合适的放大器类型,并进行元件参数的计算与优化。例如,在分析共射放大器时,我们会详细推导其小信号模型,分析不同偏置电阻对增益和带宽的影响,以及引入旁路电容的作用。 多级放大器: 放大器常常需要多级连接以获得更高的增益。本书将探讨直接耦合、阻容耦合和变压器耦合等不同耦合方式,并分析它们各自的优缺点。我们将讲解级联放大器的总增益、总输入输出阻抗的计算方法,以及如何避免多级放大器中的频率响应衰减和瞬态响应劣化。内容将涵盖达灵顿放大器、卡累达放大器等具有特殊结构的集成放大电路,分析其工作原理和性能特点。 负反馈技术: 负反馈是提高放大器性能的利器。本书将深入讲解串联电压负反馈、并联电压负反馈、串联电流负反馈和并联电流负反馈等四种基本反馈组态。我们将从理论上推导负反馈对放大电路的电压增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽和失真的影响。通过实际的电路设计示例,读者将学会如何利用负反馈来稳定放大器的增益,降低非线性失真,扩展电路的带宽,并抑制噪声。 频率响应: 任何实际的放大电路都存在频率响应的限制。本书将详细分析放大器在低频、中频和高频区域的响应特性。我们会讲解高频等效模型,分析寄生电容在高频处的影响,并介绍各种补偿技术,如极点补偿、零点补偿等,以改善放大器的频率响应。我们将通过Bode图来直观地展示放大器的频率特性,并讨论带宽的定义和测量方法。 第三部分:信号处理电路 除了基本的放大功能,模拟电子电路还在信号处理方面发挥着重要作用。本书将涵盖一系列重要的信号处理电路。 滤波器: 滤波器用于选择性地通过或阻止特定频率范围的信号。我们将讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的工作原理,并介绍有源滤波器和无源滤波器。内容将涉及巴特沃夫、切比雪夫、贝塞尔等经典滤波器逼近类型,分析它们的幅频特性和相频特性,以及它们在实际应用中的权衡。我们将通过实际的电路设计,演示如何根据所需的截止频率、通带纹波和阻带衰减来设计滤波器。 振荡器: 振荡器能够产生周期性的电信号。本书将深入讲解RC振荡器(如相移振荡器、文氏电桥振荡器)和LC振荡器(如哈特莱振荡器、科尔皮兹振荡器、西点振荡器)的工作原理。我们将分析振荡电路的起振条件(巴克豪森准则)和稳幅机制,并讨论不同振荡器类型在频率稳定性、输出波形纯净度等方面的差异。 信号调制与解调: 在通信系统中,信号的调制与解调至关重要。本书将介绍幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)的基本原理,并分析相应的解调电路。我们将讲解AM的包络检波、同步检波,以及FM的鉴频器(如斜率检波、比例检波、锁相环鉴频器)。 比较器与施密特触发器: 比较器用于比较两个输入信号的大小,而施密特触发器则是一种具有滞回特性的比较器。我们将分析它们的电路结构和工作特性,并讨论它们在波形整形、电平转换、信号去抖动等方面的应用。 第四部分:功率放大电路与电源电路 功率放大器: 功率放大器用于放大信号的功率,以驱动扬声器、电机等负载。本书将讲解A类、B类、AB类和C类功率放大器的电路结构、工作原理和效率分析。我们将重点分析功率晶体管的选择、散热问题以及AB类放大器中的交越失真。 电源电路: 稳定可靠的电源是模拟电子系统的基础。我们将讲解整流电路(半波、全波、桥式)、滤波电路(电容滤波、电感滤波、LC滤波)和稳压电路(齐纳稳压、串联稳压、集成稳压器)。我们将分析不同电源拓扑的效率、输出纹波和负载调整率,并探讨如何设计和选择合适的电源以满足系统需求。 第五部分:集成运放及应用 集成运算放大器(Op-amp)是模拟电子技术中最强大、最通用的器件之一。本书将花费大量篇幅介绍运放的内部结构、理想模型和实际模型。我们将深入分析运放在开环和闭环两种工作状态下的特性。 基本运放电路: 我们将讲解同相放大器、反相放大器、电压跟随器、加法器、减法器等基本运放应用电路,并分析它们的增益、输入输出阻抗特性。 滤波与积分微分电路: 运放还可以方便地构建有源滤波器,如Sallen-Key滤波器。我们还将讲解基于运放的积分器和微分器,分析它们的频率响应和应用。 其他运放应用: 内容还将包括波形发生器(如三角波、锯齿波发生器)、电流源、电压比较器、以及更复杂的信号处理电路。 实践贯穿始终 本书最大的特点在于理论与实践的紧密结合。每一章节在讲解理论知识的同时,都会配以大量的实例分析和设计指导。读者可以通过仿真软件(如Multisim, LTspice)进行电路的仿真验证,也可以根据书中的指导,在实验台上搭建实际电路,通过仪器(如示波器、信号发生器、万用表)进行测量和调试。本书将提供详细的实验项目,涵盖了基础元器件的特性测量、放大器的设计与测试、滤波器的设计与验证、振荡器的调试等内容,旨在帮助读者将理论知识转化为实际动手能力。 本书旨在培养读者分析和解决模拟电子电路问题的能力,为他们在电子工程、通信工程、自动化等领域的学习和工作打下坚实的基础。

用户评价

评分

我得说,《模拟电子技术基础实践》这本书,我当时买的时候是满怀期待的,想着终于能把那些抽象的电路理论落地了。结果拿到手,翻开看了几页,就觉得有点心凉。书里对每一个元器件的介绍,都好像在背一本字典,列出参数,给出符号,然后就让你自己去琢磨它到底能干嘛。我记得有个章节讲到滤波器,书上给出了好几种不同类型的,比如低通、高通、带通,还配了几张理论曲线图,说是频率响应。但是,当我去尝试用Proteus仿真的时候,同样的参数,我仿出来的效果跟书上那张“理想”的曲线图总是有那么点差距,我也不知道是我的仿真设置有问题,还是书里的讲解省略了什么关键点。更让我抓狂的是,书里提到的一些经典电路,比如差分放大器,讲解的时候就好像学生们都能轻易理解它的工作原理一样,但实际去分析它的各项参数,比如输入阻抗、输出阻抗、增益带宽积等等,就变得非常吃力。有时候,我会花一个下午的时间去推导一个公式,结果发现书里直接就给出了结论,而我需要的,恰恰是那个推导过程中的细节解释。而且,很多时候,书里只会告诉你“怎么做”,但很少解释“为什么这么做”,这对于想要深入理解原理的读者来说,是相当不友好的。我一度怀疑,这本书是不是只适合那些已经有一定基础,或者说,老师会在课堂上把书里的内容“翻译”一遍的同学。

评分

坦白说,《模拟电子技术基础实践》这本书,内容确实是“基础”且“实践”都沾了点边,但总感觉像是被嚼过的嚼蜡,没有太多让人回味无穷的地方。书里对很多基本概念的解释,都比较直白,比如电阻、电容、电感的作用,电压、电流、功率的关系,这些都算是比较好理解的。但是,当深入到一些更复杂的电路分析时,比如放大器的频率响应、瞬态响应,书里的讲解就开始变得比较生硬。我记得我尝试过书中关于多级放大器的级联设计,书上给出了一个公式,说是总增益等于各级增益的乘积,这听起来很合理,但实际操作中,每一级的输入阻抗和输出阻抗都会影响到下一级,这种相互影响,书里并没有给予足够的重视。而且,书里关于元器件选择的建议,也总是比较笼统,比如“选择低噪声的运放”,但具体到选择哪一款,有哪些性能指标需要优先考虑,并没有明确的指导。最让我感到头疼的是,书里给出的调试方法,很多都比较通用,缺乏针对性。当我的电路出现问题时,我不知道应该从哪个方向入手,是电源问题?是元器件损坏?还是布局布线不合理?书里给出的建议,总是让我感觉摸不着头脑,无法有效地排查故障。这让我觉得,这本书更像是一个理论知识的纲要,而不是一个能够真正指导实践的“秘籍”。

评分

《模拟电子技术基础实践》这本书,给我最大的感受就是“纸上谈兵”。它提供了大量关于模拟电路的理论知识,从最基本的二极管、三极管,到复杂的集成运放、滤波器设计,内容是相当全面的。但是,在“实践”这两个字上,我觉得它做得远远不够。书里虽然有一些电路图和例题,但这些例题的设置,感觉更像是为了证明某个理论公式而设计的,与实际工程中的复杂应用场景相去甚远。我记得我曾经尝试过书中关于低噪声放大器的设计部分,书里给出了很多理论上的分析,比如如何选择低噪声元器件,如何进行阻抗匹配等等,但是,当我去实际搭建电路时,却发现问题层出不穷。例如,书里提到的“接地”问题,它可能只说了一句“良好的接地是关键”,但并没有具体说明在PCB布局时,应该如何处理地线,如何避免地线噪声的串扰。还有,关于电源滤波,书里可能只给了几个电容的组合,但在实际应用中,电源的纹波、噪声,以及高频干扰,都是需要特别处理的,而这些,在书中都语焉不详。我曾经花了大量时间去理解书中的一些晦涩难懂的公式,希望能找到解决实际问题的钥匙,结果发现,很多时候,这些公式并没有直接的指导意义,更多的是需要结合工程经验和实际调试来解决。

评分

这本《模拟电子技术基础实践》简直是我大学期间最头疼的书之一,说是“基础实践”,但每次翻开都感觉像是被丢进了一个陌生的电子元件的海洋,里面充斥着各种我叫不出名字的符号和公式。我记得有一次为了完成一个电路设计实验,硬着头皮对着书里的图纸抠了半天,结果连个最基本的稳压电路都搭不好,输出的电压忽高忽低,差点把我的万用表给烧了。书里那些讲解,总感觉隔着一层纱,虽然字字句句都在说模拟电路,但到了实际操作层面,就完全是另一回事了。比如讲到运算放大器,书上密密麻麻的公式和理论分析,让我一度以为它是什么超级智能的东西,结果实际接线的时候,发现一点点静电就能让它“罢工”,这之间的鸿沟,书里根本没怎么提。而且,书里给出的例题,感觉离实际工程应用太远了,很多都是一些非常理想化的模型,真实世界里的电阻电容都会有误差,电源也不是那么完美,这些在书里几乎找不到对应的讨论。有时候,我都怀疑自己是不是真的适合学这个专业,每次看到书里那些复杂的BJT和MOSFET的叠加模型,都感觉脑袋要炸开了。就算花了大把时间去理解那些电流和电压的分布,实际焊接的时候,一个虚焊或者短路就能让你前功尽弃,那时候真的觉得,这书里的“实践”离我太遥远了。

评分

说实话,《模拟电子技术基础实践》这本教材,我当初拿到的时候,觉得它名字听起来挺实在的,以为真的能带我上手做点东西。然而,实际阅读下来,感觉它更像是理论知识的堆砌,而不是真正意义上的“实践指南”。书里充斥着大量的数学公式和理论推导,比如在分析放大器非线性失真的时候,会用到泰勒展开之类的数学工具,对于我这种数学功底一般的人来说,简直是天书。每次看到那些公式,我都忍不住想问,这跟我实际焊接一个功放电路有什么关系?书里关于元器件的参数解释,也总是停留在非常理论的层面,比如给出一个晶体管的h参数模型,然后就让你去分析电路,但它很少会告诉你,在实际选购晶体管时,应该关注哪些具体的参数,以及这些参数对电路性能的影响有多大。我记得我尝试过书里介绍的一个简单的直流稳压电路,结果发现,书上的计算和实际测量结果偏差很大,可能是因为书里忽略了电源内阻、线损等实际因素。而且,书里给出的电路图,有时候显得过于简化,一些实际应用中必须考虑的保护电路、滤波电路等,在书里根本找不到影子。当我尝试去查阅更深入的资料,或者去请教有经验的工程师时,他们给我的建议,很多都是这本书里没有提及的,这让我觉得,这本书在实际操作层面,确实存在很大的局限性。

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