内容简介
《模拟电子技术基础》依据教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会新修订的“模拟电子技术基础”课程教学基本要求,结合作者多年的教学改革成果和教学经验,本着“精选内容,注重应用,启发创新”的原则而编写。主要内容包括:半导体二极管及其应用电路,双极型三极管及其放大电路,场效应管及其放大电路,放大电路的频率响应,功率放大电路,集成运算放大器,负反馈放大电路,信号的运算、测量及处理电路,波形发生及变换电路,直流电源,模拟电子电路的MultiBim仿真。《模拟电子技术基础》概念阐述清楚,深浅适度,通俗易懂,突出应用,便于自学,在体现科学性、先进性、系统性方面具有特色。《模拟电子技术基础》可作为高等学校电气信息类专业模拟电子技术基础课程的教材或教学参考书,也可作为工程技术人员的参考用书。
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目录
第1章 半导体二极管及其应用电路
1.1 半导体的导电特性
1.1.1 本征半导体及其导电特性
1.1.2 N型半导体
1.1.3 P型半导体
1.2 PN结的形成及特性
1.2.1 PN结的形成
1.2.2 PN结的单向导电性
1.2.3 PN结的电容效应
1.3 二极管
1.3.1 二极管的基本结构
1.3.2 二极管的伏安特性
1.3.3 二极管的参数、型号及选择
1.3.4 二极管的分析方法
1.3.5 二极管的应用
1.4 特殊二极管
1.4.1 稳压二极管
1.4.2 光电二极管
1.4.3 发光二极管
1.4.4 变容二极管
本章小结
习题
自测题
第2章 双极型三极管及其放大电路
2.1 双极型三极管
2.1.1 三极管的基本结构
2.1.2 三极管的电流分配和放大原理
2.1.3 三极管的伏安特性曲线
2.1.4 三极管类型和工作状态的判断
2.1.5 三极管的主要参数
2.1.6 温度对三极管参数的影响
2.1.7 三极管的类型、型号和选用原则
2.1.8 特殊三极管
2.2 共发射极放大电路的组成和工作原理
2.2.1 单管共发射极放大电路的组成
2.2.2 单管共发射极放大电路的工作原理
2.2.3 放大电路的主要技术指标
2.3 放大电路的静态分析
2.3.1 直流通路
2.3.2 静态工作点的近似估算
2.3.3 图解法分析静态工作点
2.4 放大电路的动态分析
2.4.1 交流通路
2.4.2 图解分析法
2.4.3 微变等效电路法
2.5 放大电路静态工作点的稳定
2.5.1 温度对静态工作点的影响
2.5.2 静态工作点稳定电路
2.6 共集电极和共基极放大电路
2.6.1 共集电极放大电路
2.6.2 共基极放大电路
2.6.3 三种基本组态的比较
2.7 多级放大电路
2.7.1 多级放大电路的耦合方式
2.7.2 多级放大电路的动态分析
本章小结
习题
自测题
第3章 场效应管及其放大电路
3.1 结型场效应管
3.1.1 结型场效应管的结构
3.1.2 结型场效应管的工作原理
3.1.3 结型场效应管的特性曲线
3.2 绝缘栅型场效应管
3.2.1 N沟道增强型MOS场效应管
3.2.2 N沟道耗尽型MOS场效应管
3.3 场效应管的主要参数及特点
3.3.1 场效应管的主要参数
3.3.2 场效应管的特点及使用注意事项
3.4 场效应管放大电路
3.4.1 共源极放大电路
3.4.2 分压-自偏压式共源极放大电路
3.4.3 共漏极放大电路
3.4.4 三种基本放大电路的性能比较
本章小结
习题
自测题
第4章 放大电路的频率响应
4.1 频率响应的基本概念
4.1.1 研究放大电路频率响应的必要性
4.1.2 放大电路频率特性的定性分析
4.2 RC低通和高通电路的频率响应
4.2.1 RC低通电路的频率响应
4.2.2 RC高通电路的频率响应
4.3 三极管的混合л形等效电路及参数估算
4.3.1 三极管的混合л形等效电路
4.3.2 混合л形等效电路的参数估算.
4.3.3 三极管的频率参数
4.4 单管共发射极放大电路的频率响应
4.4.1 阻容耦合共发射板放大电路的频率响应
4.4.2 放大电路频率响应的改善
4.4.3 其他电容对频率特性的影响
4.5 多级放大电路的频率响应
4.5.1 多级放大电路的幅频特性和相频特性
4.5.2 多级放大电路的截止频率
本章小结
习题
自测题
第5章 功率放大电路
第6章 集成运算放大器
第7章 负反馈放大电路
第8章 信号的运算、测量及处理电路
第9章 波形发生及变换电路
第10章 直流电源
第11章 模拟电子电路的Multisim仿真
附录
部分习题自测题参考答案
参考文献
前言/序言
根据当前电子技术发展的趋势和21世纪对人才能力培养的要求,针对普通高等本科院校学生的具体情况,依据教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会最新修订的“模拟电子技术基础”课程教学基本要求,结合作者多年的教学改革成果和教学经验,本着“精选内容,注重应用,启发创新”的原则编写了本教材。在编写时,我们主要考虑了以下几点:
1.精选教学内容、深浅适度、主次分明、详略恰当,在内容的阐述方面,以物理概念为主,突出实践性、实用性,力求做到文字通顺流畅、通俗易懂,以便学生学习。
2.充分吸收新概念、新理论和新技术,妥善处理传统内容的继承与现代内容的引进,在保留传统的基本内容基础上,突出集成电路的应用和现代电子技术内容。如增加音频集成功率放大电路、集成函数发生器、集成开关稳压器等的应用。引入Multisim9仿真实例,仿真围绕教学的基本要求和重点内容进行。
3.突出电子技术的应用性、实践性,强化实际应用能力的培养,本书一方面注重基础理论知识的传授,另一方面更注重应用能力和创新能力的提高。在内容的安排上,增加了许多实用和最新内容,如信号测量放大器、隔离放大器、开关电容滤波器等。
4.参考了国内外近年出版的优秀教材,并总结多年来教学体会,每小节内容后附有针对本节内容的复习思考题,每章后附有自测题,精选了许多具有实用性的例题和习题,书末附有大部分习题的参考答案,其题源丰富,覆盖面宽,具有较强的针对性、启发性、指导性和补充性。
本书可作为高等学校电气信息类专业模拟电子技术基础课程的教材或教学参考书,也可作为工程技术人员的参考用书。本教材建议授课学时为60学时左右,部分章节内容,各校可根据实际情况进行调整。
参加本书编写的教师多年从事电子技术课程体系、课程内容的教学改革与实践,具有丰富的模拟电子技术课程的教学经验。山东理工大学李震梅教授组织了本书的编写,制订了详细的编写提纲,并负责全书的统稿。全书共12章,其中第1、4章由申晋编写,第2、3章由刘雪婷编写,第5、6章由董传岱编写;第7章由董传岱、白明共同编写。第8、9、10章由李震梅编写;第11章及附录由白明编写,杨雪岩参加了第2、10章的编写。
本书由国防科学技术大学高吉祥教授审阅,他提出了许多建设性意见和建议;本书的编写还得到了山东理工大学电工电子教研室全体老师的大力支持,编者在这里一并向他们表示感谢。在编写过程中参阅或引用了部分参考资料,对其作者我们也表示衷心的感谢。
限于编者的水平,本书中不妥和错误之处在所难免,望读者及同行老师们给予批评指正。
《深邃宇宙的低语:天体物理学漫游》 简介: 宇宙,浩瀚无垠,神秘莫测,自人类有意识以来,就从未停止过对它的好奇与探索。从孩童时期仰望星空,惊叹于点点星光,到古老文明观测日月交替,绘制星图,再到现代科学仪器穿透尘埃,窥探宇宙深处,天体物理学便是我们理解这一切的钥匙。《深邃宇宙的低语:天体物理学漫游》并非一本枯燥的教科书,而是邀您踏上一场奇妙的宇宙之旅,用全新的视角去感受星辰大海的脉搏,倾听宇宙最古老的低语,揭示那些令人屏息的奥秘。 这本书将带您穿越时空的界限,从我们熟悉的太阳系出发,探索行星的形成与演化,了解磁场如何守护我们的家园,以及潮汐力如何塑造月球与地球的命运。您将跟随探测器,近距离观察火星上曾经是否存在生命的迹象,聆听木星大红斑的怒吼,感受土星环的壮丽与寂静。我们将深入行星科学的前沿,讨论系外行星的发现,以及它们可能存在的生命迹象,思考“我们是宇宙中唯一的智慧生命吗?”这个古老而深刻的问题。 告别太阳系,我们的旅程将延伸至更遥远的星际空间。您将了解到恒星的诞生与死亡,从尘埃云的坍缩,到核聚变的熊熊燃烧,再到超新星爆发的璀璨,以及最终归宿——白矮星、中子星或黑洞。我们将探究恒星的生命周期,揭示不同类型恒星的物理特性,以及它们如何通过核聚变“炼制”出宇宙中的各种元素,包括构成我们身体的碳、氧、铁等。黑洞,这个引力强大到连光都无法逃脱的神秘天体,将是本书浓墨重彩描绘的对象。您将了解黑洞的形成机制、事件视界的概念,以及它们对周围时空产生的扭曲效应。我们还会探讨超大质量黑洞在星系中心扮演的角色,以及它们如何影响星系的演化。 《深邃宇宙的低语:天体物理学漫游》还将引领您进入更宏观的宇宙图景。我们将解析星系的构成与分类,从螺旋星系的优雅旋臂,到椭圆星系的古老沉寂,再到不规则星系的奔放与自由。您将理解星系碰撞与合并的宇宙奇观,以及这些过程如何塑造了我们所在的银河系。本书将带您认识宇宙学最激动人心的发现——宇宙的膨胀。您将理解哈勃定律背后的物理原理,以及我们如何通过红移现象来测量遥远星系的退行速度。宇宙微波背景辐射,这个“宇宙大爆炸”留下的余晖,将向您展示宇宙婴儿时期的样貌,它的温度、它的不均匀性,都蕴含着关于宇宙起源和演化的宝贵信息。 您还会接触到宇宙中最令人费解的存在——暗物质与暗能量。它们占据了宇宙的绝大部分,却不发光,不反射光,我们只能通过它们对可见物质产生的引力效应来推测它们的存在。本书将深入浅出地介绍当前关于暗物质与暗能量的理论模型,以及科学家们正在进行的观测与实验,试图揭开它们的神秘面纱。这将是一场思维的挑战,一场关于我们对宇宙认知边界的拓展。 本书的特色在于,它并非仅仅罗列科学事实,而是注重叙事性与科普性相结合。每一章都将以生动的笔触,描绘出宇宙中令人惊叹的景象,用通俗易懂的语言解释复杂的物理概念。我们将借鉴最新的天文观测成果,例如来自詹姆斯·韦伯空间望远镜的震撼图像,以及引力波探测带来的全新视角,来丰富您的宇宙体验。书中会穿插一些关于天体物理学发展史上的重要人物和关键实验的故事,让您了解科学探索的艰辛与辉煌。 例如,在谈论恒星核聚变时,我们将追溯到爱因斯坦的质能方程 E=mc²,以及核物理学家们如何一步步揭示恒星能量的来源。在讨论黑洞时,我们将回顾爱因斯坦的广义相对论,以及史瓦西半径等概念的由来。在讲解宇宙膨胀时,我们会提及弗里德曼方程以及宇宙学常数的发展历程。这些历史的细节,将为严谨的科学知识注入人文的温度。 《深邃宇宙的低语:天体物理学漫游》还将探讨天体物理学与我们日常生活的联系。您可能会惊讶地发现,我们每天使用的GPS系统,其精准度的背后离不开广义相对论的修正;我们沐浴的阳光,其能量来源正是恒星内部的核聚变。甚至,构成我们身体的元素,大都诞生于遥远恒星的“炼金炉”中。这本书将帮助您建立一种全新的世界观,认识到人类是宇宙的一部分,我们的存在与宇宙的演化息息相关。 本书的目标读者广泛,无论是对宇宙充满好奇的青少年,还是希望拓宽知识视野的成年读者,亦或是对科学抱有热情的学生,都能在这场宇宙漫游中找到属于自己的乐趣。无需深厚的物理学背景,本书将以一种引导性的方式,逐步带领您领略天体物理学的魅力。您将学会如何“读懂”星空,如何理解那些来自宇宙深处发出的微妙信号。 如果您曾仰望星空,对那些闪烁的星辰感到好奇;如果您曾思考过宇宙的起源与终结,生命的意义与归宿;如果您渴望理解那些宏大而神秘的宇宙现象,那么《深邃宇宙的低语:天体物理学漫游》将是您不可错过的选择。它将不仅仅是一本书,更是一次启迪,一次关于存在与认知的深刻探索,一次与宇宙最深刻对话的邀请。让我们一同踏上这场令人震撼的宇宙之旅,去聆听那来自深邃宇宙最迷人的低语。