模拟电子技术(第2版) 9787115221506 人民邮电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苏士美 著

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• 人民邮电出版社
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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115221506

商品编码：29419979831

包装：平装

出版时间：2010-04-01

基本信息

书名：模拟电子技术(第2版)

定价：34.00元

作者：苏士美

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2010-04-01

ISBN：9787115221506

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书内容分为基础理论篇和实践训练篇两部分，基础理论篇包括半导体器件基础、基本放大电路和多级放大电路、差动放大电路与集成运算放大器、反馈放大电路、功率放大电路、集成运算放大器的应用、信号产生电路、直流稳压电源；实践训练篇包含12个实训内容。
为了体现电子技术的发展创新和实际应用，本书专门增加了电子元件、集成器件的选用、识别、测试方法，噪声干扰，D类功率放大器，开关电容滤波，开关电源，直流变换等内容。附录中还介绍了EDA仿真软件Multisim 10、各类电子元器件、新器件实用资料速查等内容。
本书可作为高职高专院校电子信息类和电气、自动化类各专业的“模拟电子技术”课程的教材，同时也可作为“电子实训”教材，也可供本科学生、相关工程技术人员参考。

目录

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基础理论篇
章 半导体器件基础
1.1 半导体基础知识
1.1.1 本征半导体
1.1.2 杂质半导体
1.1.3 PN结及其单向导电性
1.2 半导体二极管
1.2.1 二极管的结构及符号
1.2.2 二极管的伏安特性和主要参数
1.2.3 二极管的测试
1.2.4 二极管应用电路举例
1.2.5 特殊二极管
1.3 半导体三极管
1.3.1 三极管的结构及符号
1.3.2 三极管的电流分配原则及放大作用
1.3.3 三极管的特性曲线及主要参数
1.3.4 三极管的检测
1.3.5 特殊三极管
1.4 场效应管
1.4.1 结型场效应管
1.4.2 绝缘栅场效应管
1.4.3 各种场效应管的特性曲线与符号比较
1.4.4 三极管与场效应管的性能特点比较及检测与选用
本章小结
思考复习题
第2章 基本放大电路和多级放大电路
2.1 基本共射极放大电路
2.1.1 三极管在放大电路中的3种连接方式
2.1.2 基本放大电路的组成和工作原理
2.1.3 放大电路的主要性能指标
2.2 基本放大电路的分析方法
2.2.1 放大电路的图解分析法
2.2.2 放大电路的微变等效电路分析法
2.2.3 两种分析方法特点的比较
2.3 工作点稳定电路
2.3.1 温度变化对Q点的影响
2.3.2 工作点稳定电路的组成及稳定Q点的原理
2.3.3 工作点稳定电路的分析
2.4 共集和共基放大电路
2.4.1 共集电极放大电路
2.4.2 共基极放大电路
2.4.3 3种组态放大电路的性能比较
2.5 场效应管放大电路
2.5.1 场效应管放大电路的构成
2.5.2 场效应管放大电路的分析
2.6 多级放大电路及复合管
2.6.1 多级放大电路的耦合方式
2.6.2 多级放大电路的分析方法
2.6.3 复合管
2.7 放大电路的频率响应
2.7.1 频率响应的基本概念
2.7.2 单级共射放大电路的频率响应
2.7.3 多级放大电路的频率响应
2.8 放大电路中的噪声与干扰
2.8.1 放大电路中的噪声
2.8.2 放大电路中的干扰
2.9 实际应用电路举例
2.9.1 高输入阻抗、低噪声前置放大电路
2.9.2 低阻抗传声器前置放大电路
2.9.3 单位增益缓冲器
本章小结
思考复习题
第3章 差动放大电路与集成运算放大器
第4章 反馈放大电路
第5章 功率放大电路
第6章 集成运算放大器的应用
第7章 信号产生电路
第8章 直流稳压电源
实践训练篇
附录A EDA仿真软件Multisim 10简介
附录B 实用资料速查
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《精通嵌入式系统设计：从原理到实践》 第一部分：嵌入式系统基础理论与硬件架构 第一章：嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统？ 定义与特征：嵌入式系统是专为特定功能而设计的、集成在更大系统中的计算机系统。其核心特征包括实时性、低功耗、体积小、成本效益高、可靠性强以及专一性。 应用领域：从日常生活中的家用电器（智能电视、洗衣机、微波炉）、汽车电子（发动机控制单元、车载娱乐系统）、工业自动化（PLC、机器人）、医疗设备（监护仪、注射泵）、通信设备（路由器、基站）到航空航天和国防领域，嵌入式系统无处不在。 嵌入式系统与通用计算机的区别：强调其定制化、封闭性、软硬件紧耦合以及面向特定任务的特点。 1.2 嵌入式系统的基本组成 硬件部分： 微处理器/微控制器（CPU）：概述其核心功能，包括运算、控制和数据存储。 存储器： 程序存储器（ROM/Flash）：用于存放固化程序代码，如NOR Flash、NAND Flash。 数据存储器（RAM）：用于存放运行时数据，如SRAM、DRAM。 外围存储器：如EEPROM用于存储配置参数。 输入/输出（I/O）接口： 通用输入/输出（GPIO）：用于与外部设备进行简单的数字信号交互。 串行通信接口：UART、SPI、I2C，用于与其他芯片或设备进行数据传输。 并行通信接口：如IDE、SATA（在嵌入式存储设备中）。 定时器/计数器：用于实现精确的时间控制和事件计数。 中断控制器：用于高效地响应外部事件。 模拟/数字转换器（ADC）：用于采集模拟信号。 数字/模拟转换器（DAC）：用于输出模拟信号。 电源管理单元（PMU）：负责功耗优化和电源轨管理。 软件部分： 嵌入式操作系统（RTOS）： 实时性要求：任务调度、中断处理、进程间通信（IPC）的实时性保证。 常用RTOS介绍：VxWorks, RTLinux, FreeRTOS, uC/OS-II/III, ThreadX等，对比其特点和适用场景。 RTOS的核心功能：任务管理、内存管理、设备驱动、文件系统、网络协议栈。 中间件：提供更高层次的功能抽象，如驱动程序、文件系统、网络协议栈、GUI库等。 应用层软件：实现特定功能的业务逻辑。 1.3 嵌入式系统开发流程 需求分析与系统设计。 硬件选型与原理图设计。 PCB设计与制造。 嵌入式软件开发（裸机或RTOS）。 交叉编译与调试。 系统集成与测试。 产品化与维护。 第二章：微控制器（MCU）体系结构与编程模型 2.1 MCU的构成与工作原理 CPU核心：RISC vs. CISC架构，不同指令集介绍。 片上外设：集成各种常用接口和功能模块，减少外部芯片数量。 存储器映射：CPU如何访问各种寄存器和存储单元。 时钟系统：晶振、PLL、分频器，对系统性能和功耗的影响。 复位与电源控制：不同复位模式，低功耗模式。 2.2 常用MCU架构介绍 ARM Cortex-M系列： Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7/M33等：特点、性能、功耗、指令集（Thumb, Thumb-2）。 存储器保护单元（MPU）：提高系统的健壮性。 中断和异常处理：NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）工作机制。 AVR系列（Atmel/Microchip）： 特点、指令集、寄存器结构。 PIC系列（Microchip）： 特点、指令集、不同系列（PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, PIC24, PIC32）。 MIPS架构（在某些嵌入式设备中）。 RISC-V架构（新兴的开源指令集架构）。 2.3 MCU开发环境与工具链 集成开发环境（IDE）：Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, MPLAB X, Arduino IDE等。 编译器与链接器：GCC for ARM, Clang等。 调试器：JTAG, SWD接口，硬件调试器（ST-Link, J-Link, ICD）。 仿真器：提供软件仿真环境。 代码生成工具：如STM32CubeMX，简化初始化配置。 2.4 MCU的寄存器操作与基本编程 直接寄存器访问：通过指针或宏定义访问寄存器。 常用寄存器类型：控制寄存器、状态寄存器、数据寄存器。 GPIO配置与操作：输入、输出、上拉/下拉、推挽/开漏。 定时器/计数器应用：PWM生成、定时器中断、输入捕获。 中断服务程序（ISR）编写：中断使能、中断向量、中断标志清除。 第三章：嵌入式通信接口详解 3.1 串行通信接口 UART（通用异步收发传输器）： 工作原理：波特率、数据位、停止位、校验位。 通信模式：全双工。 应用：与PC的串口通信、模块间通信。 硬件实现：TX, RX线。 SPI（串行外设接口）： 工作原理：主从模式，SCK, MOSI, MISO, SS（CS）线。 时钟极性（CPOL）和相位（CPHA）：四种模式。 通信速度：远高于UART。 应用：连接Flash存储器、ADC/DAC、传感器、显示屏。 I2C（集成电路互联总线）： 工作原理：多主/多从模式，SDA, SCL线。 地址寻址：7位或10位地址。 通信速度：相对SPI较慢。 应用：连接EEPROM、RTC、传感器、I/O扩展器。 3.2 并行通信接口 简介：数据线和控制线同时传输。 应用：早期的数据总线、DMA传输（在某些特定场景）。 与串行通信的对比：速度、引脚数量、复杂性。 3.3 总线与协议 CAN总线（控制器局域网络）： 特点：差分信号、冲突检测、多主站、可靠性高。 应用：汽车电子、工业自动化。 USB（通用串行总线）： 不同版本（USB 1.1, 2.0, 3.0, USB-C）。 主/从模式，OTG（On-The-Go）。 应用：外部设备连接（键盘、鼠标、存储器）、设备调试。 Ethernet（以太网）： MAC/PHY层。 TCP/IP协议栈（后面章节会详细介绍）。 应用：网络通信、远程控制。 SD/MMC卡接口： 标准、协议。 应用：大容量存储。 第四章：嵌入式实时操作系统（RTOS）原理与应用 4.1 RTOS的必要性 处理复杂任务和多任务并发。 实现系统的高效性和响应性。 简化软件设计和管理。 4.2 RTOS核心概念 任务（Task/Thread）： 任务状态：就绪、运行、阻塞、挂起。 任务优先级：静态优先级、动态优先级。 任务创建与删除。 任务栈：存储局部变量、函数调用信息。 任务调度（Scheduling）： 调度策略： 时间片轮转（Round-Robin）：适用于优先级相同任务。 优先级调度（Priority-based）：抢占式、非抢占式。 协同式调度（Cooperative）：任务主动让出CPU。 就绪队列：管理处于就绪状态的任务。 上下文切换：保存和恢复任务的CPU状态。 任务间通信（Inter-Task Communication, ITC）： 消息队列（Message Queue）：一对多、多对一通信，传递任意数据。 信号量（Semaphore）：用于资源同步和任务间同步，计数信号量、二值信号量。 互斥锁（Mutex）：用于保护共享资源，避免竞态条件，解决优先级反转问题。 事件标志组（Event Flags/Group）：任务等待特定事件发生。 邮箱（Mailbox）：一对一通信，传递固定大小的消息。 中断与异常处理： 中断服务程序（ISR）：优先级、执行时间限制。 中断与任务交互：通过信号量、消息队列等唤醒任务。 同步与互斥： 竞态条件（Race Condition）：多任务访问共享资源导致不可预测结果。 死锁（Deadlock）：多个任务互相等待对方释放资源。 优先级反转（Priority Inversion）：低优先级任务持有资源，导致高优先级任务无法执行。 内存管理： 静态内存分配。 动态内存分配（堆）：内存池、伙伴系统等。 4.3 常用RTOS介绍与对比 FreeRTOS： 特点：免费、开源、移植性好、体积小、配置灵活。 核心功能：任务管理、队列、信号量、事件组、定时器。 生态系统：AWS IoT、各种硬件平台支持。 uC/OS-II/III： 特点：成熟、可靠、广泛应用于工业和医疗领域。 功能：任务、邮箱、队列、信号量、互斥量。 RTLinux / Xenomai： 特点：将Linux内核与实时内核结合，实现软实时和硬实时的混合。 应用：需要高实时性和网络功能的系统。 ThreadX (Azure RTOS)： 特点：高效、小巧、安全性高，微软Azure IoT生态系统的一部分。 4.4 RTOS在嵌入式系统中的实际应用 任务设计：如何将复杂功能分解为独立的任务。 优先级分配：根据任务的实时性要求进行优先级设置。 IPC机制选择：根据通信需求选择合适的消息传递机制。 资源共享与保护：利用互斥锁和信号量保护共享资源。 调试技巧：任务调试、栈溢出检测、死锁分析。 第二部分：嵌入式系统软件设计与高级主题 第五章：嵌入式Linux系统开发 5.1 嵌入式Linux简介 Linux的优势：开源、强大的驱动支持、丰富的中间件、成熟的网络协议栈。 嵌入式Linux与桌面Linux的区别：定制化、硬件适配、资源受限。 5.2 嵌入式Linux开发环境搭建 交叉编译工具链（Cross-compilation Toolchain）：GCC, Binutils, Glibc/Musl C Library。 根文件系统（Root File System）：BusyBox, Buildroot, Yocto Project。 引导加载程序（Bootloader）：U-Boot, GRUB。 Linux内核编译与配置：Kconfig, .config。 5.3 Linux设备驱动开发 Linux设备模型：字符设备、块设备、网络设备。 内核模块（Kernel Module）：.ko文件，动态加载和卸载。 设备文件（Device Node）：/dev目录。 驱动程序接口：file_operations, ioctl。 常见的驱动开发场景：GPIO驱动、UART驱动、SPI/I2C驱动、USB驱动、网络驱动。 5.4 用户空间应用程序开发 C/C++编程：调用Linux API。 Shell脚本：自动化任务。 Python/Perl等脚本语言。 GUI开发（Qt for Embedded, GTK+）。 5.5 嵌入式Linux系统调试与优化 GDB server调试。 性能分析工具：strace, ltrace, perf, valgrind。 内存泄露检测。 功耗优化。 第六章：嵌入式系统网络通信 6.1 TCP/IP协议栈基础 OSI七层模型与TCP/IP四层模型。 IP地址与子网掩码。 MAC地址。 ARP（地址解析协议）。 TCP（传输控制协议）： 三次握手与四次挥手。 可靠性、流量控制、拥塞控制。 端口号。 UDP（用户数据报协议）： 无连接、不可靠、速度快。 端口号。 6.2 Socket编程 Socket API：socket(), bind(), listen(), accept(), connect(), send(), recv(), close()。 TCP Socket编程：实现可靠数据传输。 UDP Socket编程：实现快速数据发送。 6.3 嵌入式系统中的网络应用 HTTP/HTTPS：Web服务器、客户端。 MQTT：轻量级消息协议，适用于物联网（IoT）。 CoAP（Constrained Application Protocol）：适用于资源受限设备。 DNS（域名系统）。 DHCP（动态主机配置协议）。 6.4 无线通信技术 Wi-Fi：IEEE 802.11标准。 Bluetooth/BLE：短距离无线通信。 Zigbee：低功耗、低速率的无线传感器网络。 LoRa/LoRaWAN：长距离、低功耗的无线通信。 蜂窝通信（2G/3G/4G/5G）：GPRS, LTE-M, NB-IoT。 第七章：嵌入式系统安全 7.1 嵌入式系统安全威胁 物理攻击：篡泣、侧信道攻击。 软件攻击：漏洞利用、恶意代码注入。 网络攻击：DDoS、中间人攻击。 数据泄露。 7.2 安全设计原则 最小权限原则。 纵深防御。 安全更新与补丁管理。 安全编码实践。 7.3 加密与认证技术 对称加密：AES。 非对称加密：RSA。 哈希函数：SHA-256。 数字签名。 TLS/SSL：传输层安全。 7.4 安全硬件与固件 安全芯片（Secure Element, SE）。 可信执行环境（Trusted Execution Environment, TEE）。 固件签名与验证。 安全启动（Secure Boot）。 7.5 嵌入式系统安全实践 设备身份验证。 安全数据存储。 固件更新安全。 访问控制。 第八章：嵌入式系统性能优化与功耗管理 8.1 性能瓶颈分析 CPU利用率。 内存带宽与访问延迟。 I/O吞吐量。 算法效率。 8.2 代码优化技术 选择高效的算法和数据结构。 编译器优化选项。 内联函数（Inline Functions）。 避免不必要的计算和函数调用。 利用SIMD指令（如果CPU支持）。 8.3 内存管理优化 减少内存碎片。 使用内存池。 优化缓存利用率。 静态分配与动态分配的权衡。 8.4 功耗管理策略 低功耗模式（Sleep Mode, Deep Sleep Mode）。 动态电压与频率调整（DVFS）。 优化外设的功耗。 中断驱动的设计，避免轮询。 分析功耗热点。 第九章：嵌入式系统项目实践与案例分析 9.1 项目规划与管理 需求定义与规格说明。 技术选型。 进度管理。 风险评估。 9.2 实际项目案例 智能家居设备（如智能插座、温湿度传感器）。 工业物联网（IoT）网关。 嵌入式医疗设备（如简单的血氧仪）。 基于Raspberry Pi的嵌入式应用。 基于STM32的嵌入式系统设计。 9.3 调试与故障排除技巧 逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具的使用。 串口调试输出。 断点调试。 日志分析。 复现和定位偶发性问题。 附录： 常用嵌入式硬件平台介绍（如STM32系列、ESP32、Raspberry Pi Pico等）。 嵌入式开发常用术语表。 参考资料与在线社区。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的嵌入式系统设计学习路径，从基础的硬件架构和软件原理，到高级的网络通信、安全和性能优化。通过理论讲解和实践指导，帮助读者掌握嵌入式系统开发的各个关键环节，从而能够独立完成复杂的嵌入式项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于它的系统性和实用性。我之前在学习模拟电子时，总感觉知识点是零散的，学完一个章节，好像就把它抛到脑后了。但这本书的结构设计得非常巧妙，每一章的内容都是在前一章的基础上进行的，层层递进，形成一个完整的知识体系。它不仅仅讲解了各个基本电路模块，更重要的是教会了如何将这些模块组合起来，构建出更复杂的系统。比如，在讲解了放大器、滤波器之后，后面章节就会介绍如何将它们集成到信号调理电路中。这种循序渐进的教学方式，让我对模拟电子的整体概念有了更清晰的认识，不再感到无从下手。此外，书中关于实际工程问题的讨论，也让我受益匪浅。它不会回避实际应用中可能遇到的各种挑战，而是积极地给出解决方案，这对于我这样希望将理论知识转化为实际能力的人来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习一门技术，光有理论是远远不够的，必须结合实践才能真正掌握。而这本书，恰恰在这方面做得非常出色。它不仅仅是在理论讲解中穿插一些简单的例子，而是将大量的实际工程案例融入到内容中。比如，在介绍电源电路时，作者详细讨论了不同类型电源在实际应用中的优缺点，以及如何根据具体需求进行选择和设计。在讲解射频电路时，更是深入探讨了阻抗匹配、噪声系数等实际工程中的关键问题。这些内容让我在学习过程中，能够不断地将理论与实际联系起来，加深理解，并且培养出解决实际问题的能力。阅读这本书，就好像是在一个模拟的实验室里进行实践，通过大量的案例分析，让我提前预演了在实际工作中可能遇到的各种场景，从而积累了宝贵的经验。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对模拟电子的那些“看不见摸不着”的信号处理感到头疼，各种放大器、滤波器、振荡器，听起来就让人晕头转向。但当我翻开这本书，那种困扰感立刻消散了大半。作者的讲解逻辑清晰得就像一条笔直的大道，从最基础的概念开始，循序渐进地引导读者深入。我尤其喜欢它对每一个电路的讲解，不仅仅是给出公式和原理，更是花了大量篇幅去分析电路的工作状态，比如在不同偏置下的工作点是如何变化的，不同频率下信号的衰减或增强是怎样发生的，这些细节的阐述让我对电路的“生命”有了更直观的认识。而且，书中大量的图示和仿真分析，更是把抽象的概念变得生动形象，我甚至能想象出电子在电路里跳跃奔跑的样子。比如，对于多级放大器的设计，它不仅仅是告诉你如何叠加增益，还深入探讨了级间耦合方式对信号的影响，以及如何处理直流和交流通路的问题。我以前总是把这些问题当成一个个孤立的考点，现在才明白它们是相互关联，构成一个完整的体系。读这本书，就像是跟一位经验丰富的老师在进行一对一的辅导，他总能在你困惑的地方及时点出关键，让你茅塞顿开。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的机会下接触到这本书的，当时我正在为一项与模拟信号采集相关的项目寻找资料。我对模拟电路的理论基础掌握得并不扎实，尤其是在实际应用层面，常常会遇到各种意想不到的难题。这本书的出现，就像在我的迷茫中点亮了一盏灯。它提供的不仅仅是理论知识，更重要的是那些贯穿其中的实践指导和工程经验。我特别欣赏作者在讲解每个单元电路时，都会提及一些在实际设计中需要注意的关键点，比如元件的选择、参数的选取，以及可能出现的各种非理想效应。比如，在介绍运算放大器的应用时，作者并没有停留在理想运放的理论模型，而是详细讨论了真实运放的输入偏置电流、失调电压、有限的带宽等实际因素对电路性能的影响，并给出了相应的补偿或改进建议。这种接地气的讲解方式，让我觉得学习过程非常充实且富有成效。它让我明白，理论是指导，而实践才是检验真理的唯一标准，但有了这本书的指引，我的实践之路就少走了很多弯路。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始是被这本书的封面吸引住的，觉得设计得很简洁大气。真正翻开后，才发现内容同样精彩。这本书的编排方式非常独特，它不像我之前看过的某些教材那样，上来就抛出一大堆公式和定理。而是采用了“由易到难，由浅入深”的学习路径，每一章的开始都会有一个清晰的概述，让你对本章内容有一个整体的把握。然后，每个小节的讲解都非常精炼，重点突出，不会让你在一些不重要的细节上浪费太多时间。更让我惊喜的是，书中对一些复杂的概念，比如频率响应、噪声分析等，都进行了非常形象的比喻和类比，让我这个对物理直觉不强的人也能很快理解。我记得在讲到滤波器时，作者用了“筛子”的比喻，形象地解释了不同类型的滤波器如何选择性地允许或阻止特定频率的信号通过。这种化繁为简的讲解功力，实在令人佩服。而且，书中的例子都非常贴近实际应用，我甚至能联想到自己之前在工作中学到的很多东西，这本书就是我梳理和深化这些知识的绝佳工具。