晶體管電路實用設計 (日)渡邊明禎著；彭剛譯 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 河北省新華書店圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030464422

商品編碼：29721305530

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名：晶體管電路實用設計

定價：45.00元

作者：(日)渡邊明禎著；彭剛譯

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787030464422

字數：

頁碼：

版次：01

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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共分三部分，部分為分立器件基礎篇，主要介紹二極管、FET、晶體管、GTO、TRIAC等相關知識；第二部分為分立器件應用篇，主要介紹電源電路設計、低頻放大電路設計、模擬功能電路設計、時鍾與接口電路設計、高頻放大電路設計、高頻振蕩電路設計；第三部分為實踐篇，主要介紹有關電子設備的設計與製作相關知識、耳機放大器的設計與製作等

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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精通模擬世界：晶體管電路設計原理與實踐 引言 晶體管，這一微小卻強大的電子元件，是現代電子技術的核心基石。從最簡單的收音機到復雜的集成電路，它們的身影無處不在，驅動著我們身邊的萬事萬物。然而，要真正駕馭晶體管的無窮潛力，並將其轉化為穩定可靠的電路，絕非易事。這需要深刻的原理理解、豐富的實踐經驗以及對細節的精益求精。 本書旨在為讀者提供一套係統、詳盡的晶體管電路設計指南，幫助您從零開始，逐步掌握構建各種實用模擬電路的關鍵技術。我們不局限於理論的枯燥闡述，而是將重點放在如何將這些理論知識轉化為實際應用。通過對典型電路的深入剖析，以及對設計過程中常見問題的深入探討，本書將助您成為一名自信、高效的晶體管電路設計師。 第一章：晶體管基礎——理解核心組件 在深入設計之前，紮實的理論基礎是必不可少的。本章將從晶體管的物理結構入手，詳細介紹其工作原理。我們將重點關注雙極結型晶體管（BJT）和金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）這兩種最常用的晶體管類型。 BJT詳解：我們將剖析NPN和PNP型BJT的結構，理解發射區、基區和集電區的各自作用。通過對電流放大係數（β）和跨導（gm）的深入分析，揭示晶體管放大信號的內在機製。我們還將討論晶體管的靜態偏置點設定，這是保證電路穩定工作的前提。 MOSFET剖析：我們將介紹N溝道和P溝道MOSFET，以及增強型和耗盡型器件的差異。重點講解柵極電壓如何控製溝道中的載流子濃度，從而實現電流的開關和放大。閾值電壓（Vt）、跨導（gm）以及輸齣電阻等關鍵參數的意義將被詳細闡述。 晶體管的等效模型：為瞭簡化電路分析，我們需要引入晶體管的小信號等效模型。本章將詳細介紹混閤π模型和T型模型，並解釋如何在不同工作條件下選擇閤適的模型。通過對這些模型的掌握，我們可以更方便地分析電路的頻率響應、增益和輸入輸齣阻抗。 晶體管的非綫性特性：任何器件都存在非綫性。本章也將探討晶體管在不同信號幅度下的非綫性行為，以及這些非綫性可能對電路性能産生的影響，例如失真。 第二章：基本放大電路——信號放大的基石 放大是模擬電路中最基本也是最重要的功能之一。本章將圍繞各種典型的單級和多級放大電路展開，為您呈現信號放大的各種實現方式。 共發射極放大器：這是最基礎的BJT放大電路。我們將詳細分析其偏置方式（如固定偏置、發射極自偏置、分壓偏置），講解如何計算靜態工作點，並推導電路的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。我們還將討論旁路電容的作用，以及如何通過它來提高增益。 共集電極放大器（射極跟隨器）：這一電路以其高輸入阻抗和低輸齣阻抗而聞名。本章將分析其工作原理，重點講解其作為緩衝器的應用，以及在驅動低阻抗負載時的優勢。 共基極放大器：雖然不如共發射極放大器常見，但共基極放大器在高頻應用中具有獨特的優勢。本章將探討其工作特性，以及它在阻抗匹配和高頻信號傳輸中的作用。 MOSFET放大器：我們將介紹基於MOSFET的各種放大電路，包括共源放大器（相當於BJT的共發射極放大器）、共漏放大器（相當於BJT的共集電極放大器）和共柵放大器（相當於BJT的共基極放大器）。我們將對比MOSFET和BJT放大電路的優缺點，並討論MOSFET在高輸入阻抗和低功耗方麵的優勢。 多級放大器：單個放大器的增益往往不足以滿足要求。本章將介紹多級放大器的連接方式（如級聯、反饋放大），以及如何通過多級放大來獲得更高的增益和更好的性能。我們將深入分析每種連接方式的優缺點，並給齣設計實例。 第三章：反饋與穩定性——提升電路性能的關鍵 反饋是模擬電路設計中不可或缺的強大工具，它可以顯著改善電路的性能，但同時也可能引入穩定性問題。本章將深入探討反饋電路的設計與分析。 負反饋的基本原理：我們將闡述負反饋如何提高電路的增益穩定性、降低失真、拓寬帶寬以及改變輸入輸齣阻抗。我們將介紹四種基本的負反饋組態：電壓並聯、電壓串聯、電流並聯和電流串聯。 正反饋與振蕩：與負反饋相反，正反饋會增強信號，當滿足特定條件時，就會産生自激振蕩。本章將介紹正反饋的原理，並分析振蕩器的基本構成和工作方式，例如RC振蕩器和LC振蕩器。 穩定性分析：引入反饋後，電路的穩定性至關重要。我們將介紹奈奎斯特判據和根軌跡法等分析方法，幫助您判斷電路是否存在振蕩風險。我們將討論補償技術，如何通過引入極點和零點來穩定電路。 實際應用中的反饋：我們將結閤實際電路，如運算放大器（Op-amp）的反饋應用，來展示反饋的強大威力。我們將分析多種運算放大器配置，如反相放大器、同相比放器、積分器和微分器，並講解如何根據具體需求進行設計。 第四章：濾波器設計——選擇性信號處理 濾波器在信號處理領域扮演著至關重要的角色，它們能夠允許特定頻率的信號通過，同時抑製其他頻率的信號。本章將聚焦於各種濾波器類型的設計與實現。 濾波器類型：我們將詳細介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器。對於每種類型，我們將從其頻率響應特性入手，解釋其工作原理。 濾波器階數與衰減：我們將解釋濾波器階數與通帶、阻帶衰減之間的關係。階數越高，濾波效果越好，但電路也越復雜。 濾波器逼近方法：為瞭實現理想的濾波特性，我們需要使用不同的逼近方法。本章將介紹巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和貝塞爾（Bessel）濾波器等幾種經典逼近類型，並分析它們在通帶平坦度、阻帶衰減和相位響應方麵的特點。 有源濾波器設計：我們將在本章重點講解利用運算放大器和無源元件（電阻、電容）構建有源濾波器。我們將提供具體的電路設計步驟和計算公式，幫助您設計齣滿足特定性能要求的濾波器。例如，我們將介紹Sallen-Key拓撲和多反饋拓撲。 無源濾波器簡介：雖然有源濾波器應用廣泛，但無源濾波器在某些場閤下也具有其獨特性。我們將簡要介紹RLC無源濾波器的基本原理。 第五章：功率放大器——高效驅動負載 功率放大器是電子係統中不可或缺的一部分，它們能夠將低功率信號放大到足夠驅動揚聲器、電機等負載的水平。本章將深入探討功率放大器的設計與分類。 功率放大器的分類：我們將介紹不同類彆的功率放大器，包括A類、B類、AB類和C類放大器。我們將分析它們的效率、失真特性和工作原理，並討論它們各自的適用場景。 A類功率放大器：本章將詳細分析A類放大器的靜態偏置設計，以及如何優化其效率和失真。 B類和AB類功率放大器：我們將重點講解B類和AB類放大器的推挽工作方式，以及如何剋服B類放大器的交越失真問題。我們將深入分析AB類放大器的工作點設定。 D類功率放大器：作為一種高效的開關模式功率放大器，D類放大器在現代音頻設備和電源中越來越受歡迎。本章將介紹其PWM（脈衝寬度調製）工作原理，以及相關的濾波和驅動電路設計。 功率放大器的散熱問題：功率放大器在工作時會産生大量的熱量，散熱設計至關重要。本章將討論散熱器的選擇、安裝以及熱阻的計算。 第六章：集成電路（IC）基礎與應用 雖然本書主要關注分立晶體管電路，但瞭解集成電路（IC）的基本原理和常見應用，可以幫助我們更好地將分立元件設計與IC産品結閤，或者直接利用IC實現更復雜的功能。 IC的製造工藝簡介：我們將簡要介紹半導體製造過程中涉及的基本概念，如光刻、摻雜和金屬化，幫助讀者理解IC的內部結構。 運算放大器（Op-amp）：作為最常用的模擬IC之一，運算放大器是本書中將反復提及的核心元件。我們將再次迴顧運算放大器的理想模型和實際特性，並展示如何將其作為構建更復雜電路的基礎模塊。 其他常用模擬IC：我們將簡要介紹穩壓器、定時器（如NE555）、濾波器IC等，並探討它們的典型應用。 混閤信號電路：我們將簡要探討模擬電路與數字電路的接口問題，以及模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理。 第七章：實際設計案例與問題排除 理論學習固然重要，但將其轉化為實際可用的電路則需要經驗的積纍。本章將通過一係列精心挑選的實際設計案例，將前幾章的知識融會貫通，並指導您應對設計過程中可能遇到的各種挑戰。 從需求到設計：我們將展示如何從一個具體的需求齣發，逐步進行電路的規格定義、元件選擇、原理圖繪製和仿真分析。 常見故障分析與排除：本章將列舉晶體管電路中常見的故障現象，如無輸齣、信號失真、溫漂過大等，並提供係統性的分析方法和故障排除步驟。 PCB布局與布綫注意事項：優秀的PCB布局對於電路的性能至關重要。我們將討論信號完整性、電源去耦、接地設計等關鍵問題。 EMC/EMI考量：我們將簡要介紹電磁兼容性（EMC）和電磁乾擾（EMI）的基本概念，以及如何在設計中考慮這些因素，以避免電路産生不必要的乾擾。 結論 晶體管電路的設計是一門藝術，也是一門科學。通過對本書內容的深入學習和實踐，您將不僅掌握紮實的理論知識，更重要的是，能夠培養齣敏銳的洞察力、嚴謹的設計思維和解決實際問題的能力。願本書成為您在模擬電子設計領域探索和創新的得力助手，助您在理解和創造電子世界的過程中，不斷前行。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有年代感，那種老式科學齣版社的風格，一下子就把我拉迴瞭那個晶體管技術蓬勃發展的時代。我不是電子工程科班齣身，但工作需要接觸一些老舊設備維護，裏麵那些密密麻麻的電路圖和手繪的元件標識，簡直是天書。我抱著“姑且一試”的心態翻開瞭它，希望能找到一些直觀的、不那麼偏理論的入門知識。坦白說，開篇幾章的內容對我來說還是有點硬核的，充滿瞭對PN結、少子漂移擴散的詳盡論述，幸好作者的行文思路還算清晰，雖然術語晦澀，但通過大量的圖示和等效電路模型，還是能勉強跟上作者的思路。我特彆欣賞其中對晶體管開關特性的分析，那部分講解得非常透徹，尤其是關於飽和區和截止區的臨界條件的討論，雖然描述方式略顯繁瑣，但一旦理解瞭，再看那些復雜的邏輯門電路時，豁然開朗。這本書更像是一本紮實的教科書，而不是一本輕鬆的入門讀物，它要求讀者有一定的數學基礎和耐心去啃讀那些公式，但迴報是，它確實能幫你打下堅實的理論地基，讓你不再滿足於僅僅“會用”某個模塊，而是真正理解“為什麼”它會這樣工作。這本書的價值在於其深度和係統性，絕對是資料櫃裏值得珍藏的“老炮兒”工具書。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書最大的感受是，它體現瞭一種非常“匠人精神”的治學態度。翻譯過來的文字雖然略顯生澀，但每一個技術名詞的對應都力求精確無誤，這對於建立準確的專業詞匯庫至關重要。我比較感興趣的是書中關於電源和保護電路的設計章節。在很多入門教材中，電源設計往往被一筆帶過，但這本書卻花費瞭相當的篇幅來討論如何設計一個穩定、低紋波的晶體管供電電路，包括對濾波電容的選型、串聯穩壓管的參數設定，以及防止浪湧電流衝擊的具體措施。這些看似“枯燥”但卻是保證電路長期穩定運行的關鍵細節，在書中得到瞭充分的重視。特彆是關於熱穩定性的討論，作者詳細分析瞭熱反饋如何影響晶體管的靜態工作點，並提供瞭幾種實用的負溫度係數偏置電路的對比。這讓我意識到，一個“實用”的設計，遠比一個“能跑起來”的設計要復雜得多，它涉及到對環境溫度變化、元件老化等不可控因素的提前預判和補償，這一點在現代快速迭代的電子産品設計中，反而常常被忽略。

評分☆☆☆☆☆

最近在整理我爺爺留下的老式收音機和功放時，發現很多電路闆上的元件布局和設計邏輯，跟現在市麵上流行的集成電路方案完全是兩碼事。這本書的翻譯版本，從語言風格上就能看齣是那個年代的翻譯作品，用詞非常嚴謹，甚至帶著一種獨特的、略顯生硬的專業腔調，但這種腔調反而很適閤講解嚴謹的電子學原理。我關注的重點是書中關於分立元件放大電路的章節。市麵上很多現代書籍上來就講運放（Op-Amp）或者直接跳到數字邏輯，但我爺爺的那些寶貝，核心就是靠少數幾個晶體管搭齣性能優異的音頻放大電路。這本書詳細剖析瞭共射、共基、共集三種基本組態的優缺點，特彆是在噪聲抑製和頻率響應方麵的取捨。作者似乎非常注重實際應用中的“權衡藝術”，書中不僅有理論推導，還有大量關於元器件選型和參數匹配的經驗之談，比如如何選擇閤適的偏置電路以保證晶體管工作在綫性區。對我這個“復古維修愛好者”來說，這本書簡直是打開瞭一扇通往黃金時代的窗戶，讓我能夠用更現代的眼光去理解那些經典而優雅的設計。

評分☆☆☆☆☆

我通常偏愛閱讀那些能夠激發我動手欲望的書籍，而這本《晶體管電路實用設計》雖然理論味很濃，但其“實用”二字絕非浪得虛名。書中穿插瞭大量不同應用場景下的具體電路實例，從簡單的直流放大器到多級耦閤電路，再到一些早期的振蕩器和調製電路。我嘗試著按照書中的指導，在麵包闆上搭建瞭一個兩級共射放大電路，用來放大一個微弱的麥剋風信號。作者在設計增益時，給齣的不僅是計算公式，還有關於“可調節性”的建議，比如如何用可變電阻替代固定電阻來實現靈活的增益調整，同時盡量減少對電路其他性能參數的負麵影響。整個調試過程非常順利，最終獲得的放大效果和書中所預測的帶寬、輸入阻抗都非常接近，這極大地增強瞭我對書中原理的信心。這本書的價值在於，它提供瞭一個經過時間檢驗的、堅實可靠的設計框架，讓讀者可以像搭積木一樣，在理解瞭每一個積木（基本單元電路）的特性後，去構建復雜的實用係統。它更像一位經驗豐富的老工程師在手把手地傳授畢生經驗，而不是一個隻會理論的大學教授在講解抽象概念。

評分☆☆☆☆☆

這本書的紙張和裝幀，標準的九十年代科學讀物的風格，拿在手裏有一種沉甸甸的實在感，這和現在很多輕薄的電子書體驗是完全不同的。我主要對其中關於高頻電路部分的內容進行瞭重點研讀，尤其是在射頻放大器（RF Amplifier）的設計準則上，作者給齣瞭非常細緻的考量。現代射頻設計往往依賴於復雜的S參數分析和阻抗匹配網絡設計軟件，但這本書卻迴歸到瞭更基礎的Smith圓圖概念和L/C網絡調諧。雖然工具已經落後瞭，但背後的物理原理是永恒的。作者在講解如何通過調整集電極反饋或發射極反饋來控製帶寬和增益時，那種層層遞進的邏輯推導，讓人印象深刻。閱讀過程中，我忍不住對照著一些老式示波器和信號發生器的內部原理圖進行比對，發現很多設計思想的源頭都能追溯到這本書裏闡述的原理。它不是那種教你“復製粘貼”電路的速成手冊，而是那種幫你建立“設計思維”的基石，讓你在麵對任何新的晶體管電路拓撲時，都能迅速抓住其核心的穩定性和放大機製。