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模拟电子技术与仿真

书号:9787113278991 套系名称:新工科人才培养?电气信息类应用型系列规划教材

作者:张振华 李洪芹 出版日期:2021-08-01

定价:45.00 页码 / 开本:无 /16

策划编辑:曹莉群 责任编辑:陆慧萍 绳超

适用专业:电子信息教材 适用层次:本科

最新印刷时间:2022-08-15

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内容简介 前言 目录 作者介绍 图书特色
  • 本书主要包括半导体二极管与直流稳压电源、晶体管与放大电路、集成运算放大电路及其应用、放大电路中的反馈、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、模拟电子技术应用实例、模拟电子电路及系统设计等内容。每章配有习题,以指导读者深入学习。
    
    本书以知识点的形式组织章节,内容丰富且难易层次分明,既着眼基础,又突出重点,并适当拓展电子系统设计相关内容,辅以实验仿真验证,可以使学生对整个模拟电子技术的知识体系有整体认识和掌握,真正做到理论联系实际,达到融会贯通的效果。
    
    本书适合作为高等院校自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、轨道交通信号与控制、材料工程专业以及非电类专业的学生学习模拟电子技术的教材,亦可供其他工科专业选用,还可供相关领域工程技术人员参考。
    
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  • 为了积极推进新工科建设下的基础教学改革,按照教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》对模拟电子技术理论教学的基本要求,结合自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、轨道交通信号与控制、材料工程专业对“模拟电子技术”的课程要求,联合业内具有丰富模拟电子技术教学经验和实践应用能力的教师,专门编写了本书。
    
    本书详细介绍了模拟电子技术的基础理论、电子系统设计以及虚拟仿真,使学生在仿真的同时,加深对模拟电子技术基本理论的理解和验证。虚拟仿真也更直观地显示出模拟电路的特性,加强了对学生分析问题和解决问题能力的培养以及实践能力的提高。主要内容包括:半导体二极管与直流稳压电源、晶体管与放大电路、集成运算放大电路及其应用、放大电路中的反馈、波形的发生和信号的转换、功率放大电路、模拟电子技术应用实例、模拟电子电路及系统设计等内容。书中的基础理论部分每章附有小结和习题,涉及的仿真实验在Proteus环境下运行。每个实验给出一个完整的实验要求和设计过程,学生可以按照书中所讲述的内容操作,以便顺利完成仿真任务,加深对理论知识的掌握和应用。
    
    本书主要特色如下:
    
    1.系统性
    
    全书各章按照知识点编排,既相互独立,又互相联系,有利于模拟电子技术理论教学的组织和学生后期工程实践能力的训练。本书具有较强的系统性,其内容除了必须掌握的基础理论之外,还包括常用的模拟电子电路应用与分析、模拟电子系统设计以及基于Proteus的模拟电子技术仿真实验。由理论到仿真、由仿真到实践,实践内容由浅入深,使学生循序渐进地掌握本课程理论知识和实践的全过程。
    
    2.软硬结合,注重能力培养
    
    利用Proteus仿真软件,通过对模拟电子技术主要电路的仿真分析实例,让学生学会仿真软件的使用,可以加深对模拟电子技术原理、信号传输、元器件参数对电子电路性能影响的了解。可以使学生较快地通过仿真实验理解电路理论,节省时间,不受实验设备、场地的限制。在利用软件对电路进行辅助设计时,进一步通过实验操作和硬件安装、调试,让学生感受工程应用的特点,积累实践经验,提高实验能力。
    
    3.实用性
    
    注重理论与实际的结合,增加工程实际应用,培养学生分析问题、解决问题的能力。本书具有较强的实用性,在内容选取上充分考虑到学生的实际水平和教学需要。系统设计中,既有方法的指导,又有详尽的设计、调试和参数测定过程,对学生具有较强的指导作用。
    
    “模拟电子技术”课程的特点如下:
    
    “模拟电子技术”是入门性的技术基础课。学习的目的是初步掌握模拟电子电路的基本理论、基本知识和基本技能。本课程与物理、数学等有明显的差别,主要表现在它的工程性和实践性上。
    
    1.工程性
    
    (1)实际工程需要证明其可行性。模拟电子电路的定性分析就是对电路是否满足功能和性能要求的可行性分析。
    
    (2)实际工程在满足基本性能的要求下允许存在一定的误差。在模拟电子电路的定量分析中允许存在一定的误差。
    
    (3)近似分析要合理,估算就是近似分析。
    
    (4)估算不同的参数需要采用不同的模型。
    
    2.实践性
    
    实用的模拟电子电路都要通过调试才能达到预期的指标。电子仪器的使用方法、模拟电路的测试方法、故障的判断和排除方法、元器件参数对电路性能的影响、对所要测试电路原理的理解、电路的仿真方法等都是要认真学习的知识。
    
    “模拟电子技术”的学习要点如下:
    
    (1)电路分析与计算是模拟电子电路分析的基础。模拟电子电路的分析与计算大部分情况下是线性电路的分析与计算,因此线性电路的分析方法完全适合于模拟电子电路的分析。在模拟电子电路的分析中,例如静态工作点的计算、动态技术指标(放大倍数、输入电阻、输出电阻等)的计算,都建立在电路的基本定律的基础之上。
    
    (2)重点掌握基本概念、基本电路、基本分析方法。模拟电子电路是电类专业的专业基础课,为后续的数字电路、电力电子技术、单片机原理及接口技术、PLD及EDA技术等课程提供学习平台,具有较强的理论性和实践性,要求以工程实践的观点处理模拟电子电路中的一些问题。
    
    (3)学会全面、辩证地分析模拟电子电路中的问题。
    
    (4)注重实践。做好模拟电子电路的每个实验,结合基本理论,进一步加深理解,培养模拟电子电路实际操作能力;多做练习题,提高对基本电路、基本分析方法、基本理论的理解;有条件的学生可以在课余时间学习制作一些实用的电子电路或者参与大学生电子竞赛项目,学习使用示波器观察电路的有关波形、听听声音的变化,测试电路的电压、电流等,这样可以提高自己对电子电路的学习兴趣,也可以提高自己的实际操作水平。
    
    本书由上海工程技术大学电子电气工程学院张振华、李洪芹主编。参与本书编写、仿真调试工作的还有邹睿、刘海珊、田瑾。本书的顺利出版,要感谢学校各位领导和老师的大力支持和帮助,同时也要感谢同行、专家的帮助和指正。
    
    由于编者能力和水平有限,书中难免存在疏漏之处,恳请广大读者批评指正,以便本书不断完善。
    
                                                                                                                                                            编  者
    
    
    2020年10月    
    
    
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  • 第1章  半导体二极管与直流稳压电源
    1.1   半导体基础知识
    1.1.1  半导体材料
    1.1.2  半导体的共价键结构
    1.1.3  本征半导体
    1.1.4  杂质半导体
    1.1.5  PN结的形成及其基本特性
    1.2  半导体二极管
    1.2.1  结构
    1.2.2  伏安特性
    1.2.3  应用
    1.3  特殊二极管
    1.3.1  稳压二极管
    1.3.2  光电二极管
    1.3.3  发光二极管
    1.4  直流稳压电路
    1.4.1  单相半波整流电路
    1.4.2  单相桥式全波整流电路
    1.4.3  电容滤波电路
    1.4.4  电感滤波电路
    1.4.5 整流元件的选择和运用
    1.4.6  三端集成稳压器及其应用
    小结
    习题
    第2章  三极管与放大电路
    2.1 晶体三极管
    2.1.1  基本结构和类型
    2.1.2  三极管的电流放大原理
    2.1.3  三极管的特性曲线
    2.1.4  三极管主要参数
    2.1.5  三极管的h参数等效模型
    2.2 三极管基本放大电路
    2.2.1  基本共射放大电路
    2.2.2  直流通路和交流通路
    2.2.3  共射放大电路的静态分析
    2.2.6  共射放大电路的动态分析
    2.3  静态工作点稳定的共射放大电路
    2.3.1  温度对静态工作点的影响
    2.3.2  静态工作点稳定电路及其稳定原理
    2.3.3  静态分析
    2.3.4  动态分析
    2.4  共集放大电路和共基放大电路
    2.4.1 共集放大电路
    2.4.2 共基放大电路
    2.4.3 单管放大电路3种接法的比较
    2.5  场效应三极管
    2.5.1  结型场效应管
    2.5.2  绝缘栅场效应管
    2.5.3  场效应管的主要参数
    2.5.4  场效应管与三极管的比较
    2.6  多级放大电路
    2.6.1  多极放大电路的耦合方式
    2.6.2  阻容耦合放大电路的分析
    小结
    习题
    第3章 集成运算放大电路及其应用
    3.1  集成运放简介
    3.1.1  集成运放的组成及特点
    3.1.2  集成运放的电压传输特性
    3.1.3  理想集成运放及其特点
    3.2  信号运算电路
    3.2.1  比例运算电路
    3.2.2  加减运算电路
    3.2.3  差分运算电路
    3.2.4  积分运算电路
    3.2.5  微分运算电路
    3.3  信号处理电路
    3.3.1  有源滤波电路
    3.3.2  采样-保持电路
    小结
    习  题
    第4章  放大电路中的反馈
    4.1反馈的基本概念与判断方法
    4.1.1反馈的基本概念
    4.1.2反馈的分类和判断方法
    4.2负反馈放大电路的四种基本组态
    4.3 深度负反馈放大电路的分析和计算
    4.3.1四种负反馈组态的方框图
    4.3.2负反馈放大电路的基本方程
    4.3.3深度负反馈的实质
    4.3.4反馈网络的分析
    4.3.5深度负反馈放大电路闭环电压放大倍数的分析
    4.4  负反馈对放大电路性能的影响
    4.4.1稳定放大倍数
    4.4.2对放大电路输入电阻和输出电阻的影响
    4.4.3减小放大器非线性失真
    4.4.4改善频率响应与展宽频带
    小结
    习题
    第5章 波形的发生和信号的转换
    5.1  概述
    5.1.1  正弦波振荡的条件
    5.1.2  自激振荡的建立和振幅的稳定
    5.1.3  正弦波振荡电路的基本组成
    5.2  RC正弦波振荡电路
    5.2.1  电路图及原理分析
    5.2.2  振荡的建立及稳幅
    5.3   LC正弦波振荡电路
    5.3.1 变压器反馈式的LC正弦波振荡电路
    5.3.2 电感三点式振荡电路
    5.3.3 电容三点式振荡电路
    5.4  石英晶体正弦波振荡电路
    5.4.1 石英晶体的基本知识
    5.4.2 石英晶体振荡器
    5.5  电压比较器
    5.5.1 概述
    5.5.2 单限比较器
    5.5.3 滞回比较器
    5.5.4 窗口比较器
    5.5.5 单片集成专用电压比较器
    5.5.6 电压比较器的应用
    5.6  非正弦波发生电路
    5.6.1 矩形波发生电路
    5.6.2 三角波发生电路
    5.6.3 锯齿波发生电路
    5.6.4 波形变换电路
    5.6.5 函数信号发生器
    5.7  利用集成运放实现的信号转换电路
    5.7.1 电压与电流转换电路
    5.7.2 精密整流电路
    小结
    习题
    第6章  功率放大电路
    6.1 功率放大电路概述
    6.1.1 功率放大电路与电压放大电路的区别
    6.1.2 功率放大电路特点
    6.1.3 功率放大电路的几种工作状态
    6.2 互补对称功率放大电路的组成及分析
    6.2.1 无输出电容(OCL)的互补对称功率放大电路
    6.2.2 无输出变压器(OTL)的互补对称功率放大电路
    6.2.3 集成功率放大电路
    6.3 功率放大电路的安全运行
    6.3.1 功放管的二次击穿
    6.3.2 功放管的散热问题
    小结
    习题
    第7章  模拟电子技术应用实例
    7.1 二极管应用实例
    7.2 三极管应用实例
    7.3 集成运算放大器应用实例
    7.4 正弦波振荡电路应用实例
    第8章 模拟电子电路及系统设计
    8.1 概   述
    8.1.1   典型模拟电子系统的组成
    8.1.2 模拟电路设计的主要任务和基本方法
    8.2  放大电路的分析与设计
    8.2.1   单级放大电路的分析与设计
    8.2.2 多级负反馈放大器的分析与设计
    8.3 集成运算放大器应用电路的设计
    8.3.1 反相比例运算电路的设计
    8.3.2 同相比例运算电路的设计
    8.3.3 多级交流集成运放的设计
    8.3.4 函数信号发生器的设计
    8.4 差动放大电路的设计
    8.4.1   差动放大电路的结构
    8.4.2   差动放大电路的仿真分析
    8.5 直流稳压电源的设计
    8.5.1 电源变压器
    8.5.2 整流电路
    8.5.3 滤波电路
    8.5.4 稳压电路
    8.6 有源滤波电路的设计
    8.6.1 有源低通滤波电路
    8.6.2 有源高通滤波电路
    8.6.3 有源带通滤波电路
    8.6.4 有源带阻滤波电路
    小结
    习题
    第9章 基于Proteus的模拟电子技术仿真实验
    9.1  单级交流放大电路实验
    9.2  带负反馈的两级交流放大电路实验
    9.3  集成运算放大电路实验(I)
    9.4  集成运算放大电路实验(II)
    9.5  集成运算放大电路实验(III)
    9.6  电压比较器实验
    9.7  波形发生电路实验
    9.8  集成功率放大电路实验
    参考文献
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  • 张振华,现任教于上海工程技术大学。主要研究方向:利用激光脉冲实现相干控制。李洪芹,现任教于上海工程技术大学。主要研究方向:控制理论与控制工程;研究领域:数字信息处理与控制。   
    
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  • 本书可作为自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程等专业的教材,也可供其他工科专业选用和相关领域工程技术人员参考。?