模拟电子技术基础教程/普通高等教育电气自动化类国家级特色专业系列规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王友仁，李东新，姚睿 著

图书标签:

• 模拟电子技术
• 电子技术
• 基础教程
• 电气自动化
• 高等教育
• 教材
• 电路分析
• 模拟电路
• 电子器件
• 国家级特色专业

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030247155

版次：1

商品编码：11664986

包装：平装

丛书名： 普通高等教育电气自动化类国家级特色专业系列规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：312

字数：4700000

正文语种：中文

内容简介

　　本书根据模拟电子技术课程的教学基本要求与学习特点，适应近几年模拟电子技术的发展，主要讨论模拟电子电路的基本概念、基本原理、基本电路和分析方法。全书共分为8章，内容包括半导体器件、放大电路基础、模拟集成运算放大器、模拟信号运算与处理电路、反馈放大电路、信号产生电路、功率放大电路和直流稳压电源。
　　本书可作为高等学校电气信息类专业(包括电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器、探测制导与控制技术、生物医学工程等)模拟电子技术课程的教材，也可供其他专业选用，并可供有关工程技术人员阅读。

内页插图

目录

前言
本书主要符号说明

第1章 半导体器件
1.1 半导体基础知识
1.1.1 半导体的特性
1.1.2 本征半导体
1.1.3 杂质半导体
1.1.4 PN结的形成
1.1.5 PN结的单向导电性
1.1.6 PN结的电容特性
1.2 半导体二极管
1.2.1 二极管的结构
1.2.2 二极管的特性曲线
1.2.3 二极管的主要参数
1.2.4 二极管的电路模型
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
1.3.2 三极管的工作原理
1.3.3 三极管的特性曲线
1.3.4 三极管的主要参数
1.3.5 三极管的电路模型
1.4 场效应晶体管
1.4.1 结型场效应管
1.4.2 绝缘栅场效应管
1.4.3 场效应管的主要参数
1.4.4 场效应管的小信号模型
1.4.5 场效应管与晶体三极管的比较
1.5 光电子器件
本章小结
习题

第2章 放大电路基础
2.1 放大器的概念与技术指标
2.1.1 放大器的概念
2.1.2 放大器的主要技术指标
2.2 共射放大电路
2.2.2 放大电路的分析方法
2.2.3 放大电路的工作点稳定问题
2.3 共基和共集放大电路
2.3.1 共基放大电路
2.3.2 共集放大电路
2.3.3 三种组态三极管放大电路的比较
2.4 场效应管放大电路
2.4.1 场效应管放大电路的偏置电路与直流分析
2.4.2 场效应管组成的三种基本放大电路交流分析
2.5 多级放大电路
2.5.1 级间耦合方式
2.5.2 多级放大电路的分析
2.6 放大电路的频率响应
2.6.1 频率响应概述
2.6.2 高通电路和低通电路
2.6.3 三极管的频率参数及高频小信号模型
2.6.4 共射放大电路的频率响应
2.6.5 共基和共集放大电路的高频响应
2.6.6 多级放大电路的频率响应
本章小结
习题

第3章 模拟集成运算放大器
3.1 电流源电路
3.2 差动放大电路
3.2.1 双极型三极管差动放大电路
3.2.2 场效应管差动放大电路
3.2.3 差动放大电路的传输特性
3.3 双极型集成运算放大器
3.3.1 集成运算放大器的基本组成
3.3.2 典型BJT集成运算放大器
3.4 场效应管型集成运算放大器
3.4.1 BiFET集成运算放大器
3.4.2 CMOS集成运算放大器
3.5 集成运算放大器的主要技术参数
3.6 理想集成运算放大器
本章小结
习题

第4章 模拟信号运算与处理电路
4.1 基本运算电路
4.1.1 比例运算电路
4.1.2 求和运算电路
4.1.3 积分和微分运算电路
4.1.4 对数和反对数运算电路
4.1.5 非理想集成运放运算电路的误差分析
4.2 有源滤波器
4.2.1 滤波电路的作用与分类
4.2.2 一阶有源滤波器
4.2.3 二阶有源滤波器
4.2.4 状态变量滤波器
4.2.5 开关电容滤波器
4.3 电压比较器
4.3.1 单门限比较器
4.3.2 迟滞比较器
4.3.3 窗口比较器
4.3.4 集成电压比较器
4.4 模拟乘法器
4.4.1 模拟乘法器工作原理
4.4.2 模拟乘法器应用
本章小结
习题

第5章 反馈放大电路
5.1 反馈的基本概念与分类
5.1.1 反馈的基本概念
5.1.2 反馈的分类与判断
5.1.3 反馈放大电路的方框图表示及其一般表达式
5.2 负反馈对放大电路性能的影响
5.2.1 提高放大电路的稳定性
5.2.2 减小非线性失真
5.2.3 扩展通频带
5.2.4 抑制反馈环内噪声
5.2.5 对输入电阻和输出电阻的影响
5.3 深度负反馈放大电路的分析计算
5.3.1 深度负反馈的特点
5.3.2 深度负反馈放大电路的计算
5.4 负反馈放大电路的稳定性分析
5.4.1 负反馈放大电路的自激振荡与稳定性工作条件分析
5.4.2 常用的频率补偿方法
本章小结
习题

第6章 信号产生电路
6.1 正弦波振荡电路
6.1.1 正弦振荡电路的基本工作原理
6.1.2 RC正弦振荡电路
6.1.3 LC正弦振荡电路
6.1.4 石英晶体正弦振荡电路
6.2 非正弦信号发生器
6.2.1 矩形波信号发生器
6.2.2 三角波信号发生器
6.2.3 锯齿波信号发生器
6.2.4 压控振荡器
6.3 集成多功能函数信号发生器
本章小结
习题

第7章 功率放大电路
7.1 功率放大电路的一般问题
7.1.1 功率放大电路的特点
7.1.2 功率放大电路提高效率的主要途径
7.2 互补推挽功率放大电路
7.2.1 乙类互补对称功率放大电路
7.2.2 甲乙类互补对称功率放大电路
7.2.3 准互补对称功率放大电路
7.2.4 单电源互补对称功率放大电路
7.2.5 变压器耦合推挽功率放大电路
7.3 丁类功率放大器
7.4 集成功率放大器
7.4.1 通用型集成功率放大器LM386
7.4.2 集成音频放大器MAX9712
7.5 功率器件
7.5.1 功率BJT
7.5.2 功率MOSFET
7.5.3 IGBT功率模块
本章小结
习题

第8章 直流稳压电源
8.1 整流与滤波电路
8.1.1 整流电路
8.1.2 滤波电路
8.2 线性直流稳压电路
8.2.1 串联型线性直流稳压电路
8.2.2 线性集成稳压器
8.3 开关直流稳压电路
8.3.1 串联型开关直流稳压电路
8.3.2 变换型开关直流稳压电路
本章小结
习题
参考文献

前言/序言

《电子系统设计与实践》 简介 在当今科技飞速发展的时代，电子技术已经渗透到我们生活的方方面面，从智能手机到航空航天，从医疗设备到工业自动化，无不体现着电子系统的强大力量。理解和掌握电子系统的设计、分析与实现，是电气工程、电子工程、计算机科学等相关专业学生以及广大电子爱好者们必备的核心技能。本书《电子系统设计与实践》正是为了满足这一日益增长的需求而精心编写。 本书以理论与实践相结合的理念，旨在为读者提供一个全面、深入且实用的电子系统设计学习平台。我们跳出了单一元器件或基本电路的局限，而是将目光聚焦于构建一个功能完整的电子系统。这意味着我们将探讨如何将不同的电子模块巧妙地集成在一起，实现预期的功能，并优化系统的性能。本书的编写风格力求严谨而不失趣味，深入浅出，能够引导初学者逐步建立起对电子系统的整体认知，同时也能为有一定基础的读者提供更高级的视野和更精湛的实践技巧。 核心内容概述 《电子系统设计与实践》将带领读者踏上一段精彩的电子系统探索之旅，内容涵盖了从基础概念到高级应用的广泛领域，并着重强调实际操作与项目实施。 第一部分：系统构建的基石 在深入探讨具体系统设计之前，本书将首先为读者打下坚实的基础。我们不会止步于介绍一些孤立的器件，而是会从系统设计的角度，重新审视和组织这些基本元素。 模块化设计理念与系统架构： 我们将详细阐述模块化设计的重要性，以及如何将一个复杂的电子系统分解为若干个独立的、可管理的模块。这包括理解不同模块之间的接口定义、数据流和控制流，以及如何选择合适的模块来构建整体系统。读者将学习如何绘制系统框图，清晰地表达系统的整体架构。 核心功能模块的深入剖析： 信号处理模块： 涵盖了模拟信号与数字信号的转换（ADC/DAC），滤波器的设计与实现（包括模拟滤波器和数字滤波器），以及放大器的选择与应用。我们将讨论不同类型放大器的特性，如运算放大器（Op-Amp）的各种应用电路（加法器、减法器、积分器、微分器等），以及如何根据信号特性选择合适的放大器。 数据存储与处理模块： 介绍不同类型的存储器，如RAM、ROM、Flash等，以及它们的读写原理和接口方式。对于数据处理，我们将重点关注微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）等嵌入式处理单元，理解它们的指令集、存储器映射和中断处理机制。 通信接口模块： 深入研究各种常见的通信协议，包括串行通信（UART, SPI, I2C）和并行通信，以及无线通信技术（如蓝牙、Wi-Fi）的基本原理和接口设计。读者将学习如何配置和使用这些接口，实现设备间的数据交换。 电源管理模块： 探讨直流稳压电源、开关电源的设计与选择，以及电池管理系统（BMS）的关键技术。我们将分析不同电源拓扑的优缺点，以及如何确保系统稳定可靠的供电。 电路仿真与验证工具： 介绍主流的电路仿真软件，如LTspice, Proteus, PSpice等，以及它们在系统设计中的应用。读者将学习如何搭建仿真模型，进行电路功能验证，预测系统性能，以及快速迭代设计方案。 第二部分：系统设计的流程与方法 理论知识的掌握是基础，而科学的系统设计方法则是高效完成项目的关键。本部分将引导读者掌握一套完整的电子系统设计流程。 需求分析与规格定义： 强调从用户需求出发，将其转化为具体的、可衡量的技术规格。这包括功能需求、性能指标、功耗限制、成本预算、环境适应性等。 原理图设计与元器件选型： 学习如何根据系统需求，绘制出清晰、准确的电路原理图。重点在于元器件的选型原则，包括参数匹配、可靠性、成本、封装等因素的综合考量。 PCB布局与布线技巧： 介绍印刷电路板（PCB）设计的关键要素，包括元器件的合理布局、信号布线规则、电源和地线的处理、电磁兼容性（EMC）的设计考量等。我们将分享一些实用的PCB设计经验，帮助读者避免常见的设计错误。 固件开发与软件调试： 对于基于微控制器或DSP的系统，固件开发至关重要。我们将介绍嵌入式C语言编程，以及常用的开发工具链（IDE, 编译器, 调试器）。读者将学习如何编写驱动程序、应用算法，并进行系统级调试。 系统集成与测试： 详细阐述如何将各个子模块集成起来，形成一个完整的系统。并介绍不同层次的测试方法，包括单元测试、集成测试和系统测试，以确保系统功能的正确性和性能的稳定性。 第三部分：典型电子系统的设计实践 为了让读者更好地理解和掌握前面所学的知识，本书将通过一系列精心设计的典型系统案例，将其理论知识转化为鲜活的实践。这些案例将涵盖不同领域，展现电子系统设计的广度和深度。 智能家居控制系统： 设计一个简单的智能家居系统，能够通过无线通信接收指令，控制灯光、家电等。涉及MCU、传感器、通信模块、继电器驱动等。 数据采集与监测系统： 构建一个能够采集多路模拟信号（如温度、湿度、光照等）的系统，并将采集到的数据进行处理和显示，甚至通过网络传输。涉及ADC、传感器接口、MCU、显示模块。 音频信号处理系统： 设计一个简单的数字音频播放器或效果器，包括音频输入/输出接口、数字信号处理（如音效增强、降噪）和存储。涉及ADC/DAC、DSP/MCU、音频编解码芯片。 电机驱动与控制系统： 设计一个能够精确控制直流电机或步进电机的系统，用于机器人、自动化设备等。涉及电机驱动芯片、编码器反馈、PID控制算法等。 低功耗物联网节点设计： 探索如何设计低功耗的物联网传感器节点，使其能够在电池供电下长时间工作。涉及低功耗MCU、休眠模式、高效的通信协议选择。 第四部分：高级主题与未来展望 在掌握了基础的系统设计方法后，本书还将触及一些更高级的主题，为读者打开更广阔的学习视野。 嵌入式系统高级主题： 探讨实时操作系统（RTOS）的应用，多任务协同，设备驱动程序开发，以及嵌入式系统安全等。 FPGA在系统设计中的应用： 介绍现场可编程门阵列（FPGA）的基本原理，以及如何利用FPGA实现高性能的数字信号处理和定制化硬件加速。 人机交互界面的设计： 讨论用户界面（UI）和用户体验（UX）在电子产品中的重要性，以及如何设计直观友好的交互界面，包括触摸屏、按键、LED指示等。 电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI）： 深入探讨在高速数字系统设计中，如何处理信号完整性问题，以及如何满足EMC标准，确保系统的稳定性和可靠性。 系统级功耗优化策略： 总结在系统设计层面如何进行功耗优化，包括硬件选型、软件算法优化、电源管理策略等。 新兴电子技术与行业发展趋势： 简要介绍人工智能、物联网、5G通信等前沿技术在电子系统设计中的应用，以及未来电子技术的发展方向。 本书的特色与优势 系统化与整体性： 本书跳出了零散的知识点介绍，而是强调电子系统的整体设计理念，帮助读者建立起“系统思维”。 理论与实践并重： 每一个理论概念的提出，都伴随着具体的实践案例和应用说明，确保读者能够学以致用。 从基础到进阶： 内容由浅入深，既适合初学者打下坚实基础，也为有一定经验的工程师提供深入学习和拓展的空间。 丰富多样的案例研究： 通过贴近实际的案例，帮助读者将抽象的理论知识具体化，理解不同应用场景下的设计挑战与解决方案。 强调工程实践： 重点介绍实际的工程设计流程、工具和方法，培养读者的动手能力和解决实际工程问题的能力。 前沿技术视野： 关注行业发展趋势，介绍新兴技术在电子系统设计中的应用，帮助读者站在技术前沿。 目标读者 本书适用于高等院校电气工程、电子工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的本科生和研究生。同时，也适合对电子系统设计感兴趣的工程师、技术爱好者以及希望提升自身电子系统设计能力的从业人员。 《电子系统设计与实践》将为您打开一扇通往电子技术世界的大门，激发您的创造力，培养您的工程素养，助您在电子系统的设计与实现道路上稳步前行，成为一名优秀的电子系统工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体编排风格让人感觉非常用心。我注意到，在章节的结尾，作者都会设置一些“思考题”和“讨论题”，这些题目不是简单的知识点回顾，而是引导读者去思考更深层次的问题，或者将所学知识应用到新的情境中。这些题目对我来说，是非常宝贵的练习机会，它们能激发我的求知欲，让我主动去探索。而且，书中还引用了一些现实世界中的案例，说明模拟电子技术在日常生活中的应用，比如手机、电视、医疗设备等等，这让我觉得学习的知识是有用的，并且充满意义。这种理论与实践相结合的学习方式，极大地增强了我学习的动力。我感觉这本书就像一位循循善诱的老师，总是能在我感到迷茫的时候，给我一些启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计我第一眼看到就觉得很扎实，那种教科书特有的厚重感扑面而来。打开书页，纸张的触感也很好，不是那种廉价的、容易泛黄的纸，而是比较厚实的哑光纸，印刷清晰，排版也很舒服，即使长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。我特别喜欢它在每一个章节开始前都会有一个小小的导读，会简要介绍本章的学习目标和内容概要，这对于我这种学习习惯不太规律的人来说，简直是福音。它能让我迅速把握章节的重点，不至于在浩瀚的知识海洋里迷失方向。而且，书中的插图质量很高，很多都是标准的电路图，线条流畅，标注清晰，比很多网上找到的模糊不清的图要好太多了。有时候，一个好的图比千言万语更能帮助理解。我记得有一章讲到放大器，书里给出了好几个不同类型放大器的示意图，并用不同的颜色区分了信号流向，这让我瞬间就明白了它们的工作原理，真的太直观了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格我非常欣赏，它不像有些理论书那样生涩难懂，而是用一种比较平实的语言来解释复杂的概念。举个例子，讲到负反馈稳定性的问题时，作者并没有直接扔出复杂的数学公式，而是先用了一个非常形象的比喻，把负反馈比作一个“刹车系统”，解释了它如何防止系统“失控”。这个比喻一下子就让我茅塞顿开，原来稳定性的本质是这样的。而且，书中的例题设计得非常有代表性，每道题都紧密结合了理论知识，并且给出了详细的解题步骤和思路分析。我尤其喜欢那些“变式题”，它会在基础例题的基础上稍作修改，增加一些难度，让我有机会去思考同一个概念在不同条件下的应用。做完这些题目，我感觉自己对理论的掌握又上了一个台阶，不再是死记硬背，而是真正理解了背后的原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都做得相当不错，既有基础理论的详细阐述，也有一些实际应用方面的介绍。我尤其关注它在“信号处理”和“滤波器设计”这部分的内容。它详细讲解了不同类型滤波器的特性、设计方法以及实际应用场景，比如在音频设备、通信系统中的应用。书中的图表清晰易懂，即使是对于那些复杂的滤波器设计曲线，也给出了详细的解读，让我能够理解曲线背后的物理意义。此外，书中还涉及了一些实际的电路设计流程和注意事项，这对于我这种希望将来能从事相关工作的人来说，非常有价值。我感觉这本书不仅仅是传授知识，更是在培养一种解决实际问题的能力，这是很多纯理论书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触模拟电子的初学者，之前对这个领域完全没有概念，可以说是从零开始。这本书真的帮了我大忙。它的逻辑结构安排得非常合理，从最基础的元器件（比如二极管、三极管）讲起，循序渐进地过渡到更复杂的电路（比如放大电路、滤波器）。每一个概念的引入都建立在前面知识的基础上，不会出现“突然冒出来一个新东西，但又不知道它从哪里来”的情况。我特别喜欢书中对每一个公式的推导过程都交代得清清楚楚，让我知道这个公式是怎么来的，而不是简单地给出一个结论。而且，作者在解释一些关键概念时，会反复强调其重要性，并通过不同的角度去阐述，确保读者能够真正理解。比如，在讲MOSFET的导通机制时，作者用了好几种不同的解释方式，让我这个小白也能勉强理解。