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蔡红娟 编

图书标签:

• 模拟电路
• 电子技术
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• 电路分析
• 电子工程
• 仿真
• 元器件
• 信号处理
• 电路设计
• 高等教育

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568014212

版次：1

商品编码：11864152

包装：平装

丛书名： 普通高等院校电子信息与电气工程类专业教材

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：210

字数：348000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为高等院校电气信息类各个专业和部分非电类专业的教材，也可作为工程技术人员的业务参考书。
　　本书具有以下几个特点：　　（1）内容选取以工程应用为背景，结合各相关专业的工程实际，合理删减工程实践中用得少或不符合电子技术发展方面的内容，对集成电路的讨论强化“外部”、淡化“内部”，并注重新器件、新技术的应用。本书中的应用实例大多来自作者科研工作及教学实践，注重与工程实践应用的结合，有利于激发读者的学习兴趣，帮助读者树立工程意识。　　（2）本书在结构编排上遵循“先器件后电路，先基础后应用”的原则，由浅入深。前2章阐述了半导体器件及其基本应用电路，既强调基础知识又注重知识的应用，体现了“管为路用”的思想；之后分析了各类单元电路，并将集成运放作为基本电子器件来阐述各类单元电路的工作原理和工程应用，解决了“入门难”的问题。　　（3）为了进一步明确教学基本要求，各章的开头均给出了本章的基本概念、重点与难点、基本分析方法，各章又以“本章小结”结束，前后呼应，有利于帮助读者理清基本概念、明确学习目的，易于入门。　　（4）本书配备了足够数量的例题和习题，题型多样又具有代表性，其具有启发性和实践性的提问有利于读者自学并提高工程实践中分析问题和解决问题的能力。

内容简介

　　本书是根据近年来电子技术的发展和多年的教学改革与实践，针对“模拟电子技术”课程的教学基本要求编写而成的。　　本书共分8章，主要内容包括半导体器件、基本放大电路、放大电路的频率响应、集成运算放大电路、信号的基本运算与滤波处理、负反馈放大电路、波形的产生与变换、直流电源。　　本书可作为高等院校电气信息类各个专业和部分非电类专业的教材，也可作为工程技术人员的业务参考书。

前言/序言

　　为了适应电子科学技术的发展和应用技术型高校的转型需要，我们以“夯实理论基础，强化工程应用能力”为原则，根据教学基本要求，针对“模拟电子技术”课程学习的特点，编写了这本教材。本书在编写过程中，力求在内容取舍、编写体例、内容叙述方面有所突破，做到概念清楚、内容深入浅出、易于自学，并注重实用性、适度性和专业性。本书具有以下几个特点：　　（1）内容选取以工程应用为背景，结合各相关专业的工程实际，合理删减工程实践中用得少或不符合电子技术发展方面的内容，对集成电路的讨论强化“外部”、淡化“内部”，并注重新器件、新技术的应用。本书中的应用实例大多来自作者科研工作及教学实践，注重与工程实践应用的结合，有利于激发读者的学习兴趣，帮助读者树立工程意识。　　（2）本书在结构编排上遵循“先器件后电路，先基础后应用”的原则，由浅入深。前2章阐述了半导体器件及其基本应用电路，既强调基础知识又注重知识的应用，体现了“管为路用”的思想；之后分析了各类单元电路，并将集成运放作为基本电子器件来阐述各类单元电路的工作原理和工程应用，解决了“入门难”的问题。　　（3）为了进一步明确教学基本要求，各章的开头均给出了本章的基本概念、重点与难点、基本分析方法，各章又以“本章小结”结束，前后呼应，有利于帮助读者理清基本概念、明确学习目的，易于入门。　　（4）本书配备了足够数量的例题和习题，题型多样又具有代表性，其具有启发性和实践性的提问有利于读者自学并提高工程实践中分析问题和解决问题的能力。　　本书第1、2、5、6、7章由蔡红娟编写，第3、8章和习题由蔡苗编写，第4章由翟晟编写。蔡红娟任主编，并负责全书统稿，蔡苗和翟晟任副主编。在本书编写过程中，周斌、陈艳等也做了大量工作，在此对他们表示深深的谢意。此外，殷小贡、李海、徐安静老师对本书进行了审阅，并提出了许多宝贵的意见，在此对他们以及在编写、出版过程中给予热情帮助和支持的其他同志们一并表示衷心的感谢。　　本书引用了许多专家、学者著作和论文中的研究成果，在此特向他们表示衷心的感谢。　　由于编者的能力和水平有限，书中定有疏漏、欠妥之处，恳请广大读者批评指正。　　编者

《时间的故事：从日晷到原子钟的漫长旅程》 第一章：古老的节拍——人类与时间的初次对话 在文字与文明诞生之前，人类就已开始感知并试图理解“时间”。那是一种模糊而又真实的存在，它伴随着日升月落，潮涨潮落，四季更迭。最早的计时尝试，并非源自精密的仪器，而是对自然周期最本能的观察与模仿。 想象一下，在遥远的史前时代，人们如何度过漫长的夜晚？如何预测播种的季节？他们仰望星空，辨识着北极星的固定，观察着月亮的阴晴圆缺，将星辰的轨迹与季节的变化联系起来。这些零散的观察，是人类最早的“天文学”，也是最古老的时间记录。 昼夜交替是生命最直接的节拍。当第一缕阳光穿透地平线，唤醒沉睡的大地，一天便开始了；当夕阳西下，星光点点，一天便走向终结。这种简单的二元划分，构成了人类最原始的时间概念。而更长的周期，如月亮的盈亏，则勾勒出“月”的轮廓。圆满的月亮是丰收的象征，残缺的月亮预示着变化，人们在这样的周期中安排着狩猎、采集和简单的耕作。 然而，昼夜与月相的周期性虽易于观察，却难以精确度量。尤其是在阴雨天，太阳的踪迹被云层遮蔽，人们的计时便陷入困境。这种不确定性，促使着他们寻找更可靠的计时方法。 第一个具有里程碑意义的计时工具，便是“日晷”。它并非一个独立的仪器，而是一个巧妙的系统，由一个固定在地面上的“晷针”（gnomon）和一个刻有时间标记的“晷面”组成。当太阳升起，晷针的影子便会在晷面上投射出来。随着太阳在天空中的移动，影子的位置也会发生变化，人们便通过观察影子的位置来判断时间。 日晷的出现，标志着人类从被动感知时间，转变为主动测量时间。它将抽象的时间概念，具象化为可见的影子，使人们能够相对精确地划分白天，并应用于日常活动。在古代文明中，日晷曾扮演着极其重要的角色，尤其是在农业社会，它能够帮助农民确定农时，安排播种与收割。 然而，日晷也有其固有的局限性。首先，它只能在白天使用，夜晚无法计时。其次，它对地理位置非常敏感，不同纬度的日晷需要不同的设计。更重要的是，日晷的精度受制于晷针的粗细和晷面的刻度，并且随着季节的变化，太阳的运行轨迹也会略有不同，这使得日晷的计时并非绝对精准。 尽管如此，日晷作为人类早期计时智慧的结晶，仍然在漫长的时间里扮演着关键角色。从古埃及的金字塔旁，到古希腊的广场，再到中国古代的宫廷，日晷的身影随处可见，它见证了人类文明的每一次进步，也承载着古人对时间秩序的渴望。 除了日晷，古代文明还发展了其他一些有趣的计时方法，虽然它们不如日晷普及，却也展现了古人丰富的想象力。例如，“沙漏”，一个由两个连接的玻璃容器组成，中间有一个狭窄的通道，细沙从上面的容器流到底部，随着沙子的流逝，时间也随之流淌。沙漏的优点在于可以跨越昼夜，并且在一定程度上可以 portable。虽然沙漏的精度也有限，但它为人们提供了一种更连续的时间度量方式，常被用于活动时长计时，如会议、考试等。 在古代中国，还有一种更为精巧的计时装置，叫做“漏刻”。漏刻系统通常由一系列由上往下逐层漏水的容器组成，顶部容器的水滴通过小孔流入下方的容器，通过测量容器中水量的高度变化，来推断时间的流逝。漏刻的精度相对较高，并且不受天气影响，因此在古代中国被广泛应用于官府计时和天文观测。最复杂的漏刻系统，甚至可以与精密的机械装置相结合，以达到更高的精度。 这些早期的时间测量工具，虽然在今天的我们看来可能显得粗糙，但它们是人类理解和驾驭时间的第一步。它们是人类智慧与好奇心的体现，是文明发展不可或缺的基石。它们教会了我们如何观察，如何记录，如何在自然的力量中寻找秩序，如何在时间的洪流中安插自己的节拍。正是这些古老的节拍，为我们后续更精确、更复杂的计时探索，铺平了道路。 第二章：机械的钟摆——滴答声中的精确追求 随着科学技术的进步，尤其是机械制造能力的提升，人类对时间的测量精度提出了更高的要求。日晷、沙漏、漏刻等依靠自然现象的计时方式，在精确性和稳定性上都存在着不可逾越的局限。阴天、夜晚、甚至微小的环境变化，都可能影响其计时结果。于是，一个全新的时代——机械计时时代，悄然来临。 机械计时的核心在于利用稳定的、可重复的物理运动来驱动计时机构。而实现这一目标的关键，在于“摆”的发现与应用。早在古希腊时期，哲学家亚里士多德就曾注意到摆动着的物体（例如悬挂的吊灯）会以一种相对固定的节奏摆动。然而，真正揭示摆的等时性（isochronism）——即摆动的周期基本不受摆幅大小影响的规律，是17世纪意大利科学家伽利略。他通过观察教堂的吊灯摆动，发现了这一重要原理，并萌生了利用摆来制造精密钟表的想法。 伽利略的洞察，为后来的钟表制造者提供了理论基础。1656年，荷兰科学家惠更斯（Christiaan Huygens）根据伽利略的理论，制造出了世界上第一只摆钟。这标志着一个划时代的进步。摆钟以其前所未有的精确性，迅速取代了过去的计时工具，成为当时最先进的计时设备。 惠更斯设计的摆钟，其核心是一个摆锤，它在重力作用下做周期性摆动。摆的每一次摆动，都通过一系列齿轮机构，带动钟表的指针向前移动一小段距离。摆钟的精度，很大程度上取决于摆的摆动周期。摆的长度、摆锤的质量以及重力加速度，都会影响摆的周期。通过精确计算和调整这些参数，摆钟的计时误差可以被控制在每天几秒到几十秒的范围内，这在当时是惊人的成就。 摆钟的出现，不仅在科学研究领域发挥了重要作用，例如在天文学观测和物理学实验中，精确的计时是必不可少的。同时，它也深刻地改变了人们的日常生活。教会的钟声、城市的报时，开始变得更加规律和准确。工厂的生产也得以按照精确的时间表进行，极大地提高了生产效率。社会生活的节奏，被机械的滴答声所重新定义。 然而，摆钟也并非完美无瑕。它的精度会受到温度变化的影响，因为金属会热胀冷缩，导致摆的长度发生变化。此外，摆钟的体积通常较大，且需要稳定的环境才能维持其精度，不适合便携。 为了克服摆钟的局限性，人们又将目光投向了更微小的、更易于控制的振动源。这就是“弹簧”的诞生。17世纪末，英国科学家罗伯特·胡克（Robert Hooke）和其他一些发明家，开始尝试将弹簧与摆动机构结合，创造出更小巧、更便携的计时装置，即“钟表”的雏形。 弹簧的原理是，当一个弹性物体（如弹簧）发生形变时，会产生一个恢复力，使其回到原状。如果将弹簧与一个具有惯性的物体（如摆轮）连接，并设计一个巧妙的擒纵机构（escapement mechanism）来控制弹簧释放能量的节奏，就可以实现周期性的振动。 摆轮和游丝（balance spring）的组合，成为了现代机械腕表和怀表的灵魂。游丝的引入，使得摆轮的振动周期变得非常稳定，而且不受外部重力方向的影响，这使得机械手表能够准确计时，甚至在运动时也能保持相对较高的精度。擒纵机构则起着“刹车”的作用，它允许摆轮每摆动一次，就释放出储存的能量，驱动齿轮前进一小步，同时又阻止齿轮过度转动，从而控制了时间的流逝。 从笨重的落地钟，到精巧的怀表，再到如今佩戴在腕间的腕表，机械计时技术经历了漫长而辉煌的发展历程。无数钟表匠和工程师，用他们的智慧和汗水，不断优化机械结构，提高零件精度，革新擒纵机构，使得机械腕表的精度不断提升。曾经，一块每天误差不超过几秒的机械表，足以令世人惊叹。 机械计时，不仅仅是制造出能够记录时间的工具，它更是一种对精确的极致追求，是对人类智慧与耐心的考验。每一块精密的机械腕表，都凝聚着无数个微小零件的完美配合，都蕴藏着物理定律的巧妙运用。它们是时间的容器，也是工程艺术的杰作。在滴答声中，我们感受到了时间的庄严，也体会到了人类征服时间的决心。 第三章：电子的脉动——飞速变革的时间尺度 当机械的齿轮和摆锤在时间的洪流中缓慢转动时，一股新的力量正在悄然崛起，它以更快的速度，更低的能耗，以及前所未有的精确性，彻底颠覆了我们对时间的认知——这就是电子计时。 电子计时的核心在于利用电子元件的快速响应和高频振荡来实现时间的测量。与机械计时依靠宏观的物理运动不同，电子计时深入到微观的电子层面，利用电子在电路中的流动和振荡来驱动时钟。 早期的电子计时，借鉴了机械钟表的思路，但用电子元件取代了机械部件。例如，真空管振荡器（vacuum tube oscillator）可以产生稳定的高频信号，然后通过分频电路（frequency divider）来产生秒、分、时的信号。然而，真空管体积大，功耗高，且寿命有限，这种电子计时设备虽然比机械钟表更精确，但距离普及还有很长的路要走。 真正的革命，发生在晶体管（transistor）和集成电路（integrated circuit）发明之后。晶体管作为一种能够放大和开关电信号的半导体器件，彻底改变了电子学的面貌。它体积小，功耗低，且价格昂贵，使得制造小型化、低功耗的电子设备成为可能。 1969年，世界上第一块石英手表（quartz watch）诞生，这标志着电子计时进入了一个全新的时代。石英手表的核心是一个高品质的石英晶体。当给石英晶体施加电压时，它会以一个极其稳定的频率发生机械共振（mechanical resonance），产生高频的电信号。这个频率通常非常高，例如32768赫兹（Hz），也就是每秒钟振动32768次。 通过一个微型的集成电路，这些高频的石英振荡信号被精确地分频，最终产生每秒一次的脉冲信号。这个脉冲信号被用来驱动一个微型马达，从而带动秒针、分针和时针的转动。 石英手表之所以能够获得极高的精度，得益于石英晶体的天然稳定性。与机械摆锤容易受到温度、重力、摩擦等因素的影响不同，石英晶体的振动频率受这些因素的影响非常小。因此，一块优质的石英手表，其月误差可能只有几十秒，甚至在某些情况下可以达到每天误差几秒。 石英技术的普及，使得精确计时不再是奢侈品。廉价、高精度的石英手表，迅速占领了市场，让普通大众也能享受到前所未有的时间精确度。从此，人们的生活节奏变得更加紧凑，约会、会议、交通时刻表，都能够以前所未有的精确性得到保障。 然而，电子计时的发展并没有止步于石英晶体。随着电子技术和计算机科学的飞速发展，一种更为精确、更为基础的时间测量标准——原子钟（atomic clock）应运而生。 原子钟的工作原理，是利用原子在特定能量状态下，吸收或发射电磁波时所表现出的极为精确的固有频率。不同的原子，其固有频率是不同的，而且这些频率极其稳定，不受外界环境的任何影响。例如，铯原子（cesium atom）在特定能量跃迁时，会产生频率为9192631770赫兹（Hz）的微波信号，这就是目前国际单位制（SI）中秒（second）的定义标准。 在原子钟中，科学家们通过精确控制激光或微波，激发原子到特定的能级，然后测量原子吸收或发射的电磁波的频率。当测量到的频率与原子的固有频率精确匹配时，就完成了一次“滴答”，这个“滴答”所对应的时间间隔，就是一秒。 原子钟的精度之高，令人难以置信。目前最先进的原子钟，其一天的时间误差可能小于10的负18次方秒，这意味着它们在宇宙年龄那么漫长的时间里，误差也微乎其微。 原子钟的出现，对科学研究和现代科技产生了深远的影响。它不仅为基础物理学的研究提供了最精确的时间基准，而且在许多关键领域都不可或缺。例如： 全球定位系统（GPS）： GPS卫星上的原子钟，能够提供极其精确的时间信息，从而实现对地面接收机的精确定位。没有原子钟，GPS系统将无法工作。 通信网络： 高速通信网络的同步，需要极其精确的时间基准来保证数据的传输和接收不发生错误。 科学实验： 许多高精度科学实验，例如粒子物理实验、引力波探测等，都依赖于原子钟提供的精确时间测量。 金融交易： 高频金融交易需要毫秒甚至微秒级别的时间同步，原子钟为这些交易提供了可靠的时间保障。 从日晷的影子，到机械的摆动，再到石英的振荡，最终抵达原子的精准脉动，人类对时间的探索，是一部不断突破极限的史诗。电子计时，特别是原子钟，将时间的测量精度推向了一个前所未有的高度。它不仅仅是工具的进步，更是人类理解宇宙、改造世界能力的飞跃。这些电子的脉动，正在以我们难以想象的精度，驱动着现代社会的每一个角落，定义着我们与时间的关系。

评分☆☆☆☆☆

最近在研究一些低功耗嵌入式设备的电源管理方案，刚好手边有这本《模拟电子技术》，就翻出来看看有没有什么能借鉴的。这本书的讲解方式，我个人觉得比较适合有一定基础，并且对深入理解电路工作原理有追求的读者。它不像一些入门书籍那样，上来就给你一个现成的电路，告诉你怎么用，而是会从最根本的物理特性出发，一点点构建出整个器件的工作模型。比如，它在讲解MOSFET的时候，花了相当大的篇幅去阐述沟道形成、载流子运动以及各种工作区（截止区、线性区、饱和区）的物理机制，这一点让我受益匪浅。我之前在使用MOSFET驱动低功耗器件时，经常会遇到一些意想不到的功耗问题，查了很多资料都找不到根源。读了这本书之后，我才明白，原来在不同的工作模式下，MOSFET的内阻、跨导等参数变化很大，这些都会直接影响到整体的功耗。书里还有一些关于噪声分析和抑制的内容，虽然我目前用到的项目对噪声要求不是特别苛刻，但了解这方面的知识，总归是有好处的，至少在未来遇到问题时，能多一个排查方向。这本书的例题选择也比较有代表性，虽然有些计算过程比较繁琐，但都很有助于理解相关的理论概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手已经有段时间了，一直在断断续续地看。老实说，当初买它的时候，主要还是看中了它在电子技术领域的广泛覆盖。我当时想着，无论是什么样的电子项目，这本书里应该都能找到一些基础的理论支撑或者相关的设计思路。翻开目录，确实，从最基本的二极管、三极管，到各种放大器、振荡器，再到电源设计等等，内容涵盖得相当全面。我特别喜欢它在讲解每一个元器件的时候，都会从其物理原理出发，然后逐步深入到实际应用和模型分析。这对于我这种想把理论搞清楚，而不是仅仅记住公式的人来说，简直是福音。我曾经花了好几个晚上，反复研读关于BJT的章节，从Ebers-Moll模型到混合-π模型，书里都给出了清晰的推导和解释。虽然有些地方看得我脑仁疼，但当我终于理解了集电极电流是如何受基极电压控制的时候，那种豁然开朗的感觉，真的非常棒。而且，书中还会穿插一些实际电路的设计案例，虽然不是特别复杂的系统，但足以让人窥见理论如何落地。比如，它讲到如何设计一个单管放大器，从偏置到耦合，每一步都有条理，让人能跟着一步步思考。这本书的图示也很清晰，很多都是我之前在网上找资料时，怎么也找不到的质量。总而言之，这本书给了我一个非常扎实的基础，让我对各种电子元件和电路有了更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

在我的学习过程中，常常会遇到一些看似简单但却非常关键的电路现象，比如放大器的非线性失真，或者振荡器起振的条件等等。我尝试过很多其他的书籍，但总觉得在解释这些细节的时候，要么过于简化，要么过于深奥。直到我接触了这本书，我才觉得找到了那种“恰到好处”的讲解。它在分析放大器失真时，不仅仅停留在谐波失真的概念层面，而是深入分析了不同类型的失真（如偶次谐波、奇次谐波）是如何产生的，以及它们对音质等应用的影响。对于振荡器，它对负反馈和正反馈在起振中的作用，以及如何通过相位条件来保证振荡的稳定性，都给出了非常清晰的论证。这本书的语言风格，我个人觉得非常严谨，但又不失逻辑性。它不会为了迎合读者而牺牲科学的严谨性，但同时又会通过合理的推导和解释，让读者能够理解这些复杂的概念。我尤其欣赏它在讲解过程中，经常会引用一些经典电路的例子，并对这些例子的工作原理进行深入剖析，这让我能够更好地将理论知识与实际应用联系起来。这本书给我带来的，不仅仅是知识的增长，更多的是一种严谨的科学思维方式。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书的初衷，是因为我一直对各种无线通信模块的工作原理很好奇，特别是它们是如何接收和发射信号的。在查找资料的过程中，偶然发现了这本书，目录里关于“高频电路”和“射频电路”的部分引起了我的注意。我原本以为这部分的讲解会非常理论化，甚至可能晦涩难懂，但读下来之后，发现它在保持严谨性的同时，也尽量做到了通俗易懂。比如，它在讲解阻抗匹配的时候，不仅仅给出了S参数的定义和计算方法，还用了很多生动的比喻来解释为什么阻抗匹配对信号传输如此重要。它还涉及了一些关于滤波器设计的内容，虽然这本书的重点不在于具体的滤波器设计细节，但它对不同类型滤波器的基本原理和适用场景进行了清晰的阐述。我尤其对书中关于“噪声系数”和“线性度”的讨论印象深刻，这些都是在设计高性能射频接收机时必须考虑的关键指标。虽然这本书的内容比较偏理论，没有直接提供很多可以直接套用的设计方案，但它为我理解这些复杂的射频概念打下了坚实的基础。读完相关章节后，我再去看一些射频模块的datasheet，很多原本看不懂的参数和指标，现在都能理解得八九不离十了。

评分☆☆☆☆☆

这本书我感觉更像是工程师案头常备的工具书，而不是那种读完一遍就能融会贯通的教科书。它涵盖的知识点非常细致，对于我在实际工作中遇到的各种电路问题，都能提供非常有价值的参考。我记得有一次，我需要设计一个带保护功能的电源，在输出端需要考虑过流和过压保护。我当时就在这本书里找到了关于“限流电路”和“稳压电路”的详细讲解。书里不仅给出了不同类型的限流和稳压电路的设计思路，还分析了它们各自的优缺点以及在实际应用中的注意事项。比如，在讲到折返式限流电路时，它就详细分析了电流检测电阻的选择、误差放大器的设计以及保护动作的阈值设定等等，这些细节对于我最终完成设计起到了关键作用。而且，这本书的附录里还包含了一些常用的元器件参数表格和计算公式，这极大地节省了我查找资料的时间。虽然它的内容非常丰富，但整体结构清晰，查找起来也比较方便。我有时候甚至会把它当作一个“电子问题百科全书”来使用，遇到不确定的地方，翻一翻，总能找到一些启发。