《模拟电路》的主要内容围绕“放大”展开,主要包括:①实现放大的器件及其构成材料,半导体、半导体二极管、三极管、场效应管、集成运算放大器,如第二章;②基础放大电路及其应用,三极管放大电路、场效应管放大电路、集成运算放大电路和乘法器电路,了解其构成及特点,介绍放大电路的组成及相应的分析方法和过程,如第三章和第七章;③放大电路的频率特性分析,如何求解放大电路的上下截止频率,如第四章;④实现更稳定的放大,优化放大电路的多种指标,采取负反馈等方式,如第五章;⑤面对大信号的功率放大电路,如第六章;⑥由放大器可以构成其他具体的应用功能电路,可称之为信号的模拟运算和处理电路,如电压比较器和多种典型的波形发生电路,数学的加、减、乘、除等简单的运算电路,电路当中的有效值、均方根、多种表达式关系等特殊功能电路,在第八章和第九章介绍;⑦直流稳压电源,这是放大电路的能量来源和保证正常放大的基础,在书的第十章予以简单介绍。每一章都附有相应的习题,用于加深和巩固章节内容,促进各知识点的理解及掌握。
通过《模拟电路》的学习,希望能使读者进一步理解模拟电路的相关知识,既能掌握每个章节的具体知识点,又能逐步理解和体会各种放大单元的原理及实现。能够将分离的知识点串联在一起,明白其问题的提出,及其解决的逻辑关系,熟练地分析电路指标需求,掌握由简单到复杂的模拟电路设计方法和技能。培养分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习各种电子技术课程打好基础。
模拟电路是重要的电类专业基础课程,其内容多且实践性较强,是通信工程、电子信息工程、测控技术与仪器和自动化等专业的必修课。由于本课程的学习需要电路分析、高数、复变函数、线性代数等内容作为基础,同时,还涉及了模拟信号的整个处理过程,包括器件选型、信号特点、电路组成、分析方法、性能指标等多方面内容,往往使人感觉到一定的难度。电子科学技术发展迅速,新器件、新产品和新方法层出不穷,不断更新,但这些都需要模拟电路作为基础支撑,理解和掌握模拟电子技术及其电路设计是电子信息类相关专业的必备基础能力。
模拟电路的关键词是“放大”,核心是如何放大模拟信号,以及如何更好地实现放大模拟信号,包括小幅度的信号放大和大幅度的功率放大。
本教材的主要内容围绕“放大”展开,主要包括:①实现放大的器件及其构成材料,半导体、半导体二极管、三极管、场效应管、集成运算放大器,如第二章;②基础放大电路及其应用,三极管放大电路、场效应管放大电路、集成运算放大电路和乘法器电路,了解其构成及特点,介绍放大电路的组成及相应的分析方法和过程,如第三章和第七章;③放大电路的频率特性分析,如何求解放大电路的上下截止频率,如第四章;④实现更稳定的放大,优化放大电路的多种指标,采取负反馈等方式,如第五章;⑤面对大信号的功率放大电路,如第六章;⑥由放大器可以构成其他具体的应用功能电路,可称之为信号的模拟运算和处理电路,如电压比较器和多种典型的波形发生电路,数学的加、减、乘、除等简单的运算电路,电路当中的有效值、均方根、多种表达式关系等特殊功能电路,在第八章和第九章介绍;⑦直流稳压电源,这是放大电路的能量来源和保证正常放大的基础,在本书的第十章予以简单介绍。每一章都附有相应的习题,用于加深和巩固章节内容,促进各知识点的理解及掌握。
通过本书的学习,希望能使读者进一步理解模拟电路的相关知识,既能掌握每个章节的具体知识点,又能逐步理解和体会各种放大单元的原理及实现。能够将分离的知识点串联在一起,明白其问题的提出,及其解决的逻辑关系,熟练地分析电路指标需求,掌握由简单到复杂的模拟电路设计方法和技能。培养分析问题和解决问题的能力,为以后深入学习各种电子技术课程打好基础。
本书引用了许多学者和专家的著作及教材,也参照了大量的论文研究成果,在此表示衷心的感谢。同时要感谢中国地质大学(武汉)教务处“中央高校教育教学改革基金(本科教学工程)资助”。另外感谢中国地质大学出版社的许多领导和编辑老师,为这本教材付出辛勤的劳动。
本书由郝国成主编。马丽编写第一章及部分课后习题;赵娟编写第二章;张祥莉编写第三章;王广君编写第四章;郝国成编写第五章;舒邦久编写第六章;葛健编写了第七章;李杏梅编写第八章;王巍编写第九章;杨越编写第十章。郝国成完成了全书的统稿工作。张友纯审阅了全稿,并提出了许多宝贵意见。锅娟、李飞、冯思权、张必超、张雅冰、凌斯奇、王盼盼、任梦宇、张晓轩和黄瑞杰等做了大量的资料整理、图表绘制和编辑工作,在此表示感谢。
由于编者水平有限,时间仓促,书中的错误和疏漏在所难免,殷切希望使用本教材的师生及读者给予批评指正。
第一章 绪论
第一节 模拟信号
第二节 模拟电路的分类和构成
第三节 模拟电路分析
第二章 常用半导体器件
第一节 半导体基础知识
第二节 本征半导体与杂质半导体
第三节 半导体二极管
第四节 晶体三极管
第五节 场效应管
第六节 集成运算放大器
第三章 基本放大电路
第一节 放大的概念
第二节 放大电路的组成及性能指标
第三节 BJT的结构和等效模型
第四节 放大电路的分析方法
第五节 3种常用的放大电路性能指标计算
第六节 多级放大电路
第四章 放大器的频率响应
第一节 基本概念
第二节 频率特性的分析方法
第三节 波特图
第四节 高、低通滤波器截止频率与零极点的关系
第五节 晶体三极管高频等效电路
第六节 运算放大器与场效应管的高频等效电路
第七节 放大电路频率响应举例
第八节 宽带放大器
第五章 负反馈放大电路
第一节 反馈——常见的电路构成部分
第二节 反馈的分类
第三节 反馈的判断
第四节 负反馈的作用
第五节 深度负反馈的近似计算
第六节 反馈放大电路的稳定性
第六章 功率放大器
第一节 功率放大器的主要特点及指标
第二节 功率放大电路的分类及特点
第三节 乙类互补推挽功率放大电路(OCL电路)
第四节 功率放大器的其他电路
第五节 集成功率放大电路应用举例
第七章 集成运算放大器
第一节 集成运算放大器概述
第二节 差分放大器
第三节 电流源电路
第四节 通用型运算放大器
第五节 专用型运算放大器
第八章 模拟信号运算电路
第一节 运算放大器基础
第二节 模拟信号线性运算电路
第三节 对数和指数运算电路
第四节 集成模拟乘法器及其应用
第九章 波形发生与转换电路
第一节 正弦波发生电路
第二节 电压比较器
第三节 非正弦波发生电路
第四节 波形变换电路
第五节 有源滤波电路
第六节 开关电容滤波器
第十章 直流稳压电源
第一节 直流稳压电源的组成及功能
第二节 整流电路
第三节 滤波电路
第四节 稳压电路
第五节 开关型稳压电源
参考文献
附录 符号说明