《模擬電子技術應用基礎》內容充分考慮了高職培養目標和高職學生目前的知識層次與接受能力的實際情況,突出應用性、針對性,淡化電路內部結構和工作原理的闡述,深入淺出、通俗易懂,注重培養學生的實際應用能力。《模擬電子技術應用基礎》共分為5個模塊,內容包括:常用半導體器件、基本放大電路、模擬集成電路、波形發生電路、集成穩壓器等。每個模塊中都有若干任務引領,以“課題”、“任務”為支撐,將知識點融入其中,由淺入深,層層展開,完成任務導向的教學目標。《模擬電子技術應用基礎》既可作為高等職業院校電子信息類專業教材,同時也可作為電子工程技術人員及電子愛好者的學習參考書。
任務驅動 行動導向 工學結合 學生主體 過程考核
依據《國務院關于大力推進職業教育改革與發展的決定》,結合《教育部關于加快發展職業教育的意見》,根據“以服務為宗旨、以就業為導向、以能力為本位”的指導思想,在深入開展任務驅動教學的基礎上,編寫了電子信息類專業的“電路基礎”、“模擬電子技術”、“數字電子技術”等3門專業基礎課程模塊式教材。《模擬電子技術應用基礎》是本系列教材之一。
“模擬電子技術”課程是一門理論與應用較強的專業基礎課程,本教材的突出特點是理論教學與實際應用并重,教學的設計思路采用模塊化任務導向式的教學方法,課程通過任務的引領,將知識點融入其中,提高課程和教學的工作指向性,達到理論與實際應用的結合,使學生能夠學以致用,滿足高職人才培養的要求。
在內容敘述上力求深入淺出,將知識點與能力有機結合,注重培養學生的工程應用能力和解決現場實際問題的能力。書中對所涉及的器件內部結構與電路原理沒有做太多的闡述,而是通過各種應用實例熟悉器件在電子系統中的具體應用。
本書共分為5個模塊,內容包括:常用半導體器件、基本放大電路、模擬集成電路、波形發生電路、集成穩壓器等。每個模塊中都有若干任務引領,以“課題”、“任務”為支撐,將知識點融入其中,由淺入深,層層展開,完成課題任務目標。本書參考學時為80~90學時,使用者可根據具體情況增減學時。
本書由武漢職業技術學院王川主編,崔群鳳、黃京副主編。其中:模塊1中的課題1、模塊2由崔群鳳編寫;模塊1中的課題2、模塊3、模塊5由王川編寫;模塊4由黃京編寫。全書由王川統稿,武漢職業技術學院魏漢勇副教授和深圳德普施科技公司高級工程師王吉連審閱,本書由魏漢勇擔任主審。
本書在編寫過程中,得到了武漢職業技術學院電信工程學院任課老師的大力支持,并對編寫大綱進行了審定;在修訂過程中,郭守田副教授和彭芬副教授提出了許多寶貴意見,蔡靜老師對書稿進行了認真的校對,在此一并表示衷心的感謝。由于對基于工作過程的教學理念的學習不夠,加上時問緊和編者水平所限,書中難免存在不足和錯誤,懇請廣大讀者批評指正。
模塊1 常用半導體器件
課題1 晶體二極管和三極管
任務1 延時照明開關電路的設計
1.1 任務目標
1.2 知識積累
1.2.1 半導體基本知識
1.2.2 PN結及其單向導電性
1.2.3 半導體二極管
1.2.4 半導體三極管
1.3 任務實施過程
1.3.1 任務分析
1.3.2 任務設計
1.3.3 任務實現
1.4 知識鏈接
1.4.1 特殊二極管
1.4.2 場效應管
1.4.3 復合管
1.5 階段小結
1.6 邊學邊議
課題2 晶閘管的應用
任務2 可調光臺燈電路的設計
2.1 任務目標
2.2 知識積累
2.2.1 晶閘管
2.2.2 其他類型的晶閘管
2.2.3 晶閘管可控整流電路
2.2.4 晶閘管逆變電路
2.3 任務實施過程
2.3.1 任務分析
2.3.2 任務設計
2.3.3 任務實現
2.4 知識鏈接
2.4.1 晶閘管的主要參數
2.4.2 雙向觸發二極管簡介
2.4.3 晶閘管的保護
2.5 階段小結
2.6 邊學邊議
2.7 知識閱讀
模塊2 基本放大電路
課題1 基本放大電路的應用
任務3 電子助聽器的設計
3.1 任務目標
3.2 知識積累
3.2.1 放大器的基本概念
3.2.2 放大電路的主要性能指標
3.2.3 基本放大電路
3.2.4 放大電路靜態工作點的穩定
3.2.5 共集電極放大電路
3.3 任務實施過程
3.3.1 任務分析
3.3.2 任務設計
3.3.3 任務實現
3.4.知識鏈接
3.4.1 共基極放大電路
3.4.2 多級放大電路
3.4.3 基本放大電路的頻率特性
3.5 階段小結
3.6 邊學邊議
課題2 負反饋放大電路的應用
任務4 集成運放電壓放大器的設計
4.1 任務目標
4.2 知識積累
4.2.1 反饋
4.2.2 反饋性質的判別
4.2.3 負反饋的類型
4.2.4 負反饋放大器的四種組態
4.2.5 負反饋對放大電路性能的影響
4.3 任務實施過程
4.3.1 任務分析
4.3.2 任務設計
4.3.3 任務實現
4.4 知識鏈接
4.5 階段小結
4.6 邊學邊議
4.7 知識閱讀
模塊3 模擬集成電路
課題1 模擬集成電路的應用
任務5 汽車倒車警示電路
5.1 任務目標
5.2 知識積累
5.2.1 差分放大器
5.2.2 集成運算放大器
5.2.3 集成功率放大器
5.3 任務實施過程
5.3.1 任務分析
5.3.2 任務設計
5.3.3 任務實現
5.4 知識鏈接
5.4.1 LM386集成功率放大器的應用電路
5.4.2 功率放大器的散熱問題
5.4.3 集成運放在使用時應考慮的一些問題
5.5 階段小結
5.6 邊學邊議
5.7 知識閱讀
模塊4 波形發生電路
課題1 音頻信號發生器
任務6 簡易音頻信號發生器的設計
6.1 任務目標
6.2 知識積累
6.2.1 正弦波振蕩電路
6.2.2 RC正弦波振蕩電路
6.2.3 LC正弦波振蕩電路
6.2.4 石英晶體正弦波振蕩電路
6.3 任務實施過程
6.3.1 任務分析
6.3.2 任務設計
6.3.3 任務實現
6.4 知識鏈接
6.5 階段小結
6.6 邊學邊議
任務7 紅外線警戒裝置
7.1 任務目標
7.2 知識積累
7.2.1 電壓比較電路
7.2.2 單限比較電路
7.2.3 滯回電壓比較電路
7.2.4 窗口電壓比較電路
7.2.5 矩形波發生電路
7.3 任務實施過程
7.3.1 任務分析
7.3.2 任務設計
7.3.3 任務實現
7.4 知識鏈接
7.4.1 占空比可調電路
7.4.2 三角波發生電路
7.5 階段小結
7.6 邊學邊議
7.7 知識閱讀
模塊5 集成穩壓器
課題1 集成穩壓電路的應用
任務8 直流穩壓電源的設計
8.1 任務目標
8.2 知識積累
8.2.1 單相整流濾波電路
8.2.2 線性集成穩壓器
……
參考文獻
1.2 知識積累
1.2.1 半導體基本知識
導電能力介于導體和絕緣體之間的物質稱為半導體,常用的半導體材料主要有硅、鍺、硒和一些氧化物、硫化物等。純凈的、具有完整晶體結構的半導體稱為本征半導體。
半導體的導電能力受外界影響很大,主要表現在:
①熱敏性半導體的導電能力對溫度很敏感。當環境溫度升高時,其導電能力增強。利用這種特性可以制成各種熱敏器件,如熱敏電阻等,可用來檢測溫度的變化以及對電路進行控制等。
②光敏性半導體的導電能力隨光照的不同而不同,當光照加強時,其導電能力增強。利用這種特性可以制成各種光敏器件,如光電管、,光電池等。
③摻雜特性如果在純凈的半導體中摻入微量的某些有用雜質,其導電能力將大大增加,可以增加幾十萬倍甚至幾百萬倍。利用這種特性可制成半導體二極管、晶體管、場效應管及晶閘管等很多不同用途的半導體器件。
本征半導體摻入微量元素后就成為雜質半導體。由于摻入的雜質不同,雜質半導體可分為N型半導體和P型半導體。N型半導體參與導電的多數載流子為帶負電的“自由電子”,P型半導體參與導電的多數載流子為帶正電的“空穴”。