本書(shū)為適應(yīng)應(yīng)用型本科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)而編寫(xiě)的。主要內(nèi)容有:半導(dǎo)體二極管和三極管、基本放大電路、功率放大器、直流放大器和集成運(yùn)算放大器、負(fù)反饋放大器、直流穩(wěn)壓電源、正弦振蕩器、常用電子儀器的操作及使用、模擬電子電路綜合設(shè)計(jì),書(shū)中配有一定量的思考與練習(xí)題并附有部分思考與練習(xí)題答案。內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要,深入淺出,重點(diǎn)突出,實(shí)用性強(qiáng)。以能力培養(yǎng)為重點(diǎn),理論分析與應(yīng)用實(shí)例相配合,以提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
前 言
模擬電子技術(shù)作為電子技術(shù)的基礎(chǔ),曾經(jīng)改寫(xiě)了人類歷史,推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步,盡管現(xiàn)在進(jìn)入了數(shù)字化、信息化時(shí)代,但模擬電子技術(shù)仍然在科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電子信息類、機(jī)電一體化類、自動(dòng)化類、計(jì)算機(jī)類等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,該課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力凸顯出極為重要的作用。
本書(shū)的編寫(xiě)是為了適應(yīng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,培養(yǎng)應(yīng)用型本科專業(yè)技術(shù)人才而編寫(xiě)的。本書(shū)具有以下特點(diǎn)。
1.培養(yǎng)具有較強(qiáng)職業(yè)能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo)明確
遵循教育部對(duì)“電子技術(shù)基礎(chǔ)課程”的基本要求,本著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐,夠用為度”的原則,本書(shū)圍繞“培養(yǎng)有一定理論基礎(chǔ),有較強(qiáng)實(shí)操能力,有足夠創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才”這一目標(biāo),整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
2.實(shí)施以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的“教-學(xué)-做”一體化教學(xué)模式
為了達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的目的,本教材實(shí)施“教-學(xué)-做”一體化教學(xué)模式,按照四大模塊即清晰的教學(xué)導(dǎo)航、系統(tǒng)的理論知識(shí)、足夠的實(shí)操訓(xùn)練、必要的應(yīng)用示例來(lái)編寫(xiě),知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)明確、重點(diǎn)和難點(diǎn)突出,以期達(dá)到以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的最佳效果。
3.加強(qiáng)實(shí)操訓(xùn)練以滿足崗位就業(yè)對(duì)專業(yè)技能的需要
為了滿足許多崗位對(duì)就業(yè)人員的數(shù)字電子技術(shù)與技能提出的新要求,本書(shū)精心編錄了12個(gè)模擬電子技術(shù)實(shí)操訓(xùn)練項(xiàng)目,特別介紹了常用電子儀器的操作及使用,期望通過(guò)實(shí)操訓(xùn)練項(xiàng)目調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生自主獲取相關(guān)知識(shí)和技能的積極性、主動(dòng)性。
4.內(nèi)容新、精、齊,理論分析與應(yīng)用實(shí)例相配合
編者力求出精品、力求創(chuàng)新,力求內(nèi)容系統(tǒng)、科學(xué)、全面,吸收科技最新成果,對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容尤其是與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密的內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致的推理解析,理論分析與應(yīng)用實(shí)例相配合,以期提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
本書(shū)的主要內(nèi)容有:半導(dǎo)體二極管和三極管、基本放大電路、功率放大器、直流放大器和集成運(yùn)算放大器、負(fù)反饋放大器、直流穩(wěn)壓電源、正弦振蕩器、常用電子儀器的操作及使用、模擬電子電路綜合設(shè)計(jì),書(shū)中配有一定量的思考與練習(xí)題并附有部分思考與練習(xí)題答案。內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要,深入淺出,思路清晰,重點(diǎn)突出,實(shí)用性強(qiáng)。
本書(shū)由吳拓教授任主編,易亞軍、劉素梅任副主編;第1、2章由劉素梅編寫(xiě),第3、4、章由易亞軍編寫(xiě),第5、6章由劉偉慈編寫(xiě),第7章由吳拓編寫(xiě)、第8章由楊博編寫(xiě)、第9章由羅俊編寫(xiě)、各章的實(shí)操訓(xùn)練由楊博編寫(xiě);全書(shū)由吳拓教授進(jìn)行統(tǒng)稿和定稿。
本書(shū)的編寫(xiě)得到了各界同仁的大力支持,在此謹(jǐn)致深深的謝意!
由于編者水平有限,書(shū)中難免存在疏漏之處,懇請(qǐng)廣大讀者不吝指正。
編 者
第1章 半導(dǎo)體二極管和三極管 1
1.1 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1.1 導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體 1
1.1.2 半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu) 1
1.1.3 本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 2
1.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體 3
1.1.5 PN結(jié)的形成及其特性 4
1.2 半導(dǎo)體二極管 6
1.2.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu) 6
1.2.2 二極管的伏安特性 7
1.2.2 二極管的主要參數(shù) 8
1.2.4 穩(wěn)壓二極管 8
1.3 半導(dǎo)體三極管 9
1.3.1 晶體管的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部物理過(guò)程 9
1.3.2 晶體管的電流分配關(guān)系和放大作用 11
1.3.3 晶體管的伏安特性曲線 13
1.3.4 晶體管的主要參數(shù) 15
1.3.5 溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響 16
1.4 場(chǎng)效應(yīng)管 16
1.4.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 17
1.4.2 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 19
1.4.3 場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)及使用注意事項(xiàng) 19
1.5 應(yīng)用實(shí)例 20
1.6 實(shí)操訓(xùn)練 21
實(shí)操訓(xùn)練一:半導(dǎo)體晶體管的特性研究 21
思考與練習(xí)題 24
第2章 基本放大電路 27
2.1 基本放大電路的組成及工作原理 27
2.1.1 半導(dǎo)體放大電路的三種接法 28
2.1.2 共射極放大電路的組成 28
2.1.3 共射極放大電路的工作原理 28
2.1.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置 30
2.1.5 主要性能指標(biāo) 30
2.1.6 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路 33
2.2 放大電路的基本分析方法 38
2.2.1 直流通路和交流通路 38
2.2.2 圖解分析法 39
2.2.3 微變等效電路法 43
2.3 放大電路的特性 48
2.3.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響 48
2.3.2 頻率特性和失真概念 48
2.3.3 單級(jí)阻容耦合放大電路頻率特性分析 50
2.4 多級(jí)放大器 55
2.4.1 級(jí)間耦合方式 55
2.4.2 多級(jí)放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算 58
2.4.3 多級(jí)放大電路的頻率特性 59
2.5 應(yīng)用實(shí)例 60
2.6 實(shí)操訓(xùn)練 60
實(shí)操訓(xùn)練二:?jiǎn)渭?jí)共射極放大電路 60
實(shí)操訓(xùn)練三:共集電極放大電路 62
實(shí)操訓(xùn)練四:多級(jí)放大電路 64
實(shí)操訓(xùn)練五:JFET共源極放大電路 66
思考與練習(xí)題 68
第3章 功率放大器 73
3.1 概述 73
3.1.1 功率放大器的特點(diǎn) 73
3.1.2 功率放大器的分類 74
3.2 單管甲類功率放大器 74
3.2.1 單管甲類功率放大器電路組成與工作原理 74
3.2.2 單管甲類功率放大器的功率與效率 75
3.3 變壓器耦合乙類推挽功率放大器 76
3.3.1 變壓器耦合乙類推挽功率放大器工作原理 76
3.3.2 乙類推挽功率放大器的圖解分析 76
3.4 無(wú)變壓器耦合的功率放大器 77
3.4.1 概述 77
3.4.2 互補(bǔ)對(duì)稱式OTL電路 78
3.4.3 準(zhǔn)互補(bǔ)對(duì)稱式OTL電路 78
3.4.4 互補(bǔ)對(duì)稱式OCL電路 78
3.5 應(yīng)用實(shí)例 81
3.6 實(shí)操訓(xùn)練 82
實(shí)操訓(xùn)練六:功率放大電路 82
思考與練習(xí)題 84
第4章 直流放大器和集成運(yùn)算放大器 88
4.1 直流放大器的特點(diǎn) 88
4.1.1 多級(jí)放大電路的耦合方式 88
4.1.2 多級(jí)放大電路性能指標(biāo)的估算 90
4.2 差動(dòng)放大器 92
4.2.1 簡(jiǎn)單的差動(dòng)放大器 92
4.2.2 射極耦合差動(dòng)放大器 95
4.2.3 差動(dòng)放大器的改進(jìn) 95
4.3 集成運(yùn)放的基本單元電路和典型電路分析 96
4.3.1 集成電路工藝簡(jiǎn)介 96
4.3.2 集成運(yùn)放的基本單元電路 96
4.3.3 集成運(yùn)放的典型電路和主要參數(shù) 97
4.4 集成運(yùn)放的應(yīng)用 99
4.4.1 集成運(yùn)放在基本運(yùn)算方面的應(yīng)用 100
4.4.2 集成運(yùn)放在信號(hào)處理方面的應(yīng)用 104
4.5 應(yīng)用實(shí)例 108
4.6 實(shí)操訓(xùn)練 110
實(shí)操訓(xùn)練七:基本運(yùn)算放大電路(一) 110
實(shí)操訓(xùn)練八:基本運(yùn)算放大電路(二) 112
實(shí)操訓(xùn)練九:差分放大電路 113
思考與練習(xí)題 116
第5章 負(fù)反饋放大器 121
5.1 反饋的基本概念 122
5.1.l 什么是反饋 122
5.1.2 負(fù)反饋放大器的基本類型 124
5.1.3 負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系 126
5.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響 127
5.2.l 提高增益的穩(wěn)定性 127
5.2.2 改變放大器的輸入電阻和輸出電阻 127
5.3 實(shí)操訓(xùn)練 130
實(shí)操訓(xùn)練十:負(fù)反饋放大電路 130
思考與練習(xí)題 132
第6章 直流穩(wěn)壓電源 135
6.1 整流電路 136
6.1.1 半波整流電路 136
6.1.2 全波整流電路 137
6.1.3 橋式整流電路 138
6.1.4 倍壓整流電路 140
6.2 濾波電路 141
6.2.1 電容濾波電路 142
6.2.2 電感濾波電路 144
6.2.3 LC濾波電路 145
6.2.4 p型濾波電路 145
6.3 穩(wěn)壓電源 147
6.3.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 147
6.3.2 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電路 148
6.3.3 集成化穩(wěn)壓電器 149
6.3.4 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路簡(jiǎn)介 153
6.4 實(shí)操訓(xùn)練 154
實(shí)操訓(xùn)練十一:串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 154
實(shí)操訓(xùn)練十二:集成型穩(wěn)壓電源 156
思考與練習(xí)題 158
第7章 正弦振蕩器 161
7.1 正弦振蕩器的基本原理 161
7.1.1 振蕩器的基本組戚 161
7.1.2 振蕩器的自激條件 162
7.1.3 振蕩頻率和穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 163
7.2 RC振蕩器 164
7.2.1 RC移相式振蕩器 164
7.2.2 RC橋式正弦振蕩器 166
7.3 LC振蕩器 170
7.3.1 變壓器耦合振蕩器 171
7.3.1 電感三點(diǎn)式振蕩器 176
7.3.3 電容三點(diǎn)式振蕩器 178
7.4 振蕩頻率的穩(wěn)定和晶體管振蕩器 179
7.4.1 影響頻率穩(wěn)定的因素和穩(wěn)頻措施 179
7.4.2 三點(diǎn)式振蕩器的改進(jìn)型電路 180
7.4.2 石英晶體振蕩器 181
7.5 應(yīng)用實(shí)例 183
7.5.1 靈敏恒溫器 183
7.5.2 調(diào)頻無(wú)線話筒 184
思考與練習(xí)題 186
第8章 常用電子儀器的操作及使用 188
8.1 萬(wàn)用表 188
8.1.1 萬(wàn)用表的功能簡(jiǎn)介 188
8.1.2 9808數(shù)字萬(wàn)用表功能面板 189
8.1.3 9808數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法 189
8.2 直流穩(wěn)壓電源 192
8.2.1 直流穩(wěn)壓電源的功能簡(jiǎn)介 192
8.2.2 VICTOR 3003D直流穩(wěn)壓電源功能面板 193
8.2.3 VICTOR 3003D直流穩(wěn)壓電源的使用方法 194
8.3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 194
8.3.1 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的功能簡(jiǎn)介 194
8.3.2 SP1641函數(shù)信號(hào)發(fā)生器功能面板 194
8.3.3 SP1641函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用方法 196
8.4 示波器 197
8.4.1 示波器的功能簡(jiǎn)介 197
8.4.2 XJ-6620F雙蹤示波器功能面板 197
8.4.3 XJ-6620F雙蹤示波器的使用方法 199
8.5 交流毫伏表 202
8.5.1 交流毫伏表的功能簡(jiǎn)介 202
8.5.2 TH1912 型交流毫伏表功能面板 203
8.5.3 TH1912交流毫伏表的使用方法 205
8.6 頻率計(jì) 206
8.6.1 頻率計(jì)的功能簡(jiǎn)介 206
8.6.2 VC2000智能頻率計(jì)功能面板 207
8.6.3 VC2000頻率計(jì)的使用方法 208
思考與練習(xí)題 210
第9章 模擬電子電路綜合設(shè)計(jì) 211
9.1 模擬電子電路設(shè)計(jì)方法 211
9.1.1 電路設(shè)計(jì)概述 211
9.1.2 電路綜合設(shè)計(jì)的具體步驟 212
9.2 模擬電子電路設(shè)計(jì)舉例 220
9.2.1 對(duì)講機(jī)放大電路設(shè)計(jì) 220
9.2.2 直流穩(wěn)壓電源與充電電源 228
9.2.3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 234
9.3 課程設(shè)計(jì)參考題目 238
部分思考與練習(xí)題參考答案 240
參考文獻(xiàn)