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電子技術(shù)的飛速發(fā)展,為人們的工作和生活提供了廣泛的服務(wù),如電視機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的應(yīng)用,都離不開(kāi)電子技術(shù)。
模擬電子技術(shù)是大學(xué)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課,因此本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中,本著實(shí)用實(shí)效、能用夠用的原則,以為學(xué)生贏(yíng)得更多的學(xué)習(xí)時(shí)間,加強(qiáng)實(shí)踐和應(yīng)用能力的培養(yǎng)為目的。同時(shí)保證知識(shí)的連貫性,滿(mǎn)足了學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)的需求,并為他們提供足夠的知識(shí)儲(chǔ)備,打牢專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。
本書(shū)作為針對(duì)應(yīng)用型本科學(xué)生使用的教材,力求做到知識(shí)難度淺一點(diǎn)、應(yīng)用范圍寬一點(diǎn)、編寫(xiě)內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn),便于學(xué)生自學(xué)和掌握。同時(shí),本書(shū)還具有前瞻性,有利于學(xué)習(xí)新知識(shí)、新信息,有利于增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)以致用的能力,以解決工作中的實(shí)際問(wèn)題。另外,考慮到集成電路的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,本書(shū)濃縮了電子技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容,將基本單元電路與集成電路融為一體,在行文編排上與傳統(tǒng)經(jīng)典教材略有區(qū)別,并盡量精簡(jiǎn)章節(jié),幫助學(xué)生打牢理論基礎(chǔ)。
模擬電子技術(shù)這門(mén)課程主要學(xué)習(xí)放大電路,而放大電路又是一切功能電路的基礎(chǔ)。反相器、跟隨器、偶相器等,實(shí)際上都是放大電路的應(yīng)用。電阻是耗能元件,只能分壓和分流;電容是儲(chǔ)能元件,只能充電和放電;變壓器能放大電壓、電流和電阻,但絕不能放大功率;而電子器件組成的放大電路,關(guān)鍵是放大了功率。比如,共發(fā)射極電路既放大了電壓又放大了電流,共集電極電路放大了電流而不降低電壓,共基極電路放大了電壓而不降低電流,總之,這三種電路的輸出功率都得到了放大,所以放大電路的放大倍數(shù)是研究的重點(diǎn)。因此,放大電路實(shí)質(zhì)上是控制電路,它是用小信號(hào)去控制直流電源產(chǎn)生大的功率輸出。另外,放大電路是雙口電路,雙口電路一定會(huì)有損耗,這些損耗來(lái)自雙口電路的輸入電阻和輸出電阻,所以,放大電路的輸入電阻和輸出電阻也需要研究。由于溫度會(huì)改變器件參數(shù),所以放大電路的溫度特性也要研究。總之,模擬電子技術(shù)是大學(xué)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課,同時(shí)又是學(xué)生們普遍感到不太好學(xué)的一門(mén)課,大家都戲言“模電”即“魔鬼電子”。
本書(shū)由華中科技大學(xué)文華學(xué)院陳振云副教授擔(dān)任第一主編,完成全書(shū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、修改和定稿等工作,同時(shí)北京化工大學(xué)北方學(xué)院云彩霞擔(dān)任第二主編,協(xié)助第一主編完成上述工作;由漢口學(xué)院鄧奕、華中師范大學(xué)武漢傳媒學(xué)院陶慧芳、長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院董世鋼、武漢長(zhǎng)江工商學(xué)院黃正華、哈爾濱石油學(xué)院張春志、漢口學(xué)院劉桂云、北京化工大學(xué)北方學(xué)院宋曉華、北京化工大學(xué)北方學(xué)院韓海花擔(dān)任副主編,參與了本書(shū)的編寫(xiě)工作。本書(shū)的出版得到了華中科技大學(xué)出版社的大力支持,在此表示衷心感謝!
為了方便教學(xué),本書(shū)還配有電子課件等教學(xué)資源包,任課教師和學(xué)生可以登錄“我們愛(ài)讀書(shū)網(wǎng)”免費(fèi)注冊(cè)下載,也可以發(fā)郵件至索取教學(xué)資源包。
由于編者的水平有限,難免存在錯(cuò)誤和不妥之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
2012年7月
第1章 二極管
1.1 二極管的材料
1.2 二極管的PN結(jié)
1.3 二極管的特性
1.4 二極管的應(yīng)用
1.5 專(zhuān)用二極管
1.6 半導(dǎo)體器件的型號(hào)命名與使用測(cè)量
習(xí)題1
第2章 三極管
2.1 三極管的放大原理
2.2 三極管的特性曲線(xiàn)
2.3 三極管的特性參數(shù)
2.4 三極管的型號(hào)命名與使用測(cè)量
2.5 三極管的應(yīng)用
習(xí)題2
第3章 放大電路的分析方法
3.1 直流通路與交流通路
3.2 圖解法
3.3 等效電路法
習(xí)題3
第4章 典型放大器
4.1 放大器概述
4.2 三極管單管放大電路的三種基本接法
4.3 多級(jí)放大器
習(xí)題4
第5章 功率放大器
5.1 概述
5.2 雙管功率放大器
5.3 集成功率放大器
5.4 功率管的散熱器
習(xí)題5
第6章 集成運(yùn)算放大器
6.1 基本概念和內(nèi)容要點(diǎn)概述
6.2 差分放大器
6.3 恒流源
6.4 集成放大器LM741內(nèi)部電路的分析
6.5 集成放大器的使用參數(shù)
習(xí)題6
第7章 反饋放大器
7.1 概述
7.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響
7.3 負(fù)反饋放大器的放大倍數(shù)
7.4 深度負(fù)反饋放大器
習(xí)題7
第8章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用
8.1 集成運(yùn)放電路的應(yīng)用基礎(chǔ)
8.2 常用基本運(yùn)算電路
8.3 正弦波振蕩電路
8.4 電壓比較器
8.5 非正弦波發(fā)生電路
習(xí)題8
第9章 直流穩(wěn)壓電源
9.1 整流電路
9.2 濾波電路
9.3 穩(wěn)壓電路
9.4 三端集成穩(wěn)壓器
9.5 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源
習(xí)題9
第10章 頻率特性
10.1 頻率特性的概述
10.2 放大器的頻率特性
10.3 有源濾波器
習(xí)題10
第11章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大器
11.1 N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管
11.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管
11.3 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的直流指標(biāo)
11.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大器三種用法的交流指標(biāo)
11.5 CMOS共源極放大器
習(xí)題11
參考答案
參考文獻(xiàn)
第3章 放大電路的分析方法第3章放大電路的分析方法
分析放大電路就是在理解放大電路工作原理的基礎(chǔ)上求解靜態(tài)工作點(diǎn)和各項(xiàng)動(dòng)態(tài)參數(shù)。本章以基本共射放大電路為例,針對(duì)電子電路中存在的非線(xiàn)性器件,以及直流量與交流量同時(shí)作用的特點(diǎn),提出分析方法。
3.1 直流通路與交流通路
3.1.1 直流通路與交流通路
一般情況下,在放大電路中,直流量(靜態(tài)電流與電壓)和交流信號(hào)(動(dòng)態(tài)電流與電壓)總是共存的。但是由于電容、電感等電抗元件的存在,直流量所流經(jīng)的通路與交流信號(hào)所流經(jīng)的通路是不完全相同的。因此,為了研究問(wèn)題的方便起見(jiàn),常把直流電源對(duì)電路的作用和輸入信號(hào)對(duì)電路的作用區(qū)分開(kāi)來(lái),分為直流通路和交流通路。直流通路是指在直流電源作用下直流電流流經(jīng)的通路,也就是靜態(tài)電流流經(jīng)的通路,用于研究靜態(tài)工作點(diǎn)。對(duì)直流通路有以下幾個(gè)原則:①電容視為開(kāi)路;②電感線(xiàn)圈視為短路(即忽略線(xiàn)圈電阻);③信號(hào)源視為短路,但應(yīng)保留其內(nèi)阻。交流通路是指在輸入信號(hào)作用下交流信號(hào)流經(jīng)的通路,用于研究動(dòng)態(tài)參數(shù)。對(duì)交流通路有以下幾個(gè)原則:①容量大的電容(如耦合電容)視為短路;②內(nèi)阻的直流電源(如+VCC)視為短路。
3.1.2 直流通路與交流通路舉例
根據(jù)上述原則,可將圖3.1.1所示的基本共射放大電路的直流通路畫(huà)成如圖3.1.2(a)所示電路。圖3.1.1基本共射放大電路圖中,基極電源VBB和集電極電源VCC的負(fù)端均接地。為了得到交流通路,應(yīng)將直流電源VBB和VCC短路,因而集電極電阻Rc并聯(lián)在三極管的集電極和發(fā)射極之間,如圖3.1.2(b)所示。
圖3.1.2基本共射放大電路的直流通路和交流通路圖3.1.3直接耦合共射放大電路圖3.1.3所示為直接耦合共射放大電路,圖中Rs為信號(hào)源內(nèi)阻,因此其直流通路如圖3.1.4(a)所示。從直流通路可以看出,放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)既與信號(hào)源內(nèi)阻Rs有關(guān),又與負(fù)載電阻RL有關(guān)。由于直流電源VCC對(duì)交流信號(hào)短路,所以,在交流通路中,Rb2并聯(lián)在三極管的基極與發(fā)射極之間,而集電極電阻Rc和負(fù)載電阻RL均并聯(lián)在三極管的集電極與發(fā)射極之間,如圖3.1.4(b)所示。
圖3.1.5所示為阻容耦合放大電路,其信號(hào)源內(nèi)阻為零。對(duì)于直流量,C1、C2開(kāi)路,所以直流通路如圖3.1.6(a)所示。對(duì)于交流信號(hào),C1、C2相當(dāng)于短路,直流電源VCC短路,因而輸入電壓ui加在三極管基極與發(fā)射極之間,基極電阻Rb并聯(lián)在輸入端;集電極電阻Rc和負(fù)載電阻RL并聯(lián)在集電極與發(fā)射極之間,即并聯(lián)在輸出端。因此,交流通路如圖3.1.6(b)所示。從直流通路可以看出,由于C1、C2的“隔直”作用,靜態(tài)工作點(diǎn)與信號(hào)源內(nèi)阻和負(fù)載電阻關(guān)。
圖3.1.4直接耦合共射放大電路的直流通路和交流通路圖3.1.5阻容耦合共射放大電路圖3.1.6阻容耦合共射放大電路的直流通路和交流通路在分析放大電路時(shí),應(yīng)遵循“先靜態(tài),后動(dòng)態(tài)”的原則,求解靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)應(yīng)利用直流通路,求解動(dòng)態(tài)參數(shù)時(shí)應(yīng)利用交流通路,兩種通路切不可混淆。靜態(tài)工作點(diǎn)合適,動(dòng)態(tài)分析才有意義。而對(duì)于簡(jiǎn)單電路,不一定非要畫(huà)出直流通路不可。
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