本书是"十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,是国家精品课程教材。全书分为上、下两篇。上篇为电路原理,内容包括直流电路,电路的过渡过程,交流电路,介绍了各种电路的分析方法。下篇为模拟电子技术基础,内容包括半导体二极管、三极管和场效应管,放大电路基础,功率放大电路,集成运算放大器,负反馈放大电路,信号的运算、处理及波形发生电路,直流电源。本书内容简明,立足应用,给出了100多个例题的LTspice仿真,扫描二维码可以查看仿真电路和仿真结果。本书有配套的学习指导与习题解答、LTspice分析与仿真教材。本书提供多媒体电子课件,可登录华信教育资源网免费下载。本书可作为高等院校电气信息类、自动化类、电子信息类、人工智能类、计算机类等电类和非电类专业相关课程的教材,也可供相关工程技术人员参考。
李晶皎博士,东北大学信息科学与工程学院教授,博士生导师。现任教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委会委员,主讲数字和模拟电子技术基础30余年,主要从事嵌入式系统、模式识别、人工智能等研究,曾发表期刊和国内外会议论文近100篇,已经获得国家发明专利6项。
第1章 直流电路1
1.1 电路与电路模型1
1.2 电流、电压、电位1
1.2.1 电流和电流的参考方向1
1.2.2 电压和电压的参考方向2
1.2.3 电位3
1.3 电功率3
1.4 电阻元件4
1.5 电压源与电流源5
1.5.1 电压源5
1.5.2 电流源5
1.5.3 电压源与电流源的等效变换6
1.6 基尔霍夫定律8
1.6.1 基尔霍夫电流定律9
1.6.2 基尔霍夫电压定律9
1.7 简单的电阻电路10
1.7.1 电阻的串联10
1.7.2 电阻的并联11
1.7.3 简单电阻电路的计算13
1.8 支路电流分析法14
1.9 节点电位分析法16
1.10 叠加原理17
1.11 等效电源定理19
1.11.1 戴维南定理19
1.11.2 诺顿定理21
1.12含受控电源的电阻电路22
1.12.1 受控电源22
1.12.2 含受控源电阻电路的分析22
习题1 24
第2章 电路的过渡过程28
2.1 电容元件与电感元件28
2.1.1 电容元件28
2.1.2 电感元件28
2.2 动态电路的过渡过程和初始条件30
2.3 一阶电路的零输入响应31
2.3.1 RC电路的零输入响应31
2.3.2 RL电路的零输入响应34
2.4 一阶电路的零状态响应35
2.4.1 RC电路的零状态响应35
2.4.2 RL电路的零状态响应37
2.5 一阶电路的全响应38
2.5.1 RC电路的全响应38
2.5.2 RL电路的全响应41
习题2 42
第3章 交流电路44
3.1 正弦交流电的基本概念44
3.1.1 周期电流44
3.1.2 正弦交流电44
3.1.3 交流电的有效值46
3.2 正弦量的表示47
3.2.1 正弦量的矢量表示法47
3.2.2 正弦量的相量表示法47
3.2.3 复数48
3.2.4 基尔霍夫定律的相量形式50
3.3 单一元件参数电路50
3.3.1 电阻电路50
3.3.2 电感电路51
3.3.3 电容电路53
3.4 简单的正弦交流电路54
3.4.1 RLC串联交流电路54
3.4.2 阻抗的串联和并联57
3.5 复杂交流电路的分析和计算58
3.6 正弦交流电路的功率60
3.6.1 瞬时功率60
3.6.2 有功功率61
3.6.3 视在功率和无功功率61
3.7 正弦交流电路中的谐振63
3.7.1 串联谐振63
3.7.2 并联谐振65
3.8非正弦周期电流电路66
3.8.1 非正弦周期量的谐波分析66
3.8.2 非正弦周期量的有效值和功率67
3.8.3 非正弦周期电流电路的计算67
3.9三相交流电路69
3.9.1 三相电源69
3.9.2 三相电源的连接方式70
3.9.3 三相交流电路的负载71
习题3 72
下篇 模拟电子技术基础
第4章 半导体二极管、三极管和场效应管74
4.1 PN结74
4.1.1 半导体74
4.1.2 半导体的导电原理75
4.1.3 PN结的形成77
4.1.4 PN结的特性77
4.2 半导体二极管80
4.2.1 二极管的结构和类型80
4.2.2 二极管的伏安特性81
4.2.3 二极管的主要参数82
4.2.4 二极管的等效电路及应用82
4.2.5 稳压二极管85
4.2.6 发光二极管86
4.2.7 光电二极管86
4.3 双极型三极管87
4.3.1 三极管的结构和类型87
4.3.2 三极管的电流分配关系和放大作用88
4.3.3 三极管的特性91
4.3.4 三极管的主要参数94
4.3.5 温度对三极管参数的影响97
4.4 场效应管98
4.4.1 绝缘栅场效应管98
4.4.2 结型场效应管103
4.4.3 场效应管的特点106
4.5 光电三极管107
4.6 绝缘栅双极型晶体管107
习题4 108
第5章放大电路基础112
5.1 放大电路的组成及工作原理112
5.1.1 放大电路的基本功能及性能
指标112
5.1.2 共射极放大电路的组成113
5.1.3 放大电路的工作原理113
5.2 图解法116
5.2.1 用图解法分析静态工作情况116
5.2.2 用图解法分析动态工作情况118
5.2.3 电路参数对静态工作点的影响119
5.2.4 非线性失真120
5.2.5 最大输出电压幅值121
5.3 计算分析法122
5.3.1 静态工作点的计算122
5.3.2 三极管的h参数微变等效电路123
5.3.3 用计算分析法计算主要性能指标127
5.4 放大电路的接法132
5.4.1 共集电极放大电路132
5.4.2 共基极放大电路136
5.4.3 三种基本放大电路的比较137
5.5 稳定静态工作点的放大电路137
5.5.1 温度对静态工作点的影响138
5.5.2 分压式电流负反馈偏置电路138
5.5.3 稳定静态工作点的共射极放大电路140
5.6 场效应管放大电路146
5.6.1 场效应管直流偏置电路146
5.6.2 场效应管的微变等效电路148
5.6.3 场效应管放大电路主要性能指标的计算149
5.7 多级放大电路153
5.7.1 多级放大电路的组成153
5.7.2 多级放大电路的耦合方式153
5.7.3 多级放大电路的分析计算156
5.8 放大器的通频带159
5.8.1 放大器的频率特性159
5.8.2 单级阻容耦合共射极放大电路的频率特性162
5.8.3 多级放大电路的频率特性168
习题5 174
第6章 功率放大电路181
6.1 功率放大电路的特殊问题181
6.2 互补对称功率放大电路182
6.2.1 双电源互补对称电路182
6.2.2 复合互补对称电路185
6.2.3 单电源互补对称电路187
6.3 集成功率放大电路简介188
习题6 189
第7章 集成运算放大器191
7.1 概述191
7.1.1 集成电路简介191
7.1.2 集成运算放大器简介191
7.1.3 模拟集成电路的结构特点191
7.2 差动放大电路192
7.2.1 基本差动放大电路192
7.2.2 具有射极公共电阻的差动放大电路194
7.2.3 具有恒流源的差动放大电路196
7.2.4 共模抑制比和共模输入电压范围197
7.2.5 失调和调零198
7.2.6 差动放大电路的4种接法199
7.3 电流源电路202
7.3.1 镜像电流源电路202
7.3.2 微电流源电路202
7.3.3 多路电流源电路203
7.3.4 有源负载电路203
7.4 常用集成运算放大器204
7.4.1 双极型集成运算放大器μA741简介204
7.4.2 集成运算放大器OP07
简介205
7.4.3 CMOS型集成运算放大器MC14573简介207
7.4.4 BiCMOS型集成运算放大器CA3140简介208
7.4.5 集成运算放大器的技术指标209
7.4.6 集成运算放大器的低频等效电路210
7.4.7 集成运算放大器使用注意事项211
习题7 212
第8章负反馈放大电路215
8.1 反馈的基本概念215
8.1.1 什么叫反馈215
8.1.2 反馈放大器的分类216
8.2 负反馈放大器的框图和基本关系式219
8.2.1 负反馈放大器的框图219
8.2.2 负反馈放大器的基本关系式220
8.3 负反馈对放大器性能的改善221
8.3.1 提高放大倍数的恒定性221
8.3.2 扩展放大器的通频带223
8.3.3 减小放大器非线性和内部噪声的影响224
8.3.4 对输入电阻和输出电阻的影响226
8.4 负反馈放大电路的计算228
8.5 反馈放大器的自激231
8.5.1 自激的表现231
8.5.2 自激的条件231
8.5.3 负反馈放大器的自激232
8.5.4 高频自激的消除233
习题8 235
第9章 信号的运算、处理及波形发生电路240
9.1 运算电路240
9.1.1 比例电路240
9.1.2 加减运算电路242
9.1.3 积分和微分运算电路243
9.1.4 对数和反对数运算电路244
9.1.5 乘除运算电路245
9.2 电压、电流变换电路248
9.2.1 电压电流变换器248
9.2.2 电流电压变换器249
9.3 有源滤波电路249
9.3.1 低通滤波器250
9.3.2 高通滤波器253
9.3.3 带通滤波器253
9.3.4 带阻滤波器254
9.4 几种常用的放大电路255
9.4.1 仪表放大器255
9.4.2 电流反馈型集成运算放大器255
9.5 电压比较器256
9.5.1 简单电压比较器257
9.5.2 滞回比较器257
9.6 正弦波振荡电路259
9.6.1 正弦振荡的平衡条件259
9.6.2 RC正弦波振荡电路260
9.6.3 LC正弦波振荡电路262
9.6.4 石英晶体振荡器265
9.7 非正弦波发生电路267
9.7.1 方波发生器267
9.7.2 方波三角波发生器268
9.7.3 锯齿波发生器269
9.7.4 压控振荡器269
习题9 271
第10章 直流电源279
10.1 串联型线性调整式直流稳压电路279
10.1.1 桥式整流电容滤波电路280
10.1.2 稳压电路280
10.1.3 输出电压的大小与调节方法281
10.2 线性集成稳压器282
10.2.1 固定输出三端集成稳压器282
10.2.2 可调输出三端集成稳压器283
10.2.3 低压差三端集成稳压器283
10.3 开关型稳压电路284
10.3.1 开关型稳压电路的特点和类型284
10.3.2 开关型稳压电路的工作原理285
10.3.3 集成开关稳压器286
10.4 无工频变压器开关电源287
10.4.1 无工频变压器开关电源的结构288
10.4.2 直流变换器的工作原理288
10.4.3 无工频变压器开关电源的特点290
习题10 290
参考文献 292