本书依据当前普通高等理工科院校自动化类、电子信息类、电气类等相关专业的电路实验、模拟电子技术实验及课程设计教学大纲，结合多年实践教学与课程建设成果编写而成。全书共15章，内容编排由浅入深、循序渐进。第1章至第6章为基础实验部分，包含电学实验基础、常用仪器、电路基本定理验证、RLC电路、二极管电路与晶体管电路等内容。第7章至第10章为提高部分，围绕运算放大器电路设计基础、运算放大器参数测量、运算放大器应用电路及有源滤波器展开，着重培养学生的电路分析与设计能力。第11章至第15章为综合设计部分，包括波形产生电路、压控函数发生器、电源电路设计、音响系统设计、BJT 输出特性曲线测试系统设计等内容，侧重锻炼学生的系统设计、工程实践与创新思维能力。

程春雨，大连理工大学教授级高工，长期深耕模拟电路领域实验教学、课程建设与教学改革工作，主持省级虚拟仿真一流课程、英文在线开放课程及多项省级及以上教改项目。主编教材3部，发表教学论文30余篇，斩获多项国家级、省级教学竞赛及教学成果奖项。深耕科创育人一线，累计指导学生斩获百余项全国大学生科创竞赛国家级奖项。

目 录

第1章 电学实验基础 1
1.1 国际单位制 1
1.1.1 基本单位 1
1.1.2 导出单位 1
1.1.3 单位前缀 2
1.2 电阻器 3
1.2.1 主要参数 3
1.2.2 常用电阻器 6
1.3 电容器 8
1.3.1 主要参数 8
1.3.2 常用电容器 10
1.4 电感器 11
1.4.1 主要参数 11
1.4.2 常用电感器 13
1.5 二极管 13
1.5.1 主要参数 14
1.5.2 常用二极管 15
1.6 晶体管 25
1.6.1 双极结型晶体管 25
1.6.2 场效应晶体管 28
1.6.3 其他专用晶体管 33
1.7 运算放大器 34
1.7.1 主要参数 34
1.7.2 常用运算放大器 34
1.8 硬件电路故障排查 38
1.8.1 目视检查 38
1.8.2 使用万用表 38
1.8.3 使用示波器 39
1.8.4 分步排查 39
第2章 常用仪器 40
2.1 数字万用表 40
2.2 波形发生器 40
2.3 示波器 41
2.4 电源 42
2.5 测量示波器校准信号 43
2.5.1 实验步骤 43
2.5.2 实验总结与分析 44
2.6 测量有直流偏移量的正弦波
信号 45
2.6.1 实验步骤 45
2.6.2 实验总结与分析 45
2.7 测量两个不同频率的正弦波
信号 46
2.7.1 实验步骤 46
2.7.2 实验总结与分析 46
2.8 触发功能与方波测量 47
2.8.1 实验步骤 47
2.8.2 实验总结与分析 48
第3章 电路基本定理验证 49
3.1 电路基本定理 49
3.1.1 电路分析方法 49
3.1.2 最大功率传输定理 50
3.1.3 线性时不变电路 50
3.2 极小电阻值的测量 50
3.2.1 实验步骤 51
3.2.2 实验总结与分析 52
3.3 万用表 52
3.3.1 电压表的内阻测量 52
3.3.2 电流表的内阻测量 53
3.3.3 万用表在电阻测量模式
下的测试电流 53
3.4 输入/输出阻抗测量 54
3.4.1 测量放大电路的输入
阻抗（方法一） 55
3.4.2 测量放大电路的输入
阻抗（方法二） 55
3.4.3 测量放大电路的输出
电阻 56
第4章 RLC电路 58
4.1 RC电路的时间常数 58
4.1.1 实验步骤 58
4.1.2 实验总结与分析 59
4.2 RC串并联选频网络 59
4.2.1 实验步骤 61
4.2.2 实验总结与分析 61
第5章 二极管电路 62
5.1 半波整流和滤波电路 62
5.1.1 实验步骤 62
5.1.2 实验总结与分析 64
5.2 二极管限幅电路 64
5.2.1 实验步骤 64
5.2.2 实验总结与分析 65
第6章 晶体管电路 66
6.1 双极结型晶体管（BJT）单管
放大电路 66
6.1.1 共发射极单管放大电路 66
6.1.2 共集电极单管放大电路 68
6.1.3 共基极单管放大电路 70
6.2 双极结型晶体管（BJT）交直
流特性分析 71
6.2.1 电阻测量及其标称值 71
6.2.2 静态特性测试与分析 72
6.2.3 交流特性测试与分析 72
6.2.4 设计一个BJT开关电路
（选做实验） 73
6.3 金属-氧化物-半导体场效应晶体管
（MOSFET）交直流特性分析 74
6.3.1 电阻测量及其标称值 74
6.3.2 静态特性测试与分析 74
6.3.3 交流特性测试与分析 75
6.3.4 用增强型N沟道MOSFET
设计一个开关电路
（选做实验） 76
6.4 结型场效应晶体管（JFET）
交直流特性分析 77
6.4.1 电阻测量及其标称值 77
6.4.2 静态特性测试与分析 77
6.4.3 交流特性测试与分析 78
6.4.4 设计一个JFET开关电路
（附加实验） 79
第7章 运算放大器电路设计基础 80
7.1 运算放大器的使用注意事项 80
7.2 开环电路 81
7.2.1 实验步骤 82
7.2.2 实验总结与分析 82
7.3 反相放大器 82
7.3.1 实验步骤 83
7.3.2 实验总结与分析 84
7.4 同相放大器 85
7.4.1 电压跟随器 85
7.4.2 实验步骤 85
7.4.3 实验总结与分析 87
第8章 运算放大器参数测量 88
8.1 输入偏置电流 88
8.1.1 实验步骤 88
8.1.2 实验总结与分析 89
8.2 输入失调电压 89
8.2.1 实验步骤 90
8.2.2 实验总结与分析 91
8.3 单位增益带宽 91
8.3.1 实验步骤 92
8.3.2 实验总结与分析 93
8.4 输出电流 93
8.4.1 实验步骤 94
8.4.2 实验总结与分析 95
8.5 提高运算放大器的电路驱动
能力 95
8.5.1 常用电流放大缓冲器 95
8.5.2 NPN型BJT缓冲器
电路 95
8.5.3 N沟道MOSFET缓冲器
电路 96
8.5.4 N沟道JFET缓冲器
电路 97
第9章 运算放大器应用电路 99
9.1 差分放大电路 99
9.1.1 实验步骤 100
9.1.2 实验总结与分析 100
9.2 仪表放大器 100
9.2.1 实验步骤 102
9.2.2 实验总结与分析 102
9.3 积分电路 103
9.3.1 实验步骤 104
9.3.2 实验总结与分析 105
9.4 微分电路 105
9.4.1 实验步骤 106
9.4.2 实验总结与分析 106
第10章 有源滤波器 107
10.1 基本概念 107
10.1.1 常用定义 107
10.1.2 分类 108
10.1.3 传递函数 109
10.1.4 传递函数的零、极点 109
10.2 传统有源滤波器的设计
方法 110
10.2.1 单极点RC滤波器 111
10.2.2 萨伦?基滤波器 112
10.3 设计举例（以萨伦?基低通
滤波器为例） 113
10.3.1 最大平坦型（巴特沃斯型）
滤波器设计 113
10.3.2 等纹波型（切比雪夫型）
滤波器设计 115
10.3.3 高阶滤波器设计 116
10.4 其他滤波器设计方法 117
10.4.1 Filter Wizard滤波器
设计向导 117
10.4.2 Filter Design Tool滤波器
设计工具 118
10.4.3 通用有源滤波器 120
10.4.4 状态变量滤波器 120
10.5 有源滤波器的局限性 121
10.5.1 运算放大器的局限性 121
10.5.2 有源滤波器设计常见
问题 121
10.6 滤波器设计 121
10.6.1 滤波器设计方法 121
10.6.2 设计滤波器的主要
步骤 122
10.6.3 设计要求 122
10.6.4 总结与分析 122
第11章 波形产生电路 123
11.1 正弦波发生器 123
11.1.1 振荡平衡条件 123
11.1.2 文氏桥振荡器的振荡
平衡条件 124
11.1.3 正弦波的建立 125
11.1.4 设计要求 126
11.1.5 总结与分析 126
11.2 方波发生器 127
11.2.1 单门限电压比较器 127
11.2.2 迟滞电压比较器 128
11.2.3 窗口电压比较器 131
11.2.4 方波发生器 132
11.2.5 矩形波发生器 134
11.2.6 设计要求 135
11.2.7 总结与分析 136
11.3 锯齿波发生器 136
11.3.1 三角波发生器原理 136
11.3.2 锯齿波发生器原理 138
11.3.3 设计要求 139
11.3.4 总结与分析 139
第12章 压控函数发生器 140
12.1 系统框图 140
12.2 直流电压产生电路 141
12.2.1 设计分析 141
12.2.2 测试要求 142
12.3 极性变换电路 142
12.3.1 设计分析 142
12.3.2 测试要求 144
12.4 三角波产生电路 144
12.4.1 设计分析 145
12.4.2 测试要求 146
12.5 反馈控制信号产生电路和
方波产生电路 147
12.5.1 设计分析 147
12.5.2 测试要求 148
12.6 正弦波产生电路 149
12.6.1 用差分放大电路产生
正弦波信号 150
12.6.2 测试要求 151
12.7 自动增益控制电路 152
12.8 压控函数发生器电路原理图 154
12.9 设计要求 154
12.9.1 设计指标 154
12.9.2 注意事项 155
第13章 电源电路设计 156
13.1 系统框图 156
13.2 电压变换电路 156
13.2.1 设计分析 156
13.2.2 测试要求 157
13.3 整流电路 157
13.3.1 半波整流电路 158
13.3.2 桥式全波整流电路 158
13.3.3 正负两路输出桥式
全波整流电路 159
13.3.4 测试要求 159
13.4 滤波电路 160
13.4.1 设计分析 160
13.4.2 测试要求 161
13.5 稳压电路 161
13.5.1 稳压管 162
13.5.2 开关型稳压器 163
13.5.3 电压基准源 166
13.6 设计要求 168
13.6.1 设计指标 168
13.6.2 测试要求 168
13.6.3 注意事项 168
第14章 音响系统设计 169
14.1 系统框图 169
14.2 语音放大电路 169
14.2.1 电路设计 169
14.2.2 电路测试 171
14.3 混合放大电路 171
14.3.1 电路设计 172
14.3.2 电路测试 172
14.4 音调调整电路 173
14.4.1 电路设计 173
14.4.2 幅频特性 176
14.4.3 电路测试 177
14.5 音量控制电路 178
14.5.1 电路设计 178
14.5.2 电路测试 179
14.6 功率放大电路 180
14.6.1 常用功率放大器简介 180
14.6.2 设计举例 185
14.6.3 电路测试 187
14.7 电源处理 188
14.8 音响系统整体电路原理 188
14.9 设计要求 189
14.9.1 设计指标 189
14.9.2 系统联调测试 189
14.9.3 注意事项 190
第15章 BJT输出特性曲线测试系统
设计 191
15.1 系统框图 191
15.2 矩形波产生电路 192
15.2.1 电路设计 192
15.2.2 电路测试 193
15.3 阶梯波产生电路 194
15.3.1 计数器74LS161 194
15.3.2 电路设计 195
15.3.3 电路测试 195
15.4 锯齿波产生电路 196
15.4.1 电路设计 196
15.4.2 电路测试 196
15.5 电流-电压变换电路 197
15.5.1 电路设计 197
15.5.2 电路测试 197
15.6 BJT输出特性曲线测试系统
电路原理图 198
15.7 设计要求 199
15.7.1 设计指标 199
15.7.2 注意事项 199
参考文献 200