《高等学校教师教育创新培养模式“十二五”规划教材:教师教学技能训练教程》依据义务教育各学科课程标准,以中小学教师专业标准(试行)为指导,紧密联系基础教育教学实际,结合师范院校师范生的培养规律,介绍了教学技能的基本理论、基本概念,阐明了教学技能开发和使用的原理与方法。全书共分十个章节,具体内容包括课堂教学技能、信息化教学设计技能、教师研课技能、课程开发技能、信息技术运用技能、教学评价与反思技能、教学研究能力、学生教育技能、学习方法指导技能。以“品味案例”、“案例评析(专家点评)”、“知识导入”、“技能要点”、“实战演练”、“教学视线(拓展阅读)”、“反思探究(思考题)”等栏目展开,力求为师范生和中小学教师提供一本实用的教学技能训练指南。
《高等学校教师教育创新培养模式“十二五”规划教材:教师教学技能训练教程》是各位参与编写的老师多年对模拟电子技术课程的教学经验的总结,对模拟电子线路的各项知识都做了详细和全面的介绍,并配以大量的例题和练习题。《高等学校教师教育创新培养模式“十二五”规划教材:教师教学技能训练教程》在认真吸收经典教材的优秀经验的基础上,对知识结构进行了调整,略去了一些过深过专的知识点,对于过于复杂的推导则进行了简化,方便学生能够学以致用,使其更贴近于实际应用,可以说《模拟电子技术》是一本不可多得的好书。
电子技术的飞速发展,为人们的工作和生活提供了广泛的服务,如电视机、电子计算机等电子设备的应用,都离不开电子技术。
模拟电子技术是大学电类专业必修的技术基础课,因此本书在编写过程中,本着实用实效、能用够用的原则,以为学生赢得更多的学习时间,加强实践和应用能力的培养为目的。同时保证知识的连贯性,满足了学生后续课程学习的需求,并为他们提供足够的知识储备,打牢专业基础。
本书作为针对应用型本科学生使用的教材,力求做到知识难度浅一点、应用范围宽一点、编写内容严谨一点,便于学生自学和掌握。同时,本书还具有前瞻性,有利于学习新知识、新信息,有利于增强创新意识,培养实际动手能力,强化学生学以致用的能力,以解决工作中的实际问题。另外,考虑到集成电路的发展及广泛应用,本书浓缩了电子技术的有关内容,将基本单元电路与集成电路融为一体,在行文编排上与传统经典教材略有区别,并尽量精简章节,帮助学生打牢理论基础。
模拟电子技术这门课程主要学习放大电路,而放大电路又是一切功能电路的基础。反相器、跟随器、偶相器等,实际上都是放大电路的应用。电阻是耗能元件,只能分压和分流;电容是储能元件,只能充电和放电;变压器能放大电压、电流和电阻,但绝不能放大功率;而电子器件组成的放大电路,关键是放大了功率。比如,共发射极电路既放大了电压又放大了电流,共集电极电路放大了电流而不降低电压,共基极电路放大了电压而不降低电流,总之,这三种电路的输出功率都得到了放大,所以放大电路的放大倍数是研究的重点。因此,放大电路实质上是控制电路,它是用小信号去控制直流电源产生大的功率输出。另外,放大电路是双口电路,双口电路一定会有损耗,这些损耗来自双口电路的输入电阻和输出电阻,所以,放大电路的输入电阻和输出电阻也需要研究。由于温度会改变器件参数,所以放大电路的温度特性也要研究。总之,模拟电子技术是大学电类专业必修的一门技术基础课,同时又是学生们普遍感到不太好学的一门课,大家都戏言“模电”即“魔鬼电子”。
本书由华中科技大学文华学院陈振云副教授担任第一主编,完成全书的结构设计、修改和定稿等工作,同时北京化工大学北方学院云彩霞担任第二主编,协助第一主编完成上述工作;由汉口学院邓奕、华中师范大学武汉传媒学院陶慧芳、长春理工大学光电信息学院董世钢、武汉长江工商学院黄正华、哈尔滨石油学院张春志、汉口学院刘桂云、北京化工大学北方学院宋晓华、北京化工大学北方学院韩海花担任副主编,参与了本书的编写工作。本书的出版得到了华中科技大学出版社的大力支持,在此表示衷心感谢!
为了方便教学,本书还配有电子课件等教学资源包,任课教师和学生可以登录“我们爱读书网”免费注册下载,也可以发邮件至索取教学资源包。
由于编者的水平有限,难免存在错误和不妥之处,恳请读者批评指正。
编者
2012年7月
第1章 二极管
1.1 二极管的材料
1.2 二极管的PN结
1.3 二极管的特性
1.4 二极管的应用
1.5 专用二极管
1.6 半导体器件的型号命名与使用测量
习题1
第2章 三极管
2.1 三极管的放大原理
2.2 三极管的特性曲线
2.3 三极管的特性参数
2.4 三极管的型号命名与使用测量
2.5 三极管的应用
习题2
第3章 放大电路的分析方法
3.1 直流通路与交流通路
3.2 图解法
3.3 等效电路法
习题3
第4章 典型放大器
4.1 放大器概述
4.2 三极管单管放大电路的三种基本接法
4.3 多级放大器
习题4
第5章 功率放大器
5.1 概述
5.2 双管功率放大器
5.3 集成功率放大器
5.4 功率管的散热器
习题5
第6章 集成运算放大器
6.1 基本概念和内容要点概述
6.2 差分放大器
6.3 恒流源
6.4 集成放大器LM741内部电路的分析
6.5 集成放大器的使用参数
习题6
第7章 反馈放大器
7.1 概述
7.2 负反馈对放大器性能的影响
7.3 负反馈放大器的放大倍数
7.4 深度负反馈放大器
习题7
第8章 集成运算放大器的应用
8.1 集成运放电路的应用基础
8.2 常用基本运算电路
8.3 正弦波振荡电路
8.4 电压比较器
8.5 非正弦波发生电路
习题8
第9章 直流稳压电源
9.1 整流电路
9.2 滤波电路
9.3 稳压电路
9.4 三端集成稳压器
9.5 开关稳压电源
习题9
第10章 频率特性
10.1 频率特性的概述
10.2 放大器的频率特性
10.3 有源滤波器
习题10
第11章 场效应管及其放大器
11.1 N沟道结型场效应管
11.2 绝缘栅型场效应管
11.3 场效应管放大器的直流指标
11.4 场效应管放大器三种用法的交流指标
11.5 CMOS共源极放大器
习题11
参考答案
参考文献
第3章 放大电路的分析方法第3章放大电路的分析方法
分析放大电路就是在理解放大电路工作原理的基础上求解静态工作点和各项动态参数。本章以基本共射放大电路为例,针对电子电路中存在的非线性器件,以及直流量与交流量同时作用的特点,提出分析方法。
3.1 直流通路与交流通路
3.1.1 直流通路与交流通路
一般情况下,在放大电路中,直流量(静态电流与电压)和交流信号(动态电流与电压)总是共存的。但是由于电容、电感等电抗元件的存在,直流量所流经的通路与交流信号所流经的通路是不完全相同的。因此,为了研究问题的方便起见,常把直流电源对电路的作用和输入信号对电路的作用区分开来,分为直流通路和交流通路。直流通路是指在直流电源作用下直流电流流经的通路,也就是静态电流流经的通路,用于研究静态工作点。对直流通路有以下几个原则:①电容视为开路;②电感线圈视为短路(即忽略线圈电阻);③信号源视为短路,但应保留其内阻。交流通路是指在输入信号作用下交流信号流经的通路,用于研究动态参数。对交流通路有以下几个原则:①容量大的电容(如耦合电容)视为短路;②内阻的直流电源(如+VCC)视为短路。
3.1.2 直流通路与交流通路举例
根据上述原则,可将图3.1.1所示的基本共射放大电路的直流通路画成如图3.1.2(a)所示电路。图3.1.1基本共射放大电路图中,基极电源VBB和集电极电源VCC的负端均接地。为了得到交流通路,应将直流电源VBB和VCC短路,因而集电极电阻Rc并联在三极管的集电极和发射极之间,如图3.1.2(b)所示。
图3.1.2基本共射放大电路的直流通路和交流通路图3.1.3直接耦合共射放大电路图3.1.3所示为直接耦合共射放大电路,图中Rs为信号源内阻,因此其直流通路如图3.1.4(a)所示。从直流通路可以看出,放大电路的静态工作点既与信号源内阻Rs有关,又与负载电阻RL有关。由于直流电源VCC对交流信号短路,所以,在交流通路中,Rb2并联在三极管的基极与发射极之间,而集电极电阻Rc和负载电阻RL均并联在三极管的集电极与发射极之间,如图3.1.4(b)所示。
图3.1.5所示为阻容耦合放大电路,其信号源内阻为零。对于直流量,C1、C2开路,所以直流通路如图3.1.6(a)所示。对于交流信号,C1、C2相当于短路,直流电源VCC短路,因而输入电压ui加在三极管基极与发射极之间,基极电阻Rb并联在输入端;集电极电阻Rc和负载电阻RL并联在集电极与发射极之间,即并联在输出端。因此,交流通路如图3.1.6(b)所示。从直流通路可以看出,由于C1、C2的“隔直”作用,静态工作点与信号源内阻和负载电阻关。
图3.1.4直接耦合共射放大电路的直流通路和交流通路图3.1.5阻容耦合共射放大电路图3.1.6阻容耦合共射放大电路的直流通路和交流通路在分析放大电路时,应遵循“先静态,后动态”的原则,求解静态工作点时应利用直流通路,求解动态参数时应利用交流通路,两种通路切不可混淆。静态工作点合适,动态分析才有意义。而对于简单电路,不一定非要画出直流通路不可。
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