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出版者:机械工业

作者:陈晓平

出品人:

页数:373

译者:

出版时间:2007-1

价格:31.00元

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isbn号码:9787111202738

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《模拟电子技术基础：从晶体管到集成电路的设计与应用》 第一部分：半导体器件基础与特性分析 本书旨在为读者提供一个全面、深入的模拟电子技术学习路径，内容涵盖了从最基本的半导体物理概念到复杂集成电路（IC）的设计与应用。我们摒弃了纯粹的理论堆砌，而是聚焦于工程实践中的核心知识和方法论。 第一章：半导体材料与PN结理论 本章首先回顾了必要的固体物理基础，重点阐述了导体、半导体和绝缘体的主要区别，以及本征与杂质半导体的载流子行为。随后，深入分析了PN结的形成、能带图，以及在不同偏置条件下（零偏、正向偏置、反向偏置）的物理过程和伏安特性曲线。我们详细讨论了势垒电容、扩散电容的概念及其对高频响应的影响。此外，本章还引入了齐纳击穿和雪崩击穿的机理，为理解二极管的限幅和稳压应用奠定基础。 第二章：双极型晶体管（BJT）工作原理与小信号分析 本章是模拟电路学习的基石。我们系统地介绍了BJT的结构、载流子输运机制，并详细剖析了三种基本工作区（截止、放大、饱和）的判据与特征。重点放在了共射、共基、共集三种基本组态的输入输出特性分析上。为了进行精确的电路设计，我们引入了混合$pi$等效模型，并基于此模型，推导了晶体管作为放大器的基本参数，如输入电阻、输出电阻、电压放大倍数和电流放大倍数。本章特别强调了$r_e$（发射极微分电阻）法在快速分析中的应用，并结合实例演示了如何利用参数来评估放大器的性能指标。 第三章：场效应晶体管（FET）——JFET与MOSFET 本章转向研究电流控制型器件——场效应晶体管。首先介绍了结型场效应晶体管（JFET）的工作特性和跨导公式。随后，篇幅着重于金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），包括增强型和空乏型。我们详细解释了MOSFET的四个工作区，特别是其在饱和区的输出电阻特性。通过对比BJT和MOSFET的物理结构和电学特性，帮助读者理解它们在不同应用场景下的优缺点。本章的最后部分，将聚焦于MOSFET的亚阈区导电行为和阈值电压的工艺控制。 第二部分：放大电路的构建与性能优化 第四章：晶体管偏置技术与稳定偏置电路 放大器只有在正确的直流工作点（Q点）下才能正常工作，本章致力于解决偏置稳定性问题。我们分析了固定偏置、集电极反馈偏置、分压式偏置等典型电路的直流分析方法，并推导了这些电路的直流偏置点对晶体管$eta$值变化的敏感度（$ ext{S}$参数）。本章的核心内容是介绍如何设计具有高稳定性的偏置电路，特别是引入了发射极负反馈电阻以及更先进的稳压偏置技术。 第五章：单级和多级放大器分析 本章将理论与实践相结合，深入探讨单级BJT和MOSFET放大器的交流信号放大过程。我们详细分析了共射/共源放大器（高电压增益）、共集/共源跟随器（高输入阻抗、低输出阻抗）以及共基/共栅放大器的特性。随后，引入多级放大器的概念，如直接耦合、阻容耦合和变压器耦合的多级放大级联，并探讨了级联对整体带宽和增益的影响。 第六章：频率响应与带宽分析 任何实际放大器都存在频率限制，本章专注于分析放大器在低频、中频和高频段的响应特性。低频响应主要受耦合电容和旁路电容的影响；中频响应是理想化的增益区域；高频响应则受限于器件的内部结电容和米勒效应。我们详细讲解了波特图（Bode Plot）的绘制方法，并引入了3dB带宽、转折频率的概念。为解决高频滚降问题，本章提供了米勒补偿、高频补偿技术的基本原理和应用实例。 第三部分：反馈、运算放大器与特定应用电路 第七章：负反馈原理与稳定性 负反馈是提高放大器性能的关键技术。本章系统阐述了负反馈的四种基本组态（串联电压、并联电压、串联电流、并联电流），并推导了它们对增益、输入/输出阻抗、带宽及失真的影响。负反馈的首要前提是稳定性，因此本章用大量的篇幅讨论了频率补偿的必要性，引入了相频特性、相位裕度和增益裕度的概念，并通过波特图来判断电路是否会振荡。 第八章：理想与实际运算放大器（Op-Amp） 本章以理想运放为起点，探讨了其“虚短”、“虚地”原则在电路分析中的应用，并设计了反相放大器、同相放大器、加法器、减法器等基本电路。随后，我们将目光转向实际运放的局限性，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、开环增益和有限的转换速率（Slew Rate）。本章将重点分析如何利用反馈结构来消除或最小化这些非理想特性对电路性能的影响。 第九章：有源滤波器与波形发生器 本章将运放的应用扩展到信号调理领域。我们详细介绍了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等几种经典滤波器类型的设计准则，并重点讲解了如何利用有源元件（如运放和电阻电容）构建二阶有源滤波器（如Sallen-Key结构）。此外，本章还覆盖了应用广泛的波形发生电路，包括施密特触发器（用于方波生成）、积分器/微分器和经典的多谐振荡器（如555定时器应用）。 第十章：电源调节与稳压电路 可靠的供电是所有电子系统的基础。本章聚焦于将交流电转换为稳定直流电的过程。内容包括整流电路（半波、全波、桥式整流）的分析，滤波电路（电容和电感滤波）的设计，以及稳压电路。我们将详细分析线性稳压器（如LDO）的工作原理，并介绍开关模式电源（如Buck、Boost）的基本架构和其高效率的来源。本章的实践性很强，包含了对纹波抑制和负载调整率的计算与优化。 本书的特点在于理论推导与工程化设计紧密结合，每章后都附有大量的习题和设计案例，旨在培养读者分析复杂模拟电路的能力，并能独立完成从器件选择到电路实现的工程设计任务。

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这本《电路原理学习指导与习题全解》简直是为我们这些在电路海洋里挣扎的学生量身定做的救生圈！我记得我刚接触电路理论那会儿，感觉那些公式和概念就像天书一样，什么基尔霍夫定律、戴维南定理，听起来唬人得很，实际应用起来更是摸不着头脑。这本书的讲解方式非常贴合初学者的思维习惯，它没有一上来就抛出一大堆复杂的数学推导，而是先用非常形象的比喻来解释核心概念。比如，讲到电流和电压的关系时，作者会把它比作水流的速度和水压，这样一来，抽象的概念立刻就变得具象化了。而且，书中的例题设计得非常巧妙，从基础的串并联电阻计算，到后面复杂的交流电路分析，每一步的递进都显得那么自然。最让我印象深刻的是，它对每一个例题都进行了详尽的步骤分解，每一个步骤的依据和背后的原理都解释得清清楚楚，不像有些参考书，给个答案就算完事了，看完只能对着答案一头雾水。这本书的习题设计也很有挑战性，涵盖了各个知识点，让人在解题的过程中真正体会到知识的融会贯通，而不是死记硬背。对于准备考研或者想深入理解电路本质的同学来说，这本书无疑是必备的内功心法。

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说实话，市面上的“习题全解”很多都是挂羊头卖狗肉，要么就是答案照抄，要么就是解析极其简略，根本起不到“全解”的作用。但这本《电路原理学习指导与习题全解》完全颠覆了我的刻板印象。它的解题思路堪称教科书级别的示范。以那些涉及节点电压法和网孔电流法的题目为例，不同的解题方法往往会导致不同的计算路径，这本书会很细致地比较不同方法的适用性，并给出最简洁高效的解法。更难能可贵的是，它对那些涉及“陷阱”或“特殊情况”的题目进行了特别标注和深入探讨。比如，在分析含理想运算放大器的电路时，它不仅教你怎么套用“虚短”“虚断”的结论，还追溯了这些结论成立的前提条件，这对于我们建立严谨的工程思维至关重要。很多时候，我做完题后，都会回头翻阅它的解析，看看有没有更巧妙的解题角度。它提供的不仅是“怎么算对”，更是“为什么这么算最合适”，这种思维层面的提升，远比单纯做对几道题有价值得多。对于需要大量刷题来巩固知识的工科生来说，这本书的解析深度绝对是顶尖的。

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这本书的编排结构简直是为自学人士量身定制的优化方案。我是一个自制力不是特别强的学生，平时上课进度跟得紧，但课后复习总是抓不住重点。这本《电路原理学习指导与习题全解》的结构非常清晰，它将理论知识点与对应的练习题进行了紧密的联动。每一章的开头都有一个“核心知识回顾”的小板块，用提纲挈领的方式概括了本章最重要的公式和定理，这比直接去看厚厚的课本再来做题要高效得多。当你完成一组练习后，如果发现某个知识点掌握得不牢固，可以直接翻到前面对照复习，形成了一个非常流畅的学习闭环。我尤其赞赏它对“综合应用题”的处理。这些题往往需要融合好几章的知识，是区分优秀和平庸学生的分水岭。这本书中的综合题，每道题的背景设定都非常贴近实际工程应用，比如简单的电源适配器设计或滤波器初步分析，这极大地激发了我学习理论知识的内在动力，让我明白了这些枯燥的公式背后蕴含着解决实际问题的巨大能量。

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翻开这本书的瞬间，我就被它清晰的排版和丰富的图示吸引住了。很多教材为了追求简洁，牺牲了图文的清晰度，导致我们看图看半天也搞不明白元件之间的连接关系。而这本《电路原理学习指导与习题全解》在这方面做得极其出色。它的电路图都绘制得非常规范、美观，线条粗细适中，元件符号清晰可辨，即便是面对复杂的网络结构，也能一眼看出信号的流向和元件的连接方式。更重要的是，它在讲解概念时，总是能辅以恰当的示意图和波形图。例如，在讲解暂态响应时，书中的阶跃信号输入和对应输出波形的动态变化图解，比纯文字描述有效得多，让人对电容和电感储能放电的过程有了直观的认识。我特别喜欢它在“疑难点剖析”这部分的内容，它专门挑选了大家普遍容易混淆的概念进行对比分析，比如为什么在直流稳态下电容视为开路、电感视为短路，书里不仅给出了结论，还结合了阻抗的概念进行了深度解析，这种对细节的把控，体现了编者深厚的教学功底。这本书的价值绝不仅仅是一本习题集，更像是一位经验丰富的导师在你身边，随时指点迷津。

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作为一名即将步入职场的电子工程专业毕业生，我越来越意识到理论基础的扎实程度决定了未来职业发展的上限。这本《电路原理学习指导与习题全解》在知识的前沿性和深度上，也做得相当到位。它所涵盖的内容，不仅仅停留在基础的直流/交流稳态分析，更深入探讨了非正弦周期信号的傅里叶级数分析，以及二端口网络的基本参数。这些内容在许多基础教材中往往一笔带过，但在实际的系统设计中却是不可或缺的。书中有专门的章节详细讲解了如何利用拉普拉斯变换来求解各种复杂电路的暂态和稳态响应，并且展示了如何将时间域的微分方程转化为s域的代数方程，这对于理解控制理论和信号处理的基础至关重要。我甚至发现书中对一些前沿的“广义电路”概念也有所涉及，虽然篇幅不多，但足以拓展我们的视野。这本书的内容深度和广度，使其超越了一般的应试辅导书的范畴，它更像是一本帮助我们从学生思维向工程师思维转变的桥梁，为未来更复杂的专业课程学习打下了坚实的地基。

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