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电路与模拟电子技术基础

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标签: 模拟电路

模拟电路

电路

电路

该教材主要介绍电路与模拟电子技术基础课程的内容。全书共10章。每一章新增了一节“基于Multisim仿真的设计与讨论”的内容。电路部分中,除了第1章是仿真验证基本理论外,其他主要都是仿真应用电路,第2章为积分电路和微分电路,第3章有功率因数提高、频率特性、谐振电路与三相电路的仿真。模拟电路部分中,第4~7章都是从认识器件开始,在仿真软件中结合器件模型与电路了解运算放大器、二极管、三极管和场效应管的器件特性、用法,在此基础上仿真各种器件的应用电路,内容涵盖教材前面所学的所有知识。第8~10章中增加的仿真内容都是针对该章的学习内容进行仿真以加深理解,第8章是功率放大电路的仿真,第9章包括负反馈放大电路的仿真,第10章有正弦波振荡电路、非正弦波产生电路和有源滤波器的设计等仿真内容。

第1章  直流电路  1

1.1  电路及电路模型  1

1.2  电路变量  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  功率和能量  3

1.3  电阻元件  4

1.4  电压源与电流源  6

1.4.1  理想电压源  6

1.4.2  理想电流源  6

1.4.3  实际电源的两个电路模型  6

1.5  基尔霍夫定律  9

1.5.1  基尔霍夫电流定律(KCL)  9

1.5.2  基尔霍夫电压定律(KVL)  10

1.6  单口网络及等效  11

1.6.1  电阻的串并联及等效  11

1.6.2  理想电源的等效变换  13

1.6.3  实际电压源和实际电流源的等效  15

1.7  电位的概念与计算  16

1.8  支路电流分析法  17

1.9  节点分析法  19

1.10  叠加定理  21

1.11  等效电源定理  23

1.11.1  戴维南定理  23

1.11.2  诺顿定理  24

1.12  含受控源的电阻电路  26

1.12.1  受控电源  26

1.12.2  含受控源电阻电路的分析  27

1.13  基于Multisim仿真的设计与讨论  30

1.13.1  基尔霍夫定律的验证  30

1.13.2  叠加定理的验证  31

1.13.3  含受控源的电阻电路分析  32

1.13.4  设计仿真题目  34

习题1  35

第2章  一阶动态电路的暂态分析  41

2.1  电容元件与电感元件  41

2.1.1  电容元件及其性质  41

2.1.2  电感元件及其性质  43

2.2  换路定则及其初始条件  44

2.2.1  换路定则  44

2.2.2  初始条件确定  45

2.3  一阶电路零输入响应  46

2.4  一阶电路零状态响应  50

2.5  一阶电路完全响应  54

2.6  三要素法求一阶电路响应  55

2.7  基于Multisim仿真的设计与讨论  59

2.7.1  RC一阶动态电路的响应  59

2.7.2  微分电路  61

2.7.3  设计仿真题目  61

习题2  62

第3章  正弦稳态电路的分析  65

3.1  正弦交流电的基本概念  65

3.1.1  周期和频率  65

3.1.2  幅值和有效值  66

3.1.3  相位和相位差  66

3.2  正弦量的相量表示  68

3.3  基尔霍夫定律的相量表示  70

3.4  3种基本元件伏安关系的相量形式  71

3.4.1  电阻元件R  71

3.4.2  电感元件L  71

3.4.3  电容元件C  72

3.5  简单正弦交流电路  73

3.5.1  RLC串联交流电路  73

3.5.2  阻抗的串并联  75

3.6  正弦稳态电路分析  77

3.7  正弦稳态电路的功率  78

3.7.1  瞬时功率  78

3.7.2  有功功率及功率因数  79

3.7.3  无功功率和视在功率  80

3.8  交流电路的频率特性  82

3.8.1  滤波电路  83

3.8.2  串联谐振  86

3.8.3  并联谐振  88

3.9  三相电路  89

3.9.1  三相电源  89

3.9.2  负载星形连接的三相电路分析  91

3.9.3  负载三角形连接的三相电路分析  93

3.10  基于Multisim仿真的设计与讨论  94

3.10.1  3种基本元件的伏安关系  94

3.10.2  功率因数的提高  94

3.10.3  交流电路的频率特性  96

3.10.4  三相交流电路  98

3.10.5  设计仿真题目  101

习题3  101

第4章  模拟集成运算放大器及其应用  108

4.1  放大电路概述及其主要性能指标  108

4.1.1  放大电路概述  108

4.1.2  放大电路的方框图及其主要性能指标  108

4.2  模拟集成电路运算放大器  111

4.2.1  集成电路运算放大器的内部组成单元  111

4.2.2  差分放大电路的概念  111

4.2.3  集成运放的符号、模型及其电压传输特性  113

4.3  理想集成运算放大器  114

4.3.1  理想集成运算放大器的主要参数  114

4.3.2  理想运算放大器工作在线性区的特点  115

4.3.3  理想运算放大器工作在非线性区的特点  116

4.4  基本运算电路  116

4.4.1  比例运算电路  116

4.4.2  加减运算电路  119

4.4.3  积分和微分运算电路  123

4.5  电压比较器  125

4.5.1  简单电压比较器  125

4.5.2  迟滞电压比较器  127

4.6  基于Multisim仿真的设计与讨论  129

4.6.1  认识运算放大器  129

4.6.2  运算放大器的线性应用  131

4.6.3  运算放大器的非线性应用  133

4.6.4  设计仿真题目  135

习题4  136

第5章  半导体二极管及直流稳压电源  141

5.1  半导体二极管的外部特性  141

5.1.1  二极管的基本结构  141

5.1.2  二极管的伏安特性  142

5.1.3  二极管的主要参数  144

5.2  晶体二极管电路的分析方法  145

5.2.1  晶体二极管的模型  145

5.2.2  晶体二极管电路的分析方法  147

5.3  晶体二极管的应用及直流稳压电源  149

5.3.1  直流稳压电源的组成  149

5.3.2  小功率整流滤波电路  150

5.3.3  稳压管稳压电路  153

5.3.4  三端集成稳压器  155

5.4  半导体器件型号命名及方法(根据国家标准GB249-74)  158

5.5  基于Multisim仿真的设计与讨论  159

5.5.1  认识晶体二极管  159

5.5.2  二极管及稳压管应用电路  161

5.5.3  直流稳压电源  164

5.5.4  设计仿真  165

习题5  165

第6章  晶体三极管及其放大电路  170

6.1  晶体三极管的外部特性  170

6.1.1  晶体管的类型及符号  170

6.1.2  晶体管的电流分配与放大作用  171

6.1.3  晶体管的共射特性曲线  172

6.1.4  晶体管的主要参数  175

6.2  放大电路的组成和工作原理  176

6.2.1  基本共射极放大电路的组成  176

6.2.2  基本共射极放大电路的工作原理  178

6.3  放大电路的分析  178

6.3.1  直流通路与交流通路  179

6.3.2  静态分析  181

6.3.3  动态分析  182

6.3.4  图解法分析放大电路的非线性失真和动态范围  188

6.4  晶体管放大电路的三种接法  192

6.4.1  静态工作点稳定的共射极放大电路  192

6.4.2  共集电极放大电路  196

6.4.3  共基极放大电路  199

6.4.4  三种基本放大电路的性能比较  200

6.5  电流源电路  202

6.5.1  镜像电流源电路  202

6.5.2  比例式电流源电路  204

6.5.3  微电流源电路  204

6.5.4  电流源作有源负载  205

6.6  基于Multisim仿真的设计与讨论  205

6.6.1  认识晶体三极管  205

6.6.2  晶体三极管的应用  207

6.6.3  电流源电路  210

6.6.4  设计仿真题目  211

习题6  211

第7章  场效应管放大电路与放大电路的频率响应  219

7.1  场效应管的外部特性  219

7.1.1  增强型MOS管的外部特性  219

7.1.2  耗尽型MOS管的外部特性  222

7.1.3  JFET的外部特性  223

7.1.4  各种场效应管的特性比较  223

7.2  场效应管放大电路  225

7.2.1  场效应管放大电路的直流偏置及静态分析  225

7.2.2  场效应管的微变等效电路  228

7.2.3  共源极放大电路的动态分析  230

7.2.4  共漏极放大电路的动分析  231

7.3  放大电路的频率响应  234

7.3.1  晶体三极管的高频等效模型  235

7.3.2  单管共射极放大电路频率特性分析  238

7.3.3  场效应管的频率响应  244

7.3.4  多级放大电路的频率特性  246

7.4  基于Multisim仿真的设计与讨论  248

7.4.1  认识场效应管  248

7.4.2  场效应管的应用  249

7.4.3  放大电路频率响应  252

7.4.3  设计仿真题目  254

习题7  254

第8章  低频功率放大电路  260

8.1  功率放大电路概述  260

8.1.1  功率放大电路的特点  260

8.1.2  功率放大电路类型  261

8.2  互补对称功率放大电路  262

8.2.1  双电源互补对称电路的电路组成及工作原理  262

8.2.2  甲乙类双电源互补对称功率放大电路  262

8.2.3  双电源互补对称电路的分析计算  263

8.2.4  双电源互补对称电路中功放管的选择  264

8.2.5  单电源互补对称功率放大电路  265

8.2.6  平衡桥式功率放大电路  265

8.3  复合管在功率放大电路中的应用  266

8.3.1  复合管的接法及其β  266

8.3.2  复合管组成的互补对称功放电路  267

8.4  集成功率放大电路  267

8.4.1  通用功放芯片LM386  268

8.4.2  专用音频集成功放芯片TDA2030  270

8.5  基于Multisim仿真的设计与讨论  272

8.5.1  功率放大电路  272

8.5.2  设计仿真题目  274习题8  274

第9章  负反馈放大电路  277

9.1  反馈的基本概念与分类  277

9.1.1  反馈的基本概念  277

9.1.2  反馈的类型  278

9.1.3  交流负反馈的4种基本组态  281

9.2  负反馈放大电路的方框图及一般表达式  286

9.2.1  负反馈放大电路的一般表达式  286

9.2.2  4种组态负反馈放大电路的增益和反馈系数的表达式  287

9.3  负反馈对放大电路性能的影响  288

9.3.1  提高放大倍数的稳定性  289

9.3.2  减小非线性失真  289

9.3.3  展宽通频带  290

9.3.4  负反馈对输入、输出电阻的影响  291

9.4  深度负反馈放大电路的分析计算  292

9.4.1  深度负反馈条件  292

9.4.2  虚短和虚断概念的运用  292

9.5  基于Multisim仿真的设计与讨论  295

9.5.1  负反馈放大电路的仿真分析  295

9.5.2  设计仿真题目  297

习  题  9  297

第10章  信号产生与处理电路  301

10.1  正弦波振荡电路  301

10.1.1  正弦波振荡电路的振荡条件  301

10.1.2  RC文氏桥正弦波振荡电路  302

10.1.3  LC正弦波振荡器  304

10.1.4  石英晶体振荡器  309

10.2  非正弦波产生电路  312

10.2.1  方波发生器  312

10.2.2  三角波发生器  313

10.2.3  锯齿波发生器  315

10.3  有源滤波电路  316

10.3.1  有源低通滤波器  316

10.3.2  有源高通滤波器  318

10.3.3  有源带通滤波器  319

10.3.4  有源带阻滤波器  320

10.4  基于Multisim仿真的设计与讨论  321

10.4.1  正弦波振荡电路  321

10.4.2  非正弦波产生电路  323

10.4.3  有源滤波器  325

10.4.4  设计仿真题目  328

习  题  10  328

附录A  Multisim软件简介  332

A.1  Multisim的操作界面  332

A.2  利用Multisim验证戴维南定理  333

A.3  Multisim仿真共射极放大电路  338

附录B  本书常用文字符号说明  343

附录C  部分习题答案  347

第1章  347

第2章  348

第3章  348

第4章  349

第5章  350

第6章  351

第7章  352

第8章  353

第9章  353

第10章  354

参考文献  355

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