模拟电子技术基础

山东大学控制科学与工程学院的电子学教研室成立于20世纪80年代，经过几代人的传承与革新，形成了深厚的文化积淀和昂然正气。伴随着学校与学院的发展，电子技术教学团队始终深耕教学，追求卓越，在一流课程建设、一流教材编写、教改课题研究、教学方法实践等方面均取得了诸多成效和荣誉。本书体现了教学团队长期积累的教学成果。

本书依据 高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会修订的“模拟电子技术基础”课程教学基本要求，在团队前任课程负责人王济浩教授编著《模拟电子技术基础》的基础上，结合二十多年积累的教学实践经验，融合先进教学模式，吸收最新教学成果，提炼经典内容与方法，并根据当前信息化教学新态势和多年来的教学创新举措，制作了动画、视频等形式多样的配套网络教学资源，从而形成了新形态教材。本书具有以下特点： 

首先，本书定位于“专业基础课程”，体现“强基固本”。本书内容遵循器件出现的先后过程和电子技术发展的历程，逻辑严谨，条理清晰，易学易懂，并经过多年教学实践检验。在章节内容安排上力求做到衔接紧密，由浅入深，层层铺垫，循序渐进。每章内容自成一体又前后紧密联系，形成了完备、系统、科学的体系结构，实用性更强。

其次，本书采用知识点模块化编写思路，坚持“剖析经典，突出重点，循序渐进，学以致用”的原则，从理论基础到应用举例，从分立元器件到集成电路，从简单电路到复杂大规模电路，逐步揭示模拟电子技术核心知识点，并适当引入系统性概念，体现以分立元器件为基础、以集成电路为重点的原则。

最后，编者团队制作了相应的教学课件，针对重、难点设计和制作动画、视频资源，在中国大学MOOC平台建设线上课程，积极实践线上线下混合式教学模式，不断提升数字化教学水平和教学效果。读者可以结合本书的线上资源及配套的《模拟电子技术基础学习指导与习题解答》自行深入学习。

本书可作为高等学校自动化类、电气类、电子信息类、计算机类、仪器仪表类、机电工程类等电类相关专业的教科书，适用于理论授课学时为48~64学时，具体讲授时，教师可以根据各专业的培养需求，对书中内容进行适当取舍。本书及相关资源适用于线上线下混合式教学，建议线下授课不低于32学时，线上学习不低于16学时。

本书共9章，山东大学臧利林组织了本次教材编写工作，并担任主编，负责全书的策划和统稿，编写了第1~5章，徐向华编写了第6章和第7章，刘春生和臧利林共同编写了第8章和第9章，魏爱荣对全书内容进行了认真审阅，并提出了宝贵的修订意见。

在本书编写过程中，编者参阅了大量的著作、期刊、动画、视频等资料，在此谨向这些文献的作者致以诚挚的谢意。教材的编写出版获得了山东大学本科生院、控制科学与工程学院和清华大学出版社的大力支持和帮助，在此一并表示衷心的感谢。

团队前任同事王济浩、高宁为课程建设付出了艰辛努力和大量心血，本书部分内容延续了系列教材的风格，保留了精华，在此向他们表示崇高敬意和特别感谢。

由于编者水平有限，书中难免存在纰漏或不当之处，敬请广大读者批评指正。读者反馈发现的问题或索取相关资料，可以发信至tupwenyi@163.com。

编者
2023年8月于山东大学

本书融合编者多年的教学经验，吸收**的教学研究成果，优化课程内容结构，注重系统性和实用性，并结合信息化教学新模式、新形态教学资源编写而成。本书主要讲述模拟电子技术理论及其应用，深度剖析原理和方法，并提供大量动画、视频及扩展学习文档作为教学配套资料，方便教师开展线上线下混合式教学。 本书共９章，主要包括半导体器件、基本放大电路、放大电路的频率响应、功率放大电路、集成运算放大器、反馈放大电路、信号运算与处理电路、波形产生与变换电路、直流稳压电源。本书逻辑严谨，内容循序渐进，系统性强，物理概念清晰，要点论述透彻，便于自学，读者可结合本书的配套学习指南与习题解答进行全面、深入学习。 本书可作为高等学校自动化类、电气类、电子信息类、计算机类、仪器仪表类、机电工程类等专业的教科书，也可供其他相关理工科专业选用，并可供有需要的工程技术人员和社会读者阅读。

臧利林，山东大学副教授、硕士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“医学电子学”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文近20篇，主持国家级一流课程——数字电子技术基础，先后获得山东省教学创新大赛二等奖、山东大学教学优秀奖、山东大学课程思政教学名师等荣誉称号，出版教材2部。
徐向华，山东大学讲师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”、“电子技术基础课程设计”等课程，发表核心期刊论文10余篇，参与国家级一流课程和省级一流课程各1项，参与编写教材3部。
魏爱荣，山东大学教授、博士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文40余篇，参与国家级一流课程——数字电子技术基础。
刘春生，山东大学副研究员、硕士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文30余篇，先后获得山东省教学创新大赛二等奖、山东大学课程思政教学名师等荣誉称号。

大纲 PPT课件

绪论

第1章半导体器件

1．1半导体基础知识

1．1．1本征半导体

1．1．2杂质半导体

1．1．3PN结的形成及其单向导电性

1．1．4PN结的伏安特性

1．1．5PN结的反向击穿

1．1．6PN结的电容效应

1．2半导体二极管

1．2．1半导体二极管的结构与分类

1．2．2二极管的伏安特性

1．2．3二极管的主要参数

1．2．4二极管的模型

1．2．5二极管的应用

1．2．6特殊二极管

1．3半导体三极管

1．3．1BJT的结构及分类

1．3．2BJT的工作原理

1．3．3BJT的特性曲线

1．3．4BJT的主要参数

1．3．5BJT的直流模型

1．4场效应晶体管

1．4．1结型场效应管

1．4．2绝缘栅型场效应管 

1．4．3场效应管的主要参数

1．4．4场效应管的直流模型

小结

习题

第2章基本放大电路

2．1放大电路的基本概念与主要性能指标

2．1．1放大电路的基本概念

2．1．2放大电路的性能指标

2．2基本共射放大电路的工作原理

2．2．1放大电路实现放大的条件

2．2．2基本共射放大电路的结构及各元件的作用

2．2．3基本共射放大电路的工作原理

2．3放大电路的分析方法

2．3．1静态分析方法

2．3．2动态分析——图解法

2．3．3动态分析——微变等效电路法

2．4静态工作点稳定的共射放大电路

2．4．1温度对静态工作点的影响

2．4．2稳定静态工作点的措施

2．4．3静态工作点稳定的共射放大电路分析

2．5共集与共基放大电路及电流源电路

2．5．1基本共集放大电路

2．5．2基本共基放大电路

2．5．3三种BJT基本放大电路比较

2．5．4BJT电流源电路

2．6场效应管基本放大电路

2．6．1场效应管基本放大电路的静态分析

2．6．2场效应管的低频小信号等效模型

2．6．3场效应管基本放大电路的动态分析

2．7多级放大电路

2．7．1多级放大电路的耦合方式

2．7．2多级放大电路的分析方法

小结

习题

第3章放大电路的频率响应

3．1概述

3．1．1频率响应

3．1．2放大电路频率响应的分析方法

3．1．3波特图

3．2BJT放大电路的频率响应

3．2．1无源RC网络的频率响应

3．2．2BJT的高频等效模型

3．2．3共射放大电路的频率响应

3．3场效应管放大电路的频率响应

3．3．1场效应管的高频等效模型

3．3．2共源放大电路的频率响应

3．3．3放大电路的增益带宽积

3．4多级放大电路的频率响应

小结

习题

第4章功率放大电路

4．1概述

4．1．1功率放大电路的特点及分类

4．1．2甲类功率放大电路

4．2乙类功率放大电路

4．2．1工作原理

4．2．2主要指标计算

4．2．3BJT的选择

4．3甲乙类功率放大电路

4．3．1甲乙类功率放大电路

4．3．2带前置放大级的功率放大电路

4．3．3使用复合管的功率放大电路

4．3．4单电源功率放大电路

4．3．5变压器耦合推挽功率放大电路

4．3．6桥式推挽功率放大电路

4．4集成功率放大器

小结

习题

第5章集成运算放大器

5．1概述

5．1．1集成电路的特点

5．1．2直接耦合放大电路的零点漂移

5．1．3集成运放的基本结构

5．2差动放大电路

5．2．1差动放大电路的工作原理

5．2．2差动放大电路的四种接法

5．2．3差动放大电路的改进

5．3集成运放中的单元电路

5．3．1电流源电路

5．3．2差动输入级电路

5．3．3输出级电路

5．4集成运放

5．4．1通用型集成运放

5．4．2场效应管集成运放

5．4．3集成运放的主要参数

5．4．4特殊类型的集成运放

5．5集成运放的模型

5．5．1集成运放的低频等效电路

5．5．2集成运放的电压传输特性

5．5．3理想集成运放模型

小结

习题

第6章反馈放大电路

6．1反馈的基本概念与反馈类型的判断

6．1．1反馈的基本概念

6．1．2反馈类型及其判断方法

6．2负反馈放大电路的四种类型

6．2．1电压串联负反馈

6．2．2电压并联负反馈

6．2．3电流并联负反馈

6．2．4电流串联负反馈

6．3负反馈放大电路的表示

6．3．1负反馈放大电路的一般表达式

6．3．2关于反馈深度的讨论

6．4负反馈对放大电路性能的影响

6．4．1提高放大倍数的稳定性

6．4．2改善放大电路的非线性失真

6．4．3扩展放大电路的通频带

6．4．4负反馈对输入电阻和输出电阻的影响

6．4．5放大电路中引入负反馈的原则

6．5负反馈放大电路的计算

6．5．1估算的依据

6．5．2深度负反馈放大电路的近似估算

6．6负反馈放大电路的自激振荡及消除方法

6．6．1负反馈放大电路产生自激振荡的条件

6．6．2负反馈放大电路的稳定性

6．6．3自激振荡的消除方法

小结

习题

第7章信号运算与处理电路

7．1比例电路

7．1．1集成运放的两个工作区域

7．1．2反相比例电路

7．1．3同相比例电路

7．2基本运算电路

7．2．1加法运算电路

7．2．2减法运算电路

7．2．3积分和微分运算电路

7．3对数和反对数运算电路

7．3．1对数运算电路

7．3．2反对数运算电路

7．4模拟乘法器

7．4．1对数乘法器

7．4．2变跨导型模拟乘法器

7．4．3双平衡模拟乘法器

7．4．4模拟乘法器的应用

7．5有源滤波器

7．5．1低通有源滤波器

7．5．2高通有源滤波器

7．5．3带通有源滤波器

7．5．4带阻有源滤波器

小结

习题

第8章波形产生与变换电路

8．1正弦波振荡器的基本原理

8．1．1产生正弦波自激振荡的条件

8．1．2正弦波振荡器的组成

8．1．3正弦波振荡电路的分析方法

8．2RC正弦波振荡电路

8．2．1RC串并联网络的选频特性

8．2．2RC桥式振荡电路的工作原理

8．2．3RC移相式振荡电路

8．3LC正弦波振荡电路

8．3．1LC并联谐振回路的选频特性

8．3．2变压器反馈式LC振荡电路

8．3．3三点式LC振荡电路

8．4石英晶体振荡电路

8．4．1石英晶体的基本特性

8．4．2石英晶体振荡电路

8．5电压比较器

8．5．1单门限比较器

8．5．2迟滞比较器

8.5.3窗口比较器

8．5．4集成电压比较器

8．6非正弦波形产生电路

8．6．1方波发生器

8．6．2三角波及锯齿波发生器

小结

习题

第9章直流稳压电源

9．1整流与滤波电路

9．1．1单相整流电路

9．1．2滤波电路

9．2串联型稳压电路

9．2．1稳压电路的性能指标

9．2．2串联型稳压电路的工作原理

9．2．3高精度基准电压源

9．3集成三端稳压器

9．3．1固定式集成三端稳压器

9．3．2可调式集成三端稳压器

9．4开关型稳压电路

9．4．1串联开关型稳压电路的工作原理

9．4．2并联开关型稳压电路的工作原理

9．4．3集成开关电源

小结

习题

参考文献

本书融合编者多年的教学经验，吸收**的教学研究成果，优化课程内容结构，注重系统性和实用性，并结合信息化教学新模式、新形态教学资源编写而成。本书主要讲述模拟电子技术理论及其应用，深度剖析原理和方法，并提供大量动画、视频及扩展学习文档作为教学配套资料，方便教师开展线上线下混合式教学。 本书共９章，主要包括半导体器件、基本放大电路、放大电路的频率响应、功率放大电路、集成运算放大器、反馈放大电路、信号运算与处理电路、波形产生与变换电路、直流稳压电源。本书逻辑严谨，内容循序渐进，系统性强，物理概念清晰，要点论述透彻，便于自学，读者可结合本书的配套学习指南与习题解答进行全面、深入学习。 本书可作为高等学校自动化类、电气类、电子信息类、计算机类、仪器仪表类、机电工程类等专业的教科书，也可供其他相关理工科专业选用，并可供有需要的工程技术人员和社会读者阅读。

臧利林，山东大学副教授、硕士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“医学电子学”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文近20篇，主持国家级一流课程——数字电子技术基础，先后获得山东省教学创新大赛二等奖、山东大学教学优秀奖、山东大学课程思政教学名师等荣誉称号，出版教材2部。
徐向华，山东大学讲师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”、“电子技术基础课程设计”等课程，发表核心期刊论文10余篇，参与国家级一流课程和省级一流课程各1项，参与编写教材3部。
魏爱荣，山东大学教授、博士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文40余篇，参与国家级一流课程——数字电子技术基础。
刘春生，山东大学副研究员、硕士生导师，长期从事数字电子技术与模拟电子技术的教学和科研工作，讲授“数字电子技术基础”“模拟电子技术基础”“电子技术基础课程设计”等课程，发表SCI、EI等核心期刊论文30余篇，先后获得山东省教学创新大赛二等奖、山东大学课程思政教学名师等荣誉称号。