电路与模拟电子技术基础(第2版)

本书是在第1版使用的基础上，密切跟踪学科发展态势，充分考虑人工智能等专业相关课程的教学需求，并广泛听取多所院校用书师生的反馈意见，总结提高、修改增删而成的。
除继续保持第1版的特点外，在修订时，本着“必需”和“够用”的原则，制定了“精选内容，优化体系； 保证基础，体现先进； 突出应用，利于教学”的修订方针。特别注重进一步处理好教材内容“经典与现代”“理论与工程”“内容多与学时少”的关系，力求使第2版更具系统性、先进性和适用性。具体工作如下： 
(1) 增加了绪论，使读者更为清晰地了解课程所涵盖的电路理论以及电子科学技术的发展脉络。
(2) 削弱基本放大电路的知识内容，将5．5节、5．7．3节和5．7．4节标记为选讲内容。
(3) 进一步突出集成电路，如在第5章中增加5．6．5节内容，介绍集成功率放大器的相关知识。
(4) 加强反馈理论与技术，将第7章的标题更改为“负反馈及其稳定性”，同时增加7．6节内容，介绍负反馈放大电路的稳定性问题。
(5) 弱化与非电专业相关性较小的电路知识，将有源滤波电路(8．2节)的内容标记为选讲内容。
(6) 以Multisim 14为例，重新修订附录A的内容，介绍Multisim 14的新增仿真功能。
(7) 除提供全部章节的课件外，针对课程的重点和难点内容，制作了27个微课视频，第2版以新形态教材呈现。
书中标记为“※”的内容可供使用本书的师生灵活选用。
本书由杨凌任主编，高晖、张同锋和杜娟任副主编。本书的出版获得兰州大学教材建设基金资助，作者在此深表感谢。
由于作者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请读者批评和指正。

作者2022年6月

本书较为精练地整合了“ 电路理论” 和“ 模拟电子技术” 两门课程, 主要内容 包括:绪论、 直流电路、正 弦交流电路、 常用半导体器件、 放大电路基础、 集成运算放大器、 负反 馈及其稳定性、 集成运 算放大器的 应 用、 直流稳压电源、 在系统可编程模拟器件及其开发平台。 本书在内容选取上本着“ 电路” 为“ 模拟电子技术” 服务的原则, 兼顾深度和广度, 力求具有较宽的覆盖 面并保证合理的深度;注重基础理论的同时兼顾技术的先进性;体系结构新颖, 文字简练流畅;例题和习 题富有思考性和启发性, 并在书后附有部分习题参考答案。 本书适合作为高等学校计算机科学与技术、 人工智能、 机械电子工程等专业的“ 电路与模拟电子技术” “ 模拟电子技术基础” 等课程的教材, 也适合作为高等职业院校电子类专业相关课程的参考教材。

本书较为精练地整合了“ 电路理论” 和“ 模拟电子技术” 两门课程, 主要内容 包括:绪论、 直流电路、正 弦交流电路、 常用半导体器件、 放大电路基础、 集成运算放大器、 负反 馈及其稳定性、 集成运 算放大器的 应 用、 直流稳压电源、 在系统可编程模拟器件及其开发平台。 本书在内容选取上本着“ 电路” 为“ 模拟电子技术” 服务的原则, 兼顾深度和广度, 力求具有较宽的覆盖 面并保证合理的深度;注重基础理论的同时兼顾技术的先进性;体系结构新颖, 文字简练流畅;例题和习 题富有思考性和启发性, 并在书后附有部分习题参考答案。 本书适合作为高等学校计算机科学与技术、 人工智能、 机械电子工程等专业的“ 电路与模拟电子技术” “ 模拟电子技术基础” 等课程的教材, 也适合作为高等职业院校电子类专业相关课程的参考教材。

杨凌：兰州大学信息科学与工程学院副教授、硕士生导师，高等学校电子信息类专业教学指导委员会协作委员，兰州大学信息科学与工程学院教学指导委员会副主任。学位与研究生教育发展中心评议专家，陕西省科技计划评审专家，甘肃省科技评价及奖励评审专家，兰州大学“?政基金”项目指导教师。长期从事通信与信息系统、信号与信息处理、非线性电路等领域的教学和研究工作。讲授研究生课程“机器学习”，本科生课程“电路分析”“模拟电子线路”“数字电路与逻辑设计”“自动控制原理”等，其中“模拟电子线路”课程获批省级一流本科课程。发表学术论文60余篇，主持或参与国家及省部级科研项目10余项，出版教材3部，获教学成果奖4项。

第1章绪论

1.1电路理论概述

1.1.1历史的回顾

1.1.2电路分析方法

1.2电子科学技术发展简史

1.3电信号与电子系统

1.3.1电信号

1.3.2电子系统

1.4模拟电路和数字电路

思考题与习题

第2章直流电路

2.1电路的基本概念

2.1.1电路的组成

2.1.2实际电路和电路模型

2.1.3电路中的基本物理量及参考方向

2.2电路的基本定律

2.2.1欧姆定律

2.2.2基尔霍夫定律

2.3电源的工作状态

2.3.1带载工作状态

2.3.2开路(空载)状态

2.3.3短路状态

2.4受控源

2.5电路中电位的计算

2.6复杂电路的基本分析方法

2.6.1叠加原理

2.6.2等效电源定理

2.6.3含受控源电阻电路的分析

※2.6.4非线性电阻电路的分析

思考题与习题

第3章正弦交流电路

3.1交流电的基本概念

3.1.1正弦交流电的三要素

3.1.2正弦交流电的相位差

3.1.3正弦交流电的有效值

3.2正弦量的相量表示方法

3.2.1用旋转相量表示正弦量

3.2.2相量图

3.2.3正弦交流电路的相量分析方法

3.3交流电路中的基本元件

3.3.1电阻元件

3.3.2电感元件

3.3.3电容元件

3.4单一参数的正弦交流电路

3.4.1纯电阻电路

3.4.2纯电感电路

3.4.3纯电容电路

3.5RLC串联电路

3.6正弦交流电路中的谐振

3.6.1串联电路的谐振

3.6.2并联电路的谐振

※3.7三相交流电路

3.7.1三相交流电源

3.7.2三相负载的连接

3.7.3三相电路的功率

思考题与习题

第4章常用半导体器件

4.1半导体基础知识

4.1.1本征半导体

4.1.2杂质半导体

4.1.3PN结的形成及特性

4.2晶体二极管

4.2.1二极管的分类、结构和符号

4.2.2二极管的特性和主要参数

4.2.3几种特殊的二极管

4.3晶体三极管

4.3.1三极管的分类、结构和符号

4.3.2三极管的电流分配与放大作用

4.3.3三极管的特性曲线和工作状态

4.3.4三极管的主要参数

4.3.5三极管的温度特性

4.4场效应管

4.4.1场效应管的分类、结构、符号和特性曲线

4.4.2场效应管的主要参数

4.4.3场效应管与三极管的比较

4.5用Multisim分析晶体管的特性

思考题与习题

第5章放大电路基础

5.1放大电路概述

5.1.1放大的概念

5.1.2放大电路的主要性能指标

5.2放大电路的构成原则和工作原理

5.2.1放大电路的构成原则

5.2.2放大电路的工作原理

5.3三种基本的三极管放大电路

5.3.1分压偏置Q点稳定电路

5.3.2三种基本的三极管放大电路

5.4场效应管放大电路

5.4.1场效应管的微变等效电路

5.4.2三种基本的场效应管放大电路

※5.5多级放大电路

5.5.1多级放大电路的组成

5.5.2多级放大电路的级间耦合方式

5.5.3多级放大电路的分析计算

5.6低频功率放大电路

5.6.1功率放大电路的特点和分类

5.6.2乙类互补对称功率放大电路

5.6.3甲乙类互补对称功率放大电路

5.6.4功放管的散热问题

※5.6.5集成功率放大器

5.7放大电路的频率响应

5.7.1频率响应的一般概念

5.7.2三极管的频率特性参数及其混合π形等效电路

※5.7.3单管放大电路的频率响应

※5.7.4多级放大电路的频率响应

5.8用Multisim分析放大电路

思考题与习题

第6章集成运算放大器

6.1集成运算放大器的组成

6.2电流源电路

6.2.1常用的电流源电路

6.2.2电流源电路作为有源负载

6.3差动放大电路

6.3.1直接耦合放大电路的主要问题

6.3.2差动放大电路的组成

6.3.3差动放大电路的工作原理

6.3.4差动放大电路的分析

6.3.5恒流源差动放大电路

6.4集成运算放大器

6.4.1集成运算放大器的结构、符号及封装形式

6.4.2集成运算放大器的主要参数

6.4.3理想运算放大器的概念及其特点

6.4.4集成运算放大器的使用注意事项

6.5用Multisim分析差动放大电路

思考题与习题

第7章负反馈及其稳定性

7.1反馈的基本概念及反馈放大电路的一般框图

7.1.1反馈的基本概念

7.1.2反馈放大电路的一般框图

7.2反馈的分类及判别方法

7.3负反馈放大电路的一般表达式及四种基本组态

7.3.1负反馈放大电路的一般表达式

7.3.2负反馈放大电路的四种组态

7.4负反馈对放大电路性能的影响

7.4.1提高增益的稳定性

7.4.2减小非线性失真

7.4.3扩展通频带

7.4.4改变输入电阻和输出电阻

7.5深度负反馈放大电路的近似估算

7.6负反馈放大电路的稳定性

7.6.1稳定工作条件

7.6.2稳定裕量

7.6.3稳定性分析

7.6.4相位补偿技术

7.7用Multisim分析负反馈放大电路

思考题与习题

第8章集成运算放大器的应用

8.1基本的信号运算电路

8.1.1比例运算电路

8.1.2求和运算电路

8.1.3积分和微分运算电路

8.1.4对数和指数运算电路

8.1.5乘法和除法运算电路

8.1.6电压电流(V/I)和电流电压(I/V)变换电路

※8.2有源滤波电路

8.2.1有源滤波器的分类

8.2.2有源低通滤波器

8.2.3有源高通滤波器

8.2.4带通滤波器

8.2.5带阻滤波器

8.3电压比较器

8.3.1单限电压比较器

8.3.2滞回电压比较器

8.3.3窗口电压比较器

8.4波形产生电路

8.4.1正弦波产生电路

8.4.2非正弦波产生电路

8.5用Multisim分析集成运放的应用电路

思考题与习题

第9章直流稳压电源

9.1直流稳压电源的组成

9.2单相桥式整流电路

9.2.1电路组成及工作原理

9.2.2整流二极管的选择

9.3滤波电路

9.3.1电容滤波电路

9.3.2电感滤波电路

9.3.3复式滤波电路

9.4稳压电路

9.4.1硅稳压管稳压电路

9.4.2串联反馈式稳压电路

9.4.3线性集成稳压电路

※9.4.4开关型稳压电路

9.5用Multisim分析直流电源电路

思考题与习题

※第10章在系统可编程模拟器件及其开发平台

10.1引言

10.2主要ispPAC器件的特性及应用

10.2.1ispPAC10

10.2.2ispPAC20

10.2.3ispPAC30

10.2.4ispPAC80/81

10.3PACDesigner软件及开发实例

10.3.1PACDesigner的基本用法

10.3.2设计实例

思考题与习题

附录A电路仿真软件——Multisim软件简介

A.1Multisim集成环境

A.2元器件及虚拟仪器

A.3Multisim仿真功能简介

A.4其他功能

附录B部分习题参考答案

参考文献

本书较为精练地整合了“ 电路理论” 和“ 模拟电子技术” 两门课程, 主要内容 包括:绪论、 直流电路、正 弦交流电路、 常用半导体器件、 放大电路基础、 集成运算放大器、 负反 馈及其稳定性、 集成运 算放大器的 应 用、 直流稳压电源、 在系统可编程模拟器件及其开发平台。 本书在内容选取上本着“ 电路” 为“ 模拟电子技术” 服务的原则, 兼顾深度和广度, 力求具有较宽的覆盖 面并保证合理的深度;注重基础理论的同时兼顾技术的先进性;体系结构新颖, 文字简练流畅;例题和习 题富有思考性和启发性, 并在书后附有部分习题参考答案。 本书适合作为高等学校计算机科学与技术、 人工智能、 机械电子工程等专业的“ 电路与模拟电子技术” “ 模拟电子技术基础” 等课程的教材, 也适合作为高等职业院校电子类专业相关课程的参考教材。

杨凌：兰州大学信息科学与工程学院副教授、硕士生导师，高等学校电子信息类专业教学指导委员会协作委员，兰州大学信息科学与工程学院教学指导委员会副主任。学位与研究生教育发展中心评议专家，陕西省科技计划评审专家，甘肃省科技评价及奖励评审专家，兰州大学“?政基金”项目指导教师。长期从事通信与信息系统、信号与信息处理、非线性电路等领域的教学和研究工作。讲授研究生课程“机器学习”，本科生课程“电路分析”“模拟电子线路”“数字电路与逻辑设计”“自动控制原理”等，其中“模拟电子线路”课程获批省级一流本科课程。发表学术论文60余篇，主持或参与国家及省部级科研项目10余项，出版教材3部，获教学成果奖4项。