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模拟电路分析与设计(第3版)

入选教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材!配套视频课程与教学课件,面向专业认证的理论性与工程性并重的电子信息类新工科教材!

作者:王骥、宋方、林景东、巫钊
丛书名:高等学校电子信息类专业系列教材
定价:89
印次:3-6
ISBN:9787302552918
出版日期:2020.09.01
印刷日期:2024.08.12

拟电路分析与设计基础是一门研究对仿真信号进行处理的硬件电路理论学科。它以半导体二、三极管和集成电路为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。通过本课程学习,使您能初步掌握模拟电子技术分析与设计方法。了解模拟电子技术的新发展,新技术。本课程的教学特点归纳为:内容安排按“先器件后电路、先小信号后大信号、先直流后交流、先基础后应用”的原则进行安排。

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前言 2020年,注定是不平凡的一年。新年伊始,突如其来的“新型冠状病毒”疫情席卷全球,在这次全民紧急行动战役中,以5G、人工智能、虚拟现实等为代表的前沿性电子信息技术(Electronic Information Technology,EIT)催生下的智能化呼吸机、监护仪、制氧机、负压救护车等医疗设备都在危重病人抢救及抑制病毒扩散方面发挥了重大作用。若干年后,人们仍可能会惊讶于在没有对抗“新型冠状病毒”的医学技术危机时刻,是信息技术挽救了世界。而开发这些挽救人类的EIT设备,所依赖的最基本的技术就是本书介绍的模拟电子技术。 人类发展史上的科技革命,无不带来生产效率的提升和生活方式的改变,从而极大地推动了人类文明的进程。随着电子信息科技的不断进步,当今社会已进入“物联网+”与“人工智能+”时代。可以说,新工科特色的EIT已然拉开了认知计算时代的大幕。而“硬件搭台软件唱戏”是这两种技术产品的核心设计理念,硬件平台的设计离不开模拟电子技术——模拟电子技术是这个时代的启蒙科技。 本书作者基于课程思政的育人大格局下以培养学生自主学习能力、实践能力、创新能力及立德树人为编著目标,在内容安排上凸显“理论知识脉络清晰,工程与科学思维并重,创新设计理念突出”的特色。本书结合中国工程教育专业认证标准,学习目标建议如下: 1. 素质目标 思政目标是立德树人,培养学生严谨求实、团队协作、民族自豪感与自信心等综合素质。中国制造成就中国道路,中国智造蕴含中国智慧。要培养“中国制造2025”急需的“新工科”人才,首先要引领广大学生对中国智慧和中国道路真听、真懂、真信,只有对中国道路有充分信心,对中国制造业转型发展有准确把握,才能将中国智慧转化为鼓舞自己立足行业主动进步的不竭动力。 2. 知识目标 掌握半导体器件(二极管、三极管与集成电路)及其基本电路工作原理、基本分析方法(小信号模型、负反馈)等基础知识; 系统地掌握模拟电子电路的基本器件的基本结构、工作原理、计算方法等。 3. 能力目标 (1) 会定性和定量分析二极管、三极管(MOSFET和BJT)基本工程应用电路,以及由运算放大器构成的各种线性和非线性应用电路。 (2) 会选用合适的三极管设计简单的三极管电路,会选用合适的运算放大器设计满足需要的放大电路(同相、反相、仪用等)、基本运算电路(求差、求和、积分、微分等)和信号变换电路(V/V、V/I、I/V、I/I等)。 (3) 理论与实践相结合,能分析一般电子电路的工作原理,具备一定的电子器件的选择能力及电子电路设计能力。 (4) 能够针对工程需要,运用放大电路基本知识和单元电路,选择合适的半导体模拟器件,设计具有特定功能的模拟电路(滤波器、比较器、振荡器、直流稳压电源等)。 (5) 能初步分析和解决放大器失真、自激振荡、精度、噪声等相关复杂工程问题。 本书的特色如下: (1) 立体性: 本书将模拟电路基本概念、基础理论与基本方法完美融合。注重经典知识,突出数学逻辑思维,引导创新设计方法。 (2) 工程性: 实际工程需要证明其可行性,故本书强调定性分析;实际工程在满足基本性能指标时容许一定误差,因此本书定量分析通常为“估算”; 在近似分析过程中抓主要矛盾,即“合理”性原则; 突出软件工具,将EDA软件辅助应用于电子电路的分析、设计方法。 (3) 科技思政: 坚持立德树人教育理念,将课程思政思想融入理论知识体系中。每章均有将教学内容进行升华的科技前沿知识,用科技思政方法贯彻唯物辩证的科学思维。 需要说明的是,本书中的电路仿真采用了Multisim与PSpice软件,这两款软件中的电子元器件符号为美国标准符号。 经受2020年的风雨,无论是疫情的洗礼还是课程思政的要求,《模拟电路分析与设计》(第3版)如期完成修订。本书第1~4章由林景东修订,第5~8章由宋方修订,第9~11章由王骥修订,第12章与附录部分由巫钊修订,王骥负责本书最后的统稿工作。虽然我们怀着对信息科学的敬仰之情虔诚地工作,但由于能力所限,难免有疏漏之处,特别是本书的课程思政与工程教育专业认证思想都是萌芽阶段,希望这次修订能起到推动作用,促成这两项事业日益繁荣。 编者2020年4月

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  • 王骥,电子与通信技术教授,中国电子学会高级会员,广东省电子信息类教指委委员,全国电子设计大赛广东省赛区评审专家。计算机科学与技术硕士生导师,信息与通信工程一级学科带头人,农业工程与信息化硕士点负责人,广东省科技厅重大与基础类科技项目评审专家;国内权威期刊《传感技术学报》、《中山大学学报》,国际SCI收录期刊《Sensors》、《IEEE SENSORS JOURNAL》等审稿专家。
  • 拟电路分析与设计基础是一门研究对仿真信号进行处理的硬件电路理论学科。它以半导体二、三极管和集成电路为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。通过本课程学习,使您能初步掌握模拟电子技术分析与设计方法。了解模拟电子技术的新发展,新技术。本课程的教学特点归纳为:内容安排按“先器件后电路、先小信号后大信号、先直流后交流、先基础后应用”的原则进行安排。
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  • 目录

    第1章半导体基础知识

    科技前沿——PN结在太阳能电池技术领域的应用

    1.1电子信息系统

    1.1.1电信号

    1.1.2模拟信号的概念

    1.1.3电子信息系统组成

    1.2半导体的基础知识

    1.2.1半导体材料分类

    1.2.2本征半导体

    1.2.3杂质半导体

    1.3PN结

    1.3.1PN结形成过程

    1.3.2PN结及其特性

    1.3.3PN结的电容效应

    1.3.4PN结的击穿特性

    1.3.5PN结的应用

    1.4太阳能发电系统简介

    本章小结

    习题

    第2章半导体晶体管及其基本电路

    科技前沿——三维晶体三极管制造技术延伸摩尔定律

    2.1半导体二极管

    2.1.1半导体二极管的结构和类型

    2.1.2半导体二极管的伏安特性

    2.1.3温度对二极管伏安特性的影响

    2.1.4半导体二极管的主要参数与型号

    2.1.5二极管电路的分析方法

    2.1.6半导体二极管的应用

    2.1.7特殊二极管

    2.2晶体三极管及其基本放大电路

    2.2.1晶体三极管的结构、类型与三种连接方式

    2.2.2晶体三极管的工作状态及电流放大作用、伏安特性曲线

    2.2.3晶体三极管的主要参数以及温度对晶体三极管参数的影响

    2.2.4晶体三极管的型号与选用原则

    2.3放大的概念及放大电路的性能指标

    2.3.1放大的基本概念与放大电路的主要性能指标

    2.3.2共发射极放大电路的组成...

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