晶体管电路设计(上)——放大电路技术的实验解析 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030133083

商品编码：29662251367

包装：平装

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：晶体管电路设计(上)——放大电路技术的实验解析

定价：29.0元

作者：(日)铃木雅臣；周南生

出版社：科学出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787030133083

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：B5

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书是“现代半导体电路设计教材系列”之一。书中通过实验简明易懂地介绍放大电路技术。主要内容有放大电路的设计、射极跟随器电路的实验，微功率放大电路设计与制作，频率特性，负反馈放大电路设计、直流稳定电源的设计与制作，差动放大电路设计等等。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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序言

《模拟电路基础：元件、原理与实用设计》 内容梗概 本书旨在为读者提供一个全面而深入的模拟电路设计基础知识体系。我们将从最基本的电子元器件出发，系统地解析各种模拟电路的核心原理，并通过大量的实例分析，引导读者掌握实用的电路设计技巧。全书内容紧密围绕模拟电路的应用，力求理论与实践相结合，让读者在理解基础原理的同时，也能快速上手实际的电路设计与调试。 第一部分：基础元件与电路模型 本部分将详细介绍模拟电路中最基础、最核心的电子元器件。 电阻（Resistors）：我们将深入探讨电阻的种类（固定电阻、可变电阻）、材料特性、阻值计算、功率损耗以及在电路中的应用。重点讲解等效电阻的计算方法，以及串联、并联电阻网络的简化技巧。还将涉及一些特殊的电阻类型，如光敏电阻（LDR）、热敏电阻（NTC/PTC）等，并阐述它们的工作原理及其在传感器电路中的应用。 电容（Capacitors）：电容的物理结构、电容量单位、电容的充放电过程将是重点。我们将解析不同类型电容（电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等）的特点、适用场合和选型原则。电容在电路中的作用，如滤波、耦合、隔直、储能等，将通过典型电路进行详细讲解。容抗的计算及其对交流信号的影响也将被深入剖析。 电感（Inductors）：电感的定义、感抗的计算、电感在电路中的储能特性以及对电流变化的阻碍作用将被系统阐述。不同电感类型的特性（空心电感、铁芯电感）以及电感选型的注意事项也会被提及。感抗对交流信号的影响，以及电感在滤波、振荡电路中的关键作用，将通过实例得以体现。 二极管（Diodes）：我们将详细讲解PN结的形成与特性，肖特基二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、变容二极管等特殊二极管的工作原理和应用。重点在于理解二极管的单向导电性，以及它在整流、钳位、限幅等电路中的应用。正向偏压、反向偏压下的工作状态分析将贯穿始终。 晶体管（Transistors）：这是模拟电路设计的重中之重。我们将首先深入理解双极型晶体管（BJT）的结构、工作原理（NPN与PNP）、各种工作区域（截止区、放大区、饱和区），以及其关键参数（如$eta$、$V_{BE}$）。从BJT的输入特性曲线和输出特性曲线出发，详细分析共发射极、共集电极、共基极三种基本组态的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。随后，将详细介绍场效应晶体管（FET），包括结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOSFET，包括N沟道和P沟道，以及增强型和耗尽型）。通过对FET的跨导、阈值电压等参数的解析，阐述其与BJT在工作原理和应用上的异同。 FET在低噪声放大器、开关电路等领域的应用也将被充分展现。 第二部分：放大电路原理与设计 本部分将聚焦于模拟电路的核心功能——放大。 放大器基本概念：我们将明确放大器的定义、放大器的基本功能、放大器的性能指标（增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗、失真度、噪声等）。理解信号在放大过程中的基本变化规律，以及理想放大器的特性。 单级放大电路分析： 共发射极放大器（Common-Emitter Amplifier）：这是最基本也是最常用的放大电路。我们将从静态工作点（Q点）的设定入手，分析不同偏置方式（固定偏置、分压偏置、发射极自偏置）的优缺点，以及它们对Q点稳定性的影响。深入解析交流小信号模型，计算电压增益、输入阻抗、输出阻抗，并重点讨论其频率响应特性，包括高频和低频截止频率的产生原因及计算。 共集电极放大器（Common-Collector Amplifier，射极跟随器）：我们将分析其电压增益接近1，具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性，并阐述其在阻抗匹配和缓冲方面的应用。 共基极放大器（Common-Base Amplifier）：我们将解析其低输入阻抗、高输出阻抗和电流增益接近1的特点，以及它在高频应用中的优势。 多级放大电路： 直接耦合放大器（Direct-Coupled Amplifier）：解析其直流信号放大能力，以及级间耦合对Q点稳定性的影响。 RC耦合放大器（RC-Coupled Amplifier）：通过电容实现级间耦合，详细分析其频率响应特性，特别是低频衰减的原因。 变压器耦合放大器（Transformer-Coupled Amplifier）：利用变压器进行耦合，分析其阻抗匹配和阻抗变换的特点，以及在高功率放大器中的应用。 直接耦合多级放大器（Cascaded Amplifiers）：讲解多级放大器如何通过串联提升整体增益，并分析整体输入输出阻抗、增益以及频率响应的计算方法。我们将重点讨论级间增益的计算以及整体失真和噪声的累积效应。 差分放大器（Differential Amplifier）：这是许多集成电路的核心组成部分。我们将深入理解差分放大器的基本结构，分析其共模信号抑制比（CMRR），以及在抑制噪声和信号处理中的重要作用。双端输入、单端输出以及双端输出的差分放大器结构将被详细解析。 功率放大器（Power Amplifier）： A类功率放大器：解析其线性度好但效率低的特点，以及输出效率的计算。 B类功率放大器：介绍其效率较高，但存在交越失真的问题，并讲解推挽电路的设计以解决交越失真。 AB类功率放大器：分析AB类放大器如何结合A类和B类的优点，在效率和线性度之间取得平衡。 C类功率放大器：讲解其效率最高，但失真大，主要用于高频功率输出。 我们将从输出功率、效率、失真等角度对比分析不同类别的功率放大器，并结合实际电路讲解其设计要点。 第三部分：反馈电路与稳定性 反馈是模拟电路设计中至关重要的概念，它能改善电路性能，但同时也可能引入稳定性问题。 负反馈（Negative Feedback）： 负反馈的四种基本组态：电压串联反馈、电压并联反馈、电流串联反馈、电流并联反馈。我们将通过分析各种组态如何改变放大器的输入阻抗、输出阻抗、增益以及带宽，来理解负反馈的强大作用。 负反馈对放大器性能的影响：详细分析负反馈如何提高增益稳定性、展宽带宽、降低失真、改变输入输出阻抗。 反馈放大器的稳定性分析：我们将介绍伯德图（Bode Plot）和奈奎斯特图（Nyquist Plot）等工具，用于分析反馈放大器的相位裕度和增益裕度，以确保电路在高频下的稳定性，避免振荡。 正反馈（Positive Feedback）： 正反馈的原理与应用：讲解正反馈如何导致振荡，以及它在振荡器和施密特触发器等电路中的应用。 振荡器的基本原理：巴克豪森判据（Barkhausen Criterion）的提出，以及如何通过组合放大器和滤波器来实现特定频率的振荡。 第四部分：集成运放（Operational Amplifier）及其应用 集成运放是现代模拟电路设计的基石，本书将对其进行深入剖析。 集成运放的基本结构与特性：讲解理想运放模型，包括无穷大的开环增益、无穷大的输入阻抗、零输出阻抗。介绍实际运放的主要参数，如偏置电流、失调电压、摆率（Slew Rate）等，以及它们对电路性能的影响。 集成运放的经典应用电路： 反相放大器（Inverting Amplifier）：详细解析其增益为负的输入信号，以及如何通过外围电阻控制增益。 同相放大器（Non-inverting Amplifier）：分析其增益大于或等于1，输出信号与输入信号同相的特点。 电压跟随器（Voltage Follower）：理解其电压增益为1，主要用于阻抗匹配和缓冲。 加法器（Summing Amplifier）：讲解如何用运放实现多个信号的加法运算。 减法器（Differential Amplifier）：实现两个输入信号的差值放大。 积分器（Integrator）：利用电容实现对输入信号的积分运算。 微分器（Differentiator）：利用电容实现对输入信号的微分运算，并分析其噪声敏感性问题。 比较器（Comparator）：介绍运放作为比较器的工作原理，以及施密特触发器（Schmitt Trigger）的滞回特性。 有源滤波器（Active Filters）： 低通滤波器（Low-Pass Filter）：介绍不同阶数的低通滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的设计，以及其截止频率和滚降特性。 高通滤波器（High-Pass Filter）：解析高通滤波器的设计原理及其在滤除低频噪声中的应用。 带通滤波器（Band-Pass Filter）：实现对特定频段信号的通过。 带阻滤波器（Band-Stop Filter）：实现对特定频段信号的抑制。 将详细阐述如何利用集成运放与无源元件（电阻、电容）构建各种有源滤波器，以及其相比无源滤波器的优势（如增益、易于级联）。 第五部分：信号产生与处理 本部分将介绍模拟电路中用于产生和处理各种信号的关键电路。 振荡器（Oscillators）： RC振荡器（RC Oscillators）：如移相振荡器、维恩桥振荡器，利用RC网络决定振荡频率。 LC振荡器（LC Oscillators）：如哈特莱振荡器、科莱皮兹振荡器，利用LC谐振电路决定振荡频率，常用于高频振荡。 晶体振荡器（Crystal Oscillators）：利用晶体的压电效应实现高稳定性的频率源。 多谐振荡器（Multivibrators）：如非稳态多谐振荡器（产生方波）、单稳态多谐振荡器（产生脉冲）。 波形发生器（Waveform Generators）：讲解如何通过组合基本电路产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等多种波形。 开关电源（Switching Power Supplies）：虽然不是纯粹的模拟电路，但开关电源的设计离不开模拟控制电路，如PWM控制器、反馈环路等。我们将简要介绍其工作原理和关键构成。 模拟信号的测量与分析：介绍示波器、信号发生器、万用表等常用测量仪器在模拟电路调试中的应用。 本书特色 理论严谨，概念清晰：从最基础的物理原理出发，逐步深入到复杂的电路分析，确保读者对模拟电路的理解深刻而扎实。 图文并茂，实例丰富：大量的电路图、波形图、以及来自实际应用的电路示例，帮助读者直观地理解抽象的理论概念。 从易到难，循序渐进：章节安排合理，难度逐步提升，适合不同层次的读者学习，包括初学者和有一定基础的工程师。 实用性强，侧重设计：不仅讲解理论，更注重实际电路的设计方法和技巧，帮助读者解决实际工程中的问题。 涵盖广泛，紧跟潮流：覆盖了模拟电路设计的各个重要方面，并适时引入一些现代模拟电路设计中的新概念和技术。 通过学习本书，读者将能够： 1. 深刻理解各种模拟电子元器件的工作原理和特性。 2. 掌握各种模拟电路的基本设计方法和分析工具。 3. 能够独立完成简单到中等复杂度的模拟电路的设计和调试。 4. 具备分析和解决模拟电路故障的能力。 5. 为进一步深入学习数字电路、混合信号处理、集成电路设计等领域打下坚实的基础。 本书适合于电子工程、通信工程、自动化、仪器仪表等相关专业的本科生、研究生，以及从事电子产品设计、研发、测试的工程师，也欢迎对模拟电路感兴趣的业余爱好者阅读。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度来看，这本书似乎瞄准了一个非常恰当的读者群——那些已经掌握了基础电子学概念，但希望在模拟电路设计领域深耕的工程师或高年级学生。它并没有浪费篇幅在基础元器件的常识普及上，而是直接切入到晶体管放大电路的核心挑战中。我注意到章节划分中对偏置电路稳定性的讨论占据了相当大的比重，这恰恰反映了作者对实际工程问题的深刻理解，因为在实际工作中，保证电路在不同温度和电源波动下稳定工作往往比追求极限性能指标更为重要。我期待它能深入探讨如热稳定性、噪声抑制以及功率传输效率等实际应用层面的权衡取舍，而不是仅仅停留在小信号交流分析的范畴内。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的书，首先映入眼帘的就是那个略显复古的封面设计，散发着一种老派技术书籍特有的沉稳气息。我原本对“晶体管电路设计”这类主题有些畏惧，总觉得那是深奥的理论堆砌，但这本书的副标题“放大电路技术的实验解析”一下子抓住了我的注意力。这似乎意味着它不是那种只停留在公式推导上的枯燥教材，而是会带我动手实践的实用手册。我翻开目录，发现它涵盖了从最基础的BJT工作原理到复杂的反馈放大器设计，内容编排得非常系统。尤其值得一提的是，它似乎非常注重实验环节的指导，这对我这种更倾向于实践学习的人来说简直是福音。我期待着书中对各种经典电路，比如共射、共集、共源配置的详细剖析，希望它能用清晰易懂的方式，把那些复杂的等效模型和参数变化讲得透彻明白，让我能够真正理解放大器在不同工作状态下的表现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体风格传递出一种严谨求实的学术风范，这与出版社的背景相得益彰。我观察到，书中引用的参考文献和设计准则都具有很强的权威性，这为我们理解和应用这些技术提供了坚实的理论后盾。这种扎实的学术基础确保了我们所学习的知识不会随着技术的快速迭代而迅速过时，因为它关注的是底层物理和电路拓扑的永恒原理。我期待这本书不仅能教会我“如何设计”一个放大电路，更重要的是能教会我“为何如此设计”，即理解背后的设计哲学和工程取舍的艺术。一本好的技术书籍，应当是引领读者思考的工具，而非简单的操作手册，从初步接触到的内容来看，这本书似乎具备了这样的潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量给我留下了深刻的印象。在电子工程类的书籍中，清晰的电路图和波形示意图的重要性不言而喻，而这本《晶体管电路设计(上)》在这方面做得相当到位。每一张插图都标注得非常精确，细节处理得一丝不苟，即便是初次接触这些电路布局的新手，也能迅速捕捉到关键元件的连接方式和信号流向。特别是那些关于半导体器件内部物理机制的剖面图和能带图，它们并非简单地罗列数据，而是试图用直观的几何关系来解释电学现象的本质，这种教学方式无疑能极大降低学习曲线的陡峭程度。我尤其欣赏它在引入复杂概念时所采用的循序渐进的策略，仿佛有一位经验丰富的老工程师坐在旁边，耐心地为你拆解每一个难点，而不是直接抛出一个难以企及的理论高度。

评分☆☆☆☆☆

作为一本着重于“实验解析”的著作，我对书中关于实验设置和数据分析的部分抱有极高的期待。许多理论书籍在讲完原理后，往往草草带过实际操作，留给读者的只有一堆无法在面包板上复现的理想化结果。我希望这本科学出版社出版的书籍能够提供详尽的实验步骤，包括推荐的测试仪器参数、元器件的选取考量，甚至是对常见实验误差的预判和应对策略。如果书中能结合现代化的仿真软件（如Spice）的模拟结果与实际测量的对比分析，那就更完美了。这种理论与实践的紧密结合，才是真正能将“知识”转化为“技能”的关键。我希望通过书中的案例，能够真正掌握如何调试一个不稳定的放大电路，或者如何通过调整反馈网络来优化其频率响应。