本書是參照現(xiàn)行普通高等理工科院校電子類相關專業(yè)的模擬電子技術實驗教學大綱、模擬電子技術實驗教材、Multisim仿真設計與分析教材等編寫而成的。全書共6章,主要內(nèi)容包括:常用二極管的使用、單管放大電路、射極耦合差分放大電路、集成運算放大器的線性應用、波形的產(chǎn)生與變換電路、直流穩(wěn)壓電源。本書提供配套的Multisim仿真實例、電子課件PPT和思考題參考答案。本書可作為電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子科學與技術、通信工程、微電子科學與工程、光電信息科學與工程、信息工程、自動化、計算機科學與技術、測控技術與儀器等專業(yè)的教材,也可以作為相關實驗教師的參考用書。
前 言
本書是參照現(xiàn)行普通高等理工科院校電子類相關專業(yè)的模擬電子技術實驗教學大綱、模擬電子技術實驗教材、Multisim仿真設計與分析教材等編寫而成的,其中大部分內(nèi)容是對大連理工大學相關教師多年實踐教學工作經(jīng)驗的總結(jié)。
本書按16~36學時的教學學時來編寫,主要內(nèi)容包括:常用二極管的基本特性、主要技術參數(shù)及其實驗電路的設計與測試;單管放大電路設計基礎及其實驗電路的設計與測試;射極耦合差分放大電路設計基礎及其實驗電路的設計與測試;集成運算放大器及其線性應用電路設計基礎及其實驗電路的設計與測試;波形的產(chǎn)生與變換電路設計基礎及其實驗電路的設計與測試;直流穩(wěn)壓電源電路設計基礎及其相關設計。本書還包含相關電子器件的介紹及其選型方法、實用電路Multisim仿真設計與分析等內(nèi)容。全書內(nèi)容是對模擬電子技術基礎知識、基本原理的總結(jié)與應用,可使學生掌握與理解專業(yè)理論基礎知識,培養(yǎng)學生合理選用電子元器件來設計實用電路的能力。
全書主要內(nèi)容由程春雨老師、商云晶老師、吳雅楠老師、馬馳老師負責編寫;部分Multisim仿真實例和附錄A、附錄B、附錄C、附錄D由高慶華老師和于明老師負責編寫;余雋老師對全書內(nèi)容進行了統(tǒng)稿和校對;王開宇、崔承毅、趙權科、周曉丹、巢明、秦曉梅等多位老師也參與了寫作素材的提供及部分內(nèi)容的編寫、修訂和校對工作,并對本書的編寫及出版提出了寶貴的建議和修改意見。本書在編寫的過程中,得到了大連理工大學“模擬電子技術”理論教學組組長林秋華教授的支持與指導。在此,對所有幫助過我們的老師及電子工業(yè)出版社的王曉慶編輯表示誠摯的謝意。
由于編者水平有限,加之時間倉促,書中難免有不足之處,懇請廣大讀者批評指正。
作 者
2020年8月
程春雨,女,碩士,高級工程師,大連理工大學電子信息與電氣工程學部電工電子實驗教學中心,任職模擬電路實驗室主任;中國教育技術協(xié)會教育仿真專業(yè)委員會秘書。在國內(nèi)外期刊及國際會議發(fā)表論文30余篇;主編參編教材3部。獲全國電工電子基礎課程實驗教學案例設計競賽特等獎1項;一等獎3項;全國高等學校虛擬仿真實驗教學資源建設成果二等獎1項;全國高等學校自制實驗教學儀器設備評選優(yōu)秀獎2項;東北地區(qū)高校電工電子基礎課程實驗教學案例設計競賽最佳組織獎(個人)1項;遼寧省教學成果一等獎1項;校教學成果獎2項;普通高等學校全國大學生電子設計競賽優(yōu)秀指導教師3次。
目 錄
第1章 常用二極管的使用 1
1.1 常用二極管電路設計基礎 1
1.1.1 二極管的基本特性 1
1.1.2 二極管的主要技術參數(shù) 2
1.2 常用二極管及其主要技術參數(shù) 3
1.2.1 整流二極管 3
1.2.2 小功率二極管 5
1.2.3 肖特基二極管 6
1.2.4 發(fā)光二極管 6
1.2.5 穩(wěn)壓二極管 8
1.2.6 雙向穩(wěn)壓二極管 12
1.2.7 雙色發(fā)光二極管 13
1.2.8 數(shù)碼管 13
1.2.9 光電二極管 14
1.3 實驗電路的設計與測試 15
1.3.1 通用二極管的設計與測試 15
1.3.2 發(fā)光二極管的設計與測試 16
1.3.3 穩(wěn)壓二極管的設計與測試 16
1.3.4 雙向穩(wěn)壓二極管的設計與測試 16
1.3.5 整流電路的設計與測試 17
1.3.6 雙色發(fā)光二極管的設計與測試 17
1.3.7 數(shù)碼管驅(qū)動電路的設計與測試 17
1.3.8 光電二極管的設計與測試 18
1.4 思考題 18
第2章 單管放大電路 20
2.1 晶體三極管單管放大電路設計基礎 20
2.1.1 晶體三極管的引腳判別 20
2.1.2 晶體三極管的主要技術參數(shù) 21
2.1.3 晶體三極管單管放大電路 22
2.1.4 共發(fā)射極單管放大電路的伏安特性曲線 25
2.2 常用小功率晶體三極管 26
2.3 實驗電路的設計與測試 27
2.3.1 晶體三極管單管放大電路靜態(tài)工作點的設置與調(diào)節(jié) 27
2.3.2 共發(fā)射極單管放大電路的設計與測試 30
2.3.3 共集電極單管放大電路的設計與測試 34
2.3.4 共基極單管放大電路的設計與測試 36
2.3.5 單管放大電路輸入阻抗的測量 38
2.3.6 單管放大電路輸出阻抗的測量 39
2.4 思考題 40
第3章 射極耦合差分放大電路 41
3.1 射極耦合差分放大電路設計基礎 41
3.1.1 射極耦合差分放大電路 42
3.1.2 射極耦合差分放大電路的電壓傳輸特性 44
3.1.3 電阻負反饋射極耦合差分放大電路 45
3.1.4 恒流源負反饋射極耦合差分放大電路 45
3.1.5 共模抑制比 46
3.2 實驗電路的設計與測試 47
3.2.1 電阻負反饋射極耦合差分放大電路的設計與測試 47
3.2.2 恒流源負反饋射極耦合差分放大電路的設計與測試 52
3.2.3 兩種負反饋方式下射極耦合差分放大電路的設計與對比分析實驗 57
3.3 思考題 59
第4章 集成運算放大器的線性應用 60
4.1 集成運算放大器 60
4.1.1 集成運算放大器的主要技術參數(shù) 61
4.1.2 使用集成運算放大器需要注意的幾個問題 61
4.2 集成運算放大器的線性應用電路設計基礎 62
4.2.1 反相放大電路 62
4.2.2 同相放大電路 64
4.2.3 電壓跟隨器 65
4.2.4 求差電路 65
4.2.5 積分運算電路 66
4.2.6 微分運算電路 67
4.3 常用的集成運算放大器 68
4.3.1 集成運算放大器的種類及其應用 68
4.3.2 單集成運算放大器μA741/LM741 69
4.3.3 雙集成運算放大器LM358 69
4.3.4 四集成運算放大器LM324 70
4.3.5 集成運算放大器NE5532 71
4.4 實驗電路的設計與測試 72
4.4.1 反相放大電路的設計與實現(xiàn) 72
4.4.2 反相加法電路的設計與實現(xiàn) 74
4.4.3 同相放大電路的設計與實現(xiàn) 76
4.4.4 求差電路的設計與實現(xiàn) 78
4.4.5 積分運算電路的設計與實現(xiàn) 79
4.4.6 微分運算電路的設計與實現(xiàn) 81
4.5 思考題 83
第5章 波形的產(chǎn)生與變換電路 84
5.1 波形的產(chǎn)生與變換電路設計基礎 84
5.1.1 振蕩電路起振后的平衡條件 84
5.1.2 RC橋式正弦波振蕩電路起振后的平衡條件 85
5.1.3 RC橋式正弦波振蕩電路的建立與穩(wěn)定 86
5.1.4 單門限電壓比較器 88
5.1.5 遲滯電壓比較器 90
5.1.6 窗口電壓比較器 93
5.2 集成電壓比較器 94
5.2.1 雙電壓比較器LM393 94
5.2.2 四電壓比較器LM339 95
5.3 實驗電路的設計與測試 96
5.3.1 RC橋式正弦波振蕩電路的設計與測試 96
5.3.2 單門限電壓比較器的設計與測試 98
5.3.3 遲滯電壓比較器的設計與測試 99
5.3.4 窗口電壓比較器的設計與測試 100
5.4 思考題 101
第6章 直流穩(wěn)壓電源 102
6.1 小功率整流電路與濾波電路 102
6.1.1 整流電路 102
6.1.2 濾波電路 105
6.2 穩(wěn)壓電路 108
6.2.1 并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 108
6.2.2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 109
6.2.3 三端集成穩(wěn)壓器 111
6.2.4 開關型穩(wěn)壓電路 112
6.3 直流穩(wěn)壓電源的設計 114
6.3.1 設計要求 114
6.3.2 設計指標 114
6.3.3 系統(tǒng)設計框圖 115
6.4 思考題 115
附錄A 電阻標稱值和允許偏差 116
附錄B 陶瓷電容和鉭電容 117
附錄C 電感 118
附錄D 二極管和晶體三極管 119
附錄E 面包板 120
E.1 面包板的結(jié)構及導電機制 120
E.2 面包板的使用方法及注意事項 121
E.3 面包板及安裝電子元器件的常見問題(視頻) 121
附錄F GPS―2302C型直流穩(wěn)壓電源 122
F.1 主要性能指標 122
F.2 前面板介紹 122
F.3 操作方法 123
F.4 視頻詳解 125
附錄G 其他常用儀器的使用(視頻) 126
G.1 DG1032Z型波形發(fā)生器的使用(視頻) 126
G.2 GDS―1104B型數(shù)字示波器的使用(視頻) 126
G.3 電源、示波器、信號源使用中的常見問題(視頻) 126
G.4 C.A 5215型數(shù)字萬用表使用中的常見問題(視頻) 126
參考文獻 127