本書(shū)共十三章,主要介紹集成運(yùn)放特性及基本應(yīng)用、RC有源濾波器、常用半導(dǎo)體器件原理及特性、晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管放大器、集成運(yùn)放內(nèi)部電路、放大器的頻率響應(yīng)、反饋、特殊用途集成運(yùn)放及其應(yīng)用、低頻功率放大電路、穩(wěn)壓電源等。
本書(shū)將紙質(zhì)教材與在線開(kāi)放課程相結(jié)合,嘗試著向新形態(tài)數(shù)字化課程的目標(biāo)努力。本書(shū)的一個(gè)新特點(diǎn)是在許多章中增加了大作業(yè)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目,旨在增強(qiáng)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。本書(shū)更注重系統(tǒng)和應(yīng)用,更貼近工程實(shí)際。
本書(shū)可作為高等學(xué)校通信工程、電子信息工程、電氣與自動(dòng)化工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、生物醫(yī)學(xué)工程、微電子、電子科學(xué)與技術(shù)等有關(guān)專業(yè)的本科生或?qū)?粕娮泳路基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)等課程的教材或教學(xué)參考書(shū),也可作為廣大工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ)課程是電子、電氣、信息工程類專業(yè)的主干課程,是最重要的學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)課之一。該課程的教學(xué)宗旨是打好基礎(chǔ),學(xué)以致用。一方面該課程要為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ);另一方面該課程的概念性、實(shí)踐性、工程性特別強(qiáng),很多內(nèi)容與工程實(shí)際密切相關(guān),直面應(yīng)用是本課程的特點(diǎn)之一。本書(shū)以模擬電子技術(shù)的重要知識(shí)點(diǎn)和知識(shí)鏈為載體,注重加強(qiáng)學(xué)科理論基礎(chǔ),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)思維方法,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
興趣是最好的老師、想象力比知識(shí)更重要,本書(shū)在緒論中首先簡(jiǎn)單介紹了電子管的發(fā)明、晶體管的發(fā)明以及集成電路的發(fā)明等電子技術(shù)發(fā)展的里程碑,顯示人類智慧是無(wú)限的,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新是永無(wú)止境的。
編者結(jié)合多年的教學(xué)與科研實(shí)踐,編寫(xiě)本書(shū)時(shí)力圖做到基礎(chǔ)更扎實(shí),內(nèi)容更實(shí)用,視野更開(kāi)闊,編排更合理。本書(shū)有以下特點(diǎn):
1.本書(shū)遵循以產(chǎn)出為標(biāo)準(zhǔn),以全體學(xué)生為中心,以質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)為根本目的,提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力的宗旨,充分利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng) 技術(shù),將紙質(zhì)教材與在線開(kāi)放課程相結(jié)合,向新形態(tài)數(shù)字化課程的目標(biāo)努力。
2.本書(shū)在加強(qiáng)理論基礎(chǔ)的同時(shí),突出實(shí)踐和應(yīng)用,內(nèi)容豐富,學(xué)以致用,在許多章中增加了大作業(yè)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題,在最后一章中增加了綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)案例,旨在增強(qiáng)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
3.在第四章清晰地描述了常用半導(dǎo)體器件的特性,加強(qiáng)了器件參數(shù)的介紹,特別加強(qiáng)了有關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)的討論,增加了CMOS的簡(jiǎn)介以及晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管作為電子開(kāi)關(guān)的應(yīng)用。
4.在第一章提前介紹反饋的概念與框圖,并將反饋的概念貫穿全書(shū)。在第五章雙極型晶體三極管和場(chǎng)效應(yīng)管放大器基礎(chǔ)及第六章集成運(yùn)算放大器內(nèi)部電路中,均不回避負(fù)反饋在穩(wěn)定工作點(diǎn)、提高輸入電阻、提高放大倍數(shù)穩(wěn)定度及提高共模抑制比等方面所發(fā)揮的作用。在第二章及第三章運(yùn)算放大器基本應(yīng)用和濾波器中,歸納電路結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)其實(shí)質(zhì)是運(yùn)放加反饋。第八章全面回顧和總結(jié)負(fù)反饋的特性、分類及深反饋條件下增益的估算方法,討論反饋穩(wěn)定性及相位補(bǔ)償?shù)幕靖拍钆c原理。在第十一章低頻功率放大電路及第十二章電源及電源管理中,仍然大量應(yīng)用負(fù)反饋來(lái)改善電路性能。可見(jiàn),反饋的概念和應(yīng)用在模擬電子技術(shù)中是非常重要的。
5.為更好掌握應(yīng)用,本書(shū)仍然將重點(diǎn)前移,將運(yùn)放基本運(yùn)用與有源濾波器安排在第二章和第三章,但為了降低教與學(xué)的難度,將第二版的第三章電壓比較器和弛張振蕩器后移,拼入第十章集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用中。相應(yīng)地第二版中的第四章中許多與運(yùn)放有關(guān)的非線性電路也移至第十章,使本書(shū)的條理性和系統(tǒng)性更好。
6.濾波器是最重要的一類模擬電路,本書(shū)將有源RC濾波器從運(yùn)放基本應(yīng)用中獨(dú)立成章,旨在加強(qiáng)這方面的相關(guān)內(nèi)容。書(shū)中對(duì)濾波器概念、形式、分類及其特點(diǎn)的介紹更為清晰,對(duì)濾波器的工程設(shè)計(jì)方法的介紹更加準(zhǔn)確,對(duì)實(shí)際應(yīng)用更具指導(dǎo)意義。
7.第五章借助電路分析基礎(chǔ)的二端口網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)介紹放大器模型及放大器主要指標(biāo),一開(kāi)始就提出了三種基本組態(tài)電路,并用簡(jiǎn)化交流小信號(hào)模型來(lái)計(jì)算放大器的主要指標(biāo)。對(duì)直流工作點(diǎn)的分析也以解析法估算為主,適當(dāng)?shù)藞D解分析法,只將其作為討論非線性失真和動(dòng)態(tài)范圍較為形象的方法。本章還提出了一種快速估算法,看到電路圖,就能寫(xiě)出各項(xiàng)指標(biāo)的結(jié)果,而無(wú)需畫(huà)出等效電路。本書(shū)在重要分析后都進(jìn)行討論、歸納,提煉規(guī)律性的結(jié)論,對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有較好的指導(dǎo)意義。
8.電源是所有電子設(shè)備中必備的部件,本書(shū)也做了重點(diǎn)介紹。
9.各學(xué)校、各專業(yè)可根據(jù)教學(xué)要求,對(duì)書(shū)中的章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行取舍。例如,對(duì)開(kāi)設(shè)高頻電子線路課的專業(yè),書(shū)中第十章有關(guān)正弦波振蕩器的內(nèi)容就不必講;又如對(duì)非通信電子專業(yè),第九章特殊運(yùn)放也可舍去,關(guān)于濾波器傳遞函數(shù)、頻率響應(yīng)、反饋穩(wěn)定性等內(nèi)容只需介紹基本概念即可,而不需要詳細(xì)展開(kāi)講解。
10.關(guān)于大作業(yè)也可靈活掌握。大作業(yè)的跨度大,可能涉及多章內(nèi)容,實(shí)踐證明對(duì)提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力非常有用,一般一學(xué)期只需挑上1~2題讓學(xué)生做即可。第十三章的設(shè)計(jì)案例也可不講,可作為學(xué)生完成大作業(yè)時(shí)的參考。
本書(shū)由西安電子科技大學(xué)絲綢之路云課堂教學(xué)團(tuán)隊(duì)修編,其中趙建勛教授修編了第四章和第十章,王新懷副教授新編了第九章、第十三章以及各章的大作業(yè)和綜合設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)題,朱天橋老師修編了第八章,顧偉舟副教授修編了第十一章,其他各章由孫肖子教授修編。最終由孫肖子教授和趙建勛教授負(fù)責(zé)整理定稿。
許多老師為本課程和本書(shū)的建設(shè)付出了很多努力,這里編者要特別感謝兩位老師:一位是電子工程學(xué)院的張企民老師,張老師長(zhǎng)期從事模擬電子技術(shù)課程和教材建設(shè),目前雖已退休不參加新教材的編寫(xiě)了,但他留給我們的許多寶貴經(jīng)驗(yàn)對(duì)新教材的編寫(xiě)是非常有幫助的;另一位是空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的謝楷老師,謝老師是我校年輕的教授和博導(dǎo)之一,他為本課程的改革和新教材的編寫(xiě)提供了許多新的思想與建議,對(duì)編者很有啟發(fā)。
江曉安教授審閱了全書(shū),并提出了許多寶貴意見(jiàn)。西安電子科技大學(xué)出版社的相關(guān)工作人員為本書(shū)的出版付出了辛勤勞動(dòng)。在此,謹(jǐn)對(duì)為本書(shū)編寫(xiě)和出版提供過(guò)幫助的所有人員表示最衷心的感謝!
由于時(shí)間和水平所限,書(shū)中可能還存在一些不足之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者
2016年10月于西安