本書包含十五章內容,主要內容有基本模擬概念,二極管及其管理,BJT,FET,多級放大器、RF放大器和功率放大器等。
《模擬電子技術基礎:系統(tǒng)方法》是世界知名作者Thomas L. Floyd的最新力作,從系統(tǒng)的獨特視角引導讀者進行模擬電子技術的學習,不僅涵蓋模擬電子技術的基本原理和基礎知識,還重點講解如何將基本概念和元器件應用于模擬系統(tǒng),并通過系統(tǒng)例子和系統(tǒng)說明來闡明模擬系統(tǒng)的工作原理及其在實際系統(tǒng)中的實現。
《模擬電子技術基礎:系統(tǒng)方法》特色
從系統(tǒng)的視角闡述模擬電子技術,大部分章節(jié)都會提煉出覆蓋該章重要知識點的典型系統(tǒng),以幫助讀者建立知識點之間的聯系。
注重基礎知識和基礎概念,對于重要的基礎知識和基本功能,不僅從分析和設計的角度來介紹,還從應用的角度來講解。
強調工程性,很多章都設有“故障檢測”一節(jié),所提供的故障實例和檢測方法能夠幫助讀者切實提高解決實際模擬電路問題的能力。
本書以系統(tǒng)為重點講解模擬器件和電路,通過分立式線性器件、運算放大器以及重要的模擬集成電路的示例,解釋如何將這些器件應用在電子系統(tǒng)中。重要的模擬集成電路包含儀表放大器、隔離放大器、運算跨導放大器、鎖相環(huán)和模數轉換電路。即便在很多數字系統(tǒng)中,模擬器件依然是至關重要的。因此,很多系統(tǒng)例子都集中在混合系統(tǒng)上。本書還包括模擬器件在開關電路中的應用,并新增了“測量和控制”一章(第15章),用于討論傳感器和接口方法。
電子學在不斷發(fā)展和創(chuàng)新,理解系統(tǒng)模塊、接口以及輸入/輸出信號之間的關系的需求在增加。我們通過每章的系統(tǒng)例子(很多都有系統(tǒng)框圖)和描述強調了這樣的變化。系統(tǒng)例子和系統(tǒng)說明對出現在各章節(jié)里的模擬概念進行了補充與說明。許多章還包含故障檢測部分,著重于從系統(tǒng)的層面來進行必要的測試和測量。書中有很多Multisim示例和故障檢測仿真例子。
本書強調的是運算和應用,而不是分析和設計。不管是分立還是集成的模擬器件,都從實際的角度來展示。數學理論局限于技術人員或者技術專家必須理解的一些基礎概念,包括對代數、三角函數的基本理解,而并不需要較深的數學知識(比如微積分)。
在實際的應用和系統(tǒng)中,模擬和數字器件混合使用是非常普遍的。對于特定的系統(tǒng),這兩種技術都有各自的優(yōu)勢。混合系統(tǒng)的例子會在書中合適的地方出現,用于說明這兩種技術如何一起使用以產生獨特的效果。
本書特點每一章都強調系統(tǒng),有系統(tǒng)例子和相應闡述。
貫穿本書的系統(tǒng)說明突出了重要概念及與系統(tǒng)相關的問題,比如電子噪聲。
針對一些例題、插圖和習題,Multisim的使用為仿真電路和系統(tǒng)以及故障檢測提供了實踐。
書中例題有助于說明分立和集成模擬器件的功能與應用,每一道例題后面的實踐練習提供了又一次的實際操練。
書中每一章都是以目標開篇。
每一章中的每一節(jié)都以簡介、本節(jié)目標開始。
對于每一章所包含的大部分器件都提供了廠商在線數據手冊的鏈接。
每一節(jié)結尾都有一些測試題來回顧該節(jié)的主要概念。
每一章結尾都有小結、關鍵術語、重要公式、自測題、故障檢測和習題。
各節(jié)測試題答案、例題中實踐練習答案、自測題答案、故障檢測測驗答案會在每章最后給出。
本書最后給出了一個綜合術語表。關鍵術語用楷體標出,并在每章和本書的最后給出定義。其他術語在第一次使用時用楷體給出。
奇數編號習題的答案在本書最后給出。
為了獲得補充的在線資料,教師需要申請教師訪問碼。登錄網頁www.pearsonhighered.com/irc可以注冊教師訪問碼。在注冊后的48小時之內,你會收到一封確認郵件,里面包含一個教師訪問碼。一旦收到訪問碼,在網站上登錄就能得到如何下載你想要的資料的完整指南。
其他特點每章最后包含以下模塊:
小結關鍵術語重要公式自測題故障檢測測驗分節(jié)和分類習題各節(jié)測試題答案、例題中實踐練習答案、自測題答案、故障檢測測驗答案本書最后包含以下內容:
部分公式的推導奇數編號習題的答案術語表致學生任何職業(yè)培訓都需要努力,在電子學領域也不例外。學習新資料最好的方法就是閱讀、思考和操作。本書旨在幫助你完成電子學領域的培訓,闡明分立和集成的模擬器件如何在系統(tǒng)(無論大小)中應用。
仔細閱讀本書的每一節(jié)并且思考你所閱讀的內容,有時需要反復閱讀某節(jié)。在你嘗試按例題的方法求解相關習題之前,先一步步地理解例題的解法。在每一節(jié)之后完成測試題,在每章最后有相關習題和各節(jié)測試題的答案。
回顧每一章的小結、關鍵術語和重要公式表,回顧系統(tǒng)例子和說明。Multisim示例有助于你觀察電路過程、解答你可能有的“如果……該怎么辦”問題。完成多選自測題和故障檢測測驗,與章末的答案進行核對。最后,完成習題并且將你的答案和書后的奇數編號習題答案進行比較。
一定要徹底理解書中包含的概念的重要性。當你處理復雜的模擬電路和系統(tǒng)的時候就會明白這些概念是非常重要的。如果你熟練掌握了這些概念,那工作單位就能在一些具體細節(jié)上培養(yǎng)你。
致謝本書中一系列針對系統(tǒng)的概念應歸功于ITT學校的高級教學人員以及Pearson Education的Vern Anthony的建議和討論。Pearson Education的員工和其他人的努力工作與奉獻使本書得以出版。Rex Davidson巧妙地指導很多細節(jié)階段的工作,最后創(chuàng)作出你現在看到的作品。開發(fā)編輯Dan Trudden為本項目提供了有效的全面指導。我們還要向策劃編輯Lindsey Prudomme致謝。
除了Pearson員工的努力工作之外,我們還要感謝Toby Boydell的貢獻以及對系統(tǒng)說明和系統(tǒng)例子的建議。除了這些優(yōu)秀的建議之外,Toby對原稿進行了全審。我們還要感謝Gary Snyder編寫了全書的Multisim練習以及對Multisim教程的貢獻。最后,要向我們的妻子表示感謝,在我們撰寫本書時她們也做出了犧牲。
Tom FloydDavid Buchla
Thomas L. Floyd,1964年獲得佛羅里達大學電氣工程學士學位,同年在德州儀器公司開始職業(yè)生涯,1968年獲得南衛(wèi)理公會大學電氣工程碩士學位,之后在馬丁·瑪麗埃塔公司任職高級工程師,從事導彈制導系統(tǒng)和數字通信系統(tǒng)的研發(fā)。1973年,他成為瓦倫西亞社區(qū)學院的全職教師,擔任新電子科技計劃項目主管,負責開發(fā)課程、設計實驗室及授課。1977年,他撰寫了第一本世界級暢銷書《Digital Fundamentals》(現已更新至第11版),同年加入北卡羅來納州美林社區(qū)學院,并出版了第二本暢銷書《Electronics Fundamentals: Circuits, Devices & Applications》(現已更新至第8版)。1983年,他開始專職寫作,先后出版了《Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits》(現已更新至第6版)和《Electric Circuits Fundamentals》(現已更新至第8版)。近年來,除了本書之外,Floyd還出版了另外兩本世界著名教材:《DC/AC Fundamentals: A Systems Approach》和《Digital Fundamentals: A Systems Approach》。
出版者的話
譯者序
前言
第1章 基本模擬概念1
1.1 模擬電子學1
1.2 模擬信號4
1.3 信號源10
1.4 放大器15
1.5 故障檢測21
第2章 二極管及其應用31
2.1 半導體原子結構31
2.2 pn結34
2.3 半導體二極管的偏置36
2.4 二極管特性37
2.5 整流器43
2.6 整流濾波器和IC穩(wěn)壓器47
2.7 二極管限幅電路和鉗位電路53
2.8 特殊用途二極管58
2.9 二極管數據手冊66
2.10 故障檢測70
第3章 BJT81
3.1 BJT的結構81
3.2 BJT偏置電路89
3.3 數據手冊中的參數及交流分析95
3.4 共發(fā)射極放大器100
3.5 共集電極放大器105
3.6 共基極放大器109
3.7 開關型雙極型晶體管112
3.8 晶體管封裝及端口115
3.9 故障檢測118
第4章 FET130
4.1 FET的結構130
4.2 JFET特性131
4.3 JFET偏置137
4.4 MOSFET特性142
4.5 MOSFET偏置148
4.6 FET線性放大器150
4.7 MOSFET開關電路158
4.8 系統(tǒng)164
第5章 多級放大器、RF放大器和
功率放大器175
5.1 電容耦合放大器175
5.2 RF放大器181
5.3 變壓器耦合放大器185
5.4 直接耦合放大器190
5.5 A類功率放大器194
5.6 B類功率放大器200
5.7 C類和D類功率放大器208
5.8 IC功率放大器216
第6章 運算放大器225
6.1 運算放大器介紹225
6.2 差分放大器227
6.3 運放數據手冊中的參數232
6.4 負反饋238
6.5 負反饋運放組態(tài)239
6.6 運放阻抗和噪聲243
6.7 故障檢測249
第7章 運算放大器響應258
7.1 基本概念258
7.2 運算放大器開環(huán)響應263
7.3 運算放大器閉環(huán)響應265
7.4 正反饋和穩(wěn)定性267
7.5 運算放大器的補償271
第8章 基本運算放大器電路281
8.1 比較器281
8.2 求和放大器289
8.3 積分器和微分器294
8.4 轉換器和其他運算放大器電路298
8.5 故障檢測300
第9章 有源濾波器310
9.1 基本濾波器響應310
9.2 濾波器的響應特性314
9.3 有源低通濾波器317
9.4 有源高通濾波器320
9.5 有源帶通濾波器322
9.6 有源帶阻濾波器327
9.7 測量濾波器響應328
第10章 振蕩器和定時器338
10.1 振蕩器338
10.2 反饋振蕩器原理339
10.3 具有RC反饋電路的正弦波振蕩器341
10.4 具有LC反饋電路的振蕩器347
10.5 弛豫振蕩器原理351
10.6 555定時器作為振蕩器355
10.7 555定時器作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器358
第11章 穩(wěn)壓器365
11.1 穩(wěn)壓365
11.2 基本串聯穩(wěn)壓器367
11.3 基本并聯穩(wěn)壓器372
11.4 基本開關穩(wěn)壓器374
11.5 IC穩(wěn)壓器378
11.6 IC穩(wěn)壓器的應用383
第12章 特殊用途放大器393
12.1 儀表放大器393
12.2 隔離放大器399
12.3 OTA403
12.4 對數和反對數放大器407
第13章 通信電路418
13.1 基本接收機418
13.2 線性乘法器422
13.3 幅度調制424
13.4 混頻器429
13.5 AM解調430
13.6 IF和音頻放大器431
13.7 頻率調制434
13.8 PLL436
13.9 光纖443
第14章 數據轉換451
14.1 模擬開關451
14.2 采樣保持放大器456
14.3 模擬和數字接口459
14.4 D/A轉換462
14.5 A/D轉換的基本概念466
14.6 A/D轉換方法469
14.7 V/F和F/V轉換器478
14.8 故障檢測484
第15章 測量和控制495
15.1 RMS-DC轉換器495
15.2 角度測量499
15.3 溫度測量504
15.4 應變測量、壓力測量和運動測量511
15.5 功率控制517
附錄 部分公式的推導525
奇數編號習題的答案529
術語表536