模拟电子技术基础(第3版高等职业技术教育机电类专业规划教材)

本书第1版是机械工业出版社1997年开始组织编写的，自2000年出版及2009年第2版修订以来，得到了很多学校师生的认可，被许多高职院校选为教材，得到了广大师生的关心，也积累了一些有价值的反馈意见。根据高等职业教育的发展和电子技术的发展，我们在第2版的基础上再次进行了修订，继续贯彻理论与应用相结合的原则，删除了部分较为陈旧的内容，充实了一些新的内容，对原章节进行了调整，将原应用篇的内容精简后编入前面对应的章节，更正了原教材中的部分疏漏和错误，使教材更符合当前电子技术课程教学的需要，更有利于课程的教学和知识的应用。全书共11章，包括半导体二极管及其应用电路、晶体管及其放大电路、场效应晶体管及其放大电路、集成运算放大器、负反馈放大电路、集成运算放大器基本应用电路、功率放大电路、波形发生和变换电路、直流稳压电源、晶闸管及其应用电路、电子电路的读图等内容。晶闸管及其应用电路、电子电路读图以及各章中加“*”号的内容为选学内容，供不同专业和不同层次的学生选择。各章均选用了部分典型应用电路作为应用实例，以培养学生理论联系实际的能力。各章附有的习题类型丰富，包括填空题、选择题、判断题和分析计算题（综合题），教师布置作业时可根据需要选择不同的题型，同时方便教师出考题。为了方便教学，本书配有电子教学资料（习题解答、电子课件），供教师参考。凡选用本书作为授课教材的学校，均可来电索取，咨询电话：010-88379375，Email：cmpgaozhi@sina.com.本书可作为高职高专院校、普通高校大专班、成教学院、职工大学的电类各专业的模拟电子技术基础课程教材，也可作为应用本科电类专业的模拟电子技术基础课程教材或供普通高校本科有关专业的师生及从事电子技术的工程人员参考。

第3版前言 第2版前言 第1版前言 模拟电子电路常用文字符号一览表 绪论1 第一章半导体二极管及其应用 电路3 第一节半导体基本知识3 第二节半导体二极管4 一、二极管的结构及符号4 二、二极管的伏安特性4 三、二极管的主要参数5 四、二极管使用注意事项5 五、特殊二极管介绍6 第三节整流电路8 一、单相半波整流电路9 二、单相桥式整流电路10 第四节滤波电路11 一、电容滤波电路11 二、电感滤波电路14 三、复式滤波电路14 第五节倍压整流电路15 第六节半导体二极管应用电路举例15 一、二极管在仪表输入回路中起保护 作用的电路15 二、二极管用于电感性负载的续流16 三、欠电压保护电路16 四、稳压管限幅电路16 五、发光二极管判断电源极性17 六、交流电源指示灯17 七、四倍压整流电路18 八、计算机电源断电保护电路18 九、电视机高频头调节电路18 十、改变灯亮度的电路18 十一、无绳电话机电源电压检测电路19 本章小结19 练习题20 第二章晶体管及其放大电路27 第一节晶体管27 一、晶体管的结构及符号27 二、晶体管中的电流分配和放大作用28 三、晶体管的特性曲线29 四、晶体管的主要参数30 五、晶体管的选择要点32 第二节共射基本放大电路32 一、放大电路的组成32 二、放大电路的工作原理33 三、放大电路参数的工程估算36 第三节静态工作点的稳定及分压式偏置 电路39 第四节其他组态放大电路40 一、共集电极放大电路-射极输出器40 二、共基极放大电路42 三、三种组态的基本放大电路的比较43 第五节多级放大电路44 一、多级放大电路的组成44 二、级间耦合方式及特点44 三、多级放大器的动态分析45 第六节放大电路的频率响应46 第七节特殊晶体管介绍47 一、复合管47 二、光敏晶体管47 三、光耦合器48 第八节晶体管应用电路举例49 一、小电容测量电路49 二、晶体管用于放大音乐片信号49 *三、视频信号放大电路50 四、达林顿管的应用50 五、光耦合器在交流信号隔离耦 合中的应用50 本章小结51 练习题51 目录 第三章场效应晶体管及其基本 放大电路58 第一节场效应晶体管58 一、增强型绝缘栅场效应晶体管的 结构及工作原理58 二、耗尽型绝缘栅场效应晶体管的 结构及特性60 三、结型场效应晶体管的特性61 四、场效应晶体管的主要参数62 五、使用MOS管的注意事项64 六、VMOS管介绍64 第二节场效应晶体管基本放大电路64 一、自偏压放大电路65 二、分压式自偏压放大电路65 三、场效应晶体管放大电路的微变等效 电路分析法66 *第三节场效应晶体管应用电路举例67 一、可调恒流源67 二、场效应晶体管用于驻极体传声器67 三、触摸式开关电路68 四、非接触式测电笔电路68 五、卤钨灯的缓启动电路69 六、VMOS管用于控制碘钨灯的亮度69 本章小结70 练习题70 第四章集成运算放大器73 第一节基本差动放大器73 一、直接耦合放大电路需要解决的 问题73 二、差动放大电路74 第二节集成运算放大器79 一、集成运算放大器的电路 结构及符号79 二、集成运放的电路特点80 三、集成运放的分类及选择81 四、集成运放的电压传输特性和参数82 本章小结84 练习题85 第五章负反馈放大电路87 第一节反馈的基本概念87 一、反馈87 二、反馈的极性及判断88 三、直流反馈和交流反馈89 第二节负反馈放大电路的四种组态90 一、反馈类型及判断90 二、四种类型的负反馈放大电路91 第三节负反馈对放大电路性能的影响93 一、负反馈放大电路的一般关系式93 二、提高放大倍数的稳定性93 三、扩展频带94 四、减小非线性失真94 五、抑制内部的干扰和噪声95 六、负反馈能改变输入电阻和输出电阻95 第四节深度负反馈放大电路的分析97 一、深度负反馈电路的特点97 二、深度负反馈电路的分析97 本章小结100 练习题100 第六章集成运算放大器基本 应用电路103 第一节基本运算电路103 一、负反馈是运放线性应用的 必要条件103 二、运放线性应用的三种基本电路103 第二节模拟信号运算电路107 一、比例运算电路107 二、加法运算电路107 三、减法运算电路108 四、积分运算电路108 五、微分运算电路110 第三节电压-电流变换电路111 一、电压-电流转换电路111 二、电流-电压变换电路112 三、恒流源电路112 第四节运放在信号处理方面的应用113 一、单电源交流放大电路 113 二、线性整流电路113 三、有源滤波电路115 第五节运放的非线性应用118 一、单值电压比较器118 二、迟滞电压比较器119 三、窗口比较器121 第六节集成运放的选择原则和使用122 一、集成运放的选择原则122 二、集成运放使用时应注意的问题122 第七节运放应用电路举例124 一、电压保持器124 二、负载接地的恒流源124 三、小电流检测电路125 四、温度测量电路125 *五、场效应晶体管型压控放大器126 *六、过电压欠电压保护电路126 本章小结127 练习题127 第七章功率放大电路132 第一节功率放大电路的特点和分类132 第二节双电源互补对称功率放大电路 (OCL电路)133 一、基本电路及工作原理133 二、功率参数分析133 三、交越失真及其消除135 第三节单电源甲乙类互补对称功率放 大电路(OTL)136 一、单电源互补对称功率放大电路136 二、实用的甲乙类单电源准互补对称 功率放大电路136 三、OTL电路调试方法137 第四节集成功率放大器介绍137 一、TDA2030A音频集成功率 放大器简介137 二、TDA2030A集成功放的典型应用138 第五节功率管的散热问题139 第六节功率放大电路应用电路举例139 一、提高运放输出电流的电路139 *二、由集成功放TDA2030A构成的 BTL电路140 三、恒流源式步进电动机驱动器141 本章小结141 练习题142 第八章波形发生和变换电路144 第一节正弦波振荡电路144 一、正弦波振荡电路的基本概念144 二、 RC桥式正弦波振荡电路146 三、 LC正弦波振荡电路148 四、石英晶体振荡电路151 第二节非正弦信号发生器153 一、方波发生器153 二、三角波发生器154 三、锯齿波发生器155 第三节波形发生和变换电路应用举例155 一、单电源占空比可调矩形波振荡器155 二、利用场效应晶体管稳幅的RC 桥式振荡器157 *三、ICL 8038组成的多功能 信号发生器157 本章小结158 练习题158 第九章直流稳压电源162 第一节概述162 一、电子设备中对直流电源的要求162 二、引起直流稳压电源输出不稳定的 主要原因162 三、直流稳压电源的性能指标简 易测试方法163 第二节线性稳压电路164 一、串联型稳压电路的工作原理164 二、串联型(线性)集成稳压器166 *第三节开关型稳压电源171 一、开关型稳压电源工作原理171 二、开关电源的电路结构172 三、开关稳压电源的分类173 四、由集成脉宽调制器组成的 开关电源174 第四节稳压电源应用电路举例175 一、多级稳压管稳压电路175 *二、用电容降压的电源电路176 三、用7800、7900系列集成稳压器组成 具有正、负电压输出的稳压电源177 四、10A大电流三端稳压电源177 五、低压差三端集成稳压器177 六、从零伏开始的可调稳压源177 七、用三端集成稳压器LM7805组成的 恒流源178 八、用LM317组成的恒流源电路178 *九、升压DC-DC变换集成电路179 本章小结180 练习题180 *第十章晶闸管及其应用183 第一节晶闸管183 一、晶闸管的外形和结构183 二、工作原理183 三、伏安特性185 四、主要特性参数185 五、其他晶闸管186 第二节单相可控整流电路187 一、阻性负载单相桥式半控整流电路187 二、感性负载单相桥式半控整流电路190 第三节晶闸管触发电路191 一、对触发电路的要求191 二、触发电路191 第四节固态继电器原理及应用195 一、固态继电器分类195 二、固态继电器的主要特点 196 三、固态继电器使用注意事项197 第五节晶闸管应用电路举例197 一、晶闸管调光电路197 二、温度控制器197 本章小结198 练习题198 *第十一章电子电路的读图200 第一节电子电路图的基本分类200 一、系统框图200 二、电路图200 三、逻辑图200 四、安装图200 五、印制板图201 第二节电子电路的读图步骤202 第三节读图举例203 本章小结206 参考文献207

职业教育指受教育者获得某种职业或生产劳动的职业道德、知识和技能的教育。机电行业的职业技术教育是培养在生产一线的技术、管理和运行人员。他们主要从事成熟的技术和管理规范的应用与运作。随着社会经济的发展和科学技术的进步，生产领域的技术含量在不断提高。用人单位要求生产一线的技术、管理和运行人员的知识与能力结构与之适应。行业发展的要求促使职业技术教育的高层次——高等职业教育蓬勃发展。 高职教育与高等工程专科、中专教育培养的人才属同一类型，都是技术型人才，毕业生将就业于技术含量不同的用人单位。高等职业教育的专业设置必须适应地区经济与行业的需求。高等职业教育是能力本位教育，应从职业分析入手，按岗位群职业能力来确定课程设置与各种活动。 机械工业出版社出版了大量的本科、高工专、中专教材，其中有相当一批教材符合高等职业教育的需求，具有很强的职业教育特色，在此基础上这次又推出了机械类、电气类、数控类三个高职专业的高职教材。 专业课课程的开发应遵循适当综合化与适当实施化的原则。综合化有利于破除原来各课程的学科化倾向，删除与岗位群职业能力关系不大的内容；有利于删除一些陈旧的内容，增添岗位群能力所需要的新技术、新知识，如微电子技术、计算机技术等。实施化是课程内容要按培养工艺实施与运行人员的职业能力来阐述，将必要的知识支撑点溶于能力培养的过程中，注重实践性教学，注重探索教学模式，以达到满意的教学效果。 本教材倾注了众多编写人员的心血，他们为探索我国机电行业高职教育作出了可贵的尝试。今后还要依靠广大教师在实践中不断改进，不断完善，为创建我国的职业技术教育体系而奋斗。 赵克松《模拟电子技术基础》教材的第1版是1997年开始编写的，2000年正式出版，2009年进行了修订， 出版了第2版。本书自出版使用以来，得到了很多学校师生的认可，被许多高职院校选为教材，也得到了一些荣誉，被评为“十二五”职业教育国家规划教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材，2009年度普通高等教育国家精品教材。但随着科学技术的不断发展， 同时针对目前高职的教育现状与广大师生的反馈意见，我们对第2版进行了修订，根据模拟电子技术的发展补充了一些新的内容，对部分内容进行调整，精简了部分内容，删去了部分实用性不强的内容， 以适应高职教育的需要。 本着“理论够用为度，培养技能，重在应用”的原则，本书在讲清基本知识和基本原理的基础上，注重集成电路以及新器件的介绍和应用，编写中强调了理论联系实际和读图能力。本书的特点是： 1)模拟电子技术基础是一门专业基础性质的课程，本书在基本原理、基本概念的讲述中概念清晰、准确， 以“必需”和“够用”为原则。对于电子器件只简单介绍其工作原理，着重介绍其外特性和参数，重点放在使用方法上，精简了分立元件组成的基本放大电路方面的内容。对典型电路分析时，不作繁杂的推导，在定性介绍其工作原理后， 只介绍工程估算法。对精选的集成电路主要介绍它们的电路特点和基本应用。 2)各章均附有习题。习题类型丰富，包括填空题、选择题、判断题和分析计算题(综合题)，教师布置作业时可根据需要选择不同的题型， 同时方便教师出考题。 3)为配合基础理论的学习、扩大知识面，各章节均选用了部分典型应用电路作为应用实例，使学生能将所学的理论知识与实际应用挂钩， 能在更接近实际的氛围中进行学习，培养了学生理论联系实际的能力。 4)为加强学生阅读专业外文文献的能力，在教材中首次出现的电子技术名词之后附注了英文。 5)为培养学生的读图能力，专门有一章读图方法的介绍。目的是使学生熟悉电子电路的读图方法，增强学生分析问题和解决实际问题的综合能力。 6)增加了选学内容，将第十章晶闸管及其应用、第十一章电子电路的读图以及各章中部分内容加“*”号作为选学内容，供不同专业和不同层次的学生选取。为方便教师授课，本书备有免费电子课件和习题解答。 本书第3版由西安理工大学高等技术学院田培成、上海电机学院沈任元、无锡职业技术学院吴勇担任主编，邢台职业技术学院唐俊英、沈阳职业技术学院郑英兰，上海电机学院张洁参加编写。本次修订工作由田培成主持并进行了全书的统稿。 多年来，我们的教材得到了广大教师的支持和关怀，一些教师也针对我们教材存在的问题提出了中肯的意见，在此，谨向他们表示衷心的感谢!由于我们水平有限，新版教材中也肯定存在着一些错漏和不妥之处，恳请读者批评指正。 编者第3版前言自《模拟电子技术基础》出版以来，已经8年过去了。我们在第1版教材中坚持按照高职高专工程技术教育的人才培养目标，对模拟电子技术基础理论课进行了深化改革，强调理论与应用相结合的原则，这种改革模式得到了许多人的认可，教材出版后被许多高职院校选用为教材，得到广大师生的关心，他们反馈了一些有价值的宝贵意见。因而在第2版修订时，我们做了一些有针对性的改动，增添了部分内容，重新编写了各章的练习题，引导学生能运用基本概念、基本原理和基本分析方法来提高分析问题的能力，目的是更有利于课程的教学和知识的应用。 为了给任课老师提供教学支持，我们编写了配合本教材的多媒体CAI课件（含全部习题的讨论）。值得高度重视的是在讲授本专业知识和理论的同时，必需特别注重学生专业能力的培养和实际动手技能的训练，注重学生解决问题和自我知识更新能力的培养和训练。 在第2版修订工作中，上海电机学院张洁老师参与了编写全部练习题的工作。多年来，我们的教材得到了许多老师的热情关怀和大力支持，在本书再版之际，谨向他们致以深深的谢意。 由于笔者水平有限，新版教材中的错漏和不妥之处，敬请读者提出批评和建议。 编者本套教材是参照原国家教委1990年7月制定的《高等学校工程专科电子技术基础课程教学基本要求》，并在机械工业电类高职教育教材建设协作组1998年会议精神指导下编写的。本套电子技术基础教材包括《模拟电子技术基础》、《数字电子技术基础》和《常用电子元器件简明手册》，在《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》中都包括有两部分内容，即“基础篇”和“应用篇”。 根据高等职业教育培养目标的要求，高职培养的人才必须具有大学专科的理论基础，并有较强的本专业技术应用的技能。高职教育培养的人才是面向基层、面向生产第一线的实用人才。这类人才不同于将学科体系转化为图样和设计方案的工程技术人员，而主要是如何把方案和图样转化为实物和产品的实施型高级技术人才。因此课程内容必然要按照培养目标来制订。由于电子技术涉及的各个领域发展非常迅速，电子技术教材的基本内容也必须逐步更新。特别是在大规模集成电路被广泛采用的今天，电子技术正朝着专用电子集成电路方向，以至向硬件、软件合为一体的各种电子系统集成方向发展，以硬件电路设计为主的传统设计方向也向器件内部资源及外部引脚功能加以利用的方法转化。只有培养学生会思考、会学习，才能跟上飞速发展的时代节拍。 本书在力求保证基础、掌握基本概念的基础上，注重集成电路以及新器件原理分析和应用。编写中强调了理论联系实际和读图能力，尽量做到使学生既能知道“来龙”又可晓得“去脉”，从而提高学习的兴趣，以利加强学生的专业意识，为此，我们编写的目标是： 1)电子技术基础是一门专业基础性质的课程，内容的安排上要遵循循序渐进的原则，由浅入深，由易到难。 2)在“基础篇”中，以“必需”和“够用”为原则。对典型电路分析时，不作过于繁杂的推导，一般只介绍工程估算法，有时只给出定性的结论。对于电子器件着重介绍工作原理、外特性和主要参数，重点放在掌握使用方法上，对分立元件组成的电路尽可能精简，明确分立为集成服务的方向，在数字电路中以CMOS集成电路为主。对精选的集成电路主要介绍它们的电路特点和基本应用。 3)各章均附有习题。有要求学生掌握基本概念、电路原理分析、重要参数的工程估算，以及集成电路的应用电路设计等内容。 4)在“应用篇”中，为配合基础理论学习、扩大知识面，选材编排上力求与“基础篇”的各章节相对应，举一些实用的简化电子电路。在讲清基本知识和理论后，可采取课堂讲解、讨论或学生自学的办法，使学生能将所学的理论知识与实际应用挂钩，能在更接近实际的氛围中进行学习。作为一本技术基础课教材，要能起到引导入门和培养学生实际应用知识能力的作用。 5)为加强学生阅读专业外文文献的能力，在教材中首次出现的电子技术名词之后附注了英文。 6)为培养学生的读图能力，在《模拟电子技术基础》中专门有一章读图方法的介绍。目的是使学生熟悉电子电路的读图方法，来增强分析问题和解决实际问题的综合能力。 7)在《常用电子元器件简明手册》中选编了典型元器件的数据，便于理论教学、实践、实训和课程设计时查阅和选用。在讲述器件时要结合手册查阅器件符号、参数、外形等内容。 本套教材教学参考学时为《模拟电子技术基础》80～96学时，《数字电子技术基础》60～80学时，有关章节内容可根据各校专业要求及学时情况酌情调整。本套教材适用范围：高职高专院校、成教学院、普通高校大专班、职工大学的电气、电子类专业的电子技术基础课程教材。还可供普通高校本科有关专业师生或从事电子技术的工程人员参考。 本书由沈任元、吴勇担任主编，田培成、唐俊英、郑英兰参加编写。具体执笔分工如下：在《模拟电子技术基础》中，郑英兰编写了第一、第二、第四章，田培成编写了第三章，唐俊英编写了第五章，吴勇编写了第六、第七、第八章，沈任元编写了绪论、第九、第十、第十一章。在《数字电子技术基础》中，郑英兰编写了第一章，田培成编写了绪论、第二、第三章，吴勇编写了第四章，唐俊英编写了第五、第六章，沈任元编写了第七章。沈任元、吴勇、唐俊英、田培成、郑英兰编写了《常用电子元器件简明手册》。 本书由上海电机技术高等专科学校梁森担任主审。1999年6月在上海召开了本教材的审稿会。参加审稿会的有上海交通大学许鸿量教授、上海理工大学周良权副教授、上海发电设备成套设计研究所刘春林高级工程师、上海江森电视机厂王坦高级工程师、上海电机技术高等专科学校成叶琴高级讲师等专家。以上同志对本教材书稿进行了认真、负责和仔细的审阅，提出了许多宝贵的意见和修改建议，在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，在取材新颖性和实用性等方面定有诸多不足，敬请兄弟院校的师生和广大读者给予批评和指正。我们衷心盼望本书能对有志从事电子电路应用的读者有所帮助。请您把对本书的意见和建议告诉我们。 编者