模拟电子技术及应用

本书是普通高等教育“十二五”国家级规划教材，供高职高专电子信息类专业的电子技术课程教学使用，也可作为电子工程技术人员的参考书。本书介绍了现代电子技术中广泛使用的元器件的特性及其应用电路，主要包括半导体二极管应用电路、三极管应用电路、集成运放应用电路、模拟电子技术应用实例、模拟电路实验等内容。本书推崇项目教学法，采用项目设计实现“教学做一体化”，培养电子技术理论应用与实践操作能力，突出实用性和工具性，可作为电子信息技术、通信技术、计算机应用技术、机电技术等专业的教材。

前言
本书常用符号说明
第1章电子技术基础知识1
学习目标1
1.1电子技术发展简史1
1.2电子电路基础知识5
1.2.1电子信号分类5
1.2.2电子电路的基本分类6
1.2.3电子测量简介11
思考与练习13
1.3三种基本元件的识别与测试13
1.3.1电阻的识别与测试13
1.3.2电容的识别与测试14
1.3.3电感的识别与测试17
思考与练习18
本章小结18
习题120
第2章二极管应用电路21
学习目标21
2.1二极管工作原理21
2.1.1半导体的主要特性21
2.1.2N型半导体与P型半导体22
2.1.3PN结的导电特性23
2.1.4二极管的伏安特性与
主要参数26
2.1.5二极管的命名方法及分类29
思考与练习31
2.2二极管应用电路31
2.2.1二极管电路的分析方法31
2.2.2二极管限幅电路33
2.2.3二极管整流电路35
2.2.4滤波电路38
思考与练习43
2.3特殊二极管应用43
2.3.1稳压二极管电路43
2.3.2发光二极管（LED）46
2.3.3光敏二极管47
2.3.4变容二极管47
思考与练习47
2.4二极管性能的检测48
2.4.1普通二极管性能的检测48
2.4.2发光二极管性能的检测49
2.4.3光敏二极管性能的检测49
思考与练习49
2.5项目设计二极管应用电路的
设计与制作49
2.5.1项目说明50
2.5.2任务内容50
2.5.3成果形式50
2.5.4评价标准50
本章小结51
习题251
自测题153
第3章晶体管应用电路56
学习目标56
3.1晶体管工作原理56
3.1.1结构类型与电流的关系57
3.1.2晶体管的伏安特性57
3.1.3晶体管的主要参数62
3.1.4晶体管的命名方法64
3.1.5晶体管的性能检测64
思考与练习66
3.2晶体管共射放大器67
3.2.1信号的输入和输出68
3.2.2电路的组成68
3.2.3放大电路分析方法68
思考与练习77
3.3晶体管共集与共基放大器77
3.3.1共集放大器77
3.3.2共基放大器79
3.3.3三种组态放大器的性能比较80
思考与练习80
3.4多级放大器80
3.4.1直接耦合多级放大器81
3.4.2阻容耦合多级放大器82
3.4.3变压器耦合多级放大器84
思考与练习86
目录3.5放大器主要性能参数
的测试86
3.5.1电压增益Au的测试86
3.5.2输入电阻Ri的测试87
3.5.3输出电阻Ro的测试87
思考与练习88
3.6差分放大器88
3.6.1零点漂移88
3.6.2差分式基本放大电路89
3.6.3几种常用的差分放大电路91
3.6.4差分放大电路的几种接法92
思考与练习93
3.7低频功率放大器94
3.7.1功率放大器的基本概念94
3.7.2OCL功放电路94
3.7.3OTL功放电路96
3.7.4低频功放基本参数的测试97
思考与练习98
3.8场效应晶体管放大器98
3.8.1场效应晶体管的基本特性98
3.8.2共源极场效应晶体管放大器104
3.8.3源极输出器106
思考与练习107
3.9项目设计放大电路的
设计与制作108
3.9.1项目说明108
3.9.2任务内容108
3.9.3成果形式108
3.9.4评价标准108
本章小结109
习题3110
自测题2116
第4章集成运算放大器及其应用119
学习目标119
4.1集成运算放大器的基本特性119
4.1.1集成运算放大器的
基本结构119
4.1.2集成运算放大器的图形符号与
主要参数120
4.1.3理想集成运算放大器121
思考与练习122
4.2反馈的基本概念122
4.2.1正反馈与负反馈123
4.2.2电压反馈与电流反馈123
4.2.3串联反馈与并联反馈124
4.2.4负反馈对放大器性能
的影响124
思考与练习128
4.3基本运算电路128
4.3.1比例运算电路128
4.3.2加法与减法运算电路129
4.3.3积分与微分运算电路132
4.3.4对数与指数运算电路133
思考与练习134
4.4集成运算放大器基本参数
的测试134
4.4.1开环增益Auo的测试134
4.4.2共模抑制比KCMR的测试135
4.4.3集成运放的保护措施135
思考与练习137
4.5集成运放应用电路137
4.5.1电压比较器137
4.5.2有源滤波器139
4.5.3采样保持电路143
思考与练习144
4.6项目设计自动照明控制电路
的设计与制作144
4.6.1项目说明144
4.6.2任务内容144
4.6.3成果形式145
4.6.4评价标准145
本章小结145
习题4146
第5章模拟电子技术应用实例150
学习目标150
5.1直流稳压电源150
5.1.1直流稳压电源的基本组成150
5.1.2串联型稳压电路151
5.1.3过载保护电路152
5.1.4直流稳压电源的主要
技术指标153
5.1.5集成稳压器的应用154
5.1.6开关稳压电源155
思考与练习158
5.2正弦波振荡器158
5.2.1振荡器的基本工作原理158
5.2.2RC正弦波振荡器实例159
思考与练习161
5.3函数信号发生器161
5.3.1函数信号发生器的
基本电路162
5.3.2集成函数信号发生器165
思考与练习167
5.4模拟乘法器及其应用167
5.4.1模拟乘法器的基础知识167
5.4.2模拟乘法器的应用
电路举例168
思考与练习171
5.5模拟电路在测量技术
中的应用171
5.6项目设计函数信号发生器的
设计与制作175
5.6.1项目说明175
5.6.2任务内容175
5.6.3成果形式175
5.6.4评价标准175
本章小结176
习题5177
第6章模拟电路实验179
学习目标179
实验一常用电子仪器的使用179
实验二共射放大器的制作
与调试180
实验三射极输出器的制作
与调试182
实验四场效应晶体管放大器的
制作与调试183
实验五负反馈对放大器性能
的影响185
实验六功率放大器的制作
与调试186
实验七基本运算电路
的测试189
实验八直流稳压电路的
制作与调试190
实验九低频振荡器的制作
与调试193
附录195
附录A电子仿真电路实例195
附录B常用模拟集成器件
引脚图198
附录C综合试卷200
附录D部分习题答案203
参考文献210

本书是“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，供高职高专电子信息工程技术专业模拟电子技术课程的教学使用。其任务是使高职高专学生掌握模拟电子技术及其应用的有关知识和实践操作技能，提高学生专业知识水平、职业技能和综合素质，增强适应职业变化的能力和继续深入学习其他课程的能力。 本书特色《模拟电子技术及应用第3版》是根据当前国内高职高专教学的需要，针对该层次学生的学习特点，结合实际教学经验编写而成的。在内容选择和讲解方面，体现了教学内容适宜和适度，通观全面，突出重点，重视实验。在整体上体现了科学实用，讲法新颖，知识概念清楚；文字简练，特色鲜明；化难为易，通俗易懂，层次分明。适合高职高专学生学习，针对性强；条理清晰，强调培养技能，实用性强。与前两版教材相比，该教材有较大的改进，确保理论与实践紧密结合，强化对专业技能的培养，切实体现“教学做一体化”的高职教育教学特点。 对高职高专学生来说，学习电子技术的重点应放在掌握关键的专业技能方面,即掌握常见电子元器件的基本特性与使用方法、典型电路的功能与应用；并且能够实际动手制作、调试与测量；学会借助工具书使用未曾接触过的元器件与集成电路(或新型电子元器件)。本教材打破传统教材知识体系，结构简练，知识目标与能力目标链路清晰，突出专业理论知识与实践技能培养并重的特点。 教材内容将知识目标与能力目标紧密结合，真正实现“教学做一体化”的高职教学特点。本教材新增加了一章“电子技术基础知识”，目的是让学生在学习比较深的模拟电子技术知识之前，先了解电子技术发展概况，从识别与检测电路中最基础、最重要的三个元件（电阻器、电感器和电容器）入手，与电路基础或电工基础课程相呼应，做必不可少的理论知识复习和基本技能的巩固。然后在第2章和第3章中引入电子电路中最重要的器件（二极管和晶体管）基本知识，使学生认识二极管和晶体管的外观，学会识别管脚(或极性)和使用万用表检测它们的基本性能，这样易于学生理解二极管和晶体管的基本特性，为后面使用它们设计与制作实用电路奠定基础。 在第2~5章中都安排了一个项目设计，紧扣相应章节的主题。在讲授必需的专业理论知识内容的同时，通过实做项目设计培养学生在本课程中应具备的核心职业能力，主要是电子电路的读图能力、分析与工程计算(估算)能力、设计与制作能力、分析比较复杂电路的能力，具备这些能力是电子信息类专业人才的重要标志。 前言本教材还注重培养学生的自学能力和创新能力。项目设计对于学生来说既有综合性又有探索性，主要侧重于某些理论知识的灵活运用，并在任务的完成过程中学习新知识，给学生提供了发挥自己潜能的机会，在教师的指导下，有利于提高学生的创新能力。其次，本教材提供了常用电子元器件型号和功能图，便于学生在实际项目设计中查找使用，即具有工具性和实用性。书中提供了较多的例题和习题，便于学生自学，并且通过许多实例（特别是第5章）提高学生分析问题和解决问题的能力。最后，本教材内容与职业资格证书(电子技术类考证)所要求的基础理论知识和实践操作技能相吻合，通过本课程的学习，能够达到考取相关职业资格证书的要求，这为学生的就业奠定了良好的基础。可以说通过本课程的学习，会提高学生的综合职业能力和就业能力。 本书引入了电子设计自动化仿真电路(附录A)。电子设计自动化(Electronic Design Automation，简称EDA)在电路实验的辅助教学中，形成虚拟实验，即模型化的实验环境，使电子电路的工作原理更直观地显现出来。 本书知识要点本书讲解了现代电子技术中广泛使用的元器件特性及其应用电路的工作原理，给出了典型且重要的模拟电子电路实验方法，加强实践技能的训练。全书共分6章，主要包括电子技术基础知识、二极管应用电路、晶体管应用电路(包括场效应晶体管及其应用)、集成运算放大器及其应用、模拟电子技术应用实例、模拟电路实验等内容。例题与习题尽可能以实际应用电路为主，避免复杂的理论推导和计算，保证基础，适当延伸。每小节后都附有思考与练习。 教学建议在教学中，全书内容大约需要64学时。第1章电子技术基础知识(4学时)，介绍了电子技术发展简史、电子电路的基本概念和三种基本元件的识别与测试。第2章二极管应用电路(6学时)，重点讲解了二极管的基本特性，给出了电子技术中典型的二极管应用电路，同时有一个项目设计。第3章晶体管应用电路(20学时)，在系统介绍了晶体管基本特性的基础上，讲解了电子技术中常用的共射、共基、共集放大器的电路组成和工作原理，同时介绍了低频功率放大器的基本特性和工作原理，以及各种场效应晶体管的基本特性，共源极放大器和源极输出器的电路结构和工作原理。第4章集成运算放大器及其应用(8学时)，讲解了集成运算放大器的基本特性及其应用电路，引入反馈概念，并增加了一个项目设计。第5章模拟电子技术应用实例(8学时)，运用前四章所学的基础知识讲解分析一般模拟电子电路的方法。通过一些典型实例，使学生掌握几种常见的模拟电子实际应用电路的工作原理和功能，同时获得分析和解决一般模拟电子电路问题的能力。第6章模拟电路实验(18学时)，给出了9个模拟电路基本实验，用于加强对模拟电子技术基础知识的深入理解与掌握，提高动手能力。此外，为了方便师生在实验时查阅，本书给出了常用模拟集成器件引脚图(附录B)。 辅助教学资源本次修订教材，提供了比较完整的辅助教学资源，主要包括教学指南、电子教案、习题详解、综合练习、模拟试卷及答案，目的是给教师在实际教学过程中提供方便，同时更是为了便于学生自学（如课后复习、作业、自我测验等）。 本书编者本书由北京信息职业技术学院熊伟林主编，杨丽婕和张建新参加编写。其中，第1章、第5章和第6章由熊伟林编写，第2章和第3章由杨丽婕编写，第4章由张建新编写。 书中如有错漏和不妥之处，热情欢迎广大读者批评指正。 编者