電子系統(tǒng)設計與實踐：模擬部分

第1章 基本放大電路…………………………………………………………………………… 1
1.1 放大電路的基礎知識………………………………………………………………… 2
1.1.1 放大電路的性能指標………………………………………………………… 2
1.1.2 放大電路中的半導體器件…………………………………………………… 4
1.1.3 基本共射放大電路的組成及工作原理……………………………………… 29
1.2 放大電路的分析方法………………………………………………………………… 30
1.2.1 圖解法………………………………………………………………………… 32
1.2.2 微變等效電路法……………………………………………………………… 34
1.3 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定………………………………………………………… 37
1.3.1 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性…………………………………………………… 37
1.3.2 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路………………………………………………… 38
1.4 基本共集電極放大電路和共基極放大電路………………………………………… 41
1.4.1 共集電極放大電路…………………………………………………………… 41
1.4.2 共基極放大電路……………………………………………………………… 42
1.4.3 三種組態(tài)的比較……………………………………………………………… 43
1.5 場效應管放大電路…………………………………………………………………… 44
1.5.1 場效應管偏置電路…………………………………………………………… 44
1.5.2 場效應管放大電路的動態(tài)分析……………………………………………… 45
1.6 多級放大電路………………………………………………………………………… 47
1.6.1 級間耦合方式………………………………………………………………… 47
1.6.2 多級放大電路的分析………………………………………………………… 50
1.7 分立元件放大電路設計實例………………………………………………………… 51
1.7.1 設計任務與要求……………………………………………………………… 51
1.7.2 設計方法……………………………………………………………………… 52
習 題…………………………………………………………………………………… 53
第2章 功率放大電路………………………………………………………………………… 60
2.1 功率放大電路概述…………………………………………………………………… 60
2.1.1 功率放大電路的特點………………………………………………………… 60
2.1.2 提高功率放大電路效率的主要途徑………………………………………… 61
2.2 互補功率放大電路…………………………………………………………………… 62
2.2.1 OCL電路…………………………………………………………………… 63
2.2.2 OTL功率放大電路………………………………………………………… 67
2.2.3 BTL功率放大電路………………………………………………………… 69
2.2.4 雙通道功率放大電路………………………………………………………… 69
2.3 集成功率放大電路…………………………………………………………………… 70
2.3.1 LM386集成功率放大電路及其應用……………………………………… 70
2.3.2 LM1875集成功率放大電路及其應用……………………………………… 72
2.3.3 TDA2030集成功率放大電路及其應用…………………………………… 73
2.4 功率電路的安全運行………………………………………………………………… 74
2.5 功率放大電路設計實例……………………………………………………………… 74
2.5.1 設計要求……………………………………………………………………… 74
2.5.2 設計方法及電路……………………………………………………………… 74
習 題…………………………………………………………………………………… 75
第3章 放大電路的頻率響應………………………………………………………………… 79
3.1 頻率響應概述………………………………………………………………………… 79
3.1.1 頻率響應的基本概念………………………………………………………… 79
3.1.2 無源RC電路的頻率響應分析……………………………………………… 80
3.2 單管共射放大電路的頻率響應……………………………………………………… 83
3.2.1 三極管的混合π模型……………………………………………………… 83
3.2.2 阻容耦合共射放大電路的頻率響應………………………………………… 84
3.3 多級放大電路的頻率響應…………………………………………………………… 89
3.4 實際電子系統(tǒng)頻率響應分析與設計舉例…………………………………………… 91
習 題…………………………………………………………………………………… 92
第4章 集成運算放大器……………………………………………………………………… 95
4.1 集成運算放大器概述………………………………………………………………… 95
4.2 集成運算放大器的電流源電路……………………………………………………… 96
4.2.1 基本電流源電路……………………………………………………………… 96
4.2.2 有源負載放大電路…………………………………………………………… 98
4.3 差動放大電路………………………………………………………………………… 99
4.3.1 差動放大電路的組成………………………………………………………… 99
4.3.2 差動放大電路抑制零點漂移的原理……………………………………… 100
4.3.3 差動放大電路對共模信號的抑制作用…………………………………… 101
4.3.4 差動放大電路對差模信號的放大作用…………………………………… 102
4.3.5 具有恒流源的差動放大電路……………………………………………… 103
4.3.6 差動放大電路對任意輸入信號的放大特性……………………………… 104
4.4 集成運算放大器的輸出級電路…………………………………………………… 105
4.5 集成運算放大器電路舉例………………………………………………………… 105
4.6 集成運算放大器的使用…………………………………………………………… 107
4.6.1 集成運算放大器的主要參數(shù)……………………………………………… 107
4.6.2 集成運算放大器的使用及保護措施……………………………………… 109
4.7 集成運算放大器的電壓傳輸特性及理想運算放大器…………………………… 110
4.7.1 集成運算放大器的電壓傳輸特性………………………………………… 110
4.7.2 理想運算放大器…………………………………………………………… 111
習 題…………………………………………………………………………………… 111
第5章 反 饋………………………………………………………………………………… 116
5.1 反饋的基本概念和一般表達式…………………………………………………… 116
5.2 反饋的判斷及負反饋組態(tài)………………………………………………………… 118
5.2.1 反饋的判斷………………………………………………………………… 118
5.2.2 四種負反饋組態(tài)…………………………………………………………… 120
5.3 深度負反饋放大電路的分析……………………………………………………… 122
5.3.1 深度負反饋的實質(zhì)………………………………………………………… 122
5.3.2 深度負反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計算……………………………… 123
5.4 負反饋對放大電路性能的影響…………………………………………………… 125
5.4.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性…………………………………………………… 126
5.4.2 減小非線性失真和抑制干擾……………………………………………… 126
5.4.3 改變輸入電阻和輸出電阻………………………………………………… 127
5.4.4 展寬頻帶…………………………………………………………………… 128
5.4.5 放大電路中引入負反饋的一般原則……………………………………… 128
5.5 負反饋放大電路的自激振蕩……………………………………………………… 129
5.5.1 自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件……………………………………………… 129
5.5.2 負反饋放大電路的穩(wěn)定性判斷…………………………………………… 129
5.5.3 自激振蕩的消除…………………………………………………………… 130
5.6 負反饋放大電路的設計實例……………………………………………………… 131
5.6.1 設計要求…………………………………………………………………… 131
5.6.2 設計方法…………………………………………………………………… 131
習 題…………………………………………………………………………………… 132
第6章 集成運算放大器的應用……………………………………………………………… 136
6.1 數(shù)學運算電路……………………………………………………………………… 136
6.1.1 比例運算電路……………………………………………………………… 136
6.1.2 加減運算電路……………………………………………………………… 138
6.1.3 積分運算和微分運算電路………………………………………………… 140
6.1.4 對數(shù)和指數(shù)運算電路……………………………………………………… 141
6.1.5 乘法運算電路……………………………………………………………… 142
6.2 有源濾波電路……………………………………………………………………… 143
6.2.1 濾波電路的基礎知識……………………………………………………… 143
6.2.2 低通濾波電路……………………………………………………………… 143
6.2.3 其他濾波電路……………………………………………………………… 145
6.2.4 有源濾波電路Multisim 仿真舉例………………………………………… 146
6.3 電壓比較器………………………………………………………………………… 151
6.3.1 單限比較器………………………………………………………………… 152
6.3.2 滯回比較器………………………………………………………………… 153
6.3.3 窗口比較器………………………………………………………………… 153
6.4 集成運算放大器在波形產(chǎn)生方面的應用………………………………………… 154
6.4.1 正弦波產(chǎn)生電路…………………………………………………………… 154
6.4.2 矩形波產(chǎn)生電路…………………………………………………………… 156
6.4.3 三角波產(chǎn)生電路…………………………………………………………… 157
6.4.4 波形產(chǎn)生電路Multisim 仿真舉例………………………………………… 159
6.5 集成運算放大器綜合應用電路設計實例………………………………………… 163
6.5.1 設計要求…………………………………………………………………… 163
6.5.2 設計方法…………………………………………………………………… 164
6.6 集成運算放大器實際應用電路舉例……………………………………………… 165
習 題…………………………………………………………………………………… 168
第7章 直流電源……………………………………………………………………………… 173
7.1 直流電源的組成…………………………………………………………………… 173
7.2 單相橋式整流電路………………………………………………………………… 174
7.2.1 工作原理…………………………………………………………………… 174
7.2.2 參數(shù)計算…………………………………………………………………… 174
7.3 濾波電路…………………………………………………………………………… 175
7.3.1 電容濾波電路……………………………………………………………… 175
7.3.2 其他濾波電路……………………………………………………………… 176
7.4 穩(wěn)壓電路…………………………………………………………………………… 177
7.4.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路…………………………………………………………… 178
7.4.2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路…………………………………………………………… 180
7.4.3 集成穩(wěn)壓電路……………………………………………………………… 181
7.5 直流穩(wěn)壓電源電路設計實例……………………………………………………… 182
7.5.1 設計要求…………………………………………………………………… 182
7.5.2 設計思路…………………………………………………………………… 182
7.5.3 具體設計過程及器件選擇………………………………………………… 182
習 題…………………………………………………………………………………… 183
附錄Ⅰ 半導體分立元件的測試……………………………………………………………… 188
一、 二極管………………………………………………………………………… 188
二、 三極管………………………………………………………………………… 191
三、 場效應管……………………………………………………………………… 195
四、 單結管………………………………………………………………………… 196
五、 晶閘管………………………………………………………………………… 197
附錄Ⅱ 常用電子元器件的識別……………………………………………………………… 202
一、 電阻器………………………………………………………………………… 202
二、 電容器………………………………………………………………………… 204
三、 電感器………………………………………………………………………… 206
四、 電聲器件……………………………………………………………………… 207
五、 二極管………………………………………………………………………… 208
六、 三極管………………………………………………………………………… 210
七、 模擬集成電路………………………………………………………………… 211
八、 三端穩(wěn)壓IC ………………………………………………………………… 212
九、 電 池………………………………………………………………………… 213
十、 特殊器件……………………………………………………………………… 213
索 引………………………………………………………………………………………… 215
參考文獻………………………………………………………………………………………… 217