电子系统设计与实践：模拟部分

第1章 基本放大电路…………………………………………………………………………… 1
1.1 放大电路的基础知识………………………………………………………………… 2
1.1.1 放大电路的性能指标………………………………………………………… 2
1.1.2 放大电路中的半导体器件…………………………………………………… 4
1.1.3 基本共射放大电路的组成及工作原理……………………………………… 29
1.2 放大电路的分析方法………………………………………………………………… 30
1.2.1 图解法………………………………………………………………………… 32
1.2.2 微变等效电路法……………………………………………………………… 34
1.3 放大电路静态工作点的稳定………………………………………………………… 37
1.3.1 静态工作点稳定的必要性…………………………………………………… 37
1.3.2 静态工作点稳定的放大电路………………………………………………… 38
1.4 基本共集电极放大电路和共基极放大电路………………………………………… 41
1.4.1 共集电极放大电路…………………………………………………………… 41
1.4.2 共基极放大电路……………………………………………………………… 42
1.4.3 三种组态的比较……………………………………………………………… 43
1.5 场效应管放大电路…………………………………………………………………… 44
1.5.1 场效应管偏置电路…………………………………………………………… 44
1.5.2 场效应管放大电路的动态分析……………………………………………… 45
1.6 多级放大电路………………………………………………………………………… 47
1.6.1 级间耦合方式………………………………………………………………… 47
1.6.2 多级放大电路的分析………………………………………………………… 50
1.7 分立元件放大电路设计实例………………………………………………………… 51
1.7.1 设计任务与要求……………………………………………………………… 51
1.7.2 设计方法……………………………………………………………………… 52
习 题…………………………………………………………………………………… 53
第2章 功率放大电路………………………………………………………………………… 60
2.1 功率放大电路概述…………………………………………………………………… 60
2.1.1 功率放大电路的特点………………………………………………………… 60
2.1.2 提高功率放大电路效率的主要途径………………………………………… 61
2.2 互补功率放大电路…………………………………………………………………… 62
2.2.1 OCL电路…………………………………………………………………… 63
2.2.2 OTL功率放大电路………………………………………………………… 67
2.2.3 BTL功率放大电路………………………………………………………… 69
2.2.4 双通道功率放大电路………………………………………………………… 69
2.3 集成功率放大电路…………………………………………………………………… 70
2.3.1 LM386集成功率放大电路及其应用……………………………………… 70
2.3.2 LM1875集成功率放大电路及其应用……………………………………… 72
2.3.3 TDA2030集成功率放大电路及其应用…………………………………… 73
2.4 功率电路的安全运行………………………………………………………………… 74
2.5 功率放大电路设计实例……………………………………………………………… 74
2.5.1 设计要求……………………………………………………………………… 74
2.5.2 设计方法及电路……………………………………………………………… 74
习 题…………………………………………………………………………………… 75
第3章 放大电路的频率响应………………………………………………………………… 79
3.1 频率响应概述………………………………………………………………………… 79
3.1.1 频率响应的基本概念………………………………………………………… 79
3.1.2 无源RC电路的频率响应分析……………………………………………… 80
3.2 单管共射放大电路的频率响应……………………………………………………… 83
3.2.1 三极管的混合π模型……………………………………………………… 83
3.2.2 阻容耦合共射放大电路的频率响应………………………………………… 84
3.3 多级放大电路的频率响应…………………………………………………………… 89
3.4 实际电子系统频率响应分析与设计举例…………………………………………… 91
习 题…………………………………………………………………………………… 92
第4章 集成运算放大器……………………………………………………………………… 95
4.1 集成运算放大器概述………………………………………………………………… 95
4.2 集成运算放大器的电流源电路……………………………………………………… 96
4.2.1 基本电流源电路……………………………………………………………… 96
4.2.2 有源负载放大电路…………………………………………………………… 98
4.3 差动放大电路………………………………………………………………………… 99
4.3.1 差动放大电路的组成………………………………………………………… 99
4.3.2 差动放大电路抑制零点漂移的原理……………………………………… 100
4.3.3 差动放大电路对共模信号的抑制作用…………………………………… 101
4.3.4 差动放大电路对差模信号的放大作用…………………………………… 102
4.3.5 具有恒流源的差动放大电路……………………………………………… 103
4.3.6 差动放大电路对任意输入信号的放大特性……………………………… 104
4.4 集成运算放大器的输出级电路…………………………………………………… 105
4.5 集成运算放大器电路举例………………………………………………………… 105
4.6 集成运算放大器的使用…………………………………………………………… 107
4.6.1 集成运算放大器的主要参数……………………………………………… 107
4.6.2 集成运算放大器的使用及保护措施……………………………………… 109
4.7 集成运算放大器的电压传输特性及理想运算放大器…………………………… 110
4.7.1 集成运算放大器的电压传输特性………………………………………… 110
4.7.2 理想运算放大器…………………………………………………………… 111
习 题…………………………………………………………………………………… 111
第5章 反 馈………………………………………………………………………………… 116
5.1 反馈的基本概念和一般表达式…………………………………………………… 116
5.2 反馈的判断及负反馈组态………………………………………………………… 118
5.2.1 反馈的判断………………………………………………………………… 118
5.2.2 四种负反馈组态…………………………………………………………… 120
5.3 深度负反馈放大电路的分析……………………………………………………… 122
5.3.1 深度负反馈的实质………………………………………………………… 122
5.3.2 深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算……………………………… 123
5.4 负反馈对放大电路性能的影响…………………………………………………… 125
5.4.1 提高放大倍数的稳定性…………………………………………………… 126
5.4.2 减小非线性失真和抑制干扰……………………………………………… 126
5.4.3 改变输入电阻和输出电阻………………………………………………… 127
5.4.4 展宽频带…………………………………………………………………… 128
5.4.5 放大电路中引入负反馈的一般原则……………………………………… 128
5.5 负反馈放大电路的自激振荡……………………………………………………… 129
5.5.1 自激振荡产生的原因和条件……………………………………………… 129
5.5.2 负反馈放大电路的稳定性判断…………………………………………… 129
5.5.3 自激振荡的消除…………………………………………………………… 130
5.6 负反馈放大电路的设计实例……………………………………………………… 131
5.6.1 设计要求…………………………………………………………………… 131
5.6.2 设计方法…………………………………………………………………… 131
习 题…………………………………………………………………………………… 132
第6章 集成运算放大器的应用……………………………………………………………… 136
6.1 数学运算电路……………………………………………………………………… 136
6.1.1 比例运算电路……………………………………………………………… 136
6.1.2 加减运算电路……………………………………………………………… 138
6.1.3 积分运算和微分运算电路………………………………………………… 140
6.1.4 对数和指数运算电路……………………………………………………… 141
6.1.5 乘法运算电路……………………………………………………………… 142
6.2 有源滤波电路……………………………………………………………………… 143
6.2.1 滤波电路的基础知识……………………………………………………… 143
6.2.2 低通滤波电路……………………………………………………………… 143
6.2.3 其他滤波电路……………………………………………………………… 145
6.2.4 有源滤波电路Multisim 仿真举例………………………………………… 146
6.3 电压比较器………………………………………………………………………… 151
6.3.1 单限比较器………………………………………………………………… 152
6.3.2 滞回比较器………………………………………………………………… 153
6.3.3 窗口比较器………………………………………………………………… 153
6.4 集成运算放大器在波形产生方面的应用………………………………………… 154
6.4.1 正弦波产生电路…………………………………………………………… 154
6.4.2 矩形波产生电路…………………………………………………………… 156
6.4.3 三角波产生电路…………………………………………………………… 157
6.4.4 波形产生电路Multisim 仿真举例………………………………………… 159
6.5 集成运算放大器综合应用电路设计实例………………………………………… 163
6.5.1 设计要求…………………………………………………………………… 163
6.5.2 设计方法…………………………………………………………………… 164
6.6 集成运算放大器实际应用电路举例……………………………………………… 165
习 题…………………………………………………………………………………… 168
第7章 直流电源……………………………………………………………………………… 173
7.1 直流电源的组成…………………………………………………………………… 173
7.2 单相桥式整流电路………………………………………………………………… 174
7.2.1 工作原理…………………………………………………………………… 174
7.2.2 参数计算…………………………………………………………………… 174
7.3 滤波电路…………………………………………………………………………… 175
7.3.1 电容滤波电路……………………………………………………………… 175
7.3.2 其他滤波电路……………………………………………………………… 176
7.4 稳压电路…………………………………………………………………………… 177
7.4.1 稳压管稳压电路…………………………………………………………… 178
7.4.2 串联型稳压电路…………………………………………………………… 180
7.4.3 集成稳压电路……………………………………………………………… 181
7.5 直流稳压电源电路设计实例……………………………………………………… 182
7.5.1 设计要求…………………………………………………………………… 182
7.5.2 设计思路…………………………………………………………………… 182
7.5.3 具体设计过程及器件选择………………………………………………… 182
习 题…………………………………………………………………………………… 183
附录Ⅰ 半导体分立元件的测试……………………………………………………………… 188
一、 二极管………………………………………………………………………… 188
二、 三极管………………………………………………………………………… 191
三、 场效应管……………………………………………………………………… 195
四、 单结管………………………………………………………………………… 196
五、 晶闸管………………………………………………………………………… 197
附录Ⅱ 常用电子元器件的识别……………………………………………………………… 202
一、 电阻器………………………………………………………………………… 202
二、 电容器………………………………………………………………………… 204
三、 电感器………………………………………………………………………… 206
四、 电声器件……………………………………………………………………… 207
五、 二极管………………………………………………………………………… 208
六、 三极管………………………………………………………………………… 210
七、 模拟集成电路………………………………………………………………… 211
八、 三端稳压IC ………………………………………………………………… 212
九、 电 池………………………………………………………………………… 213
十、 特殊器件……………………………………………………………………… 213
索 引………………………………………………………………………………………… 215
参考文献………………………………………………………………………………………… 217