模拟电子设计导论

作者: 杨艳著 , 傅强著

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2016-02

版次: 1

ISBN: 9787121277269

定价: 45.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 288页

字数: 520千字

正文语种: 简体中文

丛书: 电子设计系列规划教材

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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　　本书适合作为模电翻转课堂和电子设计竞赛培训的教材，立足于电子系统设计，基于TI模拟技术及MCU平台，共8章4个附录，主要内容包括：TINA-TI仿真软件应用基础、模拟电路基础知识、晶体管电路设计、运放应用基础、电源管理、单片机编程基础知识、综合实验平台设计、项目实验例程等。本书将基础理论、综合实验、设计理念有机结合，是一本对读者来说真正“好用”的指导书，本书配套电子课件、实验参考例程等。
　　杨艳，青岛大学电工电子***实验示范中心负责人，山东省高校电工学研究会理事、华东地区高校“电子线路”课程教学研究会理事。主持山东省精品课程1项，参与***精品课程1项、国家精品资源共享课1项、山东省精品课程4项、山东省高等学校教学改革立项项目1项。
第1章TINA-TI仿真软件应用基础 1
1．1运放缓冲器电路分析 1
1．1．1电路搭建 1
1．1．2直流特性分析 2
1．1．3交流特性分析 3
1．1．4瞬时现象分析 4
1．1．5稳定输出的缓冲器电路 5
1．1．6小结 6
1．2傅里叶分析 6
1．3直流参数扫描 9
1．4数学分析工具 10
1．5可编程电源 12
1．6时间开关与开关电源电路 13
1．7添加元件模型 14
第2章模拟电路基础知识 16
2．1电压源与电流源 16
2．1．1电压源的本质 16
2．1．2电压源的内阻 17
2．1．3电流源的本质 19
2．1．4电流源的内阻 20
2．1．5电源适配器5V/2A 20
2．1．6超级充电器 20
2．2电子器件的本质 21
2．2．1电阻 21
2．2．2电容 22
2．2．3电感 23
2．3阻抗与滤波器 25
2．3．1元件的阻抗 25
2．3．2滤波器原理 26
2．4波特图与零、极点 27
2．4．1幅频与相频特性曲线 27
2．4．2多阶滤波器的交流传输特性 28
2．4．3零点与极点 30
2．5电阻、电容的实际等效模型 31
2．5．1电阻的高频等效模型 32
2．5．2电容的等效模型 32
2．6输入阻抗与输出阻抗 34
2．7电路中的带宽 35
2．8电子元件的温度特性 36
2．8．1电阻的温度特性 36
2．8．2电容的温度特性 37
2．8．3半导体元器件的温度特性 37
2．9热阻与散热 38
2．9．1管芯温度与环境温度 38
2．9．2热阻的计算 38
2．9．3常见封装及散热器的热阻 39
2．10阻抗匹配 40
2．10．1传输线的特性阻抗 40
2．10．2阻抗匹配的方法 41
2．11功率因数 41
2．11．1有效值 42
2．11．2位移因数 42
2．11．3基波因数 44
2．11．4功率因数的三个疑问 46
2．11．5整流电路的功率因数 47
2．11．6小结 48
第3章晶体管电路设计 49
3．1二极管电路 49
3．1．1二极管的一般性质 49
3．1．2二极管的伏安特性 49
3．1．3二极管的动态特性 50
3．1．4快恢复二极管与肖特基二极管 51
3．1．5稳压二极管 51
3．1．6发光二极管 52
3．2三极管基本特性 52
3．3三极管恒流源电路 52
3．3．1恒流源放电电路 53
3．3．2恒流源充电电路 54
3．3．3小结 55
3．4共射放大电路 55
3．4．1共射放大电路一般性质 55
3．4．2放大电路的直流偏移 56
3．4．3共射放大电路的饱和现象 57
3．4．4共射放大电路的截止现象 58
3．4．5电压源的交流等电位 59
3．4．6共射放大电路的输入阻抗和
输出阻抗 59
3．4．7共射放大电路电路的密勒效应 60
3．4．8共射放大电路的设计 60
3．4．9共射放大电路的扩展电路 63
3．5差分放大电路 68
3．6共集放大电路 70
3．6．1射极跟随器 71
3．6．2射随电路的输入/输出阻抗 71
3．6．3射随电路的带宽 72
3．6．4甲类功率放大电路 72
3．6．5乙类功率放大电路 74
3．6．6甲乙类功率放大电路 75
3．6．7共射共集组合放大电路 76
3．7共基放大电路 77
3．7．1基本共基放大电路 77
3．7．2共基放大电路的输入/输出阻抗 78
3．7．3共基放大电路的频率特性 78
3．7．4共基共射放大电路 79
3．8其他放大电路 81
3．8．1达林顿电路 81
3．8．2推挽放大电路 81
3．8．3直接耦合多级放大电路 82
第4章运放应用基础 84
4．1基本运算放大电路 84
4．1．1反相比例运算电路 84
4．1．2同相比例运算电路 85
4．1．3加法运算电路 87
4．1．4减法运算电路 89
4．1．5积分运算电路 93
4．1．6微分运算电路 95
4．1．7PID运算放大电路 96
4．2实际运算放大电路 98
4．2．1轨至轨与运放供电 99
4．2．2运放的带宽与压摆率 100
4．2．3输入阻抗与偏置电流 103
4．2．4失调电压与零漂移放大器 105
4．2．5电流反馈运算放大器 106
4．3特殊运算放大器 106
4．3．1差分放大器 107
4．3．2仪表放大器 109
4．3．3电流检测放大器 111
4．3．4可变增益放大器 114
4．3．5电压频率转换器 116
4．3．6隔离放大器 117
4．3．7音频功率放大器 118
4．4有源滤波器 120
4．4．1简单有源滤波器 120
4．4．2有源滤波器设计软件 123
4．4．3Sallen-Key滤波器的高频馈通
现象 126
4．4．4运放带宽对滤波器的影响 128
第5章电源管理 130
5．1电力MOSFET开关 130
5．1．1电力MOSFET的工作原理 130
5．1．2导通电阻 131
5．1．3额定电压 131
5．1．4额定电流 132
5．1．5开关时间 133
5．1．6MOSFET开关的驱动 135
5．1．7同步整流 137
5．2斩波电路 138
5．2．1Buck降压斩波电路 138
5．2．2电荷泵电路 142
5．2．3Boost升压斩波电路 144
5．2．4升降压斩波电路 149
5．2．5Cuk斩波电路 151
5．2．6Sepic和Zeta斩波电路 153
5．2．7电流可逆斩波电路 153
5．3桥式电路 158
5．3．1全桥电路 158
5．3．2半桥电路 159
5．4驱动的隔离 160
5．4．1驱动电平的浮动现象 160
5．4．2自举升压驱动 160
5．4．3P型管驱动 161
第6章单片机编程基础知识 163
6．1C99数据类型 163
6．2匈牙利命名法 163
6．3C语言高级编程 164
6．3．1结构体 165
6．3．2联合体 167
6．3．3枚举 169
6．3．4指针 169
第7章综合实验平台设计 173
7．1概述 173
7．2开关跳线及兼容性说明 174
7．2．1LaunchPad单片机开发板兼容 174
7．2．2电机选择开关 175
7．2．3DAC输出及蓝牙兼容开关 175
7．3核心板 176
7．3．1人机交互单元 176
7．3．2开关电源实验单元 180
7．3．3DAC单元 184
7．4超声波板 184
7．4．1超声波发射 184
7．4．2超声波接收 186
7．4．3超声波测距范围 188
7．4．4放大电路的自激振荡实例 190
7．4．5有源滤波电路 191
7．5音频称重板 192
7．5．1驻极体录音 193
7．5．2数字音频存储 195
7．5．3电源线耦合干扰实例 195
7．5．4数字音频播放 196
7．5．5称重传感器电路 198
7．6电机板 200
7．6．1双H桥驱动 200
7．6．2直流电机控制 201
7．6．3光电测速 202
7．6．4步进电机控制 204
7．7传感器板 205
7．7．1光敏电阻用于自动背光控制 205
7．7．2红外一体接收传感器 206
7．7．3三轴加速度传感器 207
7．8晶体管图示仪板 208
7．8．1DAC双极性输出原理 209
7．8．2HowLand压控电流源 209
7．8．3电流电压检测与缓冲器 210
7．8．4图示仪绘图原理 211
第8章用户实验例程 212
8．1菜单框架 212
8．1．1菜单程序软件流程图 212
8．1．2全局变量 213
8．1．3Subject结构体 213
8．1．4Demo_OS()函数 214
8．1．5菜单演示实验 216
8．2直流电机反馈控制实验 216
8．2．1实验原理图 216
8．2．2软件流程图 217
8．2．3实验步骤 218
8．2．4实验现象 218
8．3步进电机开环控制实验 219
8．3．1实验原理图 219
8．3．2软件流程图 219
8．3．3实验步骤 220
8．3．4实验现象 221
8．4超声波测距实验 222
8．4．1实验原理图 222
8．4．2软件流程图 222
8．4．3实验步骤 223
8．4．4实验现象 224
8．5白光LED驱动实验 225
8．5．1实验原理图 225
8．5．2软件流程图 225
8．5．3实验步骤 226
8．5．4实验现象 226
8．6三轴加速度传感器实验 226
8．6．1实验原理图 226
8．6．2软件流程图 227
8．6．3实验步骤 228
8．6．4实验现象 228
8．7红外解码实验 228
8．7．1实验原理图 228
8．7．2软件流程图 229
8．7．3实验步骤 230
8．7．4实验现象 230
8．8录放机实验 230
8．8．1实验原理图 230
8．8．2软件流程图 231
8．8．3实验步骤现象 232
8．8．4实验现象 232
8．9称重传感器实验 233
8．9．1实验原理图 233
8．9．2软件流程图 233
8．9．3实验步骤 234
8．9．4实验现象 234
8．10晶体管图示仪实验 235
8．10．1实验原理图 235
8．10．2软件流程图 236

8．10．3实验步骤 237
8．10．4实验现象 237
8．11播放器实验 238
8．12杂项功能实验 239
8．12．1SPWM滤波实验 240
8．12．2触摸按键实验 240
8．12．3DAC双极性输出实验 242
附录A运放电路的稳定性 243
附录B运放的噪声计算 255
附录CST7567与图形库 261
附录DSD卡与文件系统 269
参考文献 279
内容简介:
　　本书适合作为模电翻转课堂和电子设计竞赛培训的教材，立足于电子系统设计，基于TI模拟技术及MCU平台，共8章4个附录，主要内容包括：TINA-TI仿真软件应用基础、模拟电路基础知识、晶体管电路设计、运放应用基础、电源管理、单片机编程基础知识、综合实验平台设计、项目实验例程等。本书将基础理论、综合实验、设计理念有机结合，是一本对读者来说真正“好用”的指导书，本书配套电子课件、实验参考例程等。
作者简介:
　　杨艳，青岛大学电工电子***实验示范中心负责人，山东省高校电工学研究会理事、华东地区高校“电子线路”课程教学研究会理事。主持山东省精品课程1项，参与***精品课程1项、国家精品资源共享课1项、山东省精品课程4项、山东省高等学校教学改革立项项目1项。
目录:
第1章TINA-TI仿真软件应用基础 1
1．1运放缓冲器电路分析 1
1．1．1电路搭建 1
1．1．2直流特性分析 2
1．1．3交流特性分析 3
1．1．4瞬时现象分析 4
1．1．5稳定输出的缓冲器电路 5
1．1．6小结 6
1．2傅里叶分析 6
1．3直流参数扫描 9
1．4数学分析工具 10
1．5可编程电源 12
1．6时间开关与开关电源电路 13
1．7添加元件模型 14
第2章模拟电路基础知识 16
2．1电压源与电流源 16
2．1．1电压源的本质 16
2．1．2电压源的内阻 17
2．1．3电流源的本质 19
2．1．4电流源的内阻 20
2．1．5电源适配器5V/2A 20
2．1．6超级充电器 20
2．2电子器件的本质 21
2．2．1电阻 21
2．2．2电容 22
2．2．3电感 23
2．3阻抗与滤波器 25
2．3．1元件的阻抗 25
2．3．2滤波器原理 26
2．4波特图与零、极点 27
2．4．1幅频与相频特性曲线 27
2．4．2多阶滤波器的交流传输特性 28
2．4．3零点与极点 30
2．5电阻、电容的实际等效模型 31
2．5．1电阻的高频等效模型 32
2．5．2电容的等效模型 32
2．6输入阻抗与输出阻抗 34
2．7电路中的带宽 35
2．8电子元件的温度特性 36
2．8．1电阻的温度特性 36
2．8．2电容的温度特性 37
2．8．3半导体元器件的温度特性 37
2．9热阻与散热 38
2．9．1管芯温度与环境温度 38
2．9．2热阻的计算 38
2．9．3常见封装及散热器的热阻 39
2．10阻抗匹配 40
2．10．1传输线的特性阻抗 40
2．10．2阻抗匹配的方法 41
2．11功率因数 41
2．11．1有效值 42
2．11．2位移因数 42
2．11．3基波因数 44
2．11．4功率因数的三个疑问 46
2．11．5整流电路的功率因数 47
2．11．6小结 48
第3章晶体管电路设计 49
3．1二极管电路 49
3．1．1二极管的一般性质 49
3．1．2二极管的伏安特性 49
3．1．3二极管的动态特性 50
3．1．4快恢复二极管与肖特基二极管 51
3．1．5稳压二极管 51
3．1．6发光二极管 52
3．2三极管基本特性 52
3．3三极管恒流源电路 52
3．3．1恒流源放电电路 53
3．3．2恒流源充电电路 54
3．3．3小结 55
3．4共射放大电路 55
3．4．1共射放大电路一般性质 55
3．4．2放大电路的直流偏移 56
3．4．3共射放大电路的饱和现象 57
3．4．4共射放大电路的截止现象 58
3．4．5电压源的交流等电位 59
3．4．6共射放大电路的输入阻抗和
输出阻抗 59
3．4．7共射放大电路电路的密勒效应 60
3．4．8共射放大电路的设计 60
3．4．9共射放大电路的扩展电路 63
3．5差分放大电路 68
3．6共集放大电路 70
3．6．1射极跟随器 71
3．6．2射随电路的输入/输出阻抗 71
3．6．3射随电路的带宽 72
3．6．4甲类功率放大电路 72
3．6．5乙类功率放大电路 74
3．6．6甲乙类功率放大电路 75
3．6．7共射共集组合放大电路 76
3．7共基放大电路 77
3．7．1基本共基放大电路 77
3．7．2共基放大电路的输入/输出阻抗 78
3．7．3共基放大电路的频率特性 78
3．7．4共基共射放大电路 79
3．8其他放大电路 81
3．8．1达林顿电路 81
3．8．2推挽放大电路 81
3．8．3直接耦合多级放大电路 82
第4章运放应用基础 84
4．1基本运算放大电路 84
4．1．1反相比例运算电路 84
4．1．2同相比例运算电路 85
4．1．3加法运算电路 87
4．1．4减法运算电路 89
4．1．5积分运算电路 93
4．1．6微分运算电路 95
4．1．7PID运算放大电路 96
4．2实际运算放大电路 98
4．2．1轨至轨与运放供电 99
4．2．2运放的带宽与压摆率 100
4．2．3输入阻抗与偏置电流 103
4．2．4失调电压与零漂移放大器 105
4．2．5电流反馈运算放大器 106
4．3特殊运算放大器 106
4．3．1差分放大器 107
4．3．2仪表放大器 109
4．3．3电流检测放大器 111
4．3．4可变增益放大器 114
4．3．5电压频率转换器 116
4．3．6隔离放大器 117
4．3．7音频功率放大器 118
4．4有源滤波器 120
4．4．1简单有源滤波器 120
4．4．2有源滤波器设计软件 123
4．4．3Sallen-Key滤波器的高频馈通
现象 126
4．4．4运放带宽对滤波器的影响 128
第5章电源管理 130
5．1电力MOSFET开关 130
5．1．1电力MOSFET的工作原理 130
5．1．2导通电阻 131
5．1．3额定电压 131
5．1．4额定电流 132
5．1．5开关时间 133
5．1．6MOSFET开关的驱动 135
5．1．7同步整流 137
5．2斩波电路 138
5．2．1Buck降压斩波电路 138
5．2．2电荷泵电路 142
5．2．3Boost升压斩波电路 144
5．2．4升降压斩波电路 149
5．2．5Cuk斩波电路 151
5．2．6Sepic和Zeta斩波电路 153
5．2．7电流可逆斩波电路 153
5．3桥式电路 158
5．3．1全桥电路 158
5．3．2半桥电路 159
5．4驱动的隔离 160
5．4．1驱动电平的浮动现象 160
5．4．2自举升压驱动 160
5．4．3P型管驱动 161
第6章单片机编程基础知识 163
6．1C99数据类型 163
6．2匈牙利命名法 163
6．3C语言高级编程 164
6．3．1结构体 165
6．3．2联合体 167
6．3．3枚举 169
6．3．4指针 169
第7章综合实验平台设计 173
7．1概述 173
7．2开关跳线及兼容性说明 174
7．2．1LaunchPad单片机开发板兼容 174
7．2．2电机选择开关 175
7．2．3DAC输出及蓝牙兼容开关 175
7．3核心板 176
7．3．1人机交互单元 176
7．3．2开关电源实验单元 180
7．3．3DAC单元 184
7．4超声波板 184
7．4．1超声波发射 184
7．4．2超声波接收 186
7．4．3超声波测距范围 188
7．4．4放大电路的自激振荡实例 190
7．4．5有源滤波电路 191
7．5音频称重板 192
7．5．1驻极体录音 193
7．5．2数字音频存储 195
7．5．3电源线耦合干扰实例 195
7．5．4数字音频播放 196
7．5．5称重传感器电路 198
7．6电机板 200
7．6．1双H桥驱动 200
7．6．2直流电机控制 201
7．6．3光电测速 202
7．6．4步进电机控制 204
7．7传感器板 205
7．7．1光敏电阻用于自动背光控制 205
7．7．2红外一体接收传感器 206
7．7．3三轴加速度传感器 207
7．8晶体管图示仪板 208
7．8．1DAC双极性输出原理 209
7．8．2HowLand压控电流源 209
7．8．3电流电压检测与缓冲器 210
7．8．4图示仪绘图原理 211
第8章用户实验例程 212
8．1菜单框架 212
8．1．1菜单程序软件流程图 212
8．1．2全局变量 213
8．1．3Subject结构体 213
8．1．4Demo_OS()函数 214
8．1．5菜单演示实验 216
8．2直流电机反馈控制实验 216
8．2．1实验原理图 216
8．2．2软件流程图 217
8．2．3实验步骤 218
8．2．4实验现象 218
8．3步进电机开环控制实验 219
8．3．1实验原理图 219
8．3．2软件流程图 219
8．3．3实验步骤 220
8．3．4实验现象 221
8．4超声波测距实验 222
8．4．1实验原理图 222
8．4．2软件流程图 222
8．4．3实验步骤 223
8．4．4实验现象 224
8．5白光LED驱动实验 225
8．5．1实验原理图 225
8．5．2软件流程图 225
8．5．3实验步骤 226
8．5．4实验现象 226
8．6三轴加速度传感器实验 226
8．6．1实验原理图 226
8．6．2软件流程图 227
8．6．3实验步骤 228
8．6．4实验现象 228
8．7红外解码实验 228
8．7．1实验原理图 228
8．7．2软件流程图 229
8．7．3实验步骤 230
8．7．4实验现象 230
8．8录放机实验 230
8．8．1实验原理图 230
8．8．2软件流程图 231
8．8．3实验步骤现象 232
8．8．4实验现象 232
8．9称重传感器实验 233
8．9．1实验原理图 233
8．9．2软件流程图 233
8．9．3实验步骤 234
8．9．4实验现象 234
8．10晶体管图示仪实验 235
8．10．1实验原理图 235
8．10．2软件流程图 236

8．10．3实验步骤 237
8．10．4实验现象 237
8．11播放器实验 238
8．12杂项功能实验 239
8．12．1SPWM滤波实验 240
8．12．2触摸按键实验 240
8．12．3DAC双极性输出实验 242
附录A运放电路的稳定性 243
附录B运放的噪声计算 255
附录CST7567与图形库 261
附录DSD卡与文件系统 269
参考文献 279

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模拟电子设计导论

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