模擬電路應(yīng)用設(shè)計(jì)

前言

　　模擬電路設(shè)計(jì)是現(xiàn)在許多電路設(shè)計(jì)工作中比較重要的一部分，也是令許多工程師比較頭疼的。在現(xiàn)在的教育模式下，許多學(xué)生和初級工程師在學(xué)習(xí)完模擬電子技術(shù)等課程之后，雖然也進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐訓(xùn)練，但是仍然不能進(jìn)行一些模擬電路工程設(shè)計(jì)。這里面有很多的原因：一方面，這些人剛剛學(xué)完理論知識，沒有實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)面對模擬電路設(shè)計(jì)時(shí)，往往是無所適從，不知從何人手，以前所學(xué)習(xí)的理論就統(tǒng)統(tǒng)模糊了；另外一方面，這些正在學(xué)習(xí)或剛畢業(yè)的學(xué)生不熟悉整個(gè)產(chǎn)品的流程，不了解從產(chǎn)品的概念到產(chǎn)品的中間環(huán)節(jié)，不懂得實(shí)驗(yàn)品和產(chǎn)品是兩個(gè)不同的東西。盡管實(shí)驗(yàn)品和產(chǎn)品具有相同的功能和幾乎相同的原理電路，它們之間，對一個(gè)用戶來說可能是區(qū)別不大，但是對一個(gè)硬件電路工程師來說，卻有很大的區(qū)別。比如，產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、耐用性和易用性、易加工性、性價(jià)比等方面，都是硬件電路工程師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮的問題。　　本書在編寫過程中充分考慮到上述問題，既介紹理論推導(dǎo)，又加入實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)。本書共11章，第1、2章分別介紹各種常用器件及其特性參數(shù)，比如同樣阻值的電阻，由于其他特性參數(shù)的不同，只能用在不同的場合；第3章主要是介紹常見的運(yùn)放特性和基本運(yùn)放電路；第4章介紹使用三極管等分立器件的一些應(yīng)用電路；第5章介紹濾波器的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法；第6章介紹Rc方波振蕩電路設(shè)計(jì)；第7章主要介紹電壓信號和電流信號的轉(zhuǎn)換；第8章介紹電源的設(shè)計(jì)與制作，以及如何利用常見器件進(jìn)行擴(kuò)流和調(diào)壓；第9章介紹制作印制電路板需要考慮的各種因素；第10章介紹常用電子測量儀器的使用；第11章介紹各類電路參數(shù)的測量。本書第1、7、8、9章由胡圣堯編寫，第2、4、6章由關(guān)靜編寫，第5章由吳雪芬編寫，第3章由于海平編寫，第10章由許清泉編寫，第11章由葛中芹編寫，胡圣堯?qū)θ珪M(jìn)行了統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

　　《模擬電路應(yīng)用設(shè)計(jì)》從理論設(shè)計(jì)出發(fā)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，介紹模擬電路設(shè)計(jì)的常見分立器件及其常見電路設(shè)計(jì)。《模擬電路應(yīng)用設(shè)計(jì)》共11章，內(nèi)容包括常用電子器件、常用半導(dǎo)體器件、集成運(yùn)放的應(yīng)用、分立元件電路設(shè)計(jì)案例、濾波器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、RC方波振蕩電路設(shè)計(jì)、信號產(chǎn)生與處理電路電源的設(shè)計(jì)、印制電路板的設(shè)計(jì)、常用電子測量儀器的原理和應(yīng)用、基本電路主要參數(shù)的測量?！赌M電路應(yīng)用設(shè)計(jì)》中的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法對那些剛剛從事硬件電路設(shè)計(jì)的學(xué)生和硬件工程師能起到拋磚引玉的作用，在某些實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，有一定的參考價(jià)值。　　《模擬電路應(yīng)用設(shè)計(jì)》既可供電路設(shè)計(jì)及研發(fā)人員閱讀，亦可作為工科院校電子、通信等專業(yè)師生的參考用書。

書籍目錄

第1章 常用電子器件1.1 電阻1.1.1 固定電阻1.1.2 可變電阻1.1.3 特種電阻1.2 電容1.2.1 電容的基本概念1.2.2 電容的分類及特點(diǎn)1.2.3 電容的作用1.3 電感1.3.1 電感的定義1.3.2 電感的主要特性參數(shù)1.3.3 常用電感線圈1.3.4 電感在電路中的作用1.3.5 電感的型號、規(guī)格及命名1.3.6 電感在電路中的應(yīng)用1.3.7 電感的使用1.3.8 常見的磁心磁環(huán)第2章 常用半導(dǎo)體器件2.1 二極管的工作原理及工作參數(shù)2.1.1 二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.2 二極管的導(dǎo)電特性2.1.3 二極管的主要參數(shù)2.1.4 二極管的性能測試2.2 二極管的類型2.2.1 根據(jù)構(gòu)造分類2.2.2 根據(jù)用途分類2.2.3 根據(jù)特性分類2.3 半導(dǎo)體三極管的基本結(jié)構(gòu)2.3.1 三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.3.2 三極管的電流放大作用2.3.3 三極管的共射特性曲線2.3.4 三極管的主要參數(shù)第3章 集成運(yùn)放的應(yīng)用基礎(chǔ)3.1 集成運(yùn)放概述3.1.1 集成運(yùn)放的基本構(gòu)成3.1.2 集成運(yùn)放的表示符號及端口3.2 集成運(yùn)放的主要參數(shù)3.2.1 集成運(yùn)放的主要直流參數(shù)3.2.2 集成運(yùn)放的主要交流參數(shù)3.3 集成運(yùn)放的分類3.4 運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用3.4.1 運(yùn)算放大器的基本電路3.4.2 運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用電路第4章 分立元件電路設(shè)計(jì)案例4.1 分立元件有線對講機(jī)4.1.1 概述4.1.2 設(shè)計(jì)步驟4.1.3 調(diào)試4.2 正弦波信號源電路的設(shè)計(jì)4.2.1 概述4.2.2 設(shè)計(jì)步驟4.2.3 調(diào)試4.3 可控硅充電器的設(shè)計(jì)4.3.1 概述4.3.2 設(shè)計(jì)步驟4.3.3 調(diào)試方法、步驟4.4 無線調(diào)頻對講機(jī)的設(shè)計(jì)4.4.1 概述4.4.2 設(shè)計(jì)步驟4.4.3 調(diào)整方法、步驟第5章 濾波器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用5.1 概述5.2 濾波器的原理及分析5.2.1 有源低通濾波器（LPF）5.2.2 有源高通濾波器（HPF）5.2.3 有源帶通濾波器（BPF）和帶阻濾波器（BEF）5.3 濾波器的設(shè)計(jì)5.3.1 濾波器的結(jié)構(gòu)5.3.2 濾波器電路的具體設(shè)計(jì)5.3.3 電路分析與設(shè)計(jì)5.3.4 電壓一電流變換電路第6章 RC方波振蕩電路設(shè)計(jì)6.1 施密特IC構(gòu)成的振蕩電路6.1.1 施密特反相器的特點(diǎn)6.1.2 振蕩工作原理6.1.3 振蕩頻率的計(jì)算方法6.2 （2MOS反相器構(gòu)成的振蕩電路6.2.1 振蕩原因6.2.2 限流電阻的選用6.2.3 1kHz振蕩頻率的設(shè)計(jì)實(shí)例6.2.4 最高振蕩頻率6.3 使用運(yùn)算放大器的方波振蕩電路6.3.1 振蕩工作原理6.3.2 振蕩頻率的計(jì)算6.3.3 輸出限幅的設(shè)計(jì)方法6.3.4 RC時(shí)間常數(shù)6.4 使用專用IC555的振蕩電路6.4.1 555的工作原理6.4.2 定時(shí)常數(shù)的確定6.4.3 555外圍電路元器件的選用第7章 信號產(chǎn)生與處理電路7.1 V／I轉(zhuǎn)換電路7.1.1 0～10V／4～20mA的V／I轉(zhuǎn)換電路7.1.2 0～5V／0～10mA的V／I轉(zhuǎn)換電路7.1.3 0～10V／O～10mA的V／I轉(zhuǎn)換電路7.1.4 1～5V／4～20mA的V／I轉(zhuǎn)換電路7.2 I／V轉(zhuǎn)換電路7.2.1 0～10mA／O～5V的I／V轉(zhuǎn)換電路7.2.2 由運(yùn)放組成的0～10mA／0～5V的J／V轉(zhuǎn)換電路7.2.3 簡單的4～20mA／1～5V的J／V轉(zhuǎn)換電路7.2.4 LM324組成的4～20mA／0～5V的I／V轉(zhuǎn)換電路7.2.5 OP07組成的4～20mA／0～5V的J／V轉(zhuǎn)換電路7.3 二線制交流電流變送器的設(shè)計(jì)7.3.1 二線制交流電流變送器概述7.3.2 二線制交流電流變送器的元器件選擇與電路設(shè)計(jì)第8章 電源的設(shè)計(jì)8.1 三端集成穩(wěn)壓器的電源8.1.1 三端集成穩(wěn)壓器概述8.1.2 提高三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓8.1.3 連續(xù)調(diào)整三端集成穩(wěn)壓器的輸出電壓8.1.4 三端集成穩(wěn)壓器的擴(kuò)流8.1.5 W317集成穩(wěn)壓器8.2 基于DC／DC芯片的電源設(shè)計(jì)8.2.1 LDO器件原理8.2.2 LDO器件外圍器件的選用8.2.3 LD0器件的典型調(diào)壓電路8.2.4 固定調(diào)壓器的典型電路8.2.5 可調(diào)壓輸出的最佳負(fù)載調(diào)整8.2.6 保護(hù)二極管8.3 PWM開關(guān)電源的設(shè)計(jì)8.3.1 AC／DC轉(zhuǎn)換器芯片THX202H介紹8.3.2 THX202H的器件選擇及注意事項(xiàng)8.3.3 THX202H的典型應(yīng)用電路8.4 電容降壓式電源8.4.1 幾種阻容降壓方案介紹8.4.2 器件選擇8.4.3 設(shè)計(jì)舉例第9章 印制電路板的設(shè)計(jì)9.1 印制電路板的初步設(shè)計(jì)9.1.1 印制電路的材質(zhì)9.1.2 印制板的尺寸9.1.3 板的厚度9.2 印制板的排版布局9.2.1 元器件體的安全距離9.2.2 按照信號流的走向布局9.2.3 優(yōu)先確定特殊元器件的位置9.2.4 一般元器件的布局9.3 布線9.3.1 印制板導(dǎo)線的寬度9.3.2 印制板的間距、走向和形狀9.4 數(shù)字電路和模擬電路混合的PCB設(shè)計(jì)第10章 常用電子測量儀器的原理和應(yīng)用10.1 萬用表的原理與使用10.1.1 概述10.1.2 模擬式萬用表（MF-47）10.1.3 數(shù)字式萬用表10.2 電壓表的原理與使用10.2.1 概述10.2.2 DA-16電壓表10.2.3 DA-22B電壓表10.3 信號發(fā)生器的原理與使用10.3.1 低頻信號發(fā)生器10.3.2 函數(shù)信號發(fā)生器10.4 示波器的原理與使用10.4.1 示波器的基本組成原理10.4.2 通用示波器10.4.3 通用示波器的電路原理簡述10.4.4 通用示波器的使用注意事項(xiàng)第11章 基本電路主要參數(shù)的測量11.1 基本放大電路靜態(tài)的測量11.1.1 晶體管單級放大電路11.1.2 場效應(yīng)管單級放大電路11.1.3 晶體管多級放大電路11.1.4 差分放大電路11.1.5 集成運(yùn)算放大器11.2 基本放大電路動(dòng)態(tài)的測量11.2.1 電壓放大倍數(shù)的測量11.2.2 差分放大器放大倍數(shù)的測量11.2.3 功率放大倍數(shù)的測量11.2.4 基本放大器輸入阻抗的測量11.2.5 放大器輸出阻抗的測量11.3 基本放大電路失真度11.4 基本放大電路的幅頻特性與相頻特性測量11.4.1 基本放大電路的幅頻特性11.4.2 放大器的相頻特性11.5 振蕩電路的測量11.5.1 正弦波振蕩電路調(diào)整與測量的基本方法11.5.2 RC橋式振蕩電路的調(diào)整與測量11.5.3 非正弦波產(chǎn)生電路的調(diào)整與測量

章節(jié)摘錄

　　第2章　常用半導(dǎo)體器件　　2.1　二極管的工作原理及工作參數(shù)　　2.1.1　二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　　晶體二極管為一個(gè)由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)，在其界面兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時(shí)，由于PN結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。　　當(dāng)外界有正向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流?！　‘?dāng)外界有反向電壓偏置時(shí)，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流。　　2.1.2　二極管的導(dǎo)電特性　　二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性?！　?.正向特性　　在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能真正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V），這稱為二極管的“正向壓降”。

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