前 言
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本书是和新世纪网络课程“模拟电子技术”网络课程光盘(VCD)同步的教材,它既可和光盘一起使用,也可单独作为教材供高等院校电子、电工、物理电类及相关专业使用。
自2000年9月立题始,历经两年多的时间,在教育部远程资源建设委员会的关心和支持下,依据多位同行专家的意见,我们作了4次大的修改,并曾两次编印讲义试用,本次是第3次付印,得到了清华大学多位著名专家的帮助以及清华大学出版社的大力支持。
本次修订除了订正和增补了符号规则外,在内容和课时安排上也作了些调整。首先在内容安排上删除了参考童诗白教授1980年版和谢嘉奎教授等编著的1979年版半导体器件中含有能带基础理论的部分;并根据大多数专家意见,结合我们的教学实践制作而编写的。其次,我们将集成运放电路的内容提前,将负反馈内容放后,主要考虑学生对电路分析比较困难,而负反馈内容又是课程中的难点,采用运放电路来研究和分析负反馈组态,有利于化解难点。在有关三极管、二极管、电流源电路和集成元器件方面都针对有关应用作了一些扩充。
本课程的基本要求是:
1.器件方面
(1)掌握常用半导体器件二极管、三极管、场效应管的基本工作原理、特性和主要参数,并能合理选择和正确使用。
(2)了解线性集成电路的电路结构和工作原理,掌握其主要性能和使用方法。
2.电路方面
(1)掌握三极管共射与共集放大器、场效应管放大器、差动放大器的电路结构、工作原理和性能,能定性和定量分析。
(2)掌握线性集成运算放大器基本功能电路的组成、工作原理及集成运算放大器在有源滤波电路、信号处理电路、波形变换等方面的电路组成和工作原理。
(3)熟悉功率放大器、振荡器、整流器、稳压器以及由集成运算放大器组成的某些功能电路的电路组成、工作原理、性能和应用,能定性分析。
(4)熟悉放大器中的负反馈、振荡器中的正反馈;会判断负反馈的方式并定性分析它对放大器性能的影响,能定量估算深度负反馈放大器的放大倍数等性能。
(5)熟悉阻容耦合放大器的频率响应。
(6)熟悉RC振荡器、LC三点式振荡器、石英晶体振荡器、文氏桥式振荡器的工作原理、性能及应用。
(7)熟悉各种电流源电路的组成和工作原理。
(8)掌握直流稳压电源的组成,整流、滤波、稳压各部分电路的工作原理。
3.分析方法方面
(1)掌握放大电路的近似计算法,能估算静态工作点和放大倍数。
(2)掌握微变等效电路分析法,能求放大倍数、输入和输出电阻。
(3)掌握放大电路的图解分析法,能确定静态工作点,分析波形失真,估算放大器的最大可能的输出幅值。
(4)会用Pspice绘制电子电路图,正确设置分析类型,正确进行仿真分析及对仿真结果进行正确评估。
4.基本技能方面
(1)在具备实验条件并经过若干次实验后达到:第一,熟悉一般实验中常用的电子仪器,如示波器、信号发生器、交流毫伏表、直流稳压电源等的正确使用方法;第二,了解常用器件和电路的主要参数及技术指标的测量调试方法;第三,具有一定的编写实验报告的能力。
(2)具有查阅电子器件和集成电路手册的初步能力。
(3)初步掌握阅读和分析电子电路原理图的方法。
(4)初步掌握CAD仿真能力。
5.本教材特点及学习方法建议
(1)本书编排上采用了建构主义的学习理论,以知识点为线索,利用图片,注重情景的创设,有利于读者自主学习,充分体现个性化特点,并引进了“两个结合”:理论和Pspice计算机仿真相结合,理论和虚拟实验室相结合,所以要依各人自身实际合理使用教材,突出重点,不要在枝节问题上过多纠缠,以利于提高学习效率。例如:混合π参数等效电路在高频电子电路中有重点讲授,需要根据不同专业具体处理。功率放大器放在哪一单元后讲授,可以根据学生的学习情况安排。同时,读者应注意到,课程中有些内容是以备学习后续课程及适应不同的读者需要或为参加实际工作时参考而编排的。
(2)注重传统课程的特点,在弄清基本概念上多下功夫。在学习中要注意不同于电路基础学科的一些特有概念,如:研究的主要对象是二极管、三极管,它们均是非线性器件,如果不加分析地搬用某些电路定律(如:欧姆定律),就会引起错误。又如:电子电路中交直流共存于同一电路中,所以产生直流通路、交流通路,它们互相联系,又互相区别,并产生静态、动态概念及一套特有的符号规则。再如:电路中受控源研究并不多,而在电子学中始终存在受控源的作用,有时需要研究其单向化问题,且由于电子电路中几乎都带有这样或那样的反馈(输出对输入的反作用),这使研究的问题变得复杂,为此常常采用一些工程分析方法。
(3)注意课程基本分析方法和基本规律,对基本规律会灵活运用,举一反三,触类旁通。在电子电路课程中,对于复杂实际问题常常简化,以突出主要矛盾。经常采用近似分析法,即在一定条件下,将非线性器件转化为线性电路的等效方法。为了形象直观地分析全局,确定工作状态或研究变化的趋向,经常采用图解的方法。上述常用的方法都必须熟练掌握。例如:对微变等效电路,要注意在各种组态中的等效规律。以上只是原则意见,需要各自依实际进行摸索和探讨。
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