本書是以工程型人才培養(yǎng)為目標, 注重模擬電路基本原理和應用方法學習的一本基礎性教材。全書共分為十章, 內容包括: 緒論、半導體二極管及其基本電路、雙極結型晶體管原理及放大電路、場效應管及其放大電路、集成運算放大器、功率放大電路、信號運算電路、反饋、信號處理電路與信號產生電路、直流電路。
“模擬電路”是從事電子科學與技術、信息與通訊工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等領域工作的工程技術人員，在學習電路應用與設計時的一門重要基礎課。本書是在全體編者總結長期從事模擬電路理論及實踐教學經驗、并對之前參加編寫的《模擬電路分析與設計》教材進行充分總結基礎上進行再次改編而成的。
為了適應工程型人才培養(yǎng)的特點，以及讓模擬電路充分發(fā)揮出專業(yè)基礎教學的重要功能，本書十分重視把先修課程“電路分析”中的許多重要概念和分析方法，以具體工程問題運用實例的形式在模擬電路的分析中加以強化和展示，使讀者在對模擬電路有更好認識理解的同時，還能夠更加透徹靈活理解和運用電路分析理論、提高在更一般的電子工程領域中電路分析的能力。結合以上所述，本書主要具有以下方面特點。
1. 弱化半導體物理方面的介紹，強化理解如何基于非線性器件實現信號放大的一般原理和基本概念。
2. 在關于BJT管放大電路介紹中，與一般教學策略不同，本書先通過對BJT管的基本特性和靜態(tài)參數及參數波動區(qū)間分析的學習，然后再介紹信號的耦合和響應的分析方法。先從讀者較為熟悉的直流分析入手幫助加深理解BJT特性，通過分析電路參數的波動區(qū)間為動態(tài)分析鋪墊基礎，最后再從基于信號偶合輸入和偶合輸出可能的幾種方法上，對其交流特性進行分析，此種教學方法在實踐中取得了較好的效果。
3. 注意更多地引入如何進行放大電路參數設計方面的介紹，彌補許多教材在此方面的相對不足。
4. 較充分地兼顧工程型教學層面中研究能力相對偏弱的特點，在課后習題的設計編排上，注意盡可能將問題以各種大類進行分類，通過對各種大類問題采取概念、判斷、分析和計算這樣的問題分解過程，先幫助解決怎么分析問題，然后再幫助怎么計算，循序漸進地引導學生逐步深入掌握解題方法。
5. 培養(yǎng)良好的閱讀習慣和能力是學生學習能力培養(yǎng)的重要手段和體現。為了較好地適應工程型教學層面學生閱讀和自學能力培養(yǎng)的需要，本書在語言風格上力爭做到描述細致、通俗易懂，在涉獵的知識面上以能夠構成適應工程需求的、基本的模擬電路知識體系框架為限，而不對問題進行更多和更深入的探討，以保證對于一般讀者的可讀性。
“模擬電路”是從事電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等領域工作的工程技術人員，是習電路應用與設計時的一門重要基礎課。本書是在全體編者總結長期從事模擬電路理論及實踐教學經驗，并對之前參加編寫的《模擬電路分析與設計》教材進行充分總結基礎上進行再次改編而成的。
作為模擬電子電路課程的基礎，本書以研究微變信號的放大為核心任務，以BJT管和FET管為基本器件，以研究和掌握與之相關的各種問題和概念為主要學習對象，以能夠滿足一般工程應用需求為基本目標進行研究分析，并在此基礎上引申到基于電子系統(tǒng)環(huán)境下的反饋理論、集成運放性能及運用、信號變換與處理以及電源系統(tǒng)的學習。
為了適應工程型人才培養(yǎng)的特點，以及讓模擬電路充分發(fā)揮出專業(yè)基礎教學的重要功能，本書十分重視把先修課程“電路分析”中的許多重要概念和分析方法，以具體工程問題運用實例的形式在模擬電路的分析中加以強化和展示，使讀者在對模擬電路有更好認識理解的同時，還能夠更加透徹靈活地理解和運用電路分析理論，提高在更一般的電子工程領域中電路分析的能力。結合以上所述，本書主要具有以下5個特點。
（1） 弱化半導體物理方面的介紹，強化理解如何基于非線性器件實現信號放大的一般原理和基本概念。
（2） 在關于BJT管放大電路介紹中，與一般教學策略不同，本書先通過對BJT管的基本特性和靜態(tài)參數及參數波動區(qū)間分析的學習，然后再介紹信號的耦合和響應的分析方法。先從讀者較為熟悉的直流分析入手幫助加深理解BJT特性，通過分析電路參數的波動區(qū)間為動態(tài)分析鋪墊基礎，最后再從基于信號耦合輸入和耦合輸出可能的幾種方法上，對其交流特性進行分析，此種教學方法在實踐中取得了較好的效果。
（3） 注意更多地引入如何進行放大電路參數設計方面的介紹，彌補許多教材在此方面的相對不足。
（4） 較充分地兼顧工程型教學層面中研究能力相對偏弱的特點，在課后習題的設計編排上，注意盡可能將問題以各種大類進行分類，通過對各種大類問題采取概念、判斷、分析和計算這樣的問題分解過程，先幫助解決怎么分析問題，然后再幫助怎么計算，循序漸進地引導學生逐步深入掌握解題方法。
（5） 培養(yǎng)良好的閱讀習慣和能力是學生學習能力培養(yǎng)的重要手段和體現。為了較好地適應工程型教學層面學生閱讀和自學能力培養(yǎng)的需要，本書在語言風格上力爭做到描述細致、通俗易懂，在涉獵的知識面上以能夠構成適應工程需求的、基本的模擬電路知識體系框架為限，而不對問題進行更多和更深入的探討，以保證對于一般讀者的可讀性。
本書內容可分為以下五大部分，建議教學用時在64~80學時之間： 第一大部分（第2~4章）是模擬電路核心器件基本特性和應用電路的分析研究； 第二大部分（第5、6章）是以改善某關鍵技術指標為關注點的放大電路改進研究； 第三大部分（第8章）是放大電路系統(tǒng)性能改善的研究； 第四大部分（第7、9章）是集成放大電路系統(tǒng)的應用介紹； 第五大部分（第10章）是模擬電路應用的基本單元——電源部分。
參加本書編寫工作的有王魯云（第1、2、3、5章）、于海霞（第7、9章）、李美花（第4、6章）、許少娟（第8、10）章，陶秀蘭在第1、2、3章中協(xié)助做了許多整理工作并提出了一些較好的修改意見，全書由王魯云統(tǒng)稿并最終定稿。
由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，請讀者不吝指正。
編者
2017年6月
第1章緒論
1.1電信號與電子系統(tǒng)
1.1.1信號與電信號
1.1.2模擬信號及獲得方法
1.1.3數字信號及獲得方法
1.1.4一般電子系統(tǒng)的構成
1.1.5模擬電子技術的發(fā)展現狀與趨勢
1.1.6習題
1.2模擬電路課程的特點及學習方法
1.2.1模擬電路課程的特點
1.2.2模擬電路的學習特點
1.2.3理論與實踐的關系
1.2.4習題
1.3Multisim 10仿真軟件簡介
第2章半導體二極管及其基本電路
2.1半導體基本知識
2.1.1半導體材料
2.1.2P型和N型半導體
2.1.3PN結及單向導電性
2.1.4PN結的電容效應
2.1.5習題
2.2半導體二極管特性及其等效模型
2.2.1半導體二極管的構成及分類
2.2.2二極管的伏安特性
2.2.3二極管的等效模型
2.2.4二極管的主要參數
2.3二極管電路的分析、應用及設計
2.3.1靜態(tài)激勵電壓下的二極管電路分析
2.3.2動態(tài)大信號激勵電壓下的二極管電路分析
2.3.3二極管電路中微變信號的分析
2.3.4二極管電路的圖解分析法
2.3.5習題
2.4穩(wěn)壓二極管及應用設計
2.4.1穩(wěn)壓二極管介紹
2.4.2穩(wěn)壓二極管電路的應用及設計
2.4.3習題
2.5其他類型二極管及電路的應用
2.5.1發(fā)光二極管
2.5.2變容二極管
2.5.3肖特基二極管
2.5.4光電二極管
本章小結
第3章雙極結型晶體管原理及放大電路
3.1BJT基礎知識及工作原理
3.1.1BJT的結構及分類
3.1.2BJT的電流放大原理及電極間電壓、電流關系
3.1.3習題
3.2BJT的基本工作狀態(tài)和參數
3.2.1BJT的基本電路形態(tài)及作用
3.2.2BJT的三種工作狀態(tài)及電路模型
3.2.3BJT開關狀態(tài)的運用
3.2.4BJT電路靜態(tài)參數的分析計算
3.2.5BJT的特性曲線
3.2.6BJT的主要參數
3.2.7習題
3.3放大電路概述
3.3.1放大電路基本概念
3.3.2放大電路的主要技術指標
3.3.3交流小信號放大電路工作的基本原理
3.3.4放大電路的組態(tài)
3.3.5習題
3.4共射極放大電路
3.4.1共射極放大電路的組成及原理
3.4.2共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析
3.4.3共發(fā)射極放大電路的動態(tài)分析
3.4.4共發(fā)射極放大電路的圖解分析
3.4.5習題
3.5共集電極與共基極放大電路
3.5.1共集電極放大電路
3.5.2共基極放大電路
3.5.3放大電路三種組態(tài)特性的比較
3.5.4習題
3.6多級放大電路
3.6.1多級放大電路的級間耦合方式
3.6.2組合放大電路
3.6.3多級放大電路的設計
3.7放大電路的頻率特性
3.7.1頻率特性概述
3.7.2單時間常數RC電路的頻率響應
3.7.3共射極放大電路的低頻響應分析
3.7.4共射極放大電路的高頻響應分析
3.7.5習題
本章小結
第4章場效應管及其放大電路
4.1金屬氧化物半導體場效應管
4.1.1N溝道增強型MOSFET
4.1.2N溝道耗盡型MOSFET
4.1.3P溝道增強型MOSFET和耗盡型MOSFET
4.1.4MOSFET的主要參數
4.1.5習題
4.2結型場效應管
4.2.1N溝道結型FET
4.2.2P溝道結型FET
4.2.3習題
4.3場效應管放大電路
4.3.1共源極放大電路
4.3.2共漏極放大電路
4.3.3共柵極放大電路
4.3.4場效應管放大電路的頻率特性
4.3.5習題
4.4場效應管在實際使用中應注意的問題
4.4.1不同類型FET的特性及使用注意事項
4.4.2場效應管和三極管的比較
4.4.3場效應管放大電路和三極管放大電路的比較
本章小結
第5章集成運算放大器
5.1概述
5.2差分放大器
5.2.1基本差分放大器
5.2.2長尾式差分放大器
5.2.3恒流源差分放大器
5.2.4習題
5.3恒流源電路
5.3.1鏡像電流源
5.3.2比例電流源
5.3.3微電流源
5.3.4改進型電流源
5.3.5電流源電路用作有源負載
5.3.6習題
5.4集成運算放大器介紹
5.4.1簡單的集成運算放大器電路
5.4.2集成運算放大器的主要參數
5.4.3集成運算放大器的電路模型
本章小結
第6章功率放大電路
6.1功率放大電路概述
6.1.1功放電路的主要技術指標
6.1.2功放電路的分類及其特點
6.1.3功放電路中晶體管的選擇
6.1.4習題
6.2甲類功放電路
6.3乙類雙電源互補功放電路
6.3.1電路組成
6.3.2工作原理
6.3.3主要技術指標的計算
6.3.4對功率管極限參數的要求
6.3.5習題
6.4甲乙類互補功放電路
6.4.1甲乙類雙電源互補對稱功放電路
6.4.2甲乙類單電源互補對稱功放電路
6.4.3采用復合管(達林頓管)互補功率放大電路
6.4.4習題
6.5集成功率放大器
6.5.1典型集成功放LM386
6.5.2集成功放的主要性能指標
6.5.3橋式功率放大器
6.5.4習題
6.6功率器件
6.6.1功率管的二次擊穿和散熱問題
6.6.2VMOSFET與DMOSFET功率管
本章小結
第7章信號運算電路
7.1比例運算電路
7.1.1同相運算電路
7.1.2反相運算電路
7.1.3差分比例運算電路
7.1.4習題
7.2加法運算電路
7.2.1反相輸入求和電路
7.2.2同相輸入求和電路
7.2.3雙端輸入求和電路
7.2.4習題
7.3積分和微分運算電路
7.3.1積分運算電路
7.3.2微分運算電路
7.3.3習題
7.4運算放大器線性實用電路
7.4.1電流電壓變換器和電壓電流變換器
7.4.2數據放大器
7.4.3反相絕對值電路
7.4.4二極管并聯(lián)式限幅電路
7.4.5習題
本章小結
第8章反饋
8.1反饋的概念
8.1.1什么是反饋
8.1.2反饋的判斷
8.1.3習題
8.2反饋的分類及判斷方法
8.2.1直流反饋和交流反饋
8.2.2反饋極性——正反饋和負反饋
8.2.3取樣方式——電壓反饋和電流反饋
8.2.4疊加方式——串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋
8.2.5負反饋的四種組態(tài)
8.2.6習題
8.3反饋放大電路的基本方程
8.3.1負反饋放大電路的基本方程
8.3.2反饋深度
8.3.3習題
8.4深度負反饋放大電路的近似計算
8.4.1深度負反饋的實質
8.4.2深度負反饋下的分析計算
8.4.3深度負反饋放大電路計算舉例
8.5負反饋對放大電路性能的影響
8.5.1提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性
8.5.2負反饋對輸入電阻的影響
8.5.3負反饋對輸出電阻的影響
8.5.4負反饋對通頻帶的影響
8.5.5改善放大器的非線性失真
8.5.6抑制放大電路內部的噪聲、干擾及溫漂
8.5.7習題
8.6負反饋放大電路設計
8.6.1負反饋放大電路的一般設計方法
8.6.2設計舉例
8.7負反饋放大電路的穩(wěn)定性
8.7.1產生自激的原因和條件
8.7.2消除自激振蕩的方法
本章小結
第9章信號處理電路與信號產生電路
9.1有源濾波器
9.1.1有源低通濾波器
9.1.2有源高通濾波器
9.1.3有源帶通濾波器
9.1.4習題
9.2模擬乘法器
9.2.1模擬乘法器的基本原理
9.2.2集成模擬乘法器的主要參數
9.2.3集成模擬乘法器的應用
9.2.4習題
9.3電壓比較器
9.3.1簡單電壓比較器
9.3.2滯回比較器
9.3.3習題
9.4振蕩器
9.4.1正弦波振蕩電路
9.4.2RC振蕩電路
9.4.3LC正弦波振蕩電路
9.4.4習題
9.5非正弦波振蕩電路
9.5.1矩形波發(fā)生器
9.5.2三角波發(fā)生器
9.5.3鋸齒波發(fā)生器
9.5.4壓控振蕩器
9.5.5習題
9.6定時器
9.6.1脈沖信號
9.6.2555定時器
9.6.3555定時電路組成多諧振蕩器
9.6.4555定時電路組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
9.6.5習題
9.7函數發(fā)生器
本章小結
第10章直流電源
10.1直流電源的結構
10.2整流電路
10.2.1主要性能參數
10.2.2單相半波整流電路
10.2.3單相全波整流電路
10.2.4單相橋式整流電路
10.2.5習題
10.3濾波電路
10.3.1電容濾波電路
10.3.2電感濾波電路
10.3.3習題
10.4穩(wěn)壓電路
10.4.1穩(wěn)壓電路概述
10.4.2穩(wěn)壓電路的性能參數
10.5線性穩(wěn)壓電路
10.5.1串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路
10.5.2三端集成穩(wěn)壓器
10.5.3習題
10.6開關型穩(wěn)壓電路
10.6.1串聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路
10.6.2并聯(lián)型開關穩(wěn)壓電路
10.6.3習題
本章小結
附錄A部分習題答案
參考文獻
第5章集成運算放大器
集成運算放大器(簡稱集成運放)是采用微電子技術將許多電子器件制作在一塊硅片上的高度微縮化的電路，與分立元件電路相比，集成電路在設計理念、電路結構、設計方法、可靠性和穩(wěn)定性等方面都具有很多優(yōu)越性。
本章首先介紹構成運算放大器的主要單元電路——差分放大器和電流源電路的工作原理和結構特點，并對它們的性能和參數進行詳細分析，最后介紹典型的集成運算放大器電路實例。本章重點討論BJT集成運放電路，MOS集成運放電路工作原理及分析方法與之完全相同，讀者可自行對比了解。
5.1概述
集成電路與分立元件電路相比具有體積小、質量輕、功耗低、工作可靠、性能指標高等優(yōu)點，廣泛運用于信號的產生、運算、變換等方面，因此在自動控制、測量儀表等領域具有極其廣泛的應用。集成電路可分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類，集成運算放大器是模擬集成電路的一種，它的設計目標是盡可能滿足在各種情況下對信號放大有最靈活的實用性，具有極高的電壓增益、極高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗，在電路結構上集成運算放大器采用了同相和反相兩個輸入端的設計，使運算放大器使用非常靈活，得到廣泛應用。
集成運算放大電路由差分放大電路、電流源、中間放大和輸出電路等幾部分組成，其中電流源提供整個電路的偏置電流，并作為放大器的有源負載； 差分放大電路作為集成運放的輸入級，用于抑制零點漂移。本章主要介紹差分放大電路、電流源電路及這兩種電路的工作原理，然后介紹典型運放電路、性能指標及模擬集成運放的電路模型。
5.2差分放大器
5.2.1基本差分放大器
1. 交流耦合放大器存在的問題
在前面學過的每個單級放大電路的輸入和輸出端上，都要加一個如圖5.2.1所示的耦合電容(或是耦合變壓器)，這類放大電路統(tǒng)稱為交流放大器。
圖5.2.1阻容耦合電路
示意圖
交流放大器只傳遞交流信號而不傳遞直流信號，這樣可避免放大器的輸入端或輸出端在接入其他電路時，因構成新的直流通路而破壞本級靜態(tài)工作點的情況，以達到本級放大電路靜態(tài)工作點參數不受接入前后級電路帶來影響的目的。
但交流放大器對于幾十赫茲以下的緩變信號(如溫度信號)或直流信號，會因耦合電容的容抗太大而無法傳輸信號，這對于含有直流信號的放大是嚴重問題。另一方面，對于集成電路芯片來講，制作一個晶體管所占面積相對較小，而制作幾百皮法以上的耦合電容，就會因占用面積相對較大而顯得很不經濟，至于電感線圈則就變得更無法想象。為此人們開始研究不采用交流耦合器件，而是通過適當地增加晶體管使用數量和改變電路結構的方法，實現能將包含直流信號在內的各種信號進行傳輸放大的電路——直接耦合放大器(也叫直耦放大器或直流放大器)，以解決上述提及的各種問題。
設計直接耦合放大器存在的最大問題就是需要解決BJT受溫度變化影響產生工作點漂移而帶來的輸出誤差(一般被稱為溫漂或零點漂移)。
在圖5.2.2的電路中，當去掉A、B之間的交流耦合器件而改用導線直接耦合的話，T1管的溫漂信號ΔUC1不再局限于本級電路,而會傳遞到T2基極，對T2的基極電流造成影響。以此類推，對多級直接耦合放大電路來說，第一級產生的微弱溫漂信號就有可能在末級產生非常大的漂移電壓，造成放大器無法正常工作，這成為直接耦合放大器必須克服的關鍵問題。
……
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