本書適合作為模電翻轉課堂和電子設計競賽培訓的教材,立足于電子系統設計,基于TI模擬技術及MCU平臺,共8章4個附錄,主要內容包括:TINA-TI仿真軟件應用基礎、模擬電路基礎知識、晶體管電路設計、運放應用基礎、電源管理、單片機編程基礎知識、綜合實驗平臺設計、項目實驗例程等。本書將基礎理論、綜合實驗、設計理念有機結合,是一本對讀者來說真正"好用”的指導書,本書配套電子課件、實驗參考例程等。
楊艷,青島大學電工電子國家級實驗示范中心負責人,山東省高校電工學研究會理事、華東地區高校“電子線路”課程教學研究會理事。主持山東省精品課程1項,參與國家級精品課程1項、國家精品資源共享課1項、山東省精品課程4項、山東省高等學校教學改革立項項目1項。
第1章 TINA-TI仿真軟件應用基礎11.1 運放緩沖器電路分析11.1.1 電路搭建11.1.2 直流特性分析21.1.3 交流特性分析31.1.4 瞬時現象分析41.1.5 穩定輸出的緩沖器電路51.1.6 小結61.2 傅里葉分析61.3 直流參數掃描91.4 數學分析工具101.5 可編程電源121.6 時間開關與開關電源電路131.7 添加元件模型14第2章 模擬電路基礎知識162.1 電壓源與電流源162.1.1 電壓源的本質162.1.2 電壓源的內阻172.1.3 電流源的本質192.1.4 電流源的內阻202.1.5 電源適配器5V/2A202.1.6 超級充電器202.2 電子器件的本質212.2.1 電阻212.2.2 電容222.2.3 電感232.3 阻抗與濾波器252.3.1 元件的阻抗252.3.2 濾波器原理262.4 波特圖與零、極點272.4.1 幅頻與相頻特性曲線272.4.2 多階濾波器的交流傳輸特性282.4.3 零點與極點302.5 電阻、電容的實際等效模型312.5.1 電阻的高頻等效模型322.5.2 電容的等效模型322.6 輸入阻抗與輸出阻抗342.7 電路中的帶寬352.8 電子元件的溫度特性362.8.1 電阻的溫度特性362.8.2 電容的溫度特性372.8.3 半導體元器件的溫度特性372.9 熱阻與散熱382.9.1 管芯溫度與環境溫度382.9.2 熱阻的計算382.9.3 常見封裝及散熱器的熱阻392.10 阻抗匹配402.10.1 傳輸線的特性阻抗402.10.2 阻抗匹配的方法412.11 功率因數412.11.1 有效值422.11.2 位移因數422.11.3 基波因數442.11.4 功率因數的三個疑問462.11.5 整流電路的功率因數472.11.6 小結48第3章 晶體管電路設計493.1 二極管電路493.1.1 二極管的一般性質493.1.2 二極管的伏安特性493.1.3 二極管的動態特性503.1.4 快恢復二極管與肖特基二極管513.1.5 穩壓二極管513.1.6 發光二極管523.2 三極管基本特性523.3 三極管恒流源電路523.3.1 恒流源放電電路533.3.2 恒流源充電電路543.3.3 小結553.4 共射放大電路553.4.1 共射放大電路一般性質553.4.2 放大電路的直流偏移563.4.3 共射放大電路的飽和現象573.4.4 共射放大電路的截止現象583.4.5 電壓源的交流等電位593.4.6 共射放大電路的輸入阻抗和 輸出阻抗593.4.7 共射放大電路電路的密勒效應603.4.8 共射放大電路的設計603.4.9 共射放大電路的擴展電路633.5 差分放大電路683.6 共集放大電路703.6.1 射極跟隨器713.6.2 射隨電路的輸入/輸出阻抗713.6.3 射隨電路的帶寬723.6.4 甲類功率放大電路723.6.5 乙類功率放大電路743.6.6 甲乙類功率放大電路753.6.7 共射共集組合放大電路763.7 共基放大電路773.7.1 基本共基放大電路773.7.2 共基放大電路的輸入/輸出阻抗783.7.3 共基放大電路的頻率特性783.7.4 共基共射放大電路793.8 其他放大電路813.8.1 達林頓電路813.8.2 推挽放大電路813.8.3 直接耦合多級放大電路82第4章 運放應用基礎844.1 基本運算放大電路844.1.1 反相比例運算電路844.1.2 同相比例運算電路854.1.3 加法運算電路874.1.4 減法運算電路894.1.5 積分運算電路934.1.6 微分運算電路954.1.7 PID運算放大電路964.2 實際運算放大電路984.2.1 軌至軌與運放供電994.2.2 運放的帶寬與壓擺率1004.2.3 輸入阻抗與偏置電流1034.2.4 失調電壓與零漂移放大器1054.2.5 電流反饋運算放大器1064.3 特殊運算放大器1064.3.1 差分放大器1074.3.2 儀表放大器1094.3.3 電流檢測放大器1114.3.4 可變增益放大器1144.3.5 電壓頻率轉換器1164.3.6 隔離放大器1174.3.7 音頻功率放大器1184.4 有源濾波器1204.4.1 簡單有源濾波器1204.4.2 有源濾波器設計軟件1234.4.3 Sallen-Key濾波器的高頻饋通 現象1264.4.4 運放帶寬對濾波器的影響128第5章 電源管理1305.1 電力MOSFET開關1305.1.1 電力MOSFET的工作原理1305.1.2 導通電阻1315.1.3 額定電壓1315.1.4 額定電流1325.1.5 開關時間1335.1.6 MOSFET開關的驅動1355.1.7 同步整流1375.2 斬波電路1385.2.1 Buck降壓斬波電路1385.2.2 電荷泵電路1425.2.3 Boost升壓斬波電路1445.2.4 升降壓斬波電路1495.2.5 Cuk斬波電路1515.2.6 Sepic和Zeta斬波電路1535.2.7 電流可逆斬波電路1535.3 橋式電路1585.3.1 全橋電路1585.3.2 半橋電路1595.4 驅動的隔離1605.4.1 驅動電平的浮動現象1605.4.2 自舉升壓驅動1605.4.3 P型管驅動161第6章 單片機編程基礎知識1636.1 C99數據類型1636.2 匈牙利命名法1636.3 C語言高級編程1646.3.1 結構體1656.3.2 聯合體1676.3.3 枚舉1696.3.4 指針169第7章 綜合實驗平臺設計1737.1 概述1737.2 開關跳線及兼容性說明1747.2.1 LaunchPad單片機開發板兼容1747.2.2 電機選擇開關1757.2.3 DAC輸出及藍牙兼容開關1757.3 核心板1767.3.1 人機交互單元1767.3.2 開關電源實驗單元1807.3.3 DAC單元1847.4 超聲波板1847.4.1 超聲波發射1847.4.2 超聲波接收1867.4.3 超聲波測距范圍1887.4.4 放大電路的自激振蕩實例1907.4.5 有源濾波電路1917.5 音頻稱重板1927.5.1 駐極體錄音1937.5.2 數字音頻存儲1957.5.3 電源線耦合干擾實例1957.5.4 數字音頻播放1967.5.5 稱重傳感器電路1987.6 電機板2007.6.1 雙H橋驅動2007.6.2 直流電機控制2017.6.3 光電測速2027.6.4 步進電機控制2047.7 傳感器板2057.7.1 光敏電阻用于自動背光控制2057.7.2 紅外一體接收傳感器2067.7.3 三軸加速度傳感器2077.8 晶體管圖示儀板2087.8.1 DAC雙極性輸出原理2097.8.2 HowLand壓控電流源2097.8.3 電流電壓檢測與緩沖器2107.8.4 圖示儀繪圖原理211第8章 用戶實驗例程2128.1 菜單框架2128.1.1 菜單程序軟件流程圖2128.1.2 全局變量2138.1.3 Subject結構體2138.1.4 Demo_OS( )函數2148.1.5 菜單演示實驗2168.2 直流電機反饋控制實驗2168.2.1 實驗原理圖2168.2.2 軟件流程圖2178.2.3 實驗步驟2188.2.4 實驗現象2188.3 步進電機開環控制實驗2198.3.1 實驗原理圖2198.3.2 軟件流程圖2198.3.3 實驗步驟2208.3.4 實驗現象2218.4 超聲波測距實驗2228.4.1 實驗原理圖2228.4.2 軟件流程圖2228.4.3 實驗步驟2238.4.4 實驗現象2248.5 白光LED驅動實驗2258.5.1 實驗原理圖2258.5.2 軟件流程圖2258.5.3 實驗步驟2268.5.4 實驗現象2268.6 三軸加速度傳感器實驗2268.6.1 實驗原理圖2268.6.2 軟件流程圖2278.6.3 實驗步驟2288.6.4 實驗現象2288.7 紅外解碼實驗2288.7.1 實驗原理圖22