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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
4．1．7 PID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
4．4．3 Sallen-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
5．1．6 MOSFET开关的驱动 135
5．1．7 同步整流 137
5．2 斩波电路 138
5．2．1 Buck降压斩波电路 138
5．2．2 电荷泵电路 142
5．2．3 Boost升压斩波电路 144
5．2．4 升降压斩波电路 149
5．2．5 Cuk斩波电路 151
5．2．6 Sepic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
5．4．3 P型管驱动 161
第6章 单片机编程基础知识 163
6．1 C99数据类型 163
6．2 匈牙利命名法 163
6．3 C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
7．2．1 LaunchPad单片机开发板兼容 174
7．2．2 电机选择开关 175
7．2．3 DAC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
7．3．3 DAC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
7．8．1 DAC双极性输出原理 209
7．8．2 HowLand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
8．1．3 Subject结构体 213
8．1．4 Demo_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
8．12．1 SPWM滤波实验 240
8．12．2 触摸按键实验 240
8．12．3 DAC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C ST7567与图形库 261
附录D SD卡与文件系统 269
参考文献 279

前言/序言

　　中小学教师教育培养学生的优劣，完全取决于学生的考试成绩。大学教师的情况则完全不同，考试变得毫无压力，困难的是如何让学生成为对社会有益的人。一天，一名研究生问，5V/2A的适配器插在5V/1A的用电器上，会不会把用电器烧了；又有一天，一群学生聚在一起看网上一个视频，所有人都对视频中所谓30s充满手机电池的伪科学深信不疑。这些真实发生的事情促使我们反思在模拟电路教学中遇到的问题，应该去做点什么，不求学生能够为人类做出多大贡献，起码能够向周围人科普一定的专业知识、与伪科学做适当的斗争。
　　模拟电路是公认的难教难学，但在以往培训学生参加电子设计竞赛的过程中，大部分学生对于能讲明白道理的模拟电路知识点还是比较感兴趣的，并不抗拒学习，这也许是因为模拟技术更贴近自然规律的缘故。本书对不超出作者能力水平，学生通过自学能够掌握的部分模拟知识进行讲解，全书分为8章正文和4个附录，内容和结构具备以下特点：
　　1. 重视仿真软件的作用。基于免费的TINA-TI仿真软件，对于书中大多数模拟知识点均匹配仿真电路加以验证，并提供仿真源文件与仿真波形源图。
　　2. 独立的模拟电路基础知识章节。模拟电路中，有一些重要且内容独立的知识点，单独将这些知识点讲解，将有助于纠正学习中可能产生的偏差。
　　3. 晶体管电路设计侧重见多识广。虽然现在单纯的晶体管电路已经较少采用，但是通晓晶体管电路的基本原理，并见识一定量的电路拓扑是非常必要的。
　　4. 运放电路讲究实用性。运放电路是模拟电路应用的重点，不仅讲解了由理想运放、通用运放构成的基本运算放大电路，还大量引入TI公司实际的运放和特殊运放，通过大量仿真分析运放各参数对电路性能的影响。
　　5. 电源知识学习注重深度。以往经验表明，浅显宽泛的电源知识学习对于学生掌握电源设计方法帮助不大。电源的学习应有一定深度，详细讲解了MOSFET的参数和驱动原理，详细讨论元件参数、控制参数对斩波电路性能的影响。
　　6. 综合实验平台设计力争简易、经典、全面。选取有代表性的晶体管放大电路、运放电路和电源电路，覆盖面广但不复杂，以验证知识点为目的。
　　7. 与TI LaunchPad单片机平台相结合，实验例程功能完整有趣。在一般模拟电子书籍中，为避免“跑题”，所举设计实例都是纯模拟电路，这直接导致电路在功能上枯燥无味且脱离生产生活实际。尺有所短，寸有所长，虽然模拟技术有其无可替代的场合，但数字技术在很多方面都有特殊的优势，实用的电子产品大都是模拟与数字相结合的产物。本书的设计实例部分将模拟电路与单片机编程相结合，真实还原两者在实际应用中的分工，最终构成具备完整功能的十几种电路。例程代码结构清晰，可移植性和添加性强。对于理解例程代码所需的C语言编程知识也单独进行了讲解。
　　8. 复杂但有用的知识单独放在附录部分。振荡和噪声两个模拟知识点有用、复杂且内容独立，所以放在附录中供后期学习。例程代码中的难点图形库和文件系统也作为附录单独讲解。
　　需要单独说明的是书中电路图的标注。除综合实验平台的电路设计外，全书大部分是使用TINA-TI软件进行电路原理图绘制和仿真的。TINA-TI中有许多默认标注是不太符合日常习惯的，例如，所有元器件符号不带角标（如只能是R1，而不能是R1），所有元器件数值不带单位（如电阻标1m代表1m，电池标5代表5V）。为了使大家在对照使用TINA-TI仿真软件中不产生误解，全书未对TINA-TI的电路标注做修改，但书中正文部分均使用角标化的元器件符号。对于仿真软件默认的命名，如VG表示电压发生器，在正文首次出现时均加以说明。
　　本书配套电子课件、实验参考例程等，请登录华信教育资源网注册下载。全书的结构和内容几经删改，写作的时间也从预计的4个月延长到差不多1年，在2014年11月基本定稿后，广泛征求同行意见又给部分学生试用一学期反馈修改后，才最终交付出版。TI的老前辈Bruce Trump写过的一段话最能描述本书写完后的感慨：“I found myself learning more about topics I thought I knew pretty well. It reminds me of what an old mentor told me—if you want to really learn something, teach it!”（“我发现我学到了很多，而这些我以前以为我已经掌握得很好了。这让我想起了我的导师跟我说过的一句话：如果你真的想学什么，就去讲述或传授它。”）
　　在本书写作过程中，TI中国大学计划部始终给予了大力的支持，在此表示衷心的感谢。研究生王景兵和周道亮承担了实验例程代码的编写，李兴旺校对了全文并绘制了插图。
　　由于作者水平所限，书中误漏之处难免，敬请广大读者批评指正。
　　作 者
　　2016年1月于青岛大学

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挺好的 不错.

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很好，是我想要的书，简单易懂

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帮朋友买的，很不错，物流快

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嗯嗯，可以,希望内容更加丰富和细节就好了，

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包装只有一个塑料袋，书的边角轻微破损。

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