模擬電路設計與系統綜合訓練（簡體書）

目 錄

第1章 二極管及其應用電路設計與分析 1
1．1 常用二極管電路設計基礎 1
1．1．1 基本特性 1
1．1．2 二極管的主要技術參數 3
1．2 常用二極管及其主要技術參數 4
1．2．1 整流二極管 4
1．2．2 小功率二極管 6
1．2．3 肖特基二極管 7
1．2．4 發光二極管 8
1．2．5 穩壓二極管 9
1．2．6 雙向穩壓二極管 13
1．2．7 雙色發光二極管 14
1．2．8 數碼管 15
1．2．9 光電二極管 16
1．3 實驗電路設計 16
1．3．1 實驗電路 17
1．3．2 認識電阻 17
1．3．3 測試二極管的伏安（V-I）特性 19
1．3．4 測試穩壓二極管的伏安（V-I）特性 19
1．3．5 二極管工作特性的比較 20
1．3．6 穩壓二極管輸出帶載能力測試 21
第2章 單管應用電路設計與分析 22
2．1 晶體三極管應用電路設計 22
2．1．1 晶體三極管的引腳判別 22
2．1．2 主要技術參數 23
2．1．3 傳輸特性 24
2．1．4 晶體三極管電路設計 25
2．1．5 常用晶體三極管及其主要參數 32
2．1．6 NPN型晶體三極管實驗電路 33
2．2 場效應管應用電路設計 36
2．2．1 FET基本結構和電路符號 36
2．2．2 主要技術參數 37
2．2．3 傳輸特性 38
2．2．4 常用場效應管及其主要參數 40
2．2．5 N溝道增強型MOSFET電路設計 41
2．2．6 N溝道JFET單管電路 43
2．3 輸入/輸出阻抗的測量 46
2．3．1 放大電路輸入阻抗的測量 46
2．3．2 放大電路輸出阻抗的測量 48
第3章 電源電路設計 49
3．1 設計要求及注意事項 49
3．1．1 設計要求 49
3．1．2 注意事項 49
3．2 設計指標 50
3．3 系統設計框圖 50
3．4 設計分析 50
3．4．1 電壓變換電路 50
3．4．2 整流電路 52
3．4．3 濾波電路 54
3．4．4 穩壓電路 56
第4章 壓控函數發生器設計 65
4．1 設計要求及注意事項 65
4．1．1 設計要求 65
4．1．2 注意事項 65
4．2 設計指標 66
4．3 系統設計框圖 66
4．4 設計分析 67
4．4．1 直流電壓產生電路 67
4．4．2 極性變換電路 68
4．4．3 三角波產生電路 71
4．4．4 反饋控制信號產生電路和方波產生電路 73
4．4．5 正弦波產生電路 75
4．4．6 增益連續可調電壓放大電路 77
4．4．7 壓控函數發生器電路原理圖 77
第5章 模擬濾波器設計 78
5．1 設計要求及注意事項 78
5．1．1 設計要求 78
5．1．2 注意事項 78
5．2 設計任務 78
5．3 模擬濾波器的基本概念 79
5．3．1 濾波器的常用定義 79
5．3．2 濾波器的分類 80
5．3．3 傳遞函數 80
5．3．4 傳遞函數（零極點）反映濾波器本質 81
5．4 濾波器的設計方法 81
5．4．1 單極點RC濾波器 82
5．4．2 薩倫・基濾波電路 83
5．5 設計舉例（以二階薩倫・基低通濾波器為例） 84
5．5．1 最大平坦型（巴特沃斯型）濾波器設計 84
5．5．2 等波紋型（切比雪夫型）濾波器設計 86
5．5．3 高階濾波器設計 87
5．6 狀態變量濾波器 88
5．7 借助軟件進行濾波器設計 88
5．7．1 Filter Wizard濾波器設計向導 88
5．7．2 Filter Design Tool濾波器設計工具 90
5．8 有源器件（運放）的局限性 91
第6章 音響系統設計 92
6．1 設計要求及注意事項 92
6．1．1 設計要求 92
6．1．2 注意事項 92
6．2 設計指標 93
6．3 系統設計框圖 93
6．4 設計分析 93
6．4．1 語音放大電路 94
6．4．2 前置混合放大電路 96
6．4．3 音調調整電路 97
6．4．4 音量控制電路 103
6．4．5 功率放大電路 105
6．4．6 電源電路 114
6．4．7 音響系統設計電路原理圖 115
第7章 基於555芯片的電子系統設計 117
7．1 設計要求及注意事項 117
7．1．1 設計要求 117
7．1．2 注意事項 117
7．2 555芯片內部結構及 工作模式 118
7．2．1 內部組成 118
7．2．2 工作原理 119
7．2．3 工作模式 120
7．3 設計舉例 123
7．3．1 特殊結構的多諧振蕩器 123
7．3．2 波形發生器 125
7．3．3 延時開關 125
7．3．4 開關 126
7．3．5 級聯電路 127
7．4 555芯片的局限性 128
第8章 多波形信號發生器設計 129
8．1 設計要求 129
8．2 設計說明 130
8．3 實現方案 130
8．3．1 方波產生電路 130
8．3．2 4分頻電路 131
8．3．3 三角波產生電路 132
8．3．4 復合波產生電路 133
8．4．5 正弦波產生電路 134
8．4 設計總結 135
第9章 晶體三極管輸出特性曲線測試系統設計 137
9．1 設計要求及注意事項 137
9．1．1 設計要求 137
9．1．2 注意事項 138
9．2 設計指標 138
9．3 系統設計框圖 138
9．4 設計分析 139
9．4．1 矩形波產生電路 139
9．4．2 階梯波產生電路 141
9．4．3 鋸齒波產生電路 143
9．4．4 電壓變換及測試電路 144
9．4．5 晶體三極管輸出特性曲線測試系統電路原理圖 145
第10章 心電信號數據采集與監護系統設計 146
10．1 心電信號相關知識簡介 146
10．1．1 心電信號基本特性 146
10．1．2 心電信號生理學意義 147
10．2 心電信號采集、放大與處理系統 148
10．2．1 心電信號采集 電路 148
10．2．2 前置放大電路 149
10．2．3 去噪和濾波電路 149
10．2．4 混合放大電路 152
10．2．5 特征提取 153
10．3 硬件電路設計與實現 153
10．3．1 設計任務 153
10．3．2 系統框圖 154
10．3．3 硬件實現 154
第11章 直流電機PWM調速系統設計 158
11．1 設計要求及注意事項 158
11．1．1 設計要求 158
11．1．2 注意事項 158
11．2 設計指標 159
11．3 系統設計框圖 159
11．4 設計分析 159
11．4．1 數碼管顯示模塊 160
11．4．2 直流電機驅動模塊 163
第12章 基於DDS技術的波形 發生器設計 166
12．1 設計要求 166
12．2 設計指標 166
12．3 系統設計框圖 166
12．4 FPGA內部電路設計分析 167
12．4．1 參數控制器 167
12．4．2 相位累加器 168
12．4．3 方波發生器 168
12．4．4 三角波發生器 169
12．4．5 正弦波發生器 169
12．4．6 三選一數據選擇器 172
12．5 外圍硬件電路設計分析 173
12．5．1 D/A轉換 173
12．5．2 低通濾波器 174
12．5．3 輸出可調放大電路 175
12．6 仿真及實測 175
12．6．1 ModelSim仿真 176
12．6．2 實驗測試 177
12．6．3 問題分析 179
第13章 智能飲水機系統設計 181
13．1 設計要求 181
13．2 設計指標 181
13．3 設計方案 181
13．4 機械結構設計 182
13．5 硬件電路設計 183
13．5．1 主控單片機的選擇與論證 183
13．5．2 溫度設定和水溫檢測 184
13．5．3 過零檢測 185
13．5．4 加熱功率控制 186
13．5．5 即熱式加熱 190
13．5．6 自動出水控制 190
13．5．7 電源與漏電保護 193
13．6 軟件設計 194
13．7 設計總結 195
附錄A 電阻標稱值和允許偏差 196
附錄B 陶瓷電容和鉭電容 197
附錄C 電感 198
附錄D 二極管和晶體三極管 199
附錄E 面包板 200
E．1 結構及導電機制 200
E．2 使用方法及注意事項 201
附錄F GPS-2303C型直流穩壓電源 202
F．1 性能指標 202
F．2 前面板介紹 202
F．3 操作方法 203
附錄G 常用儀器使用操作教程 206
G．1 C．A5215型數字萬用表操作教程 206
G．2 DG1032Z型波形發生器操作教程 206
G．3 GDS-1104B型數字示波器操作教程 206
G．4 GPS-2303C型直流穩壓電源操作教程 206
附錄H 常見問題視頻詳解 207
H．1 面包板使用常見問題 207
H．2 C．A5215型數字萬用表使用常見問題 207
H．3 電源、示波器、信號源使用常見問題 207
參考文獻 208