高等学校应用型本科计算机类专业特色规划教材 ：电路与模拟电子技术

 突出重点，难度适中 

     本书为高等学校应用型本科计算机类专业特色规划教材，是总结计算机类专业“电路分析与模拟电子技术”课程的教学实践，根据教学要求，结合应用型本科计算机类专业的特点组织编写的。主要内容包括：电路的基本概念及分析方法、正弦稳态交流电路、半导体器件、放大电路基础、集成运算放大器及其信号运算、直流稳压电源。本书注重各部分知识的联系，突出重点，难度适中。每章以内容提要开始，以习题结束，对于基本知识以适用为度，内容精选，尽量把疑难知识简化处理到学生容易学、容易理解和掌握的程度。在例题、练习与思考、习题上也做了精心挑选，在保证必要的基本训练的基础上，适当降低其难度，努力拓宽知识面，尽量反映新科技发展概况。本书适合作为高等院校应用型本科计算机科学与技术专业“电路分析与模拟电子技术”课程的教材，也可作为工程技术人员的参考书。

     刘玉成，教授，于重庆科技学院主要承担电路与模拟电子技术、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电路与模拟电子技术、电工与电子技术、电力电子技术、电机及拖动基础、电机原理、供配电系统、建筑电气技术等课程教学以及实验、实习、设计等工作。近年来共撰写论文67篇，其中三大检索论文35篇（其中SCI6篇、国际期刊EI收录论文8篇、国际学术会议EI收录论文18篇、国际学术会议ISTP收录论文3篇）。完成科研项目12项：主持省部级科研项目3项；主研国家自然科学基金项目、省部级科研项目9项。主编教材4部、参编教材2部。胡刚，副教授，2013年7月毕业于重庆大学，获工学博士学位。现担任重庆科技学院电气工程学院电气系副主任,承担工程电磁场、电路原理、电工电子、发电厂电气等课程教学工作。

第1章电路的基本概念及分析方法1

11电路的基本概念1

111电路的作用与组成1

112电路模型1

113电压和电流参考方向2

114电功率3

115基本的理想电路元件4

练习与思考8

12电源的工作状态9

121电源的有载工作9

122电源开路10

123电源短路10

练习与思考11

13基尔霍夫定律与支路电流法11

131基尔霍夫电流定律12

132基尔霍夫电压定律13

133支路电流法15

练习与思考16

14电路的等效变换16

141电阻的串并联17

142理想电压源、理想电流源的串并联19

143电压源和电流源的等效变换21

练习与思考23

15电路的定理分析法23

151叠加定理24

152戴维南定理25

练习与思考28

16电路中电位的计算28

161电位的计算28

162电位表示的简化电路29

练习与思考32

17电路中的过渡过程32

171换路定则32

172RC电路的过渡过程34

173RL电路的过渡过程37

练习与思考39

小结39

习题41

第2章正弦稳态交流电路50

21正弦量及其相量表示50

211正弦量的三要素50

212正弦量的相量表示51

213基尔霍夫定律的相量形式53

练习与思考54

22无源二端元件的交流电路55

221纯电阻的交流电路55

222纯电感的交流电路56

223纯电容的交流电路57

练习与思考59

23欧姆定律的相量形式及元件的串联、并联59

231欧姆定律的相量形式59

232元件的串联与并联电路分析60

练习与思考66

24阻抗的串联与并联66

241阻抗的串联67

242阻抗的并联68

练习与思考70

25功率计算及功率因数的提高71

251无源二端电路的功率71

252提高功率因数的意义73

253提高功率因数的方法73

练习与思考74

小结75

习题76

第3章半导体器件80

31半导体基础知识80

311本征半导体80

312杂质半导体82

313PN结83

练习与思考85

32半导体二极管85

321二极管的几种常见结构86

322二极管的伏安特性86

323二极管的主要参数87

324二极管电路分析88

325特殊二极管89

练习与思考91

33晶体三极管91

331晶体管的结构及类型91

332晶体管的电流放大作用92

333晶体管的共射特性曲线94

334晶体管的主要参数97

335温度对晶体管参数的影响98

练习与思考98

34绝缘栅场效应管99

341结构99

342工作原理99

343伏安特性曲线及大信号特性方程101

344沟道长度调制效应102

345主要参数103

346场效应管与晶体管的比较104

练习与思考104

小结104

习题105

第4章放大电路基础112

41放大的概念和放大电路的组成112

411放大的概念112

412放大电路的组成115

练习与思考119

42放大电路的基本分析方法119

421图解分析法119

422微变等效电路法122

练习与思考125

43静态工作点的稳定126

431温度对静态工作点的影响126

432分压式静态工作点稳定电路126

练习与思考130

44共集电极放大电路和共基极放大电路131

441共集电极放大电路131

442共集电极放大电路的主要特点及应用133

443共基极放大电路133

练习与思考134

45组合放大电路135

451共射-共基放大电路135

452共集-共集放大电路136

练习与思考140

46多级放大电路140

461多级放大电路的耦合方式140

462多级放大电路的动态指标分析141

练习与思考143

47场效应管放大电路143

471共源极放大电路143

472共漏极放大电路149

练习与思考150

48互补对称功率放大电路150

481功率放大电路的一般问题150

482乙类双电源互补对称功率放大电路151

483甲乙类互补对称功率放大电路155

练习与思考156

小结157

习题159

第5章集成运算放大器及其信号运算167

51集成运算放大器简介167

511集成运算放大器的结构特点167

512集成运放的基本组成部分167

513集成运放的主要参数173

514理想运算放大器及其分析依据174

练习与思考175

52放大电路中的负反馈175

521反馈的基本概念175

522反馈类型的判别176

523运算放大器电路中的负反馈177

524负反馈对放大电路性能的影响179

练习与思考181

53运算放大器在信号运算方面的运用182

531比例运算电路182

532加法运算电路184

533减法运算电路185

534积分运算电路185

535微分运算电路186

536对数和指数运算电路187

537乘法和除法运算电路189

练习与思考191

54集成运放使用中的几个具体问题191

541集成运放参数的测试191

542使用中可能出现的异常现象191

543集成运放的保护192

练习与思考193

小结193

习题194

第6章直流稳压电源201

61整流电路201

611单相半波整流电路201

612单相桥式整流电路203

练习与思考204

62滤波电路204

621电容滤波电路205

622电感滤波电路209

练习与思考209

63稳压电路209

631稳压电源的质量指标209

632串联反馈式稳压电路210

633三端集成稳压器213

634恒压源216

练习与思考216

小结216

习题217

部分习题参考答案222

参考文献230 

本书内容符合高等学校应用型本科计算机科学与技术专业的特点和学生的实际情况，主要内容包括电路的基本概念及分析方法、正弦稳态交流电路、半导体器件、放大电路基础、集成运算放大器及其信号运算、直流稳压电源等6章内容。

本书的编写结合了应用型本科计算机类专业的特色，在加强基础理论的同时对内容进行精选，强调概念，面向应用。在编写过程中突出了以下几方面的特色：

（1）将一些实际应用有机地渗透到电路分析基础（第1章和第2章）、模拟电子技术（第3章～第6章）的学习中，将实用性和适用性体现在教材中的实例、例题和习题中。

（2）文字表述力求通俗易懂，精练准确，术语的引入节奏合理，不让读者产生晦涩难懂的感觉。

（3）每章前有内容提要，以启发思考，激发兴趣。每节后有练习与思考。每章后有小结、习题。每章后的习题又分为选择题、基本题、拓宽题3种类型，体现了知识理解由浅入深的过程，有利于知识点的巩固与加强运用。对于基本题、拓宽题还给出了答案，作为解题参考，方便学生对解题结果进行自我检验。

（4）模拟电子技术部分为本书重点。以够用为度对电路分析基础部分进行精简处理，巧妙地运用电路分析基础部分的知识完成对模拟电子技术的电路分析。

（5）遵守先器件、后电路，先基础、后应用的规律编排内容。

本书的内容有以下几方面的独特创新之处:

（1）提出电路方程书写过程中涉及的标记、符号必须与电路图对应一致的原则。提出节点、回路除了符号标记外,还可以集合、文字叙述等形式来表达。

（2）以直接易操作的方式把复杂问题进行简单化、规范化处理。比如提出以节点、∑I出、∑I入三个要点,列写电路规范的KCL方程；以回路、∑U顺、∑U逆
三个要点,列写电路规范的KVL方程。这样,把列写KCL方程(或KVL方程）简化为节点、∑I出、∑I入（或回路、∑U顺、∑U逆）三个要点的书写问题，也体现了电路方程中的标记、符号必须与电路图对应一致的原则。

（3）独特地运用欧拉公式cos θ jsin θ=ejθ，把交流电路中KCL、KVL时间函数方程转化成KCL、KVL的相量形式。强调了交流电路中只有瞬时值和相量形式的电流、电压满足KCL、KVL，而有效值、最大值不满足KCL、KVL。

(4)提出在画放大电路交流通路及交流微变等效电路时，应遵循电路结构与原电路在元件的位置上保持对应一致的原则。教学实践证明，如传统教材那样,省略中间等效变换过程而绘出的交流通路及交流微变等效电路，对于应用型本科计算机类专业的学生而言是难以理解的。而采用本书提出的交流通路及交流微变等效电路作图方式是有利于学生理解和掌握的。

本书由重庆科技学院刘玉成、胡刚任主编，重庆科技学院吴培刚、汤毅、庄凯任副主编。其中第1、4章由刘玉成编写，第3、5章由胡刚编写，第6章由汤毅编写，第2章由吴培刚和庄凯编写，部分习题参考答案由庄凯编写。全书由刘玉成修改并统稿；由重庆科技学院朱家富主审，他对书稿进行了仔细审阅，并提出了许多好的建议。重庆科技学院电气工程学院和智能技术与工程学院相关教师为本书的出版也给予了大量帮助，在此表示衷心的感谢。

由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请使用本书的师生与读者批评指正，以便修订时改进。读者在使用本书的过程中如有其他意见或建议，也可提出。编者邮箱：ckdqgcx@163com。

 

 

编者2019年3月