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本书是《模拟电子系统设计指南：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现》一书的实践篇，重点在于介绍模拟电子系统中典型单元硬件电路的设计、实现和验证方法。本分共分为14章，包括构建模拟电子系统的基本知识、SPICE仿真工具、测试仪器原理、信号时域和频域表示、二极管电路设计与验证、双极结性晶体管电路设计与验证、金属氧化物场效应晶体管电路设计与验证、运算放大器电路设计与验证、集成差动放大器电路设计与验证、有源滤波器电路设计与验证、功率放大器电路设计与验证、振荡器电路设计与验证、电源管理器电路设计与验证、自动测试系统的原理及构建。

第1章构建模拟电子系统的基本
知识
1.1电阻
1.1.1轴向引线型电阻
1.1.2电阻网络
1.1.3贴片式电阻元件的封装
1.2电容
1.2.1功能
1.2.2有极性电容
1.2.3无极性电容
1.2.4聚苯乙烯电容
1.2.5真实的电容值
1.2.6电容的寄生效应
1.2.7寄生电容
1.2.8不同类型电容比较
1.3面包板
1.3.1面包板的结构和功能
1.3.2面包板的寄生电容
第2章SPICE仿真工具
2.1Multisim Live特性及应用
2.1.1登录Multisim Live
2.1.2Multisim Live设计流程
2.2TINA仿真工具特性及应用
2.2.1下载和安装TINA仿真工具
2.2.2TI TINA设计流程
第3章测试仪器的原理
3.1数字示波器的原理
3.1.1信号的基本概念
3.1.2示波器分类
3.1.3数字示波器的基本原理
3.1.4性能参数
3.1.5时基显示模式
3.2信号发生器原理
3.2.1信号发生器的功能
3.2.2信号发生器的分类
3.2.3工作原理
3.2.4性能参数
3.3线性直流电源的原理
3.3.1工作原理
3.3.2工作模式
3.3.3性能参数
3.3.4扩展应用
3.4数字万用表的原理
3.4.1工作原理
3.4.2性能参数
3.5频谱分析仪
3.5.1信号的时域和频域表示
3.5.2频谱分析仪的用途
3.5.3频谱分析仪的种类
3.5.4性能参数
3.6直流电子负载
3.6.1电子负载的工作模式
3.6.2性能参数
第4章信号时域和频域表示
4.1实验目的
4.2实验材料及仪器
4.3实验原理
第5章二极管电路设计与验证
5.1二极管I/V曲线测量
5.1.1实验目的
5.1.2实验材料及仪器
5.1.3电路设计原理
5.1.4硬件测试电路
5.1.5测试结果分析
5.2半波整流电路设计和验证
5.2.1实验目的
5.2.2实验材料及仪器
5.2.3电路设计原理
5.2.4硬件测试电路
5.2.5测试结果分析
5.3全波整流电路设计和验证
5.3.1实验目的
5.3.2实验材料及仪器
5.3.3电路设计原理
5.3.4硬件测试电路
5.3.5测试结果分析
5.4桥式整流电路设计和验证
5.4.1实验目的
5.4.2实验材料及仪器
5.4.3电路设计原理
5.4.4硬件测试电路
5.4.5测试结果分析
5.5限幅电路设计和验证
5.5.1实验目的
5.5.2实验材料及仪器
5.5.3电路设计原理
5.5.4硬件测试电路
5.5.5测试结果分析
5.6交流耦合和直流恢复电路设计和
验证
5.6.1实验目的
5.6.2实验材料及仪器
5.6.3电路设计原理
5.6.4硬件测试电路
5.6.5测试结果分析
5.7可变衰减器设计和验证
5.7.1实验目的
5.7.2实验材料及仪器
5.7.3电路设计原理
5.7.4硬件测试电路
5.7.5测试结果分析
第6章双极结型晶体管电路设计与
验证
6.1BJT用作二极管
6.1.1实验目的
6.1.2实验材料及仪器
6.1.3电路设计原理
6.1.4硬件测试电路
6.1.5测试结果分析
6.2BJT输出特性曲线测量
6.2.1实验目的
6.2.2实验材料及仪器
6.2.3电路设计原理
6.2.4阶梯波信号产生方法
6.2.5硬件测试电路
6.2.6测试结果分析
6.3BJT共射极放大电路设计和
验证
6.3.1实验目的
6.3.2实验材料及仪器
6.3.3电路设计原理
6.3.4硬件测试电路
6.3.5测试结果分析
6.4BJT镜像电流源设计和
验证
6.4.1实验目的
6.4.2实验材料及仪器
6.4.3电路设计原理
6.4.4硬件测试电路
6.4.5测试结果分析
6.5基极电流补偿镜像电流源设计和
验证
6.5.1实验目的
6.5.2实验材料及仪器
6.5.3电路设计原理
6.5.4硬件测试电路
6.5.5测试结果分析
6.6零增益放大器设计和验证
6.6.1实验目的
6.6.2实验材料及仪器
6.6.3电路设计原理
6.6.4硬件测试电路
6.6.5测试结果分析
6.7稳压电流源设计和验证
6.7.1实验目的
6.7.2实验材料及仪器
6.7.3电路设计原理
6.7.4硬件测试电路
6.7.5测试结果分析
6.8并联整流器设计和验证
6.8.1实验目的
6.8.2实验材料及仪器
6.8.3电路设计原理
6.8.4硬件测试电路
6.8.5测试结果分析
6.9射极跟随器设计和验证
6.9.1实验目的
6.9.2实验材料及仪器
6.9.3电路设计原理
6.9.4硬件测试电路
6.9.5测试结果分析
6.10差模输入差分放大器电路设计
和验证
6.10.1实验目的
6.10.2实验材料及仪器
6.10.3电路设计原理
6.10.4硬件测试电路
6.10.5测试结果分析
6.11共模输入差分放大器电路设计
和验证
6.11.1实验目的
6.11.2实验材料及仪器
6.11.3电路设计原理
6.11.4硬件测试电路
6.11.5测试结果分析
第7章金属氧化物场效应晶体管电路
设计与验证
7.1MOS用作二极管电路测试
7.1.1实验目的
7.1.2实验材料及仪器
7.1.3电路设计原理
7.1.4硬件测试电路
7.1.5测试结果分析
7.2MOS输出曲线测量
7.2.1实验目的
7.2.2实验材料及仪器
7.2.3电路设计原理
7.2.4硬件测试电路
7.2.5测试结果分析
7.3MOS转移特性曲线测量
7.3.1实验目的
7.3.2实验材料及仪器
7.3.3电路设计原理
7.3.4硬件测试电路
7.3.5测试结果分析
7.4MOS共源极放大电路设计和
验证
7.4.1实验目的
7.4.2实验材料及仪器
7.4.3电路设计原理
7.4.4硬件测试电路
7.4.5测试结果分析
7.5MOS镜像电流源电路设计和
验证
7.5.1实验目的
7.5.2实验材料及仪器
7.5.3电路设计原理
7.5.4硬件测试电路
7.5.5测试结果分析
7.6零增益放大器电路设计和
验证
7.6.1实验目的
7.6.2实验材料及仪器
7.6.3电路设计原理
7.6.4硬件测试电路
7.6.5测试结果分析
7.7源极跟随器电路设计和
验证
7.7.1实验目的
7.7.2实验材料及仪器
7.7.3电路设计原理
7.7.4硬件测试电路
7.7.5测试结果分析
7.8差模输入差分放大器电路设计和
验证
7.8.1实验目的
7.8.2实验材料及仪器
7.8.3电路设计原理
7.8.4硬件测试电路
7.8.5测试结果分析
7.9共模输入差分放大器电路设计和
验证
7.9.1实验目的
7.9.2实验材料及仪器
7.9.3电路设计原理
7.9.4硬件测试电路
7.9.5测试结果分析
第8章集成运算放大器电路设计与
验证
8.1同相放大器电路设计和
验证
8.1.1实验目的
8.1.2实验材料及仪器
8.1.3电路设计原理
8.1.4硬件测试电路
8.1.5测试结果分析
8.2反相放大器电路设计和
验证
8.2.1实验目的
8.2.2实验材料及仪器
8.2.3电路设计原理
8.2.4硬件测试电路
8.2.5测试结果分析
8.3电压跟随器电路设计和
验证
8.3.1实验目的
8.3.2实验材料及仪器
8.3.3电路设计原理
8.3.4硬件测试电路
8.3.5测试结果分析
8.4加法器电路设计和验证
8.4.1实验目的
8.4.2实验材料及仪器
8.4.3电路设计原理 
8.4.4硬件测试电路
8.4.5测试结果分析 
8.5积分器电路设计和验证
8.5.1实验目的
8.5.2实验材料及仪器
8.5.3电路设计原理 
8.5.4硬件测试电路
8.5.5测试结果分析
8.6微分器电路设计和验证
8.6.1实验目的
8.6.2实验材料及仪器
8.6.3电路设计原理
8.6.4硬件测试电路
8.6.5测试结果分析
8.7半波整流器电路设计和
验证
8.7.1实验目的
8.7.2实验材料及仪器
8.7.3电路设计原理 
8.7.4硬件测试电路
8.7.5测试结果分析
8.8全波整流器电路设计和
验证
8.8.1实验目的
8.8.2实验材料及仪器
8.8.3电路设计原理
8.8.4硬件测试电路
8.8.5测试结果分析
8.9单电源同相放大器电路设计和
验证
8.9.1实验目的
8.9.2实验材料及仪器
8.9.3电路设计原理
8.9.4硬件测试电路
8.9.5测试结果分析
第9章集成差动放大器电路设计与
验证
9.1应变力测量电路设计和
验证
9.1.1实验目的
9.1.2实验材料及仪器
9.1.3应变片原理
9.1.4电路设计原理
9.1.5硬件测试电路
9.1.6测试结果分析
9.2热电阻测量电路设计和
验证
9.2.1实验目的
9.2.2实验材料及仪器
9.2.3温度传感器原理
9.2.4电路设计原理
9.2.5硬件测试电路
9.2.6测试结果分析
第10章有源滤波器电路设计与
验证
10.1一阶有源低通滤波器电路设计
和验证
10.1.1实验目的
10.1.2实验材料及仪器
10.1.3电路设计原理
10.1.4硬件测试电路
10.1.5测试结果分析
10.2一阶有源高通滤波器电路设计
和验证
10.2.1实验目的
10.2.2实验材料及仪器
10.2.3电路设计原理
10.2.4硬件测试电路
10.2.5测试结果分析
10.3一阶有源带通滤波器电路设计
和验证
10.3.1实验目的
10.3.2实验材料及仪器
10.3.3电路设计原理
10.3.4硬件测试电路
10.3.5测试结果分析
10.4一阶有源带阻滤波器电路设计
和验证
10.4.1实验目的
10.4.2实验材料及仪器
10.4.3电路设计原理
10.4.4硬件测试电路
10.4.5测试结果分析
10.5二阶有源低通滤波器电路设计
和验证
10.5.1实验目的
10.5.2实验材料及仪器
10.5.3电路设计原理
10.5.4硬件测试电路
10.5.5测试结果分析
第11章功率放大器电路设计与
验证
11.1B类功率放大器电路设计和
验证
11.1.1实验目的
11.1.2实验材料及仪器
11.1.3电路设计原理
11.1.4硬件测试电路
11.1.5测试结果分析
11.2AB类功率输出放大器电路设计
和验证（一）
11.2.1实验目的
11.2.2实验材料及仪器
11.2.3电路设计原理
11.2.4硬件测试电路
11.2.5测试结果分析
11.3AB类功率输出放大器电路设计
和验证（二）
11.3.1实验目的
11.3.2实验材料及仪器
11.3.3电路设计原理
11.3.4硬件测试电路
11.3.5测试结果分析
第12章振荡器电路设计与验证
12.1移相振荡器电路设计和
验证
12.1.1实验目的
12.1.2实验材料及仪器
12.1.3电路设计原理
12.1.4硬件测试电路
12.1.5测试结果分析
12.2文氏桥振荡器电路设计和
验证
12.2.1实验目的
12.2.2实验材料及仪器
12.2.3电路设计原理
12.2.4硬件测试电路
12.2.5测试结果分析
第13章电源管理器电路设计与
验证
13.1线性电源电路设计和
验证
13.1.1实验目的
13.1.2实验材料及仪器
13.1.3电路设计原理
13.1.4硬件测试电路
13.1.5测试结果分析
13.2降压型开关电源设计与
验证
13.2.1实验目的
13.2.2实验材料和仪器
13.2.3电路设计原理
13.2.4硬件测试电路
13.2.5测试结果分析
13.3升压型开关电源设计与
验证
13.3.1实验目的
13.3.2实验材料和仪器
13.3.3电路设计原理
13.3.4硬件测试电路
13.3.5测试结果分析
第14章模拟电路自动测试系统的
构建
14.1实验目的
14.2实验材料及仪器
14.3设计原理
14.3.1测试仪器通过网络与上位机
连接
14.3.2自动测试过程的实现

前言
本书是《模拟电子系统设计指南（基础篇）：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现》一书的配套实践用书。模拟电子系统的设计能力取决于对相关理论知识理解的深度和广度，对理论知识的理解仅从书本上学习是远远不够的，需要通过大量的SPICE电路软件仿真，以及构建和测试实际硬件电路来积累大家通常所说的“设计经验”。
在编写本书的过程中，本人的学生参与了大量模拟硬件电路的构建、测试和验证工作，而他们在大学刚开始学习模拟电子技术时，感觉特别抽象，理解起来很困难，导致他们不知道学习模拟电子技术这门课程的目的所在，当然这也是国内大学教师和学生普遍的共识。本人在编写这本书的6个月的时间里，通过给学生布置书上所提供的这些设计题目，引导他们有针对性地从实践中重新学习模拟电子技术知识，而不是像原来一样仅仅从书本上学习。
在他们完成本人所布置的这些设计题目的过程中，首先要参考本人编写的《模拟电子系统设计指南（基础篇）：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现》中相关的模拟电路理论知识，然后使用SPICE对要搭建的模拟硬件电路从不同的角度进行初步可行性验证，最后在面包板/万能板上构建实际的硬件电路，并通过测试仪器从时域（包含X-Y）和频域两个不同的角度研究信号与模拟电子系统各个单元之间的内在关系。经过这个训练过程，他们从以前感觉模拟电子技术是最难学最不喜欢学的课程，到如今转变为对模拟电子技术内在所表现出深层次“魅力”的浓厚兴趣。并且，现在他们可以从整体上将所学习的各门相关专业课程知识点有机地联系在一起。由此可见，实践/实验在模拟电子课程教与学中的重要作用。
全书分为14章，以二极管、BJT、MOSFET、集成运算放大器、功率放大器、电源管理器为主线，将模拟电子课程中所需要掌握的重要知识点通过实验进行了系统化融合。本人的学生王中正负责本书第510章实验内容的设计和验证，徐佳负责本书第67章实验内容的设计和验证，唐思怡负责本书第1114章实验内容的设计和验证。此外，汤宗美负责本书教学课件的制作。本人完成对全书的文字整理、实验结构的确认及审阅工作。本书由王学伟主审。
在编写本书的过程中，TI大学计划提供了芯片和经费资助；NI大学计划提供了正版Multisim Designer 14.0工具的授权；RIGOL公司大学计划提供了程控电源、信号发生器、数字示波器、频谱分析仪、数字万用表和电子负载。正是由于这些公司的鼎力支持和帮助，使得我能够高质量地完成本书的编写工作，在此向他们的支持表示衷心的感谢。通过本书的编写，使得教育界和产业界能够更紧密地合作，并可以全方位地帮助教育界的老师将最新的模拟电子设计软件工具和硬件平台介绍给广大的学生，同时也为产业界培养更多能够从事相关工作的工程技术人员，这是一种双赢的合作。
最后，感谢电子工业出版社各位编辑对本书出版给予的帮助和支持，由于本人水平有限，书中难免出现不足之处，请读者不吝指出，帮助本人进一步完善本书的内容。

何宾
2017年4月于北京

电子技术

何宾，著名的嵌入式技术和EDA技术专家，长期从事电子设计自动化方面的教学和科研工作，与全球多家知名的半导体厂商和EDA工具厂商大学计划保持紧密合作。目前已经出版嵌入式和EDA方面的著作近30部，内容涵盖电路仿真、电路设计、可编程逻辑器件、数字信号处理、单片机、嵌入式系统、片上可编程系统等。典型的代表作有《Xilinx FPGA设计权威指南》、《Altium Designer13.0电路设计、仿真与验证权威指南》、《Xilinx FPGA数字设计-从门级到行为级的双重描述》、《Xilinx FPGA数字信号处理权威指南-从HDL、模型到C的描述》、《模拟与数字系统协同设计权威指南-Cypress集成开发环境》、《STC单片机原理及应用》、《Altium Designer15.0电路仿真、设计、验证与工艺实现权威指南》、《STC单片机C语言程序设计》。

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模拟电子系统设计指南（实践篇）：从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现