前言 “模拟电子电路”是电子、通信和计算机等专业的学科基础课程。因为中学生所学课程中几乎没有涉及电子电路的内容,因此“模拟电子电路”是学生接触“电子技术”的启蒙课。作者在多年教学实践中发现,采用传统的从器件原理到分立元件,再到集成电路的教学思路,学生普遍感到入门难、学习枯燥、课程知识点零散庞杂,不易形成电子系统的整体概念,这对于本课程乃至后续专业学习和工作实践均有不利的影响。 在前期学习了侧重掌握基本分析工具的“电路分析”课程之后,学生在学习模拟电子电路时,除了将分析方法进一步延伸到电子电路上外,核心的学习目的是进行电路设计。如今高性能集成电路已经广泛普及,在工程实践中更为重要的是确立设计框架,从宏观上确定系统结构,通过理解器件的外部特性进行选型,并辅以相应的分析和验证从而达到设计要求。 本书首先为读者打下理论基础,采用了从电子系统功能到系统构建,再从器件特性到器件原理的“自顶向下”的层次结构,体现从外部到内部,从整体到局部的逐步深化的认识过程,而不至于在学习之初时“见树木而不见森林”,被大量的器件内部结构和原理等知识所困扰。同时,针对模拟电子电路实践性强的特点,书中采用理论与仿真实验紧密结合的教学形式,利用Multisim仿真软件对所学内容进行分析和设计验证。每一章的习题均分为分析题与设计题,旨在能够更好地培养学生认识、分析和设计电路的能力。无论学生后续是侧重混合电路系统设计,还是深入学习半导体和微电子学科,本书均能够发挥良好的基础作用。 本书整体分为四个部分,即第1~3章介绍模拟电路的基础知识和分析方法,第4~7章为基本电路要素,第8~11章为基本应用电路,第12、13章为模拟集成电路和半导体器件。具体学习路线图如图0.1所示。 图0.1本书内容框图 第1章介绍电子电路基础知识。考虑到读者学习知识上的连续性,本书在电路理论(电路分析)的基础上,从电信号和电子系统出发,介绍放大器的主要指标、电源设置和简单应用,形成对模拟电子电路的宏观认识; 第2、3章分别为放大电路的频率响应和放大电路中的反馈。在学习模拟电路之前,先掌握电路系统中的两个基本问题——频率响应和反馈,掌握严密系统的分析方法,为后续学习各种功能电路打下基础。 第4~7章,均从器件的外部特性出发,分别介绍集成运算放大器与集成电压比较器、半导体二极管、双极型晶体管和场效应管的基本电路。前三章的知识会帮助读者深刻理解和掌握这四章的内容。第8~11章是各种应用型功能电路介绍,分别为有源滤波器、振荡器、功率放大电路和电源电路,它们是模拟电路实际应用时的常见模块。 视频1 最后,进一步深入器件内部,第12章介绍各种模拟集成电路原理,以便读者更好地理解和应用集成电路,掌握基本集成电路结构和分析方法; 第13章介绍半导体器件的物理机理,从微观角度对半导体器件的内部结构和原理加以介绍,为今后微电子专业的学习打下基础。 作者2021年9月于上海