模电基础 - 简介

目录

零 .简介

一. 学习方法

二. 教材推荐

三. 总结

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零 .简介

“模电”即模拟电子技术，是电子信息工程、电气工程及其自动化等相关专业的一门关键基础课程。

首先，在半导体器件方面，二极管是一种具有单向导电性的器件，由 P 型半导体和 N 型半导体组成。其伏安特性曲线是非线性的，在正向偏置时电流迅速增加，反向偏置时电流极小，直到达到反向击穿电压。三极管分为 NPN 型和 PNP 型，具有电流放大作用。通过控制基极电流可以改变集电极和发射极之间的电流。场效应管则分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管，它是通过控制栅极电压来改变漏极和源极之间的电流，输入电阻极高。

基本放大电路中，共射放大电路具有较大的电压和电流放大能力，但输入电阻较小，输出电阻较大。共集放大电路也称为射极跟随器，电压放大倍数接近 1，但电流放大能力强，输入电阻高，输出电阻低。共基放大电路具有高频特性好、输入电阻小的特点。分析这些放大电路的性能指标，如电压增益、电流增益、输入电阻、输出电阻等，需要运用电路的基尔霍夫定律和等效电路模型。

集成运算放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的直接耦合多级放大器。它具有线性和非线性两种应用。在线性应用中，通过引入负反馈，可以构成各种运算电路，如反相比例运算、同相比例运算、加法运算、减法运算等。在非线性应用中，可用于比较器，实现电压比较功能。

反馈放大电路中，反馈分为正反馈和负反馈。负反馈能够改善放大电路的性能，如稳定增益、减小非线性失真、改变输入输出电阻等。根据反馈信号在输出端的取样方式，分为电压反馈和电流反馈；根据反馈信号在输入端的连接方式，分为串联反馈和并联反馈。

信号运算与处理电路里，加法电路可以实现多个输入信号的相加；减法电路用于实现两个输入信号的相减；积分电路能将输入的矩形波转换为三角波；微分电路则将矩形波转换为尖脉冲。滤波电路分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，用于筛选出特定频率范围的信号。

功率放大电路主要用于向负载提供较大的功率，分为甲类、乙类、甲乙类等工作状态。乙类功率放大器效率较高，但存在交越失真，甲乙类则是对乙类的一种改进。

学习模拟电子技术需要具备扎实的电路理论基础，如欧姆定律、基尔霍夫定律等，同时还需要掌握一定的数学分析方法，如复数运算、微分方程求解等。在学习过程中，结合实验操作能够更直观地理解电路的工作原理和性能特点。

一. 学习方法

1. 扎实掌握基础知识：确保对电路基础、物理中的电学部分等有清晰的理解，这是学好模电的基石。
2. 认真听讲和阅读教材：课堂上紧跟老师的思路，课后仔细研读教材，对重要概念、公式和原理进行反复琢磨。
3. 多做练习题：通过大量的习题练习，加深对知识点的理解，熟悉各种电路的分析和计算方法。
4. 实验实践：积极参与实验课程，亲手搭建电路、测量数据，直观感受电路的工作状态和性能，增强对理论知识的理解和应用能力。
5. 建立直观的物理图像：对于各种电子器件和电路，在脑海中构建其工作的物理过程和电流、电压的变化图像，有助于深入理解和分析问题。
6. 绘制电路图和推导公式：亲手绘制复杂的电路图，推导重要的公式，有助于加深记忆和理解。
7. 组建学习小组：与同学一起讨论问题、交流学习心得，互相启发和促进。
8. 利用在线资源：如教学视频、电子论坛等，获取更多的学习资料和不同的解题思路。
9. 定期总结归纳：将学过的知识点进行分类、总结和对比，找出它们之间的联系和区别，形成知识体系。
10. 解决实际问题：尝试将模电知识应用到实际的电子电路设计或故障排除中，提高解决实际问题的能力

二. 教材推荐

1. 《模拟电子技术基础（第五版）》 ：由清华大学电子学教研组编，华成英、童诗白主编，高等教育出版社出版。该书内容简明易懂，每章以问题开始，以小结结束，基本知识内容系统、精炼、深入，在讲清电路工作原理和分析方法的同时，尽量阐明电路结构的构思方法，引导读者举一反三。扩展部分篇幅虽少，但内容丰富，可开阔眼界。
2. 《模拟电子技术基础（第五版）学习辅导与习题解答》 ：由清华大学华成英编，高等教育出版社出版。这本书是为配合《模拟电子技术基础（第五版）》教材的使用而编写的，对教材中各章习题常见类型进行了归纳和分析，并对所有自测题和习题做了详细解答，力图在解题思路、方法和步骤上给读者以指导。该书既可作为教师手册，又可作为学生的辅导教材，还可作为自学者的参考书。
3. 《模拟电子技术基础学习指导书》 ：由高等教育出版社出版，是教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材。该书针对学生在学习中存在的问题和困难，结合多年的教学经验编写的。章节安排与《模拟电子技术基础（第3版）》（赵进全、杨拴科主编）教材一致。各章内容均包含：教学要求、基本概念与分析计算的依据、基本概念自检题与典型题举例、课后习题及其解答。书中通过典型题分析扩充了主教材中的部分内容，附录为西安交通大学本科生的“模拟电子技术基础”期末考试题及研究生入学考试试题。
4. 《从零开始学模拟电子技术》 ：由陈培军和李凤伟合著，国防工业出版社于2007年出版。该书注重定性和概念，注重基础知识与实践，并配合计算机仿真软件的仿真实验，使基础知识的学习做到不枯燥，不深奥。本书所介绍的主要知识有：基本放大电路、振荡电路、电源电路、晶闸管整流和触发电路、高频电路等内容，最后介绍模拟电路检测知识。
5. 《模拟电子技术》 ：由中南大学出版社出版，作者是汤光华和黄新民。本教材主要针对高职高专电类专业学生而编写，在内容的编排上，尽可能满足学生学习专业课和从事实践工作之需要。同时在内容的深浅度方面，尽量降低理论分析、公式推导和计算难度，加大“应用实例”的篇幅。对某些问题，直接给出结论，忽略推导过程，重点介绍结论的实践意义和应用。
6. 《微电子电路（上册）》 ：由电子工业出版社出版，作者是Adel S.Sedra（塞德雷）和Kenneth C.Smith（史密斯）。该书是电子和计算机工程专业的一本权威的经典教材。内容包括运算放大器、二极管、场效应晶体管、双极型晶体管、单极集成放大器、差分和多级放大器、反馈放大器、运算放大器和数据变换电路。本书既可作为电子与计算机工程专业的教材，也适合其他专业的工程师们作为自学参考书。

三. 总结

主要研究处理模拟信号的电子电路，包括半导体器件（如二极管、三极管、场效应管等）的工作原理、特性和参数，以及基本放大电路（如共射、共集、共基放大电路）、集成运算放大器、反馈放大电路、信号运算与处理电路（如加法、减法、积分、微分、滤波电路等）、功率放大电路等的组成、工作原理、性能指标（如增益、输入输出电阻等）的分析和计算。