具体描述
本书主要分为经典控制理论和现代控制理论两部分，以经典控制理论为主，内容包括控制系统的基本概念、控制系统的数学模型、时域分析法、频率特性法、控制系统的校正和设计、采样控制系统、状态空间法。
本书注重自动控制原理与工程实践相结合，基本原理与方法阐述透彻，层次分明，篇幅简练，且每章附有小结和习题，使本书更具有可教学性和可自学性。
本书适合作为高职高专专业电气自动化专业及其他相近的教材，也可供从事自动控制方面工作的工程技术售货员参考使用。
模拟电子技术基础 第一章 导论 本教材旨在为学习电子技术基础的读者提供一个全面而深入的理解。我们将从电子学的基本概念出发，探讨半导体材料的物理特性，为后续深入研究晶体管和集成电路打下坚实的基础。 1.1 电子技术在现代工程中的地位 电子技术是现代信息社会和自动化系统的核心支柱。从通信、计算到控制、传感，无不依赖于对电子元器件和电路的精确设计与应用。理解电子技术的基本原理，是工程师必备的核心素养之一。 1.2 基本概念与术语回顾 本章将重新梳理电荷、电流、电压、电阻、电容和电感等基本电学量。重点阐述交流（AC）与直流（DC）的特性差异，特别是相量法在分析正弦稳态电路中的应用。对欧姆定律、基尔霍夫定律在电子电路分析中的适用性进行深入探讨。 1.3 元器件的分类与概述 电子元器件大致可分为线性元件（如电阻、电容、电感）和非线性元件（如半导体器件）。我们将简要介绍二极管、三极管、场效应管等核心有源器件的物理结构和工作特性，为后续章节的详细分析做铺垫。 第二章 半导体二极管 2.1 半导体物理基础 详细介绍本征半导体（硅和锗）的能带结构、载流子浓度。重点分析掺杂过程（N型和P型半导体）对导电性能的改变，以及费米能级的意义。 2.2 PN结的形成与特性 深入分析PN结的形成过程，包括空间电荷区、内建电势的产生。详细阐述在不同偏置条件（正向、反向、零偏）下PN结的电学特性曲线（I-V特性）。 2.3 二极管的等效电路与模型 从理想模型过渡到实际模型。介绍小信号模型和包含寄生参数（如结电容、电阻）的完整模型，用于高频电路分析。讨论温度对二极管特性的影响。 2.4 典型二极管的应用电路 全面介绍整流电路（半波、全波、桥式整流），分析其输出波形和纹波系数。深入探讨稳压二极管（齐纳二极管）的工作原理及其在稳压电路中的应用。此外，还将覆盖光电二极管、变容二极管等特殊二极管的功能与应用。 第三章 晶体管（BJT）基础 3.1 BJT的结构与工作原理 详细介绍双极性晶体管（BJT）的NPN和PNP结构，基区、集电区和发射极的掺杂特点。阐述载流子在基区的扩散与漂移过程，并区分放大区、饱和区和截止区的工作状态。 3.2 BJT的输入输出特性曲线 系统地描绘BJT的输入特性（$I_B-V_{BE}$）和输出特性（$I_C-V_{CE}$），并结合欧姆定律和基尔霍夫定律，分析共源、共基、共射三种基本组态的电流和电压放大倍数。 3.3 BJT直流偏置电路分析 偏置电路是保证晶体管工作在放大区的前提。本章将重点研究固定偏置、集电极反馈偏置、分压器偏置等电路的静态工作点（Q点）的确定方法。深入讨论偏置电路的稳定性分析，引入敏感系数的概念。 3.4 BJT的小信号等效电路与放大器分析 引入混合$pi$模型和$r_e$模型，用于分析小信号放大电路。详细分析共射极放大电路（CE）的电压放大倍数 ($A_v$)、电流放大倍数 ($A_i$)、输入电阻 ($R_{in}$) 和输出电阻 ($R_{out}$)。同时，对共基（CB）和共集电极（CC，射极跟随器）组态的特性进行对比和分析。 第四章 场效应晶体管（FET） 4.1 JFET与MOSFET的结构与工作原理 介绍结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET，包括增强型和结型）。重点解释栅极对沟道导电性的控制机制，以及跨导的概念。 4.2 MOSFET的输出特性与工作区 详细分析增强型MOSFET的“关闭”、“线性区”和“饱和区”的I-V特性。推导MOSFET在饱和区的输出电流表达式，并讨论其有限的输出电阻。 4.3 FET的直流偏置与稳定性 分析自给偏压、固定偏压和分压器偏压在JFET和MOSFET电路中的应用。讨论偏置电路对温度漂移的补偿设计，强调JFET和MOSFET偏置电路设计相较于BJT的特点（如高输入阻抗）。 4.4 FET小信号模型与放大器 建立FET的小信号模型，并分析共源、共基、共漏（源极跟随器）三种基本组态的电压和电流放大能力、输入输出阻抗特性。 第五章 多级放大电路与频率响应 5.1 耦合方式与多级放大 研究电阻耦合、电容耦合和直接耦合方式的优缺点。分析两级及多级放大器是如何组合以获得更大电压增益和更高输入输出阻抗的。 5.2 频率响应基础 解释放大器频率响应的概念，定义高频和低频截止频率（-3dB点）。引入转折频率和带宽的概念。 5.3 低频特性分析 分析耦合电容和旁路电容对放大电路低频特性的影响。采用开路电压增益法，计算包含电容的低频响应曲线，并确定电路的低频下限。 5.4 高频特性分析 将晶体管的小信号模型扩展到高频范围，引入米勒等效电容。分析高频下晶体管的过渡频率 ($f_T$)。使用米勒定理简化高频等效电路，计算高频截止频率。 第六章 反馈原理与运算放大器基础 6.1 负反馈的基本概念 阐述反馈的基本原理，区分串联反馈和并联反馈。重点分析负反馈对放大器性能（增益、带宽、输入输出阻抗、失真和噪声）的影响，理解负反馈是提高电路稳定性和性能的关键。 6.2 经典反馈组态分析 详细分析电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈四种基本组态，推导其闭环增益、输入电阻和输出电阻的变化规律。 6.3 理想运算放大器（Op-Amp）模型 定义理想运放的五大特性（无限开环增益、无限输入阻抗、零输出阻抗、零输入偏置电流、零输入失调电压）。利用“虚短”和“虚断”原理分析反相放大器、同相放大器和电压跟随器。 6.4 运算放大器的实用电路 深入研究基于运放的实用电路，包括加法器、减法器、积分器和微分器。讨论非理想运放带来的实际限制，如有限的增益带宽积（GBW）和压摆率（Slew Rate）。 第七章 线性集成电路与波形发生器 7.1 差分放大电路 分析差分放大器的结构和工作原理。引入共模抑制比（CMRR）的概念，阐述其抑制共模噪声的能力。分析差分放大器的输入信号（差模信号和共模信号）的放大效果。 7.2 集成电路（IC）基础 简要介绍集成电路的制造过程和常见封装形式。重点分析内部关键电路块，如电流源和电流镜，理解它们在提供稳定参考电流中的作用。 7.3 有源器件：555定时器 详细介绍555定时器的内部结构（包含两个比较器、一个触发器和一个输出级）。深入分析其作为无稳态多谐振荡器（产生方波）和单稳态多谐振荡器（产生定时脉冲）的工作模式，并推导相关的时间常数公式。 7.4 波形发生电路 介绍基于运放的非正弦波形发生电路，如锯齿波和方波产生电路。重点分析文氏桥振荡器和相移振荡器的基本结构和正弦振荡条件。 第八章 直流电源与开关电路 8.1 线性稳压电源 回顾前面对整流和滤波的分析。重点研究调整管（串联调整管）在并联型和串联型线性稳压器中的工作方式。讨论集成稳压器（如三端稳压器LM78XX系列）的结构和使用方法。 8.2 开关稳压电路概述 引入DC-DC转换的基本概念，对比线性稳压器和开关稳压器在效率上的优势。初步介绍降压（Buck）、升压（Boost）等基本开关拓扑的能量转换原理。 8.3 晶体管作为开关 深入分析晶体管（BJT和MOSFET）作为电子开关的特性。定义开关速度、导通电阻 ($R_{ON}$) 和饱和压降。分析开关电路中的开关损耗问题。 8.4 逻辑门电路基础 简要介绍二极管、三极管在基本逻辑门（如与门、或门、非门）中的实现。为后续数字电子技术课程建立基础联系。 --- 附录 A：常用器件参数表 附录 B：电子电路常用公式汇编 附录 C：MATLAB/PSpice 仿真基础
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