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出版者:清华大学

作者:徐国凯 编

出品人:

页数:343

译者:

出版时间:2007-9

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787302160250

丛书系列:

图书标签:

• 自动控制
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• 系统工程

《晶体管电路设计与应用》 一部面向电子工程实践的深度指南 内容概述： 本书聚焦于现代电子技术的核心——晶体管电路的设计、分析与实际应用。它摒弃了过于抽象的理论推导，转而深入探讨各种晶体管（双极型晶体管BJT和场效应晶体管FET，包括MOSFET）在实际电路中的工作机理、参数选择、性能优化以及常见故障排除。全书结构严谨，从半导体器件基础物理特性入手，逐步过渡到复杂的集成电路应用，旨在为读者构建一个全面、实用的晶体管电路知识体系。 第一部分：半导体器件基础与单管放大器 本部分奠定坚实的理论基础。首先，详细阐述PN结的形成、反向偏置与正向偏置特性，并引入理想二极管模型。随后，深入解析双极型晶体管（BJT）的工作原理，包括共基极、共集电极和共发射极三种基本组态的直流偏置电路设计，重点讲解如何通过精确的偏置点设置确保晶体管工作在线性区。 在交流信号分析方面，本书引入了混合 $pi$ 模型和 $r_e$ 模型，用于精确计算小信号放大电路的电压增益、输入阻抗和输出阻抗。对于单级放大器，本书详细对比了不同耦合方式（阻容耦合、直接耦合、变压器耦合）的优缺点及适用场景。我们特别关注了高频特性，分析了米勒效应，并介绍了如何通过去耦和旁路技术来提高电路的带宽。 场效应晶体管（FET）部分，本书首先区分了结型场效应管（JFET）和增强型/耗尽型MOSFET的结构与工作原理。重点讲解了MOSFET的跨导参数 $K$ 和阈值电压 $V_{th}$ 对电路性能的影响。单管FET放大器的偏置设计方法，特别是自偏置和分压偏置，被详细阐述。此外，本书还涵盖了源极跟随器（共漏组态）作为缓冲器的应用，其高输入阻抗和低输出阻抗的特性被深入剖析。 第二部分：多级放大电路与频率响应 本部分将单级放大电路的知识系统化，延伸至构建复杂系统的能力。多级放大电路的级联设计是核心内容，详细分析了反馈对增益、带宽和稳定性的综合影响。 反馈理论部分，本书清晰区分了串联反馈、并联反馈以及串联-并联反馈的结构，并明确了负反馈的四种基本类型（电压串联、电流串联、电压并联、电流并联）。关键在于通过输入回路和输出回路的阻抗变化来预测反馈对电路整体性能的提升（如降低失真、拓宽带宽）。 频率响应分析是本章的另一重点。我们将带宽分解为低频响应和高频响应。低频时，主要由耦合电容和旁路电容决定，本书提供了计算半功率点（-3dB点）的实用方法。高频时，器件的引脚电容和结电容成为主导因素，本书利用高频小信号模型，推导出增益随频率下降的规律，并介绍了峰化技术（Peaking）在有限带宽应用中的调试技巧。 第三部分：功率放大器与开关电路 功率放大器（PA）的设计关注效率和散热，是与实际应用紧密相关的内容。本书系统介绍了A类、B类、AB类和C类功率放大器的结构、工作原理和效率计算。重点分析了B类推挽放大器中的交叉失真问题，并提供了AB类电路的设计方案以消除此失真。对于高效率应用，本书引入了D类开关模式功率放大器的基本拓扑和调制技术。 开关电路是数字电子系统的基石。本章详细阐述了晶体管作为开关（饱和区与截止区）的工作方式。对于BJT，讲解了存储时间（Storage Time）对高速开关性能的限制。MOSFET因其优越的开关特性，被重点分析，包括其导通电阻 $R_{DS(on)}$ 对功耗的影响。本书提供了施密特触发器（Schmitt Trigger）的设计，用于波形整形和消除噪声干扰，是实现稳定数字接口的关键电路。 第四部分：集成电路基础与应用实例 为连接分立元件设计与现代集成电路（IC）技术，本部分介绍了集成电路中的常见结构。我们探讨了差分放大器（Differential Amplifier）的设计，分析了其共模抑制比（CMRR）的重要性及其在噪声抑制中的作用。 本书还包含了对运算放大器（Op-Amp）核心结构的剖析，例如使用双极型晶体管构成的二级运算放大器结构（输入级、增益级和输出级），并探讨了内部补偿技术以保证其稳定性。 最后，本书通过实际案例展示了晶体管电路的综合应用： 1. 电压调节器设计： 采用串联调整管和并联稳压管设计高精度、高电流驱动能力的线性稳压电路。 2. 振荡器设计： 分析了基于RC网络（如文氏桥）和LC网络（如哈特莱、科尔皮兹）的晶体管振荡电路的起振条件与频率稳定性。 3. 光电耦合器应用： 探讨了如何利用BJT或光敏MOSFET构建隔离和信号传输电路。 本书特色： 全书包含数百个详细的电路图和仿真波形示例，每章末尾均附有“实践挑战”部分，引导读者将所学知识应用于解决具体的工程问题。对于关键元器件参数（如$eta$、$V_{BE(on)}$、$f_T$）的选取，本书提供了基于实际产品手册的指导性建议，确保理论与实际生产工艺的紧密结合。本书旨在培养读者独立进行晶体管电路级联、调试和性能优化的工程能力。

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这本书的叙事节奏把握得极为精准，每一个转折点都如同精心设计的钟表齿轮，推动着情节的无声演进。作者对人物心理的刻画达到了近乎残酷的真实，尤其是主角在面临重大抉择时的内心挣扎，那种细微的犹豫和最终的决断，读来让人屏息。我几乎能感受到他额头渗出的冷汗和紧握的拳头。书中对特定历史背景的还原考据得非常扎实，那些看似不经意的环境描写，实则暗藏了时代变迁的巨大洪流，使得整个故事不仅仅是关于几个角色的命运，更是一幅宏大的社会侧影。尤其赞赏作者在描绘复杂人际关系时的克制与精准，没有多余的煽情，一切情感的爆发都源自于事件的必然性，如同水到渠成般自然而又震撼。阅读过程中，我几次停下来，只是为了回味某一句台词，它像一颗被反复打磨过的鹅卵石，光滑而沉重，蕴含着无法言说的哲思。这本书的魅力在于，它将宏大的主题包裹在极其细腻、贴近生活的表象之下，让人在阅读享受的同时，不自觉地进行深刻的反思。

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这本书最让我感到震撼的是其叙事视角的频繁切换与交织。它不是一个单线推进的故事，而更像是一张由无数时间线和不同人物意识碎片编织而成的网。你可能刚刚沉浸在A的视角中体会到某种强烈的宿命感，下一章，视角骤然跳跃到与A毫无关联的B，通过B的冷漠观察，你对A的处境产生全新的、甚至颠覆性的理解。这种手法极大地增强了故事的立体感和信息密度，让人感到信息量爆炸却又井然有序。作者对叙事留白的运用堪称教科书级别。他从不把话说满，总是留下关键的空隙，让读者自身的经验和想象力参与到故事的构建中来，使得每个读者读出的“真相”都带有强烈的个人色彩。这种开放性，让这本书具备了极高的重读价值，每一次重读，都会因为心境的变化而捕捉到之前遗漏的微妙线索。这种叙事上的“狡黠”，极大地提升了作品的文学高度。

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坦白说，初翻这本书时，我对其晦涩的文风略感不适，那些冗长而华丽的复合句，仿佛故意设置了一道门槛。但坚持下去，很快我便领悟到这其中的妙处。作者似乎并不急于将信息倾倒给读者，而是构建了一个需要读者主动去“破译”的文本迷宫。它的语言结构本身就是一种挑战和回馈机制。一旦你适应了这种独特的节奏和句法，你会发现隐藏在句子深处的意象是如何层层叠加，最终汇聚成一股沛然莫之能御的意境。书中对于光影、声音和气味的捕捉能力令人惊叹，尤其是在描述主角所处的那个废弃工厂场景时，那种金属的锈蚀味、微弱的日光斜射，几乎能从纸页中溢出。这本书的价值，不在于它告诉了你什么“标准答案”，而在于它迫使你思考，用一种前所未有的方式去感知和重构世界。它更像是一件精密的艺术品，需要用特定的角度去欣赏才能体会其结构之美。

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这本书的结构设计，简直是一场精妙的文学实验。它没有传统的起承转合，更像是一系列互相关联的散文诗或是一部未完成的交响乐的片段。文字的韵律感极强，即使是用来描述最枯燥的场景，也能从中提炼出一种独特的音乐性。我特别喜欢作者在段落之间使用的过渡方式，常常是通过一个重复出现的意象（比如某种特定颜色的光，或者某种重复出现的声响），将看似不连贯的场景强行拉入同一个情感维度。这种结构上的大胆尝试，初看或许会让人觉得松散，但深入其中后，会发现所有看似随机的片段，最终都指向了一个共同的、难以名状的情感核心。它考验着读者的耐心，但提供的回报是丰厚的——一种超越传统故事叙事框架的、近乎冥想般的阅读体验。读完合上书本时，留下的不是一个明确的结论，而是一种挥之不去的、关于存在本身的回响。

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我向来对那些试图用宏大叙事来掩盖内容空洞的作品抱有警惕，但这本书完全打破了我的偏见。它确实探讨了关于权力、自由与异化的宏大主题，但其切入点却是极其微小和具体的——比如一个不断重复的日常动作，或是一件被遗忘在角落的旧物。作者通过对这些微观碎片的无限放大和细致描摹，将那种普遍性的焦虑和疏离感，生动地植入到了读者心中。那些关于城市规划和人与机器关系的探讨，绝非空洞的哲学思辨，而是通过具体场景的描绘，让你亲身感受到“被异化”是何种冰冷的体验。书中的一些技术性描述（虽然我并不完全理解其原理），却带着一种迷人的美感，仿佛将冰冷的逻辑与浪漫的诗意奇妙地结合在了一起。它成功地做到了，既能让你思考人类的未来走向，又能让你沉醉于当下文字带来的纯粹阅读快感之中。

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