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本书适合作为模电翻转课堂和电子设计竞赛培训的教材，立足于电子系统设计，基于TI模拟威廉希尔官方网站 及MCU平台，共8章4个附录，主要内容包括：TINA-TI仿真软件应用基础、interwetten与威廉的赔率体系 电路基础知识、晶体管电路设计、运放应用基础、电源管理、单片机编程基础知识、综合实验平台设计、项目实验例程等。本书将基础理论、综合实验、设计理念有机结合，是一本对读者来说真正"好用”的指导书，本书配套电子课件、实验参考例程等。

 

目录

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第1章 TINA-TI仿真软件应用基础 1

1.1 运放缓冲器电路分析 1

1.1.1 电路搭建 1

1.1.2 直流特性分析 2

1.1.3 交流特性分析 3

1.1.4 瞬时现象分析 4

1.1.5 稳定输出的缓冲器电路 5

1.1.6 小结 6

1.2 傅里叶分析 6

1.3 直流参数扫描 9

1.4 数学分析工具 10 [1] 

1.5 可编程电源 12

1.6 时间开关与开关电源电路 13

1.7 添加元件模型 14

第2章 模拟电路基础知识 16

2.1 电压源与电流源 16

2.1.1 电压源的本质 16

2.1.2 电压源的内阻 17

2.1.3 电流源的本质 19

2.1.4 电流源的内阻 20

2.1.5 电源适配器5V/2A 20

2.1.6 超级充电器 20

2.2 电子器件的本质 21

2.2.1 电阻 21

2.2.2 电容 22

2.2.3 电感 23

2.3 阻抗与滤波器 25

2.3.1 元件的阻抗 25

2.3.2 滤波器原理 26

2.4 波特图与零、极点 27

2.4.1 幅频与相频特性曲线 27

2.4.2 多阶滤波器的交流传输特性 28

2.4.3 零点与极点 30

2.5 电阻、电容的实际等效模型 31

2.5.1 电阻的高频等效模型 32

2.5.2 电容的等效模型 32

2.6 输入阻抗与输出阻抗 34

2.7 电路中的带宽 35

2.8 电子元件的温度特性 36

2.8.1 电阻的温度特性 36

2.8.2 电容的温度特性 37 [1] 

2.8.3 半导体元器件的温度特性 37

2.9 热阻与散热 38

2.9.1 管芯温度与环境温度 38

2.9.2 热阻的计算 38

2.9.3 常见封装及散热器的热阻 39

2.10 阻抗匹配 40

2.10.1 传输线的特性阻抗 40

2.10.2 阻抗匹配的方法 41

2.11 功率因数 41

2.11.1 有效值 42

2.11.2 位移因数 42

2.11.3 基波因数 44

2.11.4 功率因数的三个疑问 46

2.11.5 整流电路的功率因数 47 [1] 

2.11.6 小结 48

第3章 晶体管电路设计 49

3.1 二极管电路 49

3.1.1 二极管的一般性质 49

3.1.2 二极管的伏安特性 49

3.1.3 二极管的动态特性 50

3.1.4 快恢复二极管与肖特基二极管 51

3.1.5 稳压二极管 51

3.1.6 发光二极管 52

3.2 三极管基本特性 52

3.3 三极管恒流源电路 52

3.3.1 恒流源放电电路 53

3.3.2 恒流源充电电路 54

3.3.3 小结 55

3.4 共射放大电路 55

3.4.1 共射放大电路一般性质 55

3.4.2 放大电路的直流偏移 56 [1] 

3.4.3 共射放大电路的饱和现象 57

3.4.4 共射放大电路的截止现象 58

3.4.5 电压源的交流等电位 59

3.4.6 共射放大电路的输入阻抗和

输出阻抗 59

3.4.7 共射放大电路电路的密勒效应 60

3.4.8 共射放大电路的设计 60

3.4.9 共射放大电路的扩展电路 63

3.5 差分放大电路 68

3.6 共集放大电路 70

3.6.1 射极跟随器 71

3.6.2 射随电路的输入/输出阻抗 71

3.6.3 射随电路的带宽 72

3.6.4 甲类功率放大电路 72

3.6.5 乙类功率放大电路 74

3.6.6 甲乙类功率放大电路 75

3.6.7 共射共集组合放大电路 76

3.7 共基放大电路 77

3.7.1 基本共基放大电路 77 [1] 

3.7.2 共基放大电路的输入/输出阻抗 78

3.7.3 共基放大电路的频率特性 78

3.7.4 共基共射放大电路 79

3.8 其他放大电路 81

3.8.1 达林顿电路 81

3.8.2 推挽放大电路 81

3.8.3 直接耦合多级放大电路 82

第4章 运放应用基础 84

4.1 基本运算放大电路 84

4.1.1 反相比例运算电路 84

4.1.2 同相比例运算电路 85

4.1.3 加法运算电路 87

4.1.4 减法运算电路 89

4.1.5 积分运算电路 93

4.1.6 微分运算电路 95

4.1.7 PID运算放大电路 96

4.2 实际运算放大电路 98

4.2.1 轨至轨与运放供电 99

4.2.2 运放的带宽与压摆率 100

4.2.3 输入阻抗与偏置电流 103

4.2.4 失调电压与零漂移放大器 105

4.2.5 电流反馈运算放大器 106

4.3 特殊运算放大器 106

4.3.1 差分放大器 107

4.3.2 仪表放大器 109

4.3.3 电流检测放大器 111

4.3.4 可变增益放大器 114

4.3.5 电压频率转换器 116

4.3.6 隔离放大器 117

4.3.7 音频功率放大器 118

4.4 有源滤波器 120

4.4.1 简单有源滤波器 120

4.4.2 有源滤波器设计软件 123

4.4.3 Sallen-Key滤波器的高频馈通

现象 126 [1] 

4.4.4 运放带宽对滤波器的影响 128

第5章 电源管理 130

5.1 电力MOSFET开关 130

5.1.1 电力MOSFET的工作原理 130

5.1.2 导通电阻 131

5.1.3 额定电压 131

5.1.4 额定电流 132

5.1.5 开关时间 133

5.1.6 MOSFET开关的驱动 135

5.1.7 同步整流 137

5.2 斩波电路 138

5.2.1 Buck降压斩波电路 138

5.2.2 电荷泵电路 142

5.2.3 Boost升压斩波电路 144 [1] 

5.2.4 升降压斩波电路 149

5.2.5 Cuk斩波电路 151

5.2.6 Sepic和Zeta斩波电路 153

5.2.7 电流可逆斩波电路 153

5.3 桥式电路 158

5.3.1 全桥电路 158

5.3.2 半桥电路 159

5.4 驱动的隔离 160

5.4.1 驱动电平的浮动现象 160

5.4.2 自举升压驱动 160

5.4.3 P型管驱动 161

第6章 单片机编程基础知识 163

6.1 C99数据类型 163

6.2 匈牙利命名法 163

6.3 C语言高级编程 164

6.3.1 结构体 165

6.3.2 联合体 167

6.3.3 枚举 169

6.3.4 指针 169

第7章 综合实验平台设计 173

7.1 概述 173 [1] 

7.2 开关跳线及兼容性说明 174

7.2.1 LaunchPad单片机开发板兼容 174

7.2.2 电机选择开关 175

7.2.3 DAC输出及蓝牙兼容开关 175

7.3 核心板 176

7.3.1 人机交互单元 176

7.3.2 开关电源实验单元 180

7.3.3 DAC单元 184

7.4 超声波板 184

7.4.1 超声波发射 184

7.4.2 超声波接收 186

7.4.3 超声波测距范围 188 [1] 

7.4.4 放大电路的自激振荡实例 190

7.4.5 有源滤波电路 191

7.5 音频称重板 192

7.5.1 驻极体录音 193

7.5.2 数字音频存储 195

7.5.3 电源线耦合干扰实例 195

7.5.4 数字音频播放 196

7.5.5 称重传感器电路 198

7.6 电机板 200

7.6.1 双H桥驱动 200

7.6.2 直流电机控制 201

7.6.3 光电测速 202

7.6.4 步进电机控制 204

7.7 传感器板 205

7.7.1 光敏电阻用于自动背光控制 205

7.7.2 红外一体接收传感器 206

7.7.3 三轴加速度传感器 207

7.8 晶体管图示仪板 208

7.8.1 DAC双极性输出原理 209

7.8.2 HowLand压控电流源 209

7.8.3 电流电压检测与缓冲器 210

7.8.4 图示仪绘图原理 211

第8章 用户实验例程 212

8.1 菜单框架 212

8.1.1 菜单程序软件流程图 212 [1] 

8.1.2 全局变量 213

8.1.3 Subject结构体 213

8.1.4 Demo_OS( )函数 214

8.1.5 菜单演示实验 216

8.2 直流电机反馈控制实验 216

8.2.1 实验原理图 216

8.2.2 软件流程图 217

8.2.3 实验步骤 218

8.2.4 实验现象 218

8.3 步进电机开环控制实验 219

8.3.1 实验原理图 219 [1] 

8.3.2 软件流程图 219

8.3.3 实验步骤 220

8.3.4 实验现象 221

8.4 超声波测距实验 222

8.4.1 实验原理图 222

8.4.2 软件流程图 222

8.4.3 实验步骤 223

8.4.4 实验现象 224

8.5 白光LED驱动实验 225

8.5.1 实验原理图 225

8.5.2 软件流程图 225

8.5.3 实验步骤 226 [1] 

8.5.4 实验现象 226

8.6 三轴加速度传感器实验 226

8.6.1 实验原理图 226

8.6.2 软件流程图 227

8.6.3 实验步骤 228

8.6.4 实验现象 228

8.7 红外解码实验 228

8.7.1 实验原理图 228

8.7.2 软件流程图 229

8.7.3 实验步骤 230

8.7.4 实验现象 230

8.8 录放机实验 230

8.8.1 实验原理图 230

8.8.2 软件流程图 231

8.8.3 实验步骤现象 232

8.8.4 实验现象 232

8.9 称重传感器实验 233

8.9.1 实验原理图 233

8.9.2 软件流程图 233 [1] 

8.9.3 实验步骤 234

8.9.4 实验现象 234

8.10 晶体管图示仪实验 235

8.10.1 实验原理图 235

8.10.2 软件流程图 236

8.10.3 实验步骤 237

8.10.4 实验现象 237

8.11 播放器实验 238

8.12 杂项功能实验 239

8.12.1 SPWM滤波实验 240

8.12.2 触摸按键实验 240

8.12.3 DAC双极性输出实验 242

附录A 运放电路的稳定性 243

附录B 运放的噪声计算 255

附录C ST7567与图形库 261

附录D SD卡与文件系统 269

参考文献 279