内容简介
《高等电子技术》是一本面向研究生和工程技术人员的教材，旨在帮助读者掌握现代电子技术的核心知识与实践能力。书中内容涵盖了电子测量系统、器件参数分析、放大电路设计、传感器与接口电路、调制解调技术、采样与滤波器等关键领域，强调理论与实践的结合。
第1章介绍了现代电子测量系统的基本概念，包括测量的定义、分类、精度与误差分析，以及信号、噪声与干扰的影响。通过电子医学测量系统的案例，展示了电子测量系统设计的复杂性和挑战性。
第2章和第3章深入探讨了运算放大器、晶体管及其放大电路的设计与应用，分析了器件参数对电路性能的影响，并提供了实际设计的案例。
第4章至第7章则聚焦于传感器与接口电路、调制解调技术、采样与抗混叠滤波器等内容，结合实际工程需求，强调了如何在复杂环境中实现高精度测量与信号处理。
全书注重将电子学理论与实际应用相结合，融入课程思政内容，培养读者的社会责任感和家国情怀。通过系统化的知识架构和案例分析，《高等电子技术》为读者提供了全面的电子技术视野，助力其在电子产品研发与创新研究中脱颖而出。
目录
第1章 现代电子测量系统 1
1.1 测量与测量系统 1
1.1.1 测量的概念 1
1.1.2 测量及方法的分类 2
1.2 精度、分辨率与误差 4
1.2.1 精度与分辨率 5
1.2.2 精度与不确定度 6
1.2.3 有效数字及其运算规则 7
1.2.4 误差的合成与分配 9
1.3 信号、噪声与干扰 14
1.3.1 信号 15
1.3.2 噪声 16
1.3.3 人体内部的噪声与人机界面的噪声 21
1.3.4 干扰 23
1.3.5 电子测量系统总误差 27
1.4 电子测量系统的“两段论”与“信息（精度）空间” 28
1.4.1 电子测量系统的两个阶段 28
1.4.2 信道编码与信息（精度）空间 31
1.5 医学诊断与医学研究中的测量 35
1.6 电子测量系统的设计 38
1.6.1 分辨率与精度 38
1.6.2 带宽 39
1.6.3 抗干扰 39
1.6.4 系统各环节的安排 39
1.6.5 其他 40
第2章 器件参数、电路参数、仪表与测量 41
2.1 引言 41
2.2 运算放大器及其参数 41
2.2.1 集成运算放大器的主要直流参数 42
2.2.2 集成运算放大器的主要交流参数 48
2.2.3 若干特色运算放大器 52
2.2.4 运算放大器的参数测试举例 74
2.3 电路参数与测量 79
2.3.1 输入参数 79
2.3.2 输出参数 85
2.3.3 整体参数 89
第3章 晶体管与运算放大器及其放大电路 95
3.1 双极结型晶体管电路 95
3.1.1 BJT的微变等效电路与电路分析 96
3.1.2 BJT电路分析举例 98
3.1.3 BJT放大器设计举例 99
3.2 场效应管 101
3.2.1 结型场效应晶体管 101
3.2.2 绝缘栅型场效应管 106
3.2.3 场效应管参数 109
3.2.4 效应晶体管电路的分析与设计 110
3.3 场效应管与晶体管的比较 115
3.4 运算放大器的电路设计 115
3.4.1 同相放大器 116
3.4.2 反相放大器 119
3.4.3 高共模输入电压差动放大器 122
3.5 线性功率放大电路的设计 123
3.5.1 基本功率放大器 124
3.5.2 高压运算放大器原理与选用 126
3.5.3 电压功率放大器原理 127
3.5.4 电流功率放大器 128
3.5.5 漂移及振荡 131
3.5.6 电路调试 131
第4章 传感器与接口电路 133
4.1 引言 133
4.2 无源阻抗型传感器 134
4.2.1 伏安法阻抗测量 134
4.2.2 半桥测量电路 135
4.2.3 桥式测量电路 137
4.2.4 四线制阻抗（电阻）型传感器测量电路 139
4.3 阻抗型传感器的集成接口电路 140
4.3.1 热敏电阻及其数字转换接口电路 141
4.3.2 12位阻抗转换器网络分析仪（IC）AD5934 147
4.4 有源传感器的接口电路 153
4.4.1 光电二极管的接口电路 153
4.4.2 压电晶体（传感器）的接口电路 158
4.4.3 pH电极的接口电路 161
4.4.4 热电（热释电型与热电堆型）红外传感器的接口电路 165
4.4.5 电化学与生物传感器的接口电路 172
4.4.6 近红外气体传感器接口电路 176
4.5 直接数字化与过采样 180
4.5.1 直接数字化 180
4.5.2 过采样 180
4.5.3 ADC等效分辨率 181
4.5.4 等效分辨率的应用 183
4.6 系统比例法激励和采样 184
4.6.1 系统比例法的理论分析 185
4.6.2 基于系统比例法的传感信号检测系统 186
4.6.3 比例法测量系统的误差分析 187
4.7 工程上采样定律的准确应用 188
第5章 传感与检测中的调制与解调 193
第6章 电阻（阻抗） 231
第7章 采样、抗混叠滤器与重建滤波器 255
前言/序言
有人在的地方就有电子系统，无人的地方也有电子系统。不仅是卫星、导弹、高铁这些尖端科技离不开电子系统，就是工厂、现代农业、家庭也是无处不在。这也是国家建设的“刚需”。换一句毫不夸张的话说：掌握了电子学，不需要找工作，自然有大量的优质工作向你奔来。
习近平总书记指出，要培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠。党的二十大报告也提出要深入实施人才强国战略。响应总书记和党中央的号召，本教材就是为已经掌握电子学基础的研究生和工程技术人员而编写的，帮助他们成为高素质技术技能人才。
但是，掌握电子学，需要大量的时间和精力设计电子系统，必须充分掌握电子元器件的特性与参数，实现各种功能的单元电路，系统的构成、各部分的关系与影响，以及不同的应用场合和使用条件对电子系统的要求。
测量也是学习和掌握电子学的一个必要的方面，不仅要测量元器件的性能和参数、功能单元电路的性能与参数，还要测量系统的性能和参数。想掌握这些测量能力，既要充分掌握被测对象的特点，也要充分掌握测量仪器的性能和测量方法。
设计一套电子系统，“信号与系统”“自动控制原理”“传感器技术”“测量技术”等缺一不可，不仅如此，还需要将这些知识融会贯通地应用到电子系统中。
“现代”电子系统意味着电子计算机在系统中进行控制和信号处理。虽然“数字信号处理”也是必不可少的“设计”内容，限于篇幅将不会在本书中讨论，但实现电子计算机在现代电子系统中进行控制和信号处理的前提是：有模拟一数字转换器（Analog to Digital Converter，ADC）。ADC的精度和性能是一套现代电子系 统的性能与精度的关键之一，选定ADC器件也是模拟信号处理电路的设计要素。
ADC曾经是十分昂贵的电子器件且性能很差，经过30多年的发展，高精度、高速度、低功耗等各项性能成几何级数地增加，但其价格却仅仅只有几块钱甚至几毛钱，大多数的微控制器（Micro－controller）集成了片上ADC，高性能、高性价比的ADC出现，不仅使数字信号处理（Digital SignalProcessing，DSP）在电子系统发挥越来越重要的作用，也给系统中模拟信号处理电路的设计带来革命性的发展。
上述种种科技进步对我们掌握“电子学”形成巨大的压力，“知识爆炸”“科技进步的日新月异”给我们带来了巨大的挑战：一方面，要掌握电子学不可或缺的基础理论、知识与能力；另一方面，对应接不暇的电子学新技术、新成果和新器件同样需要牢牢地掌握。否则，未来不论在企业从事新产品研发，还是在大学、科研院所从事创新研究，都不可能有立身之处。
本教材力求在“电子学”方面助学生和读者一臂之力，但因篇幅有限，只能与其他的教材讲究系统性不同，在兼顾必要的基础之上，将重点放在“理论联系实际”“相关知识融会贯通”“跟上电子科技发展的步伐”和“形成有战斗力的知识架构和能力架构”上。
2020年5月，教育部印发了《高等学校课程思政建设指导纲要》，该纲要对高等学校课程和教材都提出了更高的要求。以该纲要为指导，本书将专业知识与思政教育相结合，融入了课程思政的内容，旨在培养学生的社会责任感和家国情怀。
乔文教授编写了第1章和第2章，赵喆副教授编写了第3章，刘玉良副教授编写了第4章，刘近贞副教授编写了第5章，杨雪副教授编写了第6章，严文娟副教授编写了第7章。全书由李刚教授、林凌教授和乔晓艳教授整 理。
由于作者的水平和能力有限，本教材一定或多或少地存在错误，敬请读者批评指正。
作者
2023年夏
于北洋园
