本书针对国内模拟电子技术和电力电子技术相关课程的教学现状，基于理论课程的相关教学内容，演绎典型电路的设计方法，打通理论教学与实践应用之间的屏障。同时，针对当前电类工程教育的知识结构缺陷，补充了无源电子元件特性，以及环境设计、安全规范、磁路设计等方面的知识，详细介绍了控制理论在电力电子系统反馈设计中的应用方法。
本书可作为应用型本科院校相关专业的教材，也可作为广大电子技术初学者的入门工具书，同时还可作为相关应用领域工程技术人员的参考书。

第1章 电子系统设计基础知识
1.1 电子系统的运行环境与影响
1.1.1 运行环境的分类
1.1.2 运行环境对设备的影响
1.1.3 各种工作环境对电子系统的要求
1.2 电子系统设计的基本安全规范
1.3 电子系统的结构与热设计
1.3.1 电子系统的结构设计规范与要求
1.3.2 电子系统的“三防”设计与要求
1.3.3 热设计的布局方法与要求
第2章 常用无源电子元件基础知识
2.1 电阻器
2.1.1 常用电阻器
2.1.2 电阻器的主要特性参数
2.1.3 常用特殊类型的电阻
2.2 电位器
2.2.1 电位器的种类
2.2.2 电位器的主要特性参数
2.3 电容器
2.3.1 电容器的分类
2.3.2 电容器的主要特性参数
2.3.3 常用电容器
2.4 电感元件
2.4.1 电感元件的种类
2.4.2 电感线圈的主要特性参数
2.5 小型电气开关
2.5.1 开关的种类
2.5.2 开关的主要技术参数
2.5.3 开关的选用
2.6 继电器
2.6.1 继电器的分类
2.6.2 电磁继电器的主要特性参数
2.7 瞬态电压抑制二极管
2.7.1 瞬态电压抑制二极管型号的命名方法
2.7.2 瞬态电压抑制二极管的特性
2.7.3 瞬态电压抑制二极管的参数
2.7.4 瞬态电压抑制二极管的合理选用
第3章 模拟电路应用设计
3.1 运算放大器的模型及电路基本分析方法
3.1.1 运算放大器的模型
3.1.2 运算放大器电路的基本分析方法
3.2 运算放大器的主要种类与性能特点
3.2.1 按制造工艺分类
3.2.2 按工作原理分类
3.2.3 按性能指标分类
3.3 运算放大器的主要性能参数及其应用
3.3.1 输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电流
3.3.2 开环差模电压增益、共模抑制比和差模输入电阻
3.3.3 增益带宽积参数
3.3.4 转换速率或压摆率
3.3.5 最大差模输入电压和最大共模输入电压
3.4 放大电路设计的一般性问题
3.4.1 多级放大电路级联的阻抗匹配
3.4.2 多级放大电路级联的3dB带宽预估
3.4.3 运算放大电路反馈电阻网络及输出负载的匹配
3.5 运算放大器典型线性应用电路
3.5.1 反相放大电路
3.5.2 同相放大电路
3.5.3 电压跟随电路
3.5.4 反相加法电路
3.5.5 同相加法电路
3.5.6 单运放差分放大电路
3.5.7 双运放差分放大电路
3.5.8 三运放差分放大电路（仪表放大器）
3.5.9 反相积分电路
3.5.10 同相积分电路
3.5.11 微分电路
3.5.12 单电源供电反相输入交流电压放大电路
3.5.13 单电源供电同相输入交流电压放大电路
3.5.14 电流电压转换电路
3.5.15 高增益电流电压转换电路
3.5.16 基本PID调节电路
3.5.17 高频噪声抑制PID调节电路
3.6 运算放大器常用非线性应用电路
3.6.1 线性整流电路
3.6.2 绝对值电路
3.6.3 高输入阻抗绝对值电路
3.6.4 滞环比较器电路
3.6.5 窗比较器电路
3.7 常用波形发生电路
3.7.1 RC正弦振荡器电路（文氏桥振荡器）
3.7.2 方波发生器电路
3.7.3 方波三角波发生器电路
3.7.4 555定时器构成的矩形波发生器电路
3.7.5 555定时器构成的占空比可调矩形波发生器电路
3.7.6 555定时器构成的方波发生器电路
3.8 常用分立元件放大电路
3.8.1 开关量变换电路
3.8.2 交流放大电路
3.9 应用设计实训
3.9.1 数字电子秤设计
3.9.2 数字温度计设计
3.9.3 扩音器设计
3.9.4 宽频带交流电压表设计
第4章 有源滤波器电路设计
4.1 有源滤波器概述
4.2 滤波器的主要技术参数
4.3 二阶有源滤波器的传递函数与特性
4.3.1 二阶低通滤波器
4.3.2 二阶高通滤波器
4.3.3 二阶带通滤波器
4.3.4 二阶带阻滤波器
4.3.5 二阶全通滤波器
4.4 二阶有源滤波器的电路结构与设计
4.4.1 常用二阶有源低通滤波器
4.4.2 常用二阶有源高通滤波器
4.4.3 常用二阶有源带通滤波器
4.4.4 常用二阶有源带阻滤波器
4.4.5 常用二阶有源移相滤波器
4.5 应用设计实训
4.5.1 波形变换电路设计（一）
4.5.2 波形变换电路设计（二）
第5章 直流开关电源设计
5.1 直流开关电源概述
5.2 非隔离型DCDC变换主电路设计
5.2.1 Buck主电路的设计
5.2.2 Boost主电路的设计
5.2.3 BuckBoost主电路的设计
5.3 隔离型DCDC变换主电路设计
5.3.1 正激变换主电路设计
5.3.2 反激变换主电路设计
5.3.3 桥式变换主电路设计
5.4 电容滤波二极管桥式整流电路设计
5.4.1 电容滤波单相桥式二极管整流电路设计
5.4.2 电容滤波三相桥式二极管整流电路设计
5.4.3 电容

模拟电子技术和电力电子技术都是实践性很强的课
程，目前国内课程教学内容偏重于对电路的理论分析，
缺少将理论与实践应用相结合的教材。从工程应用的实
际来看，常规的电子系统设计需要涉及电路结构、元器
件特性、电磁兼容、安装结构、安全防护等多方面的知
识，而电力电子系统中还需要涉及电路、磁路、自动控
制等多门课程知识综合应用的问题。对于绝大多数初学
者来说，电子系统工程设计的入门难度比较大。
电力电子工程应用能力的提升源于大量的实践和经
验积累，而初学者的入门一般始于典型电路的应用设计
实践。鉴于国内工程教育的现状，初学者开展电力电子
工程设计往往需要自主查阅大量资料，而这些资料很多
是经过演变后的理论分析结果，初学者往往是知其然而
不知其所以然，客观上造成了理论教学与实践应用之间
的脱节。
本书针对国内模拟电子技术和电力电子技术相关课
程的教学现状，基于理论课程的教学内容，结合工程应
用实际，演绎典型电路的设计方法，打通理论教学与实
践应用之间的屏障。本书可作为应用型本科院校相关专
业的实践教材，也可以作为广大电子技术初学者的入门
工具书，还可作为相关应用领域工程技术人员的参考书
。
本书内容主要包括六大部分。
第一部分（第1～2章）介绍了电子系统设计的基本
知识，主要包括环境条件对电子系统的影响及其主要的
防护措施、电子系统的基本安全规范、电子系统结构设
计的基础知识，以及常用电子元器件的基本特性，这些
均为电力电子工程设计入门必备的基础知识，却是目前
国内电子类专业教学的空白。
第二部分（第3～4章）主要涉及模拟电子技术的应
用。传统的模拟电子技术教学非常注重电路结构的理论
分析，欠缺工程设计方法的介绍，本书针对工程应用实
际，重点介绍了模拟运算放大器的应用设计方法、典型
应用电路的结构与设计要点。
第三部分（第5～7章）结合电力电子技术理论教学
，以理论教学内容为基础演绎多种典型电力电子系统的
设计方法，包括直流开关电源、逆变电源和单相APFC电
源的设计。这部分内容将理论教学与工程设计相结合，
有助于初学者深入理解工程设计的基本方法。
第四部分（第8章）主要介绍控制理论在电力电子
系统设计中的应用，重点介绍频域分析法在电力电子系
统反馈设计中的应用。
第五部分（第9章）重点介绍常用磁性元件的设计
方法。由于目前国内电类课程体系中普遍缺乏磁路设计
的教学内容，磁性元件设计成为电力电子领域设计人员
的一个障碍，这部分内容是初学者跨越障碍的一个桥梁
。
第六部分（第10章）主要介绍MATLAB仿真技术在电
力电子系统设计中的应用方法。通过理论设计与仿真相
结合，读者可以大致了解电力电子系统的运行特性，并
可在此基础上进一步优化。
本书由任国海、杜鹏英任主编，其中第1章由鲍建
宇负责编写，第2章由任国海、王延平合作编写，第3～
7章和第9章由任国海负责编写，第8章由任国海、陈慧
合作编写，第10章由任国海、杜鹏英合作编写，全书由
任国海负责统稿、修改，陈慧老师协助进行了校稿和案
例的仿真。
本书的编写引用了众多国内外同行的著作、文献，
在此一并表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏与不妥之处，
恳请广大读者批评指正。
任国海
2017年11月18日