医用电子基础 医用电子基础是医学信息工程、医学检验、医学影像学等专业的基础课程，是一门理论性和实践性较强的课程。本书共十章内容，涵盖电路理论基础和模拟电子技术两部分内容，以及这两部分内容在医学仪器领域的一些应用。前四章是电路理论基础部分，介绍了电路的基本理论和分析方法，在第三章加入了生物医学电路模型的介绍；第五、六、七章是模拟电路部分，介绍了常用半导体器件、模拟集成电路的工作原理和分析方法，其中第五章加入了医用传感器的简介，第六章加入了集成运算放大器在医学应用的介绍；第八章介绍了常用信号发生电路；第九章介绍了稳压电源；第十章医学电子仪器基础，介绍了常用医学仪器的分类、特性、结构和工作方式，介绍了生理系统的建模和仪器设计的原则和基本步骤。每章后均配套习题，以便更好地掌握相关知识点；同时建立了客观题题库，便于学生在学习过程中自测。

作者：张卫明，周作建	编辑：苗庆松	ISBN：978-7-305-28351-2
出版时间：202409	字数：540	定价：59.80
开本：16开	页数：348	装订：平装
版次：1	CIP分类号：R312

张卫明，南京中医药大学副教授，出版过《药学信息检索》等教材，承担数字逻辑电路、电子技术等课程的本科教学工作。周作建，博士，研究员，南京中医药大学人工智能与信息技术学院副院长，兼任中国中医药信息学会人工智能分会副会长、江苏省互联网服务学会副理事长等；主要从事人工智能与医学信息学、健康物联网设备等研究；承担人工智能导论、智能医学概论、智能医学前沿技术等研究生及本科生教学工作。

医用电子基础是医学信息工程、医学检验、医学影像学等专业的基础课程，是一门理论性和实践性较强的课程。本书共十章内容，涵盖电路理论基础和模拟电子技术两部分内容，以及这两部分内容在医学仪器领域的一些应用。前四章是电路理论基础部分，介绍了电路的基本理论和分析方法，在第三章加入了生物医学电路模型的介绍；第五、六、七章是模拟电路部分，介绍了常用半导体器件、模拟集成电路的工作原理和分析方法，其中第五章加入了医用传感器的简介，第六章加入了集成运算放大器在医学应用的介绍；第八章介绍了常用信号发生电路；第九章介绍了稳压电源；第十章医学电子仪器基础，介绍了常用医学仪器的分类、特性、结构和工作方式，介绍了生理系统的建模和仪器设计的原则和基本步骤。每章后均配套习题，以便更好地掌握相关知识点；同时建立了客观题题库，便于学生在学习过程中自测。

第一章 电路的基本概念与基本定律…… 1
1.1 电路组成与功能………………… 1
1.1.1 电路组成与功能…………… 1
1.1.2 电路模型…………………… 2
1.2 电路中的基本物理量…………… 3
1.2.1 电流………………………… 3
1.2.2 电压、电位和电动势………… 4
1.2.3 功率和能量………………… 5
1.3 基本电路元件…………………… 7
1.3.1 单端口理想元件…………… 8
1.3.2 双端口理想元件…………… 15
1.4 电路的工作状态与电气设备的额
定值……………………………… 17
1.4.1 电路的工作状态…………… 17
1.4.2 电气设备的额定值………… 18
1.5 基尔霍夫定律…………………… 20
1.5.1 基尔霍夫电流定律………… 20
1.5.2 基尔霍夫电压定律………… 21
第二章 电路分析的基本方法………… 25
2.1 等效电路分析法………………… 25
2.1.1 等效电路的概念…………… 25
2.1.2 电阻的串联和并联等效…… 26
2.1.3 理想电压源、电流源的串联和
并联………………………… 30
2.1.4 电源模型的等效变换……… 33
2.2 电路分析的系统方法…………… 35
2.2.1 全电路方程………………… 35
2.2.2 支路电流分析法…………… 37
2.2.3 网孔电流分析法…………… 38
2.2.4 结点电压分析法…………… 41
2.3 电路定理………………………… 45
2.3.1 叠加定理…………………… 46
2.3.2 替代定理…………………… 47
2.3.3 等效电源定理……………… 49
2.3.4 最大功率传输定理………… 54
2.4 含受控电源的电路分析………… 55
第三章 交流稳态电路分析…………… 61
3.1 正弦量的基本概念……………… 61
3.1.1 周期、频率和角频率……… 62
3.1.2 幅值和有效值……………… 63
3.1.3 相位和相位差……………… 64
3.2 正弦量的相量表示法及相量图
…………………………………… 65
3.3 单一频率正弦稳态电路分析…… 68
3.3.1 元件的相量模型…………… 68
3.3.2 电路的相量模型…………… 72
3.3.3 基尔霍夫定律的相量形式
……………………………… 72
3.3.4 阻抗和导纳………………… 72
3.3.5 阻抗的串联和并联………… 74
3.3.6 正弦稳态电路的一般分析
……………………………… 76
3.4 正弦稳态电路中的谐振………… 80
3.4.1 串联谐振…………………… 80
3.4.2 并联谐振…………………… 82
3.5 非正弦周期交流稳态电路……… 84
3.5.1 非正弦周期电压、电流的谐波
分解………………………… 85
3.5.2 非正弦周期量的有效值…… 87
3.5.3 非正弦周期交流电路的谐波
分析方法…………………… 88
3.5.4 非正弦周期交流电路的功率
……………………………… 92
第四章 暂态电路分析………………… 97
4.1 换路定律与电压电流初始值的确定
…………………………………… 98
4.1.1 换路定律…………………… 98
4.1.2 初始值计算………………… 98
4.2 RC 电路的暂态过程………… 102
4.2.1 RC 电路的零状态响应…… 103
4.2.2 RC 电路的零输入响应…… 106
4.2.3 RC 电路的全响应……… 108
4.3 RL 电路的暂态过程………… 110
4.3.1 RL 电路的零状态响应…… 110
4.3.2 RL 电路的零输入响应…… 112
4.3.3 RL 电路的全响应……… 113
4.4 一阶线性电路暂态过程的三要素
分析法………………………… 115
4.5 矩形脉冲作用于一阶电路…… 119
4.5.1 微分电路………………… 120
4.5.2 积分电路………………… 122
4.5.3 耦合电路………………… 123
4.6 RLC 串联电路的零输入响应
………………………………… 124
第五章 半导体器件基础与二极管电路
………………………………… 131
5.1 二极管的伏安特性及主要参数
………………………………… 131
5.1.1 PN结及其单向导电性…… 131
5.1.2 二极管的基本结构……… 135
5.1.3 二极管的伏安特性及主要参数
…………………………… 136
5.1.4 稳压二极管……………… 139
5.2 二极管整流电路……………… 141
5.2.1 单相半波整流电路……… 141
5.2.2 单相桥式整流电路……… 142
5.2.3 三相桥式整流电路……… 144
5.3 二极管峰值采样电路………… 146
5.4 二极管检波电路……………… 147
5.4.1 二极管小信号平方律检波电路
…………………………… 147
5.4.2 二极管大信号包络检波电路
…………………………… 149
5.5 传感器………………………… 151
5.5.1 传感器概述……………… 151
5.5.2 医学设备常用传感器…… 154
第六章 晶体管放大电路基础………… 162
6.1 放大电路的基本概念………… 162
6.2 双极型晶体三极管及其电路模型
………………………………… 164
6.2.1 晶体管基本结构………… 164
6.2.2 晶体管电流分配及放大原理
…………………………… 165
6.2.3 晶体管的特性曲线……… 167
6.2.4 晶体管的主要参数……… 169
6.2.5 晶体管的大信号电路模型
…………………………… 171
6.3 晶体管放大电路……………… 172
6.3.1 共发射极放大电路……… 172
6.3.2 放大电路的基本分析方法
…………………………… 175
6.3.3 静态工作点稳定电路…… 184
6.3.4 射极输出器……………… 190
6.4 场效应晶体管………………… 193
6.4.1 绝缘栅场效应管………… 194
6.4.2 结型场效应管(JEFT)…… 198
6.4.3 场效应管的主要参数…… 200
6.5 场效应管放大电路…………… 202
6.5.1 场效应管放大电路静态工作
点的设置及分析………… 202
6.5.2 场效应管放大电路的动态分析
…………………………… 204
6.5.3 场效应管放大与晶体管放大的
比较……………………… 209
6.6 多级放大电路………………… 209
6.6.1 阻容耦合放大电路……… 210
6.6.2 直接耦合放大电路……… 212
6.7 功率放大电路………………… 215
6.7.1 功率放大电路的特点…… 216
6.7.2 互补对称功率放大电路
…………………………… 217
6.8 放大电路的频率特性………… 222
6.9 放大电路中的负反馈………… 224
6.9.1 什么是放大电路中的负反馈
…………………………… 224
6.9.2 负反馈的类型及判别…… 225
6.9.3 负反馈对放大电路工作性能的
影响……………………… 232
第七章 模拟集成电路及其应用电路
………………………………… 241
7.1 集成运算放大器概述………… 241
7.1.1 集成运算放大器的组成、特点
以及图形符号…………… 242
7.1.2 集成运算放大器的电压传输
特性和等效电路模型…… 243
7.1.3 集成运算放大器的理想化
…………………………… 244
7.1.4 常用的集成运算放大器及其
主要参数………………… 245
7.2 集成运算放大器中的内部单元电路
………………………………… 247
7.2.1 差分放大电路…………… 247
7.2.2 镜像电流源偏置电路…… 254
7.3 集成运算放大器的线性应用
………………………………… 256
7.3.1 比例运算电路…………… 257
7.3.2 加法、减法运算电路……… 260
7.3.3 微分、积分运算电路……… 264
7.3.4 有源滤波器……………… 267
7.4 集成运算放大器的非线性应用
………………………………… 270
7.4.1 比较器…………………… 270
7.4.2 采样保持电路…………… 273
7.5 模拟集成功率放大器及其应用
………………………………… 274
7.5.1 LM386集成功率放大器
…………………………… 274
7.5.2 LM386的典型应用……… 276
7.6 集成运算放大器的医学应用
………………………………… 278
7.6.1 测量放大器电路………… 278
7.6.2 心电示波器的前置放大电路
…………………………… 279
7.6.3 B超仪的灰阶显示和勾边电路
…………………………… 280
第八章 信号产生电路………………… 288
8.1 正弦信号产生电路…………… 288
8.1.1 正弦波振荡电路的基本原理
…………………………… 288
8.1.2 LC 振荡电路…………… 291
8.1.3 RC 振荡电路…………… 297
8.1.4 石英晶体正弦波振荡电路
…………………………… 300
8.2 非正弦信号产生电路………… 302
8.2.1 矩形波发生器…………… 302
8.2.2 三角波和锯齿波发生器
…………………………… 304
8.3 集成函数发生器8038及其应用
………………………………… 306
8.3.1 集成函数发生器8038的电路
结构及其功能…………… 306
8.3.2 集成函数发生器8038的典型
应用……………………… 308
第九章 医学电子仪器基础…………… 312
9.1 生物信号知识简介…………… 312
9.1.1 人体系统的特征………… 312
9.1.2 人体控制功能的特点…… 313
9.1.3 生物信号的基本特性…… 313
9.1.4 生物信号的检测与处理
…………………………… 314
9.2 医学电子仪器的结构和工作方式
………………………………… 314
9.2.1 医学电子仪器的基本构成
…………………………… 314
9.2.2 医学仪器的工作方式…… 317
9.3 医学仪器的特性与分类……… 317
9.3.1 医学仪器的主要技术特性
…………………………… 317
9.3.2 医学仪器的特殊性……… 320
9.3.3 典型医学参数…………… 321
9.3.4 医学仪器的分类………… 322
9.4 生理系统的建模与仪器设计
………………………………… 322
9.4.1 系统模型与建模关系…… 323
9.4.2 建立生理系统模型的基本方法
…………………………… 324
9.4.3 构建生理模型的常用方法与
实例……………………… 325
9.5 生物医学仪器的设计原则与步骤
………………………………… 335
9.5.1 医学电子仪器设计原则
…………………………… 335
9.5.2 医学电子仪器设计过程
…………………………… 336
9.5.3 新产品转化流程………… 337