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第1章 半导体器件基础 1

1.1 半导体 1

1.1.1 半导体及其特性 1

1.1.2 本征半导体 2

1.1.3 杂质半导体 3

1.2 PN结及其单向导电性 4

1.2.1 PN结的形成 4

1.2.2 PN结的单向导电性 5

1.3 半导体二极管 6

1.3.1 二极管的表示符号、外形及结构 6

1.3.2 二极管的伏安特性 6

1.3.3 二极管的主要性能参数 8

1.3.4 二极管的等效模型 10

1.4 特殊二极管 12

1.4.1 稳压管 12

1.4.2 发光二极管 13

1.4.3 光敏二极管 14

1.5 二极管的应用示例 14

1.5.1 钳位电路 14

1.5.2 限幅电路 15

1.5.3 继电器驱动管保护电路 15

1.6 晶体管 16

1.6.1 晶体管的分类及结构 16

1.6.2 晶体管的工作原理 16

1.6.3 晶体管的特性曲线 18

1.6.4 晶体管的主要参数 21

1.7 场效应晶体管 22

1.7.1 结型场效应晶体管 23

1.7.2 绝缘栅场效应晶体管 26

1.8 场效应晶体管的主要参数及特点 30

1.8.1 场效应晶体管的主要参数 30

1.8.2 场效应晶体管的特点 31

判一判 32

选一选 32

做一做 33

第2章 数字逻辑基础 36

2.1 数制和码制 36

2.1.1 几种常见的数制 36

2.1.2 不同数制之间的转换 38

2.1.3 二进制算术运算 40

2.1.4 带符号位数的表示方法与减法运算 40

2.1.5 二进制编码 41

2.2 逻辑代数的基本运算 44

2.2.1 3种最基本的逻辑运算和门电路 44

2.2.2 复合逻辑运算（复合门） 45

2.3 逻辑函数的表示方法及其相互转换 46

2.3.1 由真值表求函数式和逻辑图 46

2.3.2 由函数表达式求真值表 47

2.3.3 已知逻辑图写逻辑表达式 48

2.3.4 由真值表画波形图 48

2.3.5 由波形图求函数的真值表 48

2.4 逻辑代数的公式和运算规则 49

2.4.1 基本公式 49

2.4.2 常用公式 50

2.4.3 逻辑代数的基本运算规则 50

2.5 逻辑函数的公式法化简 51

2.5.1 逻辑函数表达式的标准形式和最简式含义 51

2.5.2 常用的公式法化简方法 52

2.6 逻辑函数的卡诺图化简 54

2.6.1 逻辑函数的最小项表达式 54

2.6.2 逻辑函数的卡诺图表示 55

2.6.3 用卡诺图化简逻辑函数 57

2.6.4 具有无关项的逻辑函数及其化简 59

判一判 61

选一选 62

做一做 62

第3章 集成门电路 66

3.1 晶体管反相器 66

3.1.1 晶体管的开关特性 67

3.1.2 晶体管反相器的工作原理 67

3.1.3 晶体管的开关时间 68

3.1.4 晶体管反相器的带负载能力 69

3.2 TTL集成反相器 70

3.2.1 TTL反相器的工作原理 70

3.2.2 TTL反相器的外特性及主要电气参数 71

3.2.3 其他类型的TTL门 77

3.2.4 TTL数字集成电路的各种系列 81

3.2.5 其他双极性集成电路 84

3.3 CMOS集成门电路 84

3.3.1 MOS管的开关特性 84

3.3.2 CMOS反相器的结构及工作原理 85

3.3.3 CMOS反相器的外特性及主要电气参数 86

3.3.4 其他类型的CMOS集成门电路 89

3.4 TTL和CMOS集成电路的使用及接口 92

3.4.1 两类数字集成门电路的使用 92

3.4.2 两类数字集成门电路的接口 94

3.5 门电路应用实例 97

判一判 98

选一选 98

做一做 99

第4章 组合逻辑电路 104

4.1 组合逻辑电路的描述 104

4.2 组合逻辑电路的分析 105

4.3 组合逻辑电路的设计 107

4.4 常用中规模组合逻辑电路集成器件 111

4.4.1 加法器 111

4.4.2 数值比较器 113

4.4.3 编码器 116

4.4.4 译码器 119

4.4.5 数据选择器 126

4.5 常用中规模组合逻辑电路集成器件的应用 128

4.5.1 利用译码器实现逻辑函数 128

4.5.2 利用数据选择器实现逻辑函数 130

4.6 组合逻辑电路的竞争与冒险 133

判一判 135

选一选 135

做一做 136

第5章 双稳态触发器 140

5.1 基本RS触发器 140

5.1.1 电路结构 140

5.1.2 工作原理 141

5.1.3 特性表及动作特点 142

5.2 同步RS触发器 143

5.2.1 电路结构 143

5.2.2 工作原理 143

5.2.3 特性表、动作特点及特性方程 144

5.3 主从触发器 145

5.3.1 主从RS触发器 145

5.3.2 主从JK触发器 146

5.4 边沿触发器 149

5.4.1 边沿JK触发器 149

5.4.2 边沿D触发器 151

5.4.3 T触发器及T′触发器 154

5.5 触发器的应用 155

判一判 157

选一选 157

做一做 158

第6章 时序逻辑电路 161

6.1 时序逻辑电路的描述 161

6.2 时序逻辑电路的分析 163

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析 163

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析 166

6.3 同步时序逻辑电路的设计 168

6.4 寄存器及计数器 173

6.4.1 寄存器 173

6.4.2 计数器 179

6.5 时序逻辑电路的应用 196

6.5.1 环形计数器 196

6.5.2 顺序脉冲发生器 197

6.5.3 序列信号发生器 198

判一判 199

选一选 199

做一做 200

第7章 半导体存储器 205

7.1 概述 205

7.2 存储器的分类 206

7.2.1 ROM的分类 207

7.2.2 RAM的分类 207

7.3 ROM存储器的工作原理 208

7.3.1 电路结构 208

7.3.2 工作原理 208

7.4 存储器容量的扩展 210

7.4.1 位扩展 210

7.4.2 字扩展 211

7.4.3 字和位复合扩展 213

7.5 存储器的应用 214

7.5.1 存储芯片与单片机联合应用 214

7.5.2 存储芯片与A/D或D/A芯片配合应用 215

判一判 217

选一选 217

做一做 218

第8章 脉冲波形的产生和整形 220

8.1 概述 220

8.2 集成门电路组成的脉冲单元电路 221

8.2.1 由门电路组成的施密特触发器及集成的施密特触发器 221

8.2.2 由门电路组成的单稳态触发器及集成的单稳态触发器 226

8.2.3 由门电路组成的多谐振荡器 233

8.3 555定时器及应用 239

8.3.1 555定时器的电路结构与功能 239

8.3.2 由555定时器组成的施密特触发器 241

8.3.3 由555定时器组成的单稳态触发器 242

8.3.4 由555定时器组成的多谐振荡器 245

8.4 应用实例 248

判一判 251

选一选 251

做一做 252

第9章 D/A转换和A/D转换 257

9.1 概述 257

9.2 D/A转换 258

9.2.1 权电阻网络D/A转换器的构成和基本原理 259

9.2.2 倒T形D/A转换器的构成和基本原理 261

9.2.3 权电流型D/A转换器的构成和基本原理 263

9.2.4 具有双极性输出的D/A转换器的构成和基本原理 265

9.2.5 集成D/A转换器芯片 266

9.2.6 D/A转换器的主要技术指标 275

9.3 A/D转换 276

9.3.1 A/D转换的基本原理 276

9.3.2 几种不同的A/D转换器 278

9.3.3 不同类型A/D转换器的特点 283

9.3.4 集成A/D转换器芯片 284

9.3.5 A/D转换器的主要技术指标 292

9.4 A/D转换和D/A转换的典型应用——数字录音机 292

判一判 294

选一选 295

做一做 296

第10章 实验 300

实验一 TTL门电路参数测试及逻辑功能测试 300

实验二 组合逻辑电路设计与竞争冒险 304

实验三 二进制译码器及数据选择器的应用 306

实验四 触发器的功能测试及时序电路的分析 309

实验五 MSI计数器及七段数码管的应用 313

实验六 A/D转换器及D/A转换器的应用 315

实验七 存储器的应用 319

实验八 555定时器的功能及应用 322

实验九 多路巡回显示数据采集系统的设计 325

部分习题参考答案 329

参考文献 340