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第一篇 半导体器件基础 1

1半导体二极管 1

1.1半导体的基本知识 1

1.1.1半导体的共价键结构 1

1.1.2本征半导体及其本征激发 2

1.1.3杂质半导体 3

1.2 PN结的形成及特性 4

1.2.1载流子的扩散及漂移 5

1.2.2 PN结的单向导电性 6

1.2.3 PN结的伏安特性 7

1.2.4 PN结的反向击穿 8

1.2.5 PN结的电容效应 9

1.3二极管 10

1.3.1二极管的结构 10

1.3.2二极管的伏安特性 11

1.3.3二极管的主要参数 12

1.4二极管电路例题 12

1.5特殊二极管 16

1.5.1稳压管 16

1.5.2发光二极管 17

1.5.3光电二极管 17

1.5.4光电耦合器件 17

1.5.5肖特基二极管 18

1.5.6变容二极管 18

本章小结 18

自我检测题 19

习题 20

2晶体管 24

2.1BJT 24

2.1.1BJT结构简介 24

2.1.2放大状态下载流子的传输过程及电流分配关系 25

2.1.3晶体管共射接法时的伏安特性 28

2.1.4晶体管的主要参数 31

2.2结型场效应管 33

2.2.1结型场效应管的结构 33

2.2.2结型场效应管的工作原理 34

2.2.3结型场效应管的特性曲线 36

2.3金属-氧化物-半导体场效应管 37

2.3.1 N沟道增强型MOSFET的结构 38

2.3.2 N沟道增强型MOSFET的工作原理 38

2.3.3 N沟道增强型MOSFET的特性曲线 40

2.3.4 N沟道耗尽型MOSFET 40

2.3.5 P沟道MOSFET 41

2.4场效应管的主要参数 42

2.4.1直流参数 42

2.4.2交流参数 43

2.4.3极限参数 43

本章小结 44

自我检测题 44

习题 47

第二篇 放大电路基础 49

3模拟电子系统的基本问题 49

3.1电信号 49

3.1.1电信号的戴维宁等效和诺顿等效 49

3.1.2模拟信号和数字信号 50

3.2模拟电子系统的基本分析方法 50

3.2.1模拟电子系统的基本构成 50

3.2.2模拟电子系统的图解分析法 51

3.2.3模拟电子系统的简化模型分析法 52

3.3放大电路 59

3.3.1放大电路模型 59

3.3.2放大电路的主要性能指标 60

本章小结 63

自我检测题 64

习题 65

4基本放大电路 67

4.1基本共射极放大电路 67

4.1.1电路组成与工作原理 67

4.1.2共射极放大电路的图解分析法 69

4.1.3放大电路的简化模型分析法 81

4.2放大电路的静态工作点稳定问题 91

4.2.1温度对静态工作点的影响 91

4.2.2射极偏置电路 92

4.3共集和共基放大电路 98

4.3.1共集放大电路 98

4.3.2共基放大电路 103

4.3.3三种组态放大电路的性能比较 105

4.4场效应管放大电路 108

4.4.1场效应管放大电路的静态分析 108

4.4.2场效应管的微变等效模型 109

4.4.3共源极放大电路 110

4.4.4共漏极放大电路 114

4.4.5共栅极放大电路 115

4.5多级放大电路 119

4.5.1多级放大电路的构成与耦合方式 119

4.5.2多级放大电路的动态分析 120

4.5.3几种组合放大电路 122

本章小结 127

自我检测题 128

习题 133

5放大电路的频率响应 146

5.1频率响应的基本概念 146

5.1.1频率响应和通频带 146

5.1.2幅度失真与相位失真 148

5.2基本RC电路的频率响应 148

5.2.1 RC低通电路的频率响应 149

5.2.2 RC高通电路的频率响应 151

5.3晶体管的频率参数及其高频小信号模型 152

5.3.1晶体管的频率参数 152

5.3.2晶体管的高频小信号模型 153

5.4共射极放大电路的频率响应 155

5.4.1共射极放大电路的高频响应 155

5.4.2共射极放大电路的低频响应 161

5.5共基极放大电路的高频响应 169

5.6场效应管放大电路的高频响应 172

5.7多级放大电路的频率响应 173

本章小结 174

自我检测题 175

习题 176

6功率放大电路 179

6.1功率放大电路的一般问题 179

6.1.1功率放大电路的特点 179

6.1.2功率放大电路提高效率的主要途径 180

6.2乙类双电源互补对称功率放大电路 181

6.2.1电路组成 181

6.2.2电路分析 182

6.2.3功放管的选择 185

6.3甲乙类互补对称功率放大电路 188

6.3.1乙类功率放大电路的交越失真问题 188

6.3.2甲乙类双电源互补对称功率放大电路 189

6.3.3甲乙类单电源互补对称功率放大电路 191

6.4场效应管功率放大电路 193

本章小结 194

自我检测题 194

习题 195

第三篇 集成电路基础 199

7模拟集成电路 199

7.1模拟集成电路的直流偏置技术 199

7.1.1各种电流源 200

7.1.2以电流源为有源负载的放大电路 206

7.2差分放大电路 207

7.2.1直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 207

7.2.2差分式放大电路 208

7.2.3带有源负载的差分式放大电路 222

7.3集成运算放大器 223

7.3.1晶体管集成运算放大器的基本构成 224

7.3.2场效应管集成运算放大器的基本构成 228

7.3.3集成运算放大器的主要参数 229

7.3.4理想运算放大器 231

7.4集成功率放大器 231

7.4.1集成功放LM380/LM384 231

7.4.2 BiMOS集成功放SHM1150ll 232

7.5模拟乘法器 233

7.5.1模拟乘法器的基本原理 234

7.5.2集成模拟乘法器的主要参数 235

本章小结 236

自我检测题 236

习题 238

8负反馈放大电路 244

8.1反馈的基本概念 244

8.1.1什么叫反馈 244

8.1.2正反馈与负反馈 245

8.1.3直流反馈与交流反馈 246

8.1.4串联反馈与并联反馈 248

8.1.5电压反馈与电流反馈 248

8.2负反馈放大电路的四种基本组态 249

8.2.1电压串联负反馈 249

8.2.2电压并联负反馈 250

8.2.3电流串联负反馈 251

8.2.4电流并联负反馈 251

8.3负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式 253

8.3.1负反馈放大电路的方框图 253

8.3.2负反馈放大电路增益的一般表达式 254

8.4深度负反馈下的近似计算 255

8.5负反馈对放大电路性能的影响 263

8.5.1提高增益的稳定性 263

8.5.2对输入电阻、输出电阻的影响 264

8.5.3减小非线性失真 267

8.5.4展宽频带 268

8.6负反馈放大电路的自激振荡 269

8.6.1负反馈放大电路的自激振荡及稳定工作条件 269

8.6.2.自激振荡的消除方法 274

本章小结 276

自我检测题 276

习题 278

9信号的运算和处理 285

9.1运算放大器的电路模型 285

9.1.1电路模型 285

9.1.2集成运放的线性工作区 286

9.1.3理想运算放大电路的虚短和虚断 287

9.2基本运算电路 288

9.2.1比例运算电路 288

9.2.2加减运算电路 292

9.2.3积分和微分运算电路 297

9.2.4对数和反对数运算电路 302

9.2.5用模拟乘法器构成的运算电路 303

9.3滤波电路 306

9.3.1滤波电路的基本概念与分类 306

9.3.2低通滤波电路 307

9.3.3高通滤波电路 312

9.3.4带通滤波电路 315

9.3.5带阻滤波电路 317

9.4开关电容滤波电路 320

9.4.1开关电容的等效电阻 321

9.4.2开关电容滤波电路 322

本章小结 322

自我检测题 323

习题 324

10信号产生电路 333

10.1正弦波振荡电路的基本概念 333

10.1.1振荡条件 333

10.1.2与负反馈自激振荡条件的比较 334

10.1.3正弦波振荡电路的组成部分 334

10.1.4振荡电路的分析方法 335

10.1.5振荡电路的分类 335

10.2 RC正弦波振荡电路 335

10.2.1 RC串并联网络的频率特性 335

10.2.2 RC正弦波振荡电路的工作原理 336

10.3 LC正弦波振荡电路 340

10.3.1 LC并联回路的频率特性 340

10.3.2 LC振荡电路的组成和分析方法 342

10.3.3变压器反馈式LC振荡电路 343

10.3.4电感反馈式LC振荡电路 343

10.3.5电容反馈式LC振荡器 344

10.4石英晶体正弦波振荡电路 347

10.4.1石英晶体的等效电路 348

10.4.2石英晶体振荡电路 349

10.5电压比较器 350

10.5.1电压比较器的基本概念 350

10.5.2单门限比较器 351

10.5.3滞回比较器 354

10.5.4窗口比较器 359

10.5.5集成电压比较器 361

10.6非正弦波产生电路 362

10.6.1方波和矩形波产生电路 362

10.6.2三角波和锯齿波产生电路 364

10.6.3压控振荡器 367

10.6.4集成函数信号发生器 369

本章小结 372

自我检测题 373

习题 374

11直流电源 381

11.1小功率整流滤波电路 382

11.1.1单相桥式整流电路 382

11.1.2滤波电路 384

11.2稳压电路 387

11.2.1稳压电源的质量指标 387

11.2.2稳压管稳压电路 388

11.2.3串联反馈式稳压电路 391

11.2.4集成稳压器中的基准电压电路 396

11.2.5输出电压固定的三端集成稳压器 397

11.2.6三端可调式集成稳压器 402

11.3开关型稳压电路 405

11.3.1串联开关型稳压电路 405

11.3.2并联型开关稳压电路 407

本章小结 409

自我检测题 409

习题 411

部分习题参考答案 417

参考文献 430