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目 录 1

第1章电子学导论 1

1.1电子学的意义 1

1.1.1通信系统 1

1.1.2计算机及计算器 2

1.1.3自动控制系统 2

1.1.4仪器 2

1.1.5汽车电子学 2

1.1.6发电及配电 3

1.1.7雷达 3

1.1.8集成电路 3

1.2电子电路的设计 3

1.3电子学的简要发展概况 4

1.3.1电子管及收音机 4

1.3.2电视 7

1.3.3晶体管及集成电路 8

1.3.4数字计算机 9

1.4电子学教学 11

1.4.1电路仿真 12

1.5本书的适用范围 12

1.5.1设计和分析 13

参考文献 13

第2章电子电路的应用 14

2.1放大器 14

2.1.1放大器的应用 14

2.1.2放大器的性能 16

2.2数字电路 20

2.2.1数字电路的应用 21

2.2.2数字电路的性能 21

2.3电子仪器 24

2.4调制电路 24

2.5.2滤波器的性能 25

2.5.1滤波器的应用 25

2.5滤波器 25

2.6电力电子 26

2.7电子电路设计中戴维南定理的复习 27

2.7.1电路图 27

2.7.2戴维南等效定理 28

2.7.3信号发生器的阻抗 32

2.8密勒效应 33

2.8.1输入回路的密勒效应 34

2.8.2输出回路的密勒效应 36

2.8.3密勒效应的等效电路 36

2.8.4密勒效应的重要意义 38

2.9暂态波 38

小结 40

习题 41

第3章放大器模型及频率响应 47

3.1放大元件的一般模型 48

3.1.1独立电压源与独立电流源 50

3.2增益元件 51

3.2.1理想的放大元件 52

3.2.2实际的放大元件 52

3.2.3中频模型 53

3.2.4低频模型 54

3.2.5高频模型 54

3.3频率相关系数 55

3.3.1常系数 57

3.3.2与频率成正比 57

3.3.3（1+j f/f2）系数 58

3.3.4（1-j f1/f）系数 59

3.3.5合成曲线 60

3.4放大器的低频响应 61

3.5放大器的高频响应 65

3.5.1单极点电路 65

3.5.2双极点电路 66

3.5.3电容的密勒效应 67

3.6多级放大器 71

小结 74

习题 74

第4章建模及运算放大器 79

4.1建模 80

4.1.1什么是建模 80

4.1.2使用模型的必要性 80

4.1.3建模时应考虑的因素 81

4.1.4模型中使用的元件 81

4.2运算放大器 83

4.2.1基本的运放 84

4.2.2非倒向端输入放大器 85

4.2.3倒向端输入放大器 89

4.2.4输入及输出电阻 92

4.3运放电路举例 94

4.4最大带宽的设计 99

4.4.1多级迭代放大电路带宽的缩减 100

4.4.2总带宽的优化 101

小结 103

习题 103

第5章半导体二极管与非线性模型 108

5.1 半导体材料与掺杂 108

5.1.1增加自由电子或空穴的浓度（掺杂） 110

5.1.2空间电荷平衡性 111

5.1.3 半导体内部电流 111

5.1.4带电载流子的复合 112

5.1.5伴随复合过程的扩散电流 112

5.2 pn结 114

5.2.1结的形成 115

5.2.2耗尽层 116

5.2.3 pn结电流 118

5.2.5二极管电容 121

5.2.4非理想特性的二极管 121

5.3非线性模型 123

5.3.1模型化的目的 123

5.3.2非线性电路的元件 125

5.4二极管的等效电路 126

5.4.1预备知识 126

5.4.2低频率、大信号二极管等效电路 126

5.4.3低频率、小信号二极管等效电路 128

5.4.4高频二极管等效电路 131

5.4.5 Spice中的二极管电路模型 131

5.5二极管的应用 132

5.5.1整流电路 132

5.5.2削波电路与钳位电路 133

5.5.3集成电路中二极管的绝缘 134

5.5.4击穿二极管或齐纳二极管 135

小结 138

习题 139

第6章MOSFET 144

6.1场效应晶体管 145

6.2 MOSFET的定性描述 146

6.3 MOSFET特性的数学描述 147

6.3.1三极管区 148

6.3.2放大区 152

6.4 MOSFET的放大功能 153

6.4.1 MOSFET与常用放大器电路模型 154

6.4.2小信号（增量）参数 155

6.4.3 MOSFET的中频增量电路模型 158

6.5其他类型的放大电路结构 163

6.5.1源极跟随器 164

6.5.2共栅极放大器 167

6.6分离MOSFET级的偏置 167

6.6.1电阻偏置 167

6.7 MOSFET的高频率等效电路 168

小结 172

习题 173

第7章双极型晶体管 177

7.1 BJT的特性 178

7.1.1 BJT的特性 178

7.1.2共基极电路 180

7.1.3共射极电路 182

7.1.4 BJT放大电路的定性描述 184

7.2 BJT的图形分析法 185

7.3分立电路的偏置 187

7.3.1一般偏置问题 187

7.3.2基偏电流 188

7.3.3射极偏置 190

7.3.4稳定性与β变化的关系 192

7.4小信号（线性）模型 194

7.4.1共基极电路结构 195

7.4.2共射极电路结构 196

7.4.3射极跟随器（共集电极电路结构） 200

7.4.4小信号模型与外接电阻的共用 201

7.4.5不同电路结构的比较 203

7.5 BJT的高频特性 205

7.5.1电抗效应 205

7.5.2高频等效电路的简化 207

7.5.3短路电流增益 208

7.5.4放大电路举例 209

7.5.5高频电路的应用 211

小结 214

习题 215

第8章集成电路设计 220

8.1集成电路和分立元件电路的比较 220

8.1.1集成电路的物理结构 220

8.1.2形状差异 224

8.1.3成本差异 224

8.1.5性能差异 225

8.1.4元件差异 225

8.2 IC设计仿真 226

8.1.6差异总结 226

8.2.1 BJT模型 227

8.2.2双极Spice模型参数 228

8.2.3 MOSFET模型 231

8.2.4 CMOS Spice模型参数 233

8.3 BJT电路设计中的近似 234

第9章用MOSFET设计集成电路 236

9.1 MOSFET镜像电流源 236

9.2 MOSFET集成电路的放大器结构 239

9.2.1简单放大电路 240

9.2.2有源负载电路 245

9.2.3带有有源负载的源极跟随器 249

9.2.4共射共基放大器电路的连接 253

9.2.5有源共射共基放大器 256

习题 259

小结 259

第10章用BJT设计集成电路 262

10.1应用镜像电流源的集成电路偏置 262

10.1.1简单的镜像电流源 263

10.1.2减小误差的镜像电流源 265

10.1.3Wilson镜像电流源 266

10.2应用有源负载的高增益级 267

10.2.1电流源负载 267

10.3 BJT集成电路的放大器结构 269

10.3.1镜像电流源负载 269

10.3.2射极跟随器 272

10.3.3共射共基放大器 275

小结 280

习题 280

第11章差分级和运算放大器 283

11.1.1基本差分对 284

11.1差分放大器 284

11.1.2 BJT差分对 286

11.1.3 MOSFET差分对 294

11.2典型的运算放大器结构和技术指标 297

11.2.1高增益差分级 298

11.2.2第二个放大级 300

11.2.3运算放大器技术指标 303

11.3实际应用中的运算放大器 306

11.3.1 741型运算放大器 306

11.3.2 BiCMOS运算放大器的设计 309

小结 310

习题 310

第12章反馈放大器 317

12.1理想反馈放大器 318

12.1.1增益的稳定性 319

12.1.2信噪比 321

12.1.3带宽的扩展 323

12.1.4反馈的类型 324

12.1.5反馈对阻抗大小的影响 327

12.1.6交流和直流反馈 330

12.2实际的电压反馈放大器 330

12.2.1理想电压放大器的一种结构 330

12.2.2一个实际反馈网络的使用 331

12.3反馈系统的稳定 336

12.3.1稳定性的判断 337

小结 341

习题 341

第13章大信号电路 350

13.1开关 350

13.1.1开关电路 351

13.1.2互补开关 353

13.1.3半导体开关 353

13.2.1 BJT开关 354

13.2在开关电路中使用半导体元件 354

13.2.2 MOSFET开关 356

13.2.3半导体二极管 358

13.2.4开关的例子 359

13.3多谐振荡器电路 362

13.3.1单稳态多谐振荡器 363

13.3.2无稳态多谐振荡器 369

13.4 555定时器 372

13.4.1 555单稳态触发器 372

13.4.2 555无稳态触发器 374

小结 377

习题 378

第14章基本的CMOS逻辑电路 384

14.1 CMOS反相器 384

14.1.1反相器低频时的特性 384

14.1.2反相器的图表分析 385

14.1.3反相器的数学分析 388

14.1.4反相器的开关速度 391

14.2 CMOS逻辑门 392

14.2.1或非门（NOR） 392

14.2.2与非门（NAND） 395

14.3逻辑函数的实现 396

14.3.1德－摩根定理 396

14.3.2或非－与非门（NOR-NAND）的逻辑函数实现 397

14.3.3用最少的器件实现逻辑函数 400

习题 404

小结 404

附录A放大器设计的基本公式 409

A1.1共源MOSFET放大级 409

A1.2共射放大级 409

A1.3 BJT差分放大级 410

A1.4带有电流镜像负载的MOSFET差分放大级 411

A1.5运算放大级 412

附录B部分练习题答案 414