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第一章 半导体基础知识及二极管电路1

1.1半导体的基本特性1

1.1.1本征半导体2

1.1.2掺杂产生的两种半导体4

1.1.3半导体中载流子两种运动产生的两种电流6

1.2半导体二极管的工作原理及特性6

1.2.1 PN结及其单向导电性6

1.2.2二极管的结构与类型10

1.2.3二极管的伏安特性11

1.2.4二极管的反向击穿特性、温度特性和电容效应12

1.2.5二极管的主要参数14

1.2.6特殊二极管15

1.3半导体二极管电路18

1.3.1二极管的等效电阻18

1.3.2二极管的模型19

1.3.3二极管模拟电路23

1.4计算机仿真例题29

本章小结30

习题31

第二章 双极型晶体管及其放大电路35

2.1双极型晶体管35

2.1.1晶体管的工作原理36

2.1.2晶体管的静态特性曲线39

2.1.3温度对晶体管特性曲线的影响43

2.1.4晶体管的参数44

2.1.5集成电路中的晶体管48

2.2放大电路的基本知识51

2.2.1放大电路的组成51

2.2.2放大电路的主要性能指标52

2.3基本共射放大电路的工作原理及分析方法56

2.3.1基本共射放大电路的工作原理56

2.3.2直流通路与交流通路57

2.3.3图解法58

2.3.4等效电路法64

2.4放大电路的静态工作点稳定问题69

2.4.1静态工作点稳定的必要性69

2.4.2典型的静态工作点稳定电路70

2.5晶体管单管放大电路的三种基本组态74

2.5.1共集放大电路74

2.5.2共基放大电路76

2.5.3晶体管单管放大电路三种组态的比较78

2.6电流源电路及其应用79

2.6.1常见的电流源电路80

2.6.2电流源的应用85

2.7差分放大电路87

2.7.1差分放大电路的组成及特性87

2.7.2差分放大电路的小信号放大90

2.7.3有源负载差分放大电路97

2.7.4非理想对称差分放大电路的性能97

2.8功率放大电路101

2.8.1功率放大电路的特点及分类102

2.8.2互补功率放大电路104

2.8.3准互补输出电路111

2.8.4功率管的安全工作问题113

2.9多级放大电路115

2.9.1多级放大电路的耦合方式115

2.9.2直接耦合放大电路的问题及解决方法115

2.9.3多级放大电路静态工作点的确定117

2.9.4多级放大电路交流指标的计算118

2.9.5多级放大电路应用举例120

2.10计算机仿真例题121

本章小结125

习题126

第三章 场效应晶体管及其放大电路146

3.1 MOS场效应管146

3.1.1增强型MOS场效应管146

3.1.2耗尽型MOS场效应管155

3.2结型场效应管157

3.2.1结型场效应管的基本工作原理157

3.2.2结型场效应管的特性曲线160

3.3 VDMOS管和IGBT管161

3.3.1 VDMOS管161

3.3.2 IGBT管162

3.4场效应管放大电路163

3.4.1场效应管的模型163

3.4.2场效应管的直流偏置电路165

3.4.3场效应管基本放大电路168

3.4.4场效应管有源电阻及电流源电路174

3.4.5场效应管有源负载放大电路176

3.4.6场效应管差分放大电路179

3.5场效应管模拟开关184

3.5.1单MOS管模拟开关184

3.5.2 CMOS模拟开关185

3.6计算机仿真例题187

本章小结189

习题189

第四章 小信号放大电路的频率特性198

4.1频率特性概述198

4.1.1频率特性的基本概念198

4.1.2频率特性的分析方法201

4.1.3多级放大电路的频率特性209

4.2晶体管结电容对放大电路高频特性的影响212

4.2.1双极型晶体管的高频小信号模型213

4.2.2 MOS场效应管的高频小信号模型215

4.3双极型晶体管放大电路的频率特性217

4.3.1单管共射放大电路的高频特性217

4.3.2单管共基和共集放大电路的高频特性222

4.3.3放大电路的低频特性224

4.4场效应管共源放大电路的频率特性228

4.5计算机仿真例题229

本章小结232

习题233

第五章 反馈放大电路240

5.1反馈的基本概念及判断方法240

5.1.1反馈的基本概念和分类240

5.1.2反馈放大电路的组成243

5.1.3反馈极性的判别249

5.1.4反馈放大电路的基本方程式252

5.1.5负反馈放大电路的四种基本组态254

5.2负反馈对放大电路性能的影响257

5.2.1负反馈提高增益的稳定性258

5.2.2负反馈对输入电阻的影响259

5.2.3负反馈对输出电阻的影响260

5.2.4负反馈减小非线性失真263

5.2.5负反馈展宽频带264

5.3负反馈放大电路的分析方法266

5.3.1等效电路法266

5.3.2方框图法266

5.3.3深度负反馈条件下的近似计算267

5.4负反馈放大电路的稳定性分析273

5.4.1负反馈放大电路的稳定性判别273

5.4.2负反馈放大电路稳定性的分析方法276

5.4.3负反馈放大电路的相位补偿278

5.5计算机仿真例题282

本章小结284

习题285

第六章 模拟集成电路及其应用295

6.1集成运算放大器的组成及基本特性295

6.1.1集成运算放大器的组成295

6.1.2集成运算放大器的传输特性299

6.1.3理想集成运算放大器模型299

6.2集成运算放大器的主要参数301

6.2.1输入失调参数301

6.2.2差模特性参数302

6.2.3共模特性参数303

6.2.4大信号动态特性304

6.2.5电源特性参数305

6.3其他集成运算放大器简介305

6.3.1超高精度单片集成运算放大器OP177306

6.3.2高速宽带集成运算放大器LT1226306

6.3.3 MC14573CMOS集成运算放大器308

6.3.4 Bi -FET单片集成运算放大器309

6.4集成运算放大器的同相和反相放大电路310

6.4.1集成运算放大器的线性应用与非线性应用310

6.4.2集成运算放大器的基本输入方式311

6.5由集成运算放大器构成的模拟运算电路314

6.5.1加法运算电路315

6.5.2减法运算电路316

6.5.3积分运算电路317

6.5.4微分运算电路320

6.5.5对数与反对数运算电路321

6.6集成运算放大器参数对运算误差的影响324

6.6.1实际集成运算放大器的等效模型324

6.6.2 A ed 、Rid为有限值引起闭环增益的误差325

6.6.3共模抑制比KCMR为有限值引起闭环增益的误差326

6.6.4输入失调参数IIB、V10、I10引起输出电压的误差326

6.6.5运算放大器的开环带宽对闭环增益的影响327

6.7模拟乘法器及其应用328

6.7.1模拟乘法器简介328

6.7.2变跨导型模拟乘法器的工作原理328

6.7.3模拟乘法器的应用330

6.8有源滤波器333

6.8.1滤波器简介333

6.8.2有源低通滤波器335

6.8.3有源高通滤波器338

6.8.4有源带通滤波器339

6.8.5有源二阶带阻滤波器341

6.9电压比较器343

6.9.1电压比较器的基本特性343

6.9.2单片集成电压比较器346

6.9.3电压比较器的应用电路347

6.10计算机仿真例题354

6.10.1乘法器电路仿真354

6.10.2使用运算放大器宏模型分析负反馈电路的通频带357

本章小结359

习题360

第七章 脉冲信号的产生与处理电路374

7.1波形的基础知识374

7.2半导体器件的开关特性375

7.2.1二极管开关特性375

7.2.2晶体管开关特性377

7.3门电路379

7.3.1基本逻辑运算和逻辑门379

7.3.2由门电路组成的双稳态触发器381

7.4单稳态触发器383

7.4.1由门电路组成的单稳态触发器383

7.4.2单稳态触发器的主要应用385

7.5施密特触发器385

7.5.1门电路组成施密特触发器385

7.5.2施密特触发器的应用387

7.6多谐振荡器388

7.6.1由门电路组成的多谐振荡器389

7.6.2由施密特触发器组成的多谐振荡器390

7.7三角波发生器与锯齿波发生器392

7.7.1三角波发生器392

7.7.2锯齿波发生器394

7.8 555定时器及其主要应用395

7.8.1 555定时器的结构及工作原理395

7.8.2由555定时器组成的单稳态触发器396

7.8.3由555定时器组成的施密特触发器397

7.8.4由555定时器组成的多谐振荡器398

7.9计算机仿真例题399

本章小结400

习题401

附录 电子电路的计算机辅助分析与设计407

附录1.1电子CAD软件OrCAD简介407

附录1.1.1 OrCAD的模块和工作流程简介407

附录1.1.2 OrCAD 10.0 Demo版的获取与安装409

附录1.1.3 OrCAD部分文档类型409

附录1.2使用Capture CIS进行原理图的绘制410

附录1.2.1 Capture操作环境410

附录1.2.2电路图绘制基本过程的快速入门410

附录1.2.3 Capture CIS/PSpice绘图的基本概念及基本流程417

附录1.3使用PSpice进行电路特性仿真421

附录1.3.1 PSpice软件的构成421

附录1.3.2 PSpice电路仿真快速入门之一：静态工作点仿真422

附录1.3.3 PSpice电路仿真快速入门之二：直流扫描仿真424

附录1.3.4电路仿真的基本过程426

附录1.3.5基本电路特性的仿真分析计算429

附录1.3.6波形后处理程序Probe434

附录1.4相关表格437

部分习题参考答案440

参考文献449