模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　本書(shū)為普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。本書(shū)的編寫(xiě)按照教育部印發(fā)的《關(guān)于“十五”期間普通高等教育教材建設(shè)與改革的意見(jiàn)》精神，以“把提高教材質(zhì)量作為教材建設(shè)的核心”為宗旨，按照國(guó)家教育部電氣信息類(lèi)課程指導(dǎo)委員會(huì)分委會(huì)制定的教學(xué)大綱編寫(xiě)的?！　”窘滩氖嵌嗄甑慕虒W(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。本教材注重電子線路的基本理論和分析方法的講述，對(duì)重要概念、重要的分析方法、較難理解的內(nèi)容都提供了比較典型的例題。本教材注意吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)了集成電路的原理和應(yīng)用、計(jì)算機(jī)輔助分析、可編程邏輯器件的應(yīng)用等。　　全書(shū)共分三篇。第一篇是電子器件及基本應(yīng)用，主要講述二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等電子器件的特性、基本應(yīng)用和分析方法；第二篇是基本功能電路，主要分析負(fù)反饋電路、振蕩電路、電流源電路、差分放大電路、功率放大電路等功能電路的特性、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)際應(yīng)用；第三篇是模擬集成電路，主要講解集成運(yùn)算放大器的原理和應(yīng)用、集成穩(wěn)壓電源的原理和應(yīng)用、可編程模擬器件的原理、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用?！　?shū)中有關(guān)PSpice的例題和習(xí)題全部經(jīng)過(guò)了OrCAD仿真?！　”緯?shū)的編寫(xiě)組成員有：周淑閣、付文紅、碩力更、吳少琴，由周淑閣教授擔(dān)任主編。第一章 到第十章 由周淑閣編寫(xiě)，第十一章 和附錄部分由碩力更編寫(xiě)，全書(shū)習(xí)題由付文紅、碩力更、吳少琴編寫(xiě)?！　”緯?shū)是立體化教材的主教材，與本書(shū)配套的有“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指南和習(xí)題詳解”“CAI教學(xué)課件”“OrCADV10.0：Demo”光盤(pán)等?！　rCADCapture、OrCAD：PSpice是Cadence公司的注冊(cè)商標(biāo)，感謝Cadence公司能與我們合作，授權(quán)高等教育出版社將OrCADV10。ODemo光盤(pán)和本書(shū)一起出版，還要特別感謝上海銀利電子有限公司對(duì)本書(shū)出版的大力支持?！　≌憬髮W(xué)的王小海教授審閱了本書(shū)并提出了許多寶貴的意見(jiàn)，在此表示衷心的感謝?！　≡诒緯?shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，宗志園、張軍、張衛(wèi)清、彭中、柳祥樂(lè)、顏瑋、陳敏等做了繪圖、錄入和校對(duì)工作，在這里一并表示感謝?！　∮捎谖覀兊乃接邢?，再加上時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中肯定有不少錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》為普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。全書(shū)共分三篇。第一篇是電子器件及基本應(yīng)用，主要講述二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管的特性，基本應(yīng)用和分析方法；第二篇是基本功能電路，主要分析負(fù)反饋電路、振蕩電路、電流源電路、差分電路、功率放大電路等功能電路的特性、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)際應(yīng)用；第三篇是模擬集成電路，主要講解集成運(yùn)算放大器、集成穩(wěn)壓電源等的原理和應(yīng)用，可編程模擬器件的原理、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。　　全書(shū)注重電子線路分析方法（圖解法、解析法、計(jì)算機(jī)輔助分析法）的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。書(shū)中有關(guān)PSpice的例題和習(xí)題全部經(jīng)過(guò)仿真。　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》是高等學(xué)校電子信息類(lèi)學(xué)生“模擬電子線路”、“電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“低頻電子線路”等課程的教材，也可以供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員、非電子信息類(lèi)相關(guān)課程的教師和學(xué)生參考。

作者簡(jiǎn)介

　　周淑閣，天津市人，南京理工大學(xué)教授。主要研究方向?yàn)槟M電路計(jì)算機(jī)輔助分析和輔助設(shè)計(jì)。撰寫(xiě)論文二十余篇，編寫(xiě)各種教材共一百多萬(wàn)字，曾榮獲“江蘇省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆?、　“南京理工大學(xué)董事會(huì)基金教師特等獎(jiǎng)”等獎(jiǎng)勵(lì)二十余項(xiàng)?！　‖F(xiàn)任教育部電子信息科學(xué)與電氣信息類(lèi)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)委員；教育部EDA教育協(xié)作組成員；全國(guó)高等學(xué)校電子技術(shù)研究會(huì)理事；蘇、魯、皖地區(qū)高校電子技術(shù)研究會(huì)副理事長(zhǎng)；南京理工大學(xué)電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)委員。

書(shū)籍目錄

第一篇 電子器件及基本應(yīng)用第一章 晶體二極管工作原理及應(yīng)用1.O 引言1.1 半導(dǎo)體物理知識(shí)1.1.1 本征半導(dǎo)體1.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體1.1.3 載流子的運(yùn)動(dòng)1.2 PN結(jié)1.2.1 熱平衡情況下的PN結(jié)1.2.2 PN結(jié)的伏安特性1.2.3 PN結(jié)的電容特性1.3 實(shí)際二極管的伏安特性1.4 二極管的模型、參數(shù)、分析方法及基本應(yīng)用1.4.1 二極管的開(kāi)關(guān)模型及應(yīng)用1.4.2 二極管的恒壓模型及應(yīng)用1.4.3 二極管的小信號(hào)模型1.4.4 二極管電路的分析方法1.4.5 二極管的主要參數(shù)1.5 其它類(lèi)型的二極管1.5.1 穩(wěn)壓二極管1.5.2 光電二極管1.5.3 發(fā)光二極管1.5.4 光隔離器件1.5.5 變?nèi)荻O管習(xí)題PSpice仿真題第二章 晶體三極管及基本放大器2.0 引言2.1 三極管的工作原理2.1.1 三極管的正向控制作用2.1.2 三極管各極電流表達(dá)式2.1.3 三極管兩個(gè)PN結(jié)均加反向電壓2.1.4 三極管兩個(gè)PN結(jié)均加正向電壓2.2 三極管的三種連接方式2.2.1 共發(fā)射極接法的直流電流傳輸方程2.2.2 共集電極接法的直流電流傳輸方程2.3 三極管共發(fā)射極接法的伏安特性和參數(shù)2.3.1 輸入特性2.3.2 輸出特性2.3.3 三極管的極限參數(shù)2.4 三極管組成的基本放大器2.4.1 放大器的各項(xiàng)指標(biāo)2.4.2 放大器的分析方法2.4.3 三極管放大器的偏置電路2.4.4 發(fā)射極接RE的共發(fā)射極放大器2.4.5 共基極放大器2.4.6 共集電極放大器2.5 多級(jí)放大器2.5.1 阻容耦合放大器2.5.2 變壓器耦合放大器2.5.3 光電耦合放大器2.5.4 直接耦合放大器2.6 放大器的頻率響應(yīng)2.6.1 波特圖2.6.2 界限頻率的求法2.6.3 共發(fā)射極放大器的頻率響應(yīng)2.6.4 共基極放大器的高頻響應(yīng)2.6.5 共集電極放大器的高頻響應(yīng)習(xí)題PSpiee仿真題第三章 場(chǎng)效應(yīng)管及其應(yīng)用3.0 引言3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管3.1.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理3.1.2 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性3.1.3 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管3.2.1 增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理3.2.2 增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的伏安特性3.2.3 耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管3.3 各種場(chǎng)效應(yīng)管特性的比較3.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大器3.4.1 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的偏置電路3.4.2 場(chǎng)效應(yīng)管的小信號(hào)模型3.4.3 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的解析法3.5 場(chǎng)效應(yīng)管的其它應(yīng)用3.5.1 場(chǎng)效應(yīng)管有源電阻3.5.2 場(chǎng)效應(yīng)管模擬開(kāi)關(guān)3.5.3 場(chǎng)效應(yīng)管有源負(fù)載放大器習(xí)題PSpice仿真題第二篇 基本功能電路第四章 負(fù)反饋放大器4.0 概述4.1 反饋放大器的基本概念4.2 反饋放大器的理想閉環(huán)增益4.3 反饋類(lèi)型的判斷4.3.1 輸出端取樣類(lèi)型的判斷4.3.2 輸入端連接類(lèi)型的判斷4.3.3 反饋極性的判斷4.4 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響4.4.1 負(fù)反饋對(duì)放大器輸入電阻的影響4.4.2 負(fù)反饋對(duì)放大器輸出電阻的影響4.4.3 負(fù)反饋對(duì)放大器增益穩(wěn)定性的影響4.4.4 負(fù)反饋對(duì)放大器通頻帶的影響4.4.5 負(fù)反饋對(duì)放大器非線性失真的改善4.5 用拆環(huán)方法求解負(fù)反饋放大器4.5.1 拆環(huán)方法4.5.2 負(fù)反饋放大器的電壓增益4.6 負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性4.6.1 負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性4.6.2 增益和相位裕量4.6.3 相位補(bǔ)償技術(shù)習(xí)題PSpice仿真題第五章 振蕩電路5.0 引言5.1 振蕩器的工作原理5.2 RCJ正弦波振蕩電路5.2.1 文氏橋振蕩器5.2.2 移相式振蕩電路5.3 LC振蕩電路5.3.1 LC并聯(lián)諧振回路特性5.3.2 變壓器反饋式振蕩電路5.3.3 電感三點(diǎn)式振蕩電路5.3.4 電容三點(diǎn)式振蕩電路5.3.5 石英晶體振蕩器習(xí)題PSpiee仿真題第六章 電流源電路6.0 引言6.1 三極管電流源電路6.1.1 基本鏡像電流源電路6.1.2 改進(jìn)型電流源電路6.1.3 微電流源電路6.1.4 比例電流源電路6.1.5 多個(gè)三極管的鏡像電流源電路6.2 場(chǎng)效應(yīng)管電流源電路6.2.1 場(chǎng)效應(yīng)管基本鏡像電流源6.2.2 場(chǎng)效應(yīng)管比例電流源6.2.3 多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管鏡像電流源習(xí)題PSpiee仿真題第七章 差分放大電路7.0 概述7.1 差分放大電路的工作原理7.1.1 差分放大電路的組成7.1.2 差分放大電路的工作原理和指標(biāo)分析7.1.3 差分放大電路的傳輸特性7.2 小信號(hào)有源負(fù)載差分放大電路7.3 差分放大電路的失調(diào)及其溫漂7.3.1 差分放大電路的失調(diào)7.3.2 差分放大電路的調(diào)零7.3.3 差分放大電路的溫漂習(xí)題PSpiee仿真題第八章 功率放大器8.0 概述8.1 甲類(lèi)功率放大器8.1.1 靜態(tài)分析8.1.2 動(dòng)態(tài)分析8.2 乙類(lèi)功率放大器8.2.1 工作原理8.2.2 靜態(tài)分析8.2.3 動(dòng)態(tài)分析8.3 甲乙類(lèi)功率放大器電路8.4 甲乙類(lèi)單電源功率放大器8.5 橋式功率放大器習(xí)題PSpiee仿真題第三篇 模擬集成電路第九章 運(yùn)算放大器第十章　集成穩(wěn)壓電源第十一章 在系統(tǒng)可編程模擬器件附錄 OrCAD/PSpice的基本使用部分習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　因?yàn)殡s質(zhì)的原子是五價(jià)的，所以雜質(zhì)的原子有五個(gè)價(jià)電子，其中四個(gè)價(jià)電子和周?chē)陌雽?dǎo)體材料原子中的價(jià)電子組成共價(jià)鍵，而余下的一個(gè)價(jià)電子很容易掙脫雜質(zhì)原子的束縛，成為自由電子。理論和實(shí)驗(yàn)證明，在室溫下，晶格中所有的雜質(zhì)原子都能釋放出一個(gè)電子，因此這種雜質(zhì)稱(chēng)為施主雜質(zhì)（donorim－purity）。由于這個(gè)電子不是共價(jià)鍵中的電子，所以就沒(méi)有空穴產(chǎn)生。雜質(zhì)原子由于釋放出一個(gè)電子而變成了正離子，而這個(gè)正離子是束縛在品格中的，不能像載流子那樣運(yùn)動(dòng)。雜質(zhì)離子帶正電而自由電子帶負(fù)電，所以整塊半導(dǎo)體還是電中性的?！　∮梢陨戏治隹芍?，施主雜質(zhì)摻人半導(dǎo)體材料中，半導(dǎo)體中的自由電子濃度大大增加。此時(shí)空穴的濃度比相同溫度下的本征半導(dǎo)體中的濃度還要少，這是因?yàn)樽杂呻娮拥臐舛仍黾雍?，加大了空穴與自由電子復(fù)合的機(jī)會(huì)。也就是說(shuō)在這種半導(dǎo)體中，自由電子的濃度很大而空穴的濃度很小。因此將這種半導(dǎo)體中的自由電子稱(chēng)為多數(shù)載流子（minoritycarriers），簡(jiǎn)稱(chēng)為多子；空穴稱(chēng)為少數(shù)載流子（minoritycarriers），簡(jiǎn)稱(chēng)為少子。由于這種半導(dǎo)體中的多子是電子，電子帶負(fù)（negative）電，因此這種半導(dǎo)體稱(chēng)為N型半導(dǎo)體?！　≡谑覝厍闆r下，N型半導(dǎo)體中的每一個(gè)施主雜質(zhì)都能提供一個(gè)自由電子。雖然此時(shí)N型半導(dǎo)體內(nèi)仍然存在著由本征激發(fā)而產(chǎn)生的自由電子，但是，由于摻雜濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由本征激發(fā)而產(chǎn)生的載流子濃度，所以N型半導(dǎo)體內(nèi)的自由電子主要由摻人的施主雜質(zhì)而產(chǎn)生。因此，N型半導(dǎo)體內(nèi)的自由電子濃度就可以認(rèn)為近似等于摻雜濃度。

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