模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　根據(jù)當(dāng)前電子技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和21世紀(jì)對(duì)人才能力培養(yǎng)的要求，針對(duì)普通高等本科院校學(xué)生的具體情況，依據(jù)教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)最新修訂的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)基本要求，結(jié)合作者多年的教學(xué)改革成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本著“精選內(nèi)容，注重應(yīng)用，啟發(fā)創(chuàng)新”的原則編寫了本教材。在編寫時(shí)，我們主要考慮了以下幾點(diǎn)：　　1.精選教學(xué)內(nèi)容、深淺適度、主次分明、詳略恰當(dāng)，在內(nèi)容的闡述方面，以物理概念為主，突出實(shí)踐性、實(shí)用性，力求做到文字通順流暢、通俗易懂，以便學(xué)生學(xué)習(xí)?！　?.充分吸收新概念、新理論和新技術(shù)，妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容的繼承與現(xiàn)代內(nèi)容的引進(jìn)，在保留傳統(tǒng)的基本內(nèi)容基礎(chǔ)上，突出集成電路的應(yīng)用和現(xiàn)代電子技術(shù)內(nèi)容。如增加音頻集成功率放大電路、集成函數(shù)發(fā)生器、集成開關(guān)穩(wěn)壓器等的應(yīng)用。引入Multisim9仿真實(shí)例，仿真圍繞教學(xué)的基本要求和重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行?！　?.突出電子技術(shù)的應(yīng)用性、實(shí)踐性，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，本書一方面注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的傳授，另一方面更注重應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的提高。在內(nèi)容的安排上，增加了許多實(shí)用和最新內(nèi)容，如信號(hào)測(cè)量放大器、隔離放大器、開關(guān)電容濾波器等?！　?.參考了國(guó)內(nèi)外近年出版的優(yōu)秀教材，并總結(jié)多年來(lái)教學(xué)體會(huì)，每小節(jié)內(nèi)容后附有針對(duì)本節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí)思考題，每章后附有自測(cè)題，精選了許多具有實(shí)用性的例題和習(xí)題，書末附有大部分習(xí)題的參考答案，其題源豐富，覆蓋面寬，具有較強(qiáng)的針對(duì)性、啟發(fā)性、指導(dǎo)性和補(bǔ)充性?！　”緯勺鳛楦叩葘W(xué)校電氣信息類專業(yè)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教材或教學(xué)參考書，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。本教材建議授課學(xué)時(shí)為60學(xué)時(shí)左右，部分章節(jié)內(nèi)容，各?？筛鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整?！　⒓颖緯帉懙慕處煻嗄陱氖码娮蛹夹g(shù)課程體系、課程內(nèi)容的教學(xué)改革與實(shí)踐，具有豐富的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。山東理工大學(xué)李震梅教授組織了本書的編寫，制訂了詳細(xì)的編寫提綱，并負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿。全書共12章，其中第1、4章由申晉編寫，第2、3章由劉雪婷編寫，第5、6章由董傳岱編寫；第7章由董傳岱、白明共同編寫。第8、9、10章由李震梅編寫；第11章及附錄由白明編寫，楊雪巖參加了第2、10章的編寫?！　”緯蓢?guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)高吉祥教授審閱，他提出了許多建設(shè)性意見和建議；本書的編寫還得到了山東理工大學(xué)電工電子教研室全體老師的大力支持，編者在這里一并向他們表示感謝。在編寫過程中參閱或引用了部分參考資料，對(duì)其作者我們也表示衷心的感謝。　　限于編者的水平，本書中不妥和錯(cuò)誤之處在所難免，望讀者及同行老師們給予批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》依據(jù)教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)最新修訂的“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)基本要求，結(jié)合作者多年的教學(xué)改革成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本著“精選內(nèi)容，注重應(yīng)用，啟發(fā)創(chuàng)新”的原則而編寫。主要內(nèi)容包括：半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路，雙極型三極管及其放大電路，場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路，放大電路的頻率響應(yīng)，功率放大電路，集成運(yùn)算放大器，負(fù)反饋放大電路，信號(hào)的運(yùn)算、測(cè)量及處理電路，波形發(fā)生及變換電路，直流電源，模擬電子電路的Multisim仿真?！　　赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》概念闡述清楚，深淺適度，通俗易懂，突出應(yīng)用，便于自學(xué)，在體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性方面具有特色?！赌M電子技術(shù)基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教材或教學(xué)參考書，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用電路1.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性1.1.1 本征半導(dǎo)體及其導(dǎo)電特性1.1.2 N型半導(dǎo)體1.1.3 P型半導(dǎo)體1.2 PN結(jié)的形成及特性1.2.1 PN結(jié)的形成1.2.2 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.2.3 PN結(jié)的電容效應(yīng)1.3 二極管1.3.1 二極管的基本結(jié)構(gòu)1.3.2 二極管的伏安特性1.3.3 二極管的參數(shù)、型號(hào)及選擇1.3.4 二極管的分析方法1.3.5 二極管的應(yīng)用1.4 特殊二極管1.4.1 穩(wěn)壓二極管1.4.2 光電二極管1.4.3 發(fā)光二極管1.4.4 變?nèi)荻O管本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第2章 雙極型三極管及其放大電路2.1 雙極型三極管2.1.1 三極管的基本結(jié)構(gòu)2.1.2 三極管的電流分配和放大原理2.1.3 三極管的伏安特性曲線2.1.4 三極管類型和工作狀態(tài)的判斷2.1.5 三極管的主要參數(shù)2.1.6 溫度對(duì)三極管參數(shù)的影響2.1.7 三極管的類型、型號(hào)和選用原則2.1.8 特殊三極管2.2 共發(fā)射極放大電路的組成和工作原理2.2.1 單管共發(fā)射極放大電路的組成2.2.2 單管共發(fā)射極放大電路的工作原理2.2.3 放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)2.3 放大電路的靜態(tài)分析2.3.1 直流通路2.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)的近似估算2.3.3 圖解法分析靜態(tài)工作點(diǎn)2.4 放大電路的動(dòng)態(tài)分析2.4.1 交流通路2.4.2 圖解分析法2.4.3 微變等效電路法2.5 放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定2.5.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響2.5.2 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路2.6 共集電極和共基極放大電路2.6.1 共集電極放大電路2.6.2 共基極放大電路2.6.3 三種基本組態(tài)的比較2.7 多級(jí)放大電路2.7.1 多級(jí)放大電路的耦合方式2.7.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)分析本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第3章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路3.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管3.1.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)3.1.2 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理3.1.3 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線3.2 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管3.2.1 N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管3.2.2 N溝道耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管3.3 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)及特點(diǎn)3.3.1 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)3.3.2 場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)及使用注意事項(xiàng)3.4 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路3.4.1 共源極放大電路3.4.2 分壓一自偏壓式共源極放大電路3.4.3 共漏極放大電路3.4.4 三種基本放大電路的性能比較本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第4章 放大電路的頻率響應(yīng)4.1 頻率響應(yīng)的基本概念4.1.1 研究放大電路頻率響應(yīng)的必要性4.1.2 放大電路頻率特性的定性分析4.2 RC低通和高通電路的頻率響應(yīng)4.2.1 RC低通電路的頻率響應(yīng)4.2.2 RC高通電路的頻率響應(yīng)4.3 三極管的混合形等效電路及參數(shù)估算4.3.1 三極管的混合形等效電路4.3.2 混合形等效電路的參數(shù)估算4.3.3 三極管釣頻率參數(shù)4.4 單管共發(fā)射極放大電路的頻率響應(yīng)4.4.1 阻容耦合共發(fā)射極放大電路的頻率響應(yīng)4.4.2 放大電路頻率響應(yīng)的改善4.4.3 其他電容對(duì)頻率特性的影響4.5 多級(jí)放大電路的頻率響應(yīng)4.5.1 多級(jí)放大電路的幅頻特性和相頻特性4.5.2 多級(jí)放大電路的截止頻率本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第5章 功率放大電路5.1 功率放大電路的一般問題5.1.1 對(duì)功率放大電路的基本要求5.1.2 功率放大電路的分類5.2 互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路5.2.1 乙類OTL互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路5.2.2 甲乙類OTL互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路5.2.3 甲乙類OCL互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路5.2.4 采用復(fù)合管的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路5.3 集成功率放大電路5.3.1 LM386通用型集成功率放大電路5.3.2 專用型集成功率放大電路XG41405.3.3 音頻集成功率放大電路CD4100本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第6章 集成運(yùn)算放大器6.1 集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)及組成6.1.1 集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)6.1.2 集成運(yùn)算放大器的組成6.2 集成運(yùn)算放大器的單元電路6.2.1 差分放大電路6.2.2 電流源電路6.2.3 采用復(fù)合管和有源負(fù)載的中間放大級(jí)6.2.4 輸出級(jí)中的過載保護(hù)電路6.3 典型集成運(yùn)算放大器介紹6.3.1 BJT通用型集成運(yùn)算放大器uA7416.3.2 MOS通用型集成運(yùn)算放大器ICL76146.3.3 特殊集成運(yùn)算放大器6.4 集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù)6.4.1 直流性能指標(biāo)6.4.2 差模小信號(hào)性能指標(biāo)6.4.3 大信號(hào)工作的性能指標(biāo)6.4.4 電源性能指標(biāo)6.5 集成運(yùn)算放大器的工作特性6.5.1 集成理想運(yùn)放的性能參數(shù)6.5.2 集成運(yùn)放的電壓傳輸特性6.5.3 運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)6.5.4 運(yùn)放工作在非線性區(qū)的特點(diǎn)本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第7章 負(fù)反饋放大電路7.1 反饋的基本概念7.1.1 反饋的概念7.1.2 正反饋和負(fù)反饋7.2 負(fù)反饋放大電路的類別及判斷7.2.1 有無(wú)反饋的判別7.2.2 正、負(fù)反饋的判別7.2.3 直流反饋和交流反饋7.2.4 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別7.2.5 電壓反饋和電流反饋7.3 負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式及四種組態(tài)7.3.1 負(fù)反饋放犬電路的方框圖和反饋一般表達(dá)式7.3.2 電壓串聯(lián)負(fù)反饋7.3.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋7.3.4 電壓并聯(lián)負(fù)反饋7.3.5 電流并聯(lián)負(fù)反饋7.4 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響7.4.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性7.4.2 減小非線性失真和抑制干擾7.4.3 擴(kuò)展放大電路的通頻帶7.4.4 對(duì)輸入電阻的影響7.4.5 負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響7.4.6 放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則7.5 負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算7.5.1 估算的依據(jù)及步驟7.5.2 電壓串聯(lián)負(fù)反饋舉例7.5.3 電壓并聯(lián)負(fù)反饋舉例7.5.4 電流串聯(lián)負(fù)反饋舉例7.5.5 電流并聯(lián)負(fù)反饋舉例7.6 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.6.1 負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的尿因及條件7.6.2 反饋放大電路穩(wěn)定性的定性分析7.6.3 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷7.6.4 負(fù)反饋放大電路中自激振蕩的消除方法本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第8章 信號(hào)的運(yùn)算、測(cè)量及處理電路8.1 基本運(yùn)算電路8.1.1 比例運(yùn)算電路8.1.2 加法運(yùn)算電路8.1.3 減法運(yùn)算電路8.1.4 積分和微分運(yùn)算電路8.2 對(duì)數(shù)、指數(shù)運(yùn)算電路8.2.1 對(duì)數(shù)運(yùn)算電路8.2.2 指數(shù)運(yùn)算電路8.3 乘法器及其應(yīng)用電路8.3.1 乘法器的基礎(chǔ)知識(shí)8.3.2 對(duì)數(shù)一指數(shù)型模擬乘法器8.3.3 變跨導(dǎo)式模擬乘法器8.3.4 集成模擬乘法器8.3.5 模擬乘法器的應(yīng)用8.4 信號(hào)測(cè)量放大電路8.4.1 三運(yùn)放測(cè)量放大器8.4.2 可變?cè)鲆娣糯笃?.4.3 隔離放大器8.5 信號(hào)變換電路8.5.1 電壓一電流轉(zhuǎn)換器8.5.2 電流一電壓轉(zhuǎn)換器8.6 有源濾波器8.6.1 濾波器的功能和分類8.6.2 低通有源濾波器8.6.3 高通有源濾波器8.6.4 帶通有源濾波器8.6.5 帶阻有源濾波器8.6.6 開關(guān)電容濾波電路本章小結(jié)習(xí)題自測(cè)題第9章 波形發(fā)生及變換電路9.1 正弦波振蕩電路的基本原理9.1.1 自激振蕩的條件9.1.2 正弦波振蕩電路的組成9.1.3 正弦波振蕩電路的類型9.1.4 正弦波振蕩電路的分析步驟9.2 RC正弦波振蕩電路9.2.1 RC橋式正弦波振蕩電路9.2.2 RC移相式振蕩電路……第10章 直流電源第11章 模擬電子電路的Multisim仿真部分習(xí)題自測(cè)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　?。?）雪崩擊穿　　雪崩擊穿的物理過程是這樣的：當(dāng)PN結(jié)反向電壓增加時(shí)，空間電荷區(qū)中電場(chǎng)隨著增強(qiáng)，通過空間電荷區(qū)的電子和空穴，在電場(chǎng)作用下獲得很大的能量，在運(yùn)動(dòng)中不斷與晶體原子發(fā)生碰撞，當(dāng)電子和空穴的能量足夠大時(shí)，通過這樣的碰撞，可使價(jià)電子激發(fā)，形成電子一空穴對(duì)，這種現(xiàn)象稱為碰撞電離。新產(chǎn)生的電子和空穴與原有的電子和空穴一樣，在電場(chǎng)作用下，獲得能量，又可通過碰撞，再產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，這就是載流子的倍增效應(yīng)。當(dāng)PN結(jié)反向電壓增加到一定數(shù)值后，載流子的倍增情況就像在陡峻的積雪山坡上發(fā)生雪崩一樣，載流子增加得多而快，使反向電流急劇增大。　?。?）齊納擊穿　　齊納擊穿的物理過程是這樣的：在加有較高的反向電壓下，PN結(jié)空間電荷區(qū)中存在一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，它能夠直接破壞共價(jià)鍵，將束縛的價(jià)電子拉出來(lái)形成電子一空穴對(duì)，因而形成較大的反向電流。齊納擊穿一般發(fā)生在雜質(zhì)濃度大的PN結(jié)中，因?yàn)殡s質(zhì)濃度大，空間電荷區(qū)內(nèi)電荷密度也大，因而空間電荷區(qū)很窄，即使反向電壓不太高，在PN結(jié)內(nèi)可形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，引起齊納擊穿?！　∫话阏鞫O管摻雜濃度不很高，它的電擊穿多數(shù)是雪崩擊穿。齊納擊穿多數(shù)出現(xiàn)在特殊的二極管中，如穩(wěn)壓二極管。由于擊穿破壞了PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕允褂脮r(shí)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)擊穿。　　必須指出，上述兩種電擊穿過程是可逆的，這就是說，當(dāng)加在PN結(jié)兩端的反向電壓降低后，PN結(jié)仍可以恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)。但有一個(gè)前提條件，就是反向電流和反向電壓的乘積不超過PN結(jié)容許的耗散功率，超過了就會(huì)因熱量散不出去而使PN結(jié)溫度上升，直到過熱而燒毀，這種現(xiàn)象就是熱擊穿。電擊穿往往可為人們所利用（如穩(wěn)壓二極管），而熱擊穿則是必須避免的?！　　?/pre>








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