電子電路基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本教材是根據(jù)目前電子電路技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)的需求而編寫的。作為一門技術(shù)基礎(chǔ)課教材，在選材時(shí)著眼于最基本的內(nèi)容，即原理上有其獨(dú)立性、代表性的電路。本書主要內(nèi)容包括：半導(dǎo)體元器件、放大器的基礎(chǔ)、放大器的反饋和頻率特性、場效應(yīng)管及其放大電路、功率輸出級(jí)、集成電路的基礎(chǔ)、集成運(yùn)算放大器應(yīng)用、電壓比較器和模擬相乘器、邏輯門電路、諧振放大器、正弦波振蕩器、張弛振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等。本書的講述，較為注重物理方面的描述，力求避免繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，著重基本概念的介紹；對(duì)于計(jì)算，采取手工計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助分析互補(bǔ)，體現(xiàn)了現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)分析方法的結(jié)合。本書可作為高等學(xué)校電子類、通信類和自動(dòng)化類的專業(yè)教材，也可供從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章 半導(dǎo)體元器件 1 第一節(jié) 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí) 1 一、半導(dǎo)體的特生 1 二、本征半導(dǎo)體 2 三、 雜質(zhì)半導(dǎo)體 3 第二節(jié) PN結(jié) 4 一、 PN結(jié)的基本原理 4 二、外加直流電壓下的PN結(jié) 6 三、溫度特性 7 第三節(jié) 二極管 7 一、符號(hào)及特性曲線 8 二、特性的解析式 9 三、參數(shù) 11 第四節(jié) 晶體三極管的工作原理 11 一、 晶體三極管的結(jié)構(gòu)及符號(hào) 11 二、晶體三極管中的電流 12 第五節(jié) 晶體三極管的放大作用 17 一、共基極放大電路 17 二、共發(fā)射極放大電路 18 第六節(jié) 晶體三極管特性曲線 18 一、輸出特性曲線族 19 二、輸入特性曲線族 20 第七節(jié) 晶體三極管的主要參數(shù) 20 一、電流放大系數(shù) 20 二、電流參數(shù) 22三、輸入電阻 23 四、輸出電阻 25 五、極限參數(shù) 26 *第八節(jié) 集成化元器件及其特點(diǎn) 27 一、集成電路工藝簡介 27 二、集成電路中的晶體管 30 三、集成化元器件的特點(diǎn) 31 習(xí)題與思考題 31 第二章 放大器基礎(chǔ) 33 第一節(jié) 基本單管放大電路 33 第二節(jié) 放大級(jí)的圖解分析 35一、靜態(tài)特性 35 二、動(dòng)態(tài)特性 37 第三節(jié) 放大級(jí)的等效電路分析法 43 一、雙極型晶體管的Ebers-Moll模型 44 二、小信號(hào)交流等效電路 46 三、用小信號(hào)混合π等效電路分析放大器 48 四、放大倍數(shù)的對(duì)數(shù)表示法 50 第四節(jié) 共基極放大電路 51 第五節(jié) 共集電極放大電路 52 一、電路說明 52 二、基本特必 653 第六節(jié) 有源負(fù)載放大電路 55 一、圖解分析 56 二、小信號(hào)交流特性分析 57 第七節(jié) 基本放大級(jí)直流工作狀態(tài)與放大倍數(shù)的計(jì)算機(jī)輔助分析 57 習(xí)題與思考題 60 第三章 放大器的反饋 67 第一節(jié) 反饋電路的識(shí)別和正、負(fù)反饋的區(qū)分 67 一、單級(jí)反饋電路 67 二、兩級(jí)反饋電路 68 第二節(jié) 反饋元件的作用 69 第三節(jié) 反饋電路的連接方式及工程計(jì)算 72 一、反饋電路在放大器輸入端的連接方式及其對(duì)輸入阻抗的不同影響 72二、反饋電路在放大器輸出端的連接方式及其對(duì)輸出阻抗的影響 74 三、深負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的工程計(jì)算 77 第四節(jié) 負(fù)反饋對(duì)放大器特性的影響 79 一、放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定 79 二、放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 83 三、負(fù)反饋對(duì)非線性失真的影響 84 四、負(fù)反饋對(duì)噪聲的影響 86 習(xí)題與思考題 89 第四章 放大器的頻率特性 94 第一節(jié) 頻率特性的分析方法 94 一、放大器不產(chǎn)生頻率失真的條件 94二、分析頻率特性的工程簡化法 97 第二節(jié) 晶體管的高頻參數(shù)及等效電路 98 一、PN結(jié)電容 99 二、晶體管的瞬態(tài)模型 102 三、共射極混合π等效電路 103 *四、共基極高頻T型等效電路 105 五、等效電路諸參數(shù)的確定方法 107 第三節(jié) 單級(jí)放大器的高頻特性 107 第四節(jié) 擴(kuò)展放大器通頻帶的方法 117 一、負(fù)反饋法 118 二、不同組態(tài)電路混合連接法 124 三、外接電感補(bǔ)償元件法 128第五節(jié) 電容耦合放大器的低頻特性 131 第六節(jié) 放大器的時(shí)域特性 133 第七節(jié) 晶體管放大器的開關(guān)特性 135 一、晶體管從飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài) 136 二、晶體管從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為飽和狀態(tài) 136 習(xí)題與思考題 136 第五章 場效應(yīng)管及其放大器 139 第一節(jié) 結(jié)型場效應(yīng)管 139 一、結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理 139 二、結(jié)型場效應(yīng)管的特性 141 第二節(jié) 絕緣柵場效應(yīng)管 145一、絕緣柵場效應(yīng)管的工作原理 145 二、絕緣柵場效應(yīng)的特性 147 第三節(jié) 場效應(yīng)管的偏置電路 150 一、偏置變量的選擇 150 二、電路形式 150 第四節(jié) 場效應(yīng)管放大電路 152 一、場效應(yīng)管小信號(hào)共源等效電路 152 二、共漏放大電路——源極跟隨器 154 三、有源負(fù)載放大級(jí) 156 習(xí)題與思考題 158 第六章 功率輸出級(jí) 160 第一節(jié) 功率輸出級(jí)的主要問題 160 一、非線性失真 160 二、器件的安全運(yùn)用 161 三、集電極功率轉(zhuǎn)換效率 164 第二節(jié) 互補(bǔ)推挽功率輸出級(jí) 165 一、電路工作原理 165 二、輸出功率與負(fù)載電阻的關(guān)系 167 三、能量關(guān)系 169 四、放大器的工作類別 170 五、乙類推挽放大級(jí)的分析 172 第三節(jié) 功率輸出級(jí)的其它電路 177 一、準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路 177二、單電源供電互補(bǔ)輸出級(jí) 179 三、橋式電路 180 *四、保護(hù)電路 180 *五、提高輸出電壓幅度的自舉電路 180 *六、變壓器耦合輸出級(jí) 183 七、場效應(yīng)管功率輸出級(jí) 187 八、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT) 189 習(xí)題與思考題 191 第七章 集成電路基礎(chǔ) 193 第一節(jié) 恒流電路 193 一、基本電流鏡 193二、改進(jìn)型電流鏡 194 三、壓控電流源 196 第二節(jié) 恒壓電路 197 一、通用恒壓電路 197 *二、基準(zhǔn)電壓源 198 第三節(jié) 差動(dòng)放大電路 200 一、基本差動(dòng)放大電路 200 二、具有電流鏡偏置和電流鏡負(fù)載的差動(dòng)效大級(jí) 206 第四節(jié) 跨導(dǎo)線性電路(Translinear Circuits) 212 一、跨導(dǎo)線性的基本概念 212 二、跨導(dǎo)線性回路原理 212 三、由三極管跨導(dǎo)線性環(huán)構(gòu)成的電流放大器 214四、關(guān)于分析放大電路時(shí)變量的選擇 218 習(xí)題與思考題 221 第八章 集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用 226 第一節(jié) 通用型集成運(yùn)算放大器 226 一、通用型運(yùn)算放大器的方框圖 227 二、通用型運(yùn)算放大器的簡化電路 227 第二節(jié) 集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù) 229 一、直流參數(shù) 229 二、交流參數(shù) 231 第三節(jié) 特種運(yùn)算放大器 234 *一、高輸入阻抗運(yùn)算放大器 235*二、高精度運(yùn)算放大器 237 *三、高壓運(yùn)算放大器 237 四、單電源供電運(yùn)算放大器 238 五、跨導(dǎo)運(yùn)算放大器 238 六、電壓跟隨器 240 第四節(jié) 集成運(yùn)算放大器的線性運(yùn)算應(yīng)用 240 一、運(yùn)算放大器的放大電路(比例運(yùn)算) 240 二、相加運(yùn)算電路 246 三、相減運(yùn)算電路 249 四、積分運(yùn)算電路 250 五、微分運(yùn)算電路 253 *第五節(jié) 集成運(yùn)算放大器的非線性運(yùn)算 253一、基本運(yùn)算電路 253 二、指數(shù)運(yùn)算電路 257 第六節(jié) 利用元器件伏安特性構(gòu)成互逆運(yùn)算的電路結(jié)構(gòu) 259 第七節(jié) 電流模型運(yùn)算放大器 260 一、電路工作原理 260 二、特性分析 261 三、放大電路特性 264 四、電流模型運(yùn)放的名詞問題 272 習(xí)題與思考題 272 第九章 兩種常用的通用集成電路——電壓比較器和模擬相乘器 283 第一節(jié) 電壓比較器 283 一、單限比較器 284 *二、雙限比較器 287 第二節(jié) 模擬相乘器 293 一、模擬相乘器的電路構(gòu)成原理和電路分析 294 二、模擬相乘器的實(shí)際電路及主要參數(shù) 297 三、單片模擬相乘器組成的運(yùn)算電路 299 *四、由跨導(dǎo)運(yùn)放構(gòu)成模擬相乘器 304 習(xí)題與思考題 307 第十章 邏輯門電路 309 第一節(jié) 符號(hào)及基本功能 309 第二節(jié) 分立元件門電路和310 一、二級(jí)管“與”門 310 二、二級(jí)管“或”門 310 三、三極管“非”門 311 第三節(jié) 集成TTL與非門 312 一、工作原理 312 二、特性及參數(shù) 314 第四節(jié) 其它類型的TTL門電路 319 一、集電極開路與非門(OC門) 319 二、三態(tài)門(TSL門) 322 三、或非門和與或非門 323 四、帶擴(kuò)展端的門電路 324 第五節(jié) CMOS集成門電路 326一、CMOS與非門和或非門 326 二、CMOS傳輸門和雙向模擬開關(guān) 328 三、CMOS三態(tài)門 329 四、CMOS導(dǎo)或門 330 *第六節(jié) 發(fā)射耦合門電路(ECL) 330 一、ECL電路工作原理 330 二、ECL功能擴(kuò)展電路 332 第七節(jié) 門電路的合作與連接問題 333 一、輸入端和輸出端的連接與處理 333 二、TTL與CMOS接口電路 334 習(xí)題與思考題 336 第十一章 諧振放大器 340 第一節(jié) LC諧振回路 340 一、單諧振回路 340 二、雙耦合諧振回路 351 第二節(jié) LC諧振回路小信號(hào)諧振放大器 354 一、單管LC小信號(hào)諧振放大器 354 二、共射、共基混合連接小信號(hào)諧振放大器 356 三、集成LC小信號(hào)諧振放大器 358 四、多級(jí)諧振放大器的選頻特性 360 *第三節(jié) 其他類型小信號(hào)選頻放大器 362 一、石英晶體濾波器選頻放大器 363 二、陶瓷濾波器選頻放大器 366 三、聲表面波濾波器選頻放大器簡介 368 第四節(jié) 丙類高頻諧振放大器 369 一、丙類高頻諧振放大器的工作原理 369 二、丙類高頻諧振功率放大器的工作特點(diǎn) 372 三、耦合電路 379 第五節(jié) 丙類諧振倍頻器 389 習(xí)題與思考題 390 第十二章 正弦波振蕩器 393 第一節(jié) 反饋型正弦波振蕩器的工作原理 393 第二節(jié) 三點(diǎn)式LC正弦波振蕩器的電路 397 一、電路形式及工作原理 397二、三種不同反饋形式LC振蕩電路的比較 401 三、振蕩器的功率輸出電路 402 第三節(jié) 振蕩器的振幅和頻率的穩(wěn)定 403 一、振幅穩(wěn)定 403 二、頻率穩(wěn)定 407 三、振幅與頻率不穩(wěn)定的原因及穩(wěn)定的方法 408 四、石英晶體振蕩器 412 第四節(jié) RC正弦波振蕩器的特點(diǎn) 416 一、RC正弦波振蕩器 416 二、具有正、負(fù)兩個(gè)反饋通路RC正弦波振蕩器 417 三、積分式RC正弦波振蕩器 419 *第五節(jié) 負(fù)阻正弦波振蕩器 425一、負(fù)阻器件 425 二、負(fù)阻型LC正弦波振蕩器 426 *第六節(jié) 寄生振蕩 430 一、寄生振蕩的典型表現(xiàn)形式 430 二、寄生振蕩的產(chǎn)生原因及其防止或消除方法 431 習(xí)題與思考題 433 第十三章 張弛振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 437 第一節(jié) 反饋型張弛振蕩器 437 一、反饋型張弛振蕩器的工作原理 437 二、集成運(yùn)放構(gòu)成的張弛振蕩器 438 三、單片集成張弛振蕩器 444 四、門電路構(gòu)成的張弛振蕩器 447 五、555單片定時(shí)電路構(gòu)成的張弛振蕩器 450 第二節(jié) 負(fù)阻型張弛振蕩器 455 一、振蕩原理 455 二、單結(jié)晶體三極管振蕩器 455 第三節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 458 一、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理 458 二、由運(yùn)算放大器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 458 三、由門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 461 四、單片集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 463 五、由555單片定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 466 六、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 468第四節(jié) 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 469 一、由運(yùn)放構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 469 二、由門電路組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 469 三、由555單片定時(shí)電路構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 471 習(xí)題與思考題 472 參考文獻(xiàn) 478

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