模擬電子學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　當今社會已經(jīng)是一個高度信息化的社會，電子科學(xué)技術(shù)在信息化過程中充當了一個不可或缺的重要角色。電子學(xué)已經(jīng)不僅僅是電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)生的專門課程，它日益成為所有理科大學(xué)生都應(yīng)該通曉的基本知識。本書就是在復(fù)旦大學(xué)開始實行全面學(xué)分制改革以后，根據(jù)電子學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱要求編寫而成。　　考慮到兼顧電子類專業(yè)和非電子類理科學(xué)生的共同需要，本教材在內(nèi)容安排上重點討論模擬電子學(xué)中最基本的電路概念，盡量在原理上闡述各種基本電路的結(jié)構(gòu)特點與工作特性，大量的分析從基本模型或基本電路結(jié)構(gòu)出發(fā)進行。對于具體應(yīng)用電路，只作典型電路的介紹。有些比較主要的應(yīng)用電路則在習(xí)題中讓學(xué)生自行分析。這樣的考慮是希望學(xué)生能夠掌握基本的分析手段，通過典型例子的分析舉一反三，而不致被種類繁多的應(yīng)用電路所困擾。全書共分6章。　　第1章電路分析基礎(chǔ)，介紹了本課程必須的關(guān)于電路分析的內(nèi)容?！　〉?章半導(dǎo)體器件，介紹了半導(dǎo)體二極管、雙極型晶體管和場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、伏安特性以及各種等效模型。其中的重點是各種半導(dǎo)體器件的等效模型，是以下幾章的基礎(chǔ)知識?！　〉?章晶體管放大器和第4章集成放大器，是關(guān)于放大器的基礎(chǔ)知識，也是本教材的重點內(nèi)容之一?！　∽?0世紀90年代以來，由于集成電路技術(shù)的發(fā)展，模擬集成電路正逐漸與數(shù)字集成電路相融合，典型的例證就是混合信號的片上系統(tǒng)（SOC）得到快速發(fā)展。由于目前在數(shù)字集成電路領(lǐng)域主要以CMOS技術(shù)為主，所以在頻率不是很高的場合，模數(shù)混合集成電路中的放大器要求與CMOS工藝兼容?；诋斍澳M電路的這一發(fā)展趨勢，本書將場效應(yīng)管放大器的內(nèi)容與雙極型放大器的內(nèi)容相提并論，并單獨安排了集成放大器一章。這樣的教學(xué)安排是試圖讓大學(xué)一、二年級的學(xué)生建立起關(guān)于場效應(yīng)管放大器和集成放大器的基本概念，以使他們在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠延拓和運用這些概念。　　第5章反饋，介紹了放大器中具有重要地位的反饋問題。重點分析基本的反饋原理、負反饋的組態(tài)以及負反饋電路的特點、負反饋對于放大器的影響、負反饋電路的近似估算等內(nèi)容。同時引入正反饋及其主要應(yīng)用電路?！　〉?章信號處理電路，主要介紹基于集成運放的運算電路、濾波電路等應(yīng)用電路。

內(nèi)容概要

本書是電子學(xué)基礎(chǔ)課程中關(guān)于模擬電子學(xué)部分的教材。包含電路分析基礎(chǔ)、半導(dǎo)體器件、基本放大器、集成放大器、反饋以及信號處理電路等內(nèi)容。在內(nèi)容安排上重點討論模擬電子學(xué)中最基本的電路概念；盡量在原理上闡述各種基本電路的結(jié)構(gòu)特點與工作特性；從基本模型或基本電路結(jié)構(gòu)出發(fā)進行大量的分析。對于具體應(yīng)用電路，只作典型電路的介紹。本書重點培養(yǎng)學(xué)生的基本分析能力，目的是使學(xué)生能夠通過典型例子舉一反三，完成對一般模擬電路的分析工作。     根據(jù)目前模擬集成電路的發(fā)展情況，本書還看重安排了場效應(yīng)管、場效應(yīng)管放大器以及集成放大器的內(nèi)容。力圖讓學(xué)生建立關(guān)于場效應(yīng)管放大器和集成放大器的基本概念，以使他們在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠延拓和運用這些概念。     本書可以作為高等學(xué)校電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)生的教科書，也可以作為大學(xué)理科學(xué)生以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

陳光夢，男，1950年生。1966年因“文革”輟學(xué)，進入工廠。1977年恢復(fù)高考后考入復(fù)旦大學(xué)，畢業(yè)后留校至今。 
    留校以后一直從事電路與系統(tǒng)的教學(xué)與科研工作。長期從事電子線路基礎(chǔ)教學(xué)，曾參加過國家教委組織的中華學(xué)習(xí)機系列的研制工作，參加過上海多家工廠的工業(yè)自動化

書籍目錄

第1章 電路分析基礎(chǔ)  1.1 概述    1.1.1 線性元件    1.1.2 線性電路的分析方法    1.1.3 線性元件在復(fù)頻域的表示  1.2 基本定律與定理及其應(yīng)用    1.2.1 基爾霍夫定律    1.2.2 等效電源定律    1.2.3 疊加定理    1.2.4 節(jié)點電壓法與回路電流法  1.3 線性電路的分析方法    1.3.1 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)    1.3.2 穩(wěn)態(tài)分析    1.3.3 瞬態(tài)分析  本章概要  思考題與習(xí)題第2章 半導(dǎo)體器件  2.1 半導(dǎo)體 礎(chǔ)知識    2.1.1 半導(dǎo)體材料    2.1.2 載流子運動    2.1.3 PN結(jié)  2.2 半導(dǎo)體二極管    2.2.1 二極管的結(jié)構(gòu)與伏安特性    2.2.2 二極管等效模型    2.2.3 二極管的主要特性參數(shù)    2.2.4 二極管應(yīng)用電路舉例    2.2.5 其他類型的二極管  2.3 雙極型晶體管    2.3.1 晶體管的結(jié)構(gòu)與工作原理    2.3.2 晶體管的伏安特性    2.3.3 晶體管模型    2.3.4 晶體管的主要特性參數(shù)  2.4 場效應(yīng)晶體管    2.4.1 絕緣柵型場效應(yīng)管    2.4.2 結(jié)型場效應(yīng)管    2.4.3 場效應(yīng)管模型  本章概要  思考題與習(xí)題第3章 晶體管放大器  3.1 放大器概述    3.1.1 放大器的性能指標    3.1.2 線性放大器的一般形式    3.1.3 工程估算  3.2 晶體管單管放大器    3.2.1 共射放大器    3.2.2 共源放大器    3.2.3 共集與共漏放大器    3.2.4 共基與共柵放大器    3.2.5 單管放大器的高頻特性    3.2.6 單管放大器的比較與組合  3.3 多級放大器    3.3.1 多級放大器的結(jié)構(gòu)    3.3.2 多級放大器的小信號放大特性    3.3.3 多級放大器的頻率響應(yīng)  本章概要  思考題與習(xí)題第4章 集成放大器  4.1 集成電路    4.1.1 集成電路工藝簡介    4.1.2 集成電路的特點  4.2 電流源與有源負載    4.2.1 基本電流源電路    4.2.2 電流源電路的改進    4.2.3 有源負載放大電路  4.3 差分放大器    4.3.1 差分放大器的工作原理    4.3.2 差分放大器的直流傳輸特性    4.3.3 采用有源負載的差分放大器    4.3.4 差分放大器的輸入失調(diào)  4.4 功率輸出電路    4.4.1 互補輸出電路的工作原理    4.4.2 乙類放大器的輸出功率和電源利用效率    4.4.3 實際的互補輸出電路  4.5 集成運放大器    4.5.1 集成運算放大器的結(jié)構(gòu)    4.5.2 集成運放的等效模型和主要特性指標  本章概要  思考題與習(xí)題第5章 反饋  5.1 反饋的基本概念    5.1.1 反饋電路的基本結(jié)構(gòu)    5.1.2 負反饋電路的組態(tài)    5.1.3 負反饋放大器的性能  5.2 負反饋放大器的分析    5.2.1 深度負反饋放大器的近似估算    5.2.2 負反饋放大器的一般分析    5.2.3 負反饋放大器分析的例子  5.3 負反饋放大器的頻軍特性    5.3.1 負反饋對放大器通頻帶的影響    5.3.2 負反饋放大器的頻率穩(wěn)定性  5.4 正反饋和反饋振蕩器    5.4.1 正反饋    5.4.2 反饋振蕩器  本章概要  思考題與習(xí)題第6章 信號處理電路  6.1 運算電路    6.1.1 基本電路    6.1.2 加減運算    6.1.3 微分和積分運算    6.1.4 對數(shù)與指數(shù)運算    6.1.5 乘法器  6.2 有源濾波器    6.2.1 濾波器基礎(chǔ)知識    6.2.2 有源低通濾波器分析    6.2.3 其他有源濾波器  6.3 用集成運放問成的其他信號處理電路    6.3.1 精密整流電路    6.3.2 電壓與電流的相互轉(zhuǎn)換    6.3.3 橋式功率放大器  本章概要  思考題與習(xí)題附錄  附錄1 拉普拉斯變換簡介  附錄2 晶體管的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)模型參考文獻

章節(jié)摘錄

　　同樣，利用虛短路虛開路的概念，我們可以知道例5-5電路中集成運放輸入端的閉環(huán)輸入電阻近似為0（只是一個指導(dǎo)性概念）。然而完全無法從虛短路虛開路概念中導(dǎo)出其閉環(huán)輸出電阻的數(shù)值。為了得到比較確切的輸入輸出電阻，我們應(yīng)該采用類似例5-3的方法來計算例5-5電路。由于我們將在下一節(jié)作更深入的討論，所以在這里我們僅指出運用虛短路虛開路的近似估算方法有它的適用性和局限性：　?。?）可以用來計算深度負反饋放大器的增益或傳遞函數(shù)，計算過程簡單方便。計算增益的例子已經(jīng)在這里介紹了，關(guān)于計算傳遞函數(shù)的問題我們將在下一章介紹?！　。?）只有在運放處于深度負反饋狀態(tài)時才能成立。例如由于集成運放頻率特性的限制，當輸入信號的頻率升高后，運放的開環(huán)增益下降。若增益下降到不滿足深度負反饋條件時，上述近似方法將不成立。　?。?）只能定性估計放大器的輸入阻抗，無法估計輸出阻抗?！　?.2.2負反饋放大器的一般分析　　前面我們討論了深度負反饋放大器的估算，但是也指出了其不足。本節(jié)將討論負反饋放大器的一般分析?！　∥覀冊谇懊鎸ω摲答伔糯笃鬟M行理論分析的時候，曾經(jīng)有一個假定，就是認為反饋網(wǎng)絡(luò)是理想的，即反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣端只取信號，不取功率；反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端是理想電壓源或理想電流源；反饋網(wǎng)絡(luò)只有單向的信號傳遞功能?！　〉菍嶋H的反饋網(wǎng)絡(luò)往往是由無源器件組成的。由無源器件構(gòu)成的反饋網(wǎng)絡(luò)不僅在取樣端要損耗信號功率，其輸出也不是理想的信號源，而且是一個雙向網(wǎng)絡(luò)。我們?nèi)匀灰噪妷捍?lián)負反饋放大器為例，將圖5-20電路中的運放用簡化的等效電路代替，得到的電壓串聯(lián)負反饋放大器等效電路如圖5-22。

編輯推薦

　　《模擬電子學(xué)基礎(chǔ)(第2版)》可以作為高等學(xué)校電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)學(xué)生的教科書，也可以作為大學(xué)理科學(xué)生以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。

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