模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　我的面前擺放著十多本封面五顏六色的電工電子學系列課程教材，它們是中南大學信息科學與工程學院電子科學與技術(shù)系電工電子學系列課程教學團隊多年辛勤勞動和教學實踐的結(jié)晶。　　電流所經(jīng)過的路徑叫電路。大學生學習電工電子電路課程的意義猶如行人、游人、司機學習行路知識和人們探求人生之路的真諦一樣重要。無論是“電路”、“前進道路”還是“人生道路”，都有一個“路”字。俗話說，“路是人走出來的”。人生之路是探索出來的，行路見識是體驗出來的，電路知識是學習得來的。研究發(fā)現(xiàn)，人類社會的許多自然現(xiàn)象、科技和人文問題都可用電路的方法來模擬，人類自身的許多活動和智能行為也可用電路的方法通過硬件與軟件來模仿。因此，電工電子學系列課程作為技術(shù)基礎(chǔ)課程對高校人才培養(yǎng)所起的重要作用是不言而喻的。電工電子學的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能正通過教學活動和人的智能活動向各個學科領(lǐng)域擴展和滲透，發(fā)揮著越來越大的作用。通過本系列課程學習，學生能夠獲得關(guān)于電工電子學的基本理論、基本知識和基本技能，為后續(xù)專業(yè)課程的學習和畢業(yè)后參加工作打下基礎(chǔ)?！　‖F(xiàn)由中南大學出版社出版的這套電工電子學系列教材，是根據(jù)電工電子學系列課程教學體系而編寫的，其教學目標在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，滿足不同專業(yè)學生的培養(yǎng)要求和個性化人才培養(yǎng)的需求。該系列教材分為3大類別：第1為基礎(chǔ)知識類，第2為擴展知識類，第3為實踐技能類。其中，基礎(chǔ)知識教材又分為電類、機電類、非電類、文理類4個層次共9個模塊；擴展知識類教材主要是電工電子學新知識的擴展與延伸，共有10個模塊；實踐技能類教材分為實驗、實習和課程設(shè)計3個模塊。

內(nèi)容概要

　　半導體器件，基本放大電路，放大電路的頻率響應，功率放大電路，模擬集成電路基礎(chǔ)，放大電路中的反饋，信號運算與處理電路，波形發(fā)生與信號轉(zhuǎn)換電路，直流電源等。

書籍目錄

第1章 半導體器件1.1 半導體材料及PN結(jié)1.1.1 本征半導體1.1.2 雜質(zhì)半導體1.1.3 PN結(jié)1.2 半導體二極管1.2.1 二極管的結(jié)構(gòu)類型1.2.2 二極管的伏安特性1.2.3 二極管的常用電路模型1.2.4 二極管的主要參數(shù)1.2.5 穩(wěn)壓二極管1.2.6 二極管的應用舉例1.3 雙極型晶體三極管1.3.1 BJT的結(jié)構(gòu)及類型1.3.2 三極管的電流放大作用1.3.3 BJT的特性曲線1.3.4 三極管的主要參數(shù)1.3.5 溫度對BJT特性及其參數(shù)的影響1.4 場效應管1.4.1 絕緣柵型場效應管1.4.2 場效應管的主要參數(shù)1.5 自學材料1.5.1 特殊二極管1.5.2 結(jié)型場效應管1.5.3 特殊三極管本章小結(jié)習題第2章 基本放大電路2.1 概述2.1.1 基本放大電路的分類2.1.2 基本放大電路的組成2.1.3 放大電路的主要技術(shù)指標2.1.4 三極管的電路模型2.1.5 放大電路中的直流通路和交流通路2.2 基本放大電路的分析2.2.1 圖解法2.2.2 放大電路的等效電路法分析2.3 放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定2.3.1 溫度對靜態(tài)工作點的影響2.3.2 穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施2.4 共集放大電路和共基放大電路2.4.1 共集電極基本放大電路2.4.2 共基極基本放大電路2.4.3 3種基本組態(tài)放大電路的比較2.5 場效應管放大電路2.5.1 場效應管的直流偏置電路及靜態(tài)分析2.5.2 3種接法FET放大電路的動態(tài)分析2.6 多級放大電路2.6.1 多級放大電路的耦合方式及其電路組成2.6.2 多級放大電路的分析2.7 自學材料——其他耦合放大電路2.7.1 變壓器耦合放大電路2.7.2 光耦合放大電路本章小結(jié)習題第3章 放大電路的頻率響應3.1 概述3.2 RC電路的頻率響應3.2.1 RC低通電路的頻率響應3.2.2 RC高通電路的頻率響應3.3 晶體管的高頻等效模型3.3.1 晶體管混合π模型的建立3.3.2 簡化的混合π模型3.3.3 混合π模型的主要參數(shù)3.4 共射極放大電路的頻率響應3.5 放大電路頻率響應的改善與增益帶寬積3.6 自學材料——多級放大電路的頻率響應本章小結(jié)習題第4章 功率放大電路4.1 概述4.1.1 功率放大電路的特點及主要性能指標4.1.2 功率放大電路的分類4.2 互補對稱功率放大電路4.2.1 互補對稱功率放大器的引出4.2.2 OCL電路的組成與工作原理4.2.3 OCL電路的輸出功率與效率4.2.4 OCL電路中晶體管的選擇4.3 改進型OCL電路4.3.1 甲乙類互補對稱功率放大電路4.3.2 準互補對稱功率放大電路4.3.3 輸出電流的保護4.4 自學材料4.4.1 其他類型互補對稱功率放大電路4.4.2 集成功率放大電路本章小結(jié)習題第5章 模擬集成電路基礎(chǔ)5.1 概述5.1.1 集成電路中的元器件特點5.1.2 集成電路結(jié)構(gòu)形式上的特點5.2 晶體管電流源電路及有源負載放大電路5.2.1 電流源電路5.2.2 有源負載共射放大電路5.3 差動放大電路5.3.1 工作原理5.3.2 基本性能分析5.3.3 差動放大電路的4種接法5.3.4 差動放大電路的改進5.4 集成運算放大電路5.4.1 集成運放電路的組成及各部分的作用5.4.2 F007通用集成運放電路簡介5.4.3 集成運放的主要性能指標5.4.4 集成運放電路的低頻等效電路5.4.5 集成運放的電壓傳輸特性5.5 自學材料5.5.1 其他幾種集成運算放大器簡介5.5.2 集成運放使用注意事項5.5.3 輸出電壓與輸出電流的擴展本章小結(jié)習題第6章 放大電路的反饋6.1 概述6.1.1 反饋的基本概念6.1.2 反饋的判斷6.2 負反饋放大電路的方框圖6.2.1 負反饋放大電路的方框圖及一般表達式6.2.2 4種組態(tài)的方框圖6.3 深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的估算6.3.1 深度負反饋的實質(zhì)6.3.2 放大倍數(shù)的分析6.4 負反饋對放大電路的影響6.4.1 提高閉環(huán)放大倍數(shù)的的穩(wěn)定性6.4.2 改善輸入電阻和輸出電阻6.4.3 展寬通頻帶6.4.4 減小非線性失真6.4.5 負反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響6.4.6 放大電路中引入負反饋的一般原則6.5 自學材料6.5.1 負反饋放大電路的穩(wěn)定性6.5.2 電流反饋型運算放大電路本章小結(jié)習題第7章 信號的運算與處理電路7.1 概述7.2 基本運算電路7.2.1 比例運算電路7.2.2 加減運算電路7.2.3 積分運算電路與微分運算電路7.2.4 對數(shù)運算電路和指數(shù)運算電路7.3 模擬乘法器及其應用7.3.1 模擬乘法器簡介7.3.2 模擬乘法器的工作原理7.3.3 模擬乘法器的應用7.4 有源濾波電路7.4.1 濾波電路的基礎(chǔ)知識7.4.2 低通濾波器7.4.3 高通濾波器7.4.4 帶通濾波器7.4.5 帶阻濾波器7.5 自學材料7.5.1 預處理放大器7.5.2 開關(guān)電容濾波器7.5.3 其他形式濾波電路本章小結(jié)習題第8章 波形發(fā)生與信號轉(zhuǎn)換電路8.1 概述8.2 正弦波振蕩電路8.2.1 正弦波振蕩的條件8.2.2 RC正弦波振蕩電路8.2.3 LC正弦波振蕩電路8.2.4 石英晶體正弦波振蕩電路8.3 電壓比較器8.3.1 簡單比較器8.3.2 滯回比較器8.3.3 窗口比較器8.4 非正弦波發(fā)生電路8.4.1 矩形波發(fā)生電路8.4.2 三角波發(fā)生電路8.4.3 鋸齒波發(fā)生電路8.5 利用集成運放實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換8.5.1 電壓一電流轉(zhuǎn)換電路8.5.2 電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路8.5.3 精密整流電路8.6 自學材料8.6.1 單片集成函數(shù)發(fā)生器8.6.2 集成鎖相環(huán)及其應用8.6.3 集成電壓比較器本章小結(jié)習題第9章 直流電源9.1 概述9.2 單相整流電路9.2.1 單相半波整流電路9.2.2 單相橋式全波整流電路9.3 濾波電路9.3.1 電容濾波電路9.3.2 其他形式的濾波電路9.4 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路9.4.1 穩(wěn)壓電路的組成與工作原理9.4.2 穩(wěn)壓電路的性能指標與參數(shù)選擇9.5 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路9.5.1 穩(wěn)壓電路的組成與工作原理9.5.2 集成三端穩(wěn)壓器的應用9.6 自學材料9.6.1 倍壓整流9.6.2 開關(guān)型穩(wěn)壓電路9.6.3 穩(wěn)壓電路的保護本章小結(jié)習題附錄在系統(tǒng)可偏程模擬器件參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1.2 雜質(zhì)半導體　　通過擴散工藝，摻人某些特殊的微量元素后的半導體稱為雜質(zhì)半導體。在純凈的半導體中摻人三價元素可以構(gòu)成P型（空穴型）半導體，摻入五價元素可以構(gòu)成N型（電子型）半導體?？刂茡饺氲奈⒘吭氐臐舛染涂梢钥刂齐s質(zhì)半導體的導電性能?！　?.P型半導體　　在半導體晶體（如硅）中，摻入微量的三價元素（如硼、鎵或銦）就構(gòu)成了P（Positive）型半導體。由于雜質(zhì)原子最外層有3個價電子，它們會取代晶格中硅原子的位置而與周圍的硅原子形成共價鍵結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)原子因缺少一個價電子而同時產(chǎn)生一個空位。在常溫下，當共價鍵中硅原子的價電子由于熱運動而填補此空位時，雜質(zhì)原子因為獲得了一個電子而成為負離子，同時硅原子的共價鍵因為缺了一個價電子而產(chǎn)生了一個空穴。雜質(zhì)負離子處于晶格的位置上而不能自由移動，如圖1.4所示。在P型半導體中，空穴來自兩個方面：一部分由本征激發(fā)產(chǎn)生，其數(shù)量極少；另一部分與雜質(zhì)負離子同時產(chǎn)生，其數(shù)量取決于雜質(zhì)濃度，且與負離子數(shù)量相等。所以，在P型（亦稱為空穴型）半導體中，空穴數(shù)量等于負離子數(shù)加自由電子數(shù)，空穴成為多數(shù)載流子（簡稱多子），而自由電子成為少數(shù)載流子（簡稱少子）。雜質(zhì)原子因為其中的空位吸收電子，而稱為受主雜質(zhì)。　　2.N型半導體　　同樣道理，在半導體晶體（如硅）中，摻入微量的五價元素（如磷、砷或銻）就構(gòu)成了N（Negative）型半導體。由于雜質(zhì)原子最外層有5個價電子，當它們?nèi)〈Ц裰泄柙拥奈恢枚c周圍的硅原子形成共價鍵時，還會多出一個不受共價鍵束縛的電子，在常溫下，由于熱激發(fā)就可以使它們成為自由電子。雜質(zhì)原子由于處于晶格的位置上，且釋放了一個電子而成為不能移動的正離子，如圖1.5所示。在N型半導體中，電子來自兩個方面：一部分由本征激發(fā)產(chǎn)生（數(shù)量極少）；另一部分與雜質(zhì)正離子同時產(chǎn)生（數(shù)量取決于雜質(zhì)濃度，且與正離子數(shù)量相等）。所以在N型（亦稱為電子型）半導體中，自由電子的數(shù)量等于正離子數(shù)加空穴數(shù)，自由電子成為多數(shù)載流子（簡稱多子），而空穴成為少數(shù)載流子（簡稱少子）。雜質(zhì)原子可以提供電子，故稱為施主雜質(zhì)。

編輯推薦

　　《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（電類）（第2版）》適用于作為高等院校電氣電子信息類各專業(yè)的教材用書，也可以供相關(guān)專業(yè)選用和社會讀者閱讀。

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