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电子技术绪论 1

目录 1

第一部分 半导体器件及基本单元电路 4

第一章 PN结和半导体二极管 4

1.1半导体 4

1.1.1本征半导体及其电特性 4

1.1.2杂质半导体 5

1.2PN结 8

1.2.1开路PN结 8

1.2.2偏置PN结 9

1.3.1PN结方程 10

1.3.2PN结伏安特性曲线 10

1.3PN结的伏安特性 10

1.2.3短路PN结 10

1.4半导体二极管 11

1.4.1半导体二极管的结构种类及电气特性 11

1.4.2半导体二极管的主要参数 12

1.5二极管的电路模型（等效电路） 13

1.5.1理想二极管模型 13

1.5.2工程中的折线化模型 14

1.5.3低频小信号模型 15

1.6二极管的基本应用 16

1.6.1整流电路 16

7.8时序逻辑电路的设计 17

1.6.2限幅（钳位）电路 17

1.6.3构成逻辑门电路 18

1.7.1扩散电容CD 19

1.7.2传输电容CT 19

1.6.4二极管的其他应用 19

1.7结型二极管的开关时间 19

1.7.3二极管的开关时间 20

1.8几种特殊的二极管 21

1.8.1稳压管 21

1.8.2稳流管 22

1.8.3肖特基二极管 22

1.8.4发光二极管 23

1.8.5光敏二极管 23

2.1.2BJT的导电机理 24

第二章 双极型晶体管（BJT） 24

2.1BJT的结构及导电机理 24

2.1.1BJT的结构 24

2.2BJT的EM（Ebers-Mo11）模型 26

2.3双极型晶体三极管共射连接下的特性曲线和参数 27

2.3.1双极型晶体三极管共射连接下的特性曲线 27

2.3.2双极型晶体管的主要参数 30

2.4BJT的工作状态及电路模型 31

2.5BJT用作开关及开关时间 35

2.5.1BJT的开关运用 35

2.5.2BJT的开关时间 36

2.6BJT构成放大器 37

2.7.1混合π模型 38

2.7BJT的低频小信号模型 38

第三章 场效应管 42

3.1结型场效应管 42

3.1.1基本结构 42

3.1.2N沟道结型场效应管的导电机理 43

3.1.3结型场效应管的伏安特性 44

3.2绝缘栅场效应管 45

3.2.1增强型NMOS管的结构 45

3.2.2增强型NMOS管的工作机理 45

3.2.3NMOS管的伏安特性 46

3.2.4耗尽型NMOS管 47

3.3.1场效应管的直流偏置和静态工作点计算 49

3.2.5场效应管的主要参数 49

3.3场效应管的应用 49

3.3.2场效应管的开关运用 50

3.3.3场效应管接成基本放大电路 51

3.4场效应管的低频小信号模型 53

3.4.1低频小信号模型 53

3.5CMOS器件 54

3.5.1CMOS开关电路 55

3.5.2CMOS放大电路 56

5.1二进制系统和代码 60

第四章 集成电路中的半导体器件 60

第五章 二进制系统和逻辑代数 60

第二部分 数字电路和系统 60

5.1.1各种进制数之间的相互转换 61

5.1.2数的原码、反码和补码表示 63

5.1.3几种常用编码 64

5.2逻辑代数 66

5.2.1逻辑代数中的基本逻辑关系和运算 67

5.2.2复杂逻辑关系 68

5.2.3逻辑运算定律、常用公式及运算规则 70

5.2.4逻辑函数的表示方法及标准表达式 71

5.3逻辑函数的化简 74

5.3.1逻辑函数的代数法化简 75

5.3.2逻辑函数的卡诺图法化简 76

5.3.3具有约束的逻辑函数的化简 78

5.3.4奎恩－麦克路斯基法化简（Q-M法） 79

5.4正逻辑、负逻辑和混合逻辑 81

5.5MOS集成逻辑门电路 81

5.5.1NMOS集成逻辑门电路 81

5.6CMOS集成逻辑门电路 83

5.6.1CMOS其它集成逻辑门电路 85

5.7TTL集成逻辑门电路 89

5.7.1TTL集成反相器 89

5.7.2TTL集成门电路的改进电路 95

5.8集电极开路“与非”门和“三态”输出门 96

5.8.1集电极开路“与非”门 96

5.9射极耦合逻辑门（ECL）和集成注入逻辑门（IIL）电路 98

5.9.1射极耦合逻辑门电路 98

5.8.2三态输出逻辑门电路 98

5.9.2集成注入逻辑门电路 101

5.10不同类型门电路之间的连接 102

第六章 组合数字逻辑电路 105

6.1二进制数加法器 105

6.1.1半加器 105

6.1.2全加器 107

6.1.3多位二进制数加法电路 109

6.1.4二进制乘法器 111

6.2算术逻辑单元ALU 111

6.3数字比较器 114

6.3.1一位数字比较器 114

6.4奇偶校验器 116

6.5译码器 117

6.5.1二进制译码器 117

6.5.2二十进制译码器 120

6.6数据分配器和数据选择器 127

6.6.1数据分配器 127

6.6.2数据选择器 128

6.7编码器 132

6.7.1基本编码器及工作原理 132

6.7.2优先编码器 133

第七章 时序逻辑电路和系统 136

7.1基本触发器 136

7.2时钟控制基本触发器（同步式触发器） 138

7.2.1同步RS触发器 138

7.2.2同步D触发器 139

7.2.3同步T触发器 140

7.2.4同步JK触发器 140

7.2.5同步式触发器的动态特性、触发特点及存在问题 141

7.3边沿触发器 142

7.3.1正边沿触发的D功能触发器 142

7.3.2负边沿触发的JK功能触发器 145

7.4主从触发器 146

7.4.1CMOS主从触发器 146

7.4.2TTL主从触发器 147

7.5触发器功能的五种表示方法及相互转换 148

7.5.1触发器功能的五种表示方法 148

7.5.2触发器功能间的相互转换 149

7.6数码寄存器和移位寄存器 150

7.6.1数码寄存器 150

7.6.2移位寄存器 151

7.7计数器 157

7.7.1二进制计数器 159

7.7.2任意进制计数器 162

7.7.3中规模集成计数器 164

7.7.4任意进制计数器的实现 168

7.7.5移位寄存器型计数器 174

第八章 超大规模集成电子系统 180

8.1随机存取存储器RAM 180

8.1.1RAM的一般结构和读写原理 180

8.1.2RAM中的存储单元 181

8.1.3RAM容量的扩展 185

8.2可编程只读存储器PROM 186

8.2.1ROM基本结构及读出操作 186

8.2.2只读存储器ROM的种类 188

8.2.3ROM应用举例 191

8.3可编程逻辑阵列PLA 194

8.4可编程阵列逻辑PAL 196

8.5通用逻辑阵列GAL器件 202

8.6PLD器件的开发和设计实例 209

第三部分 放大电路和系统 212

第九章 低频基本放大级 212

9.1放大电路中静态工作点的稳定及偏置 212

9.1.1集成放大电路中的静态偏置 213

9.1.2分立元件静态偏置 215

9.2放大电路的指标分析 217

9.2.1共射（共源）放大电路的性能指标 217

9.2.2共集（共漏）放大电路的性能指标 218

9.2.3共基（共栅）放大电路的性能指标 220

9.3场效应管放大电路 222

9.4多级放大器 222

9.5差动放大器 229

9.5.1差动放大器的基本结构及工作原理 229

9.5.2射极耦合差动放大器 230

9.5.3恒流源供电差动放大器 237

9.5.4场效应管差动放大器 238

9.6.1集成运算放大器的典型结构及其特点 241

9.6运算放大器 241

9.6.2运算放大器的输入级 242

9.6.3运放的中间级分析 246

9.6.4运放的输出级分析 247

9.6.5实际集成运放电路举例 249

9.6.6集成运放的主要技术参数 251

9.6.7集成运放组成的基本放大器 253

第十章 放大器的频率响应 256

10.1放大器频率特性的一般说明 256

10.2.1BJT电流放大系数β的频率特性 259

10.2共射阻容耦合放大器的频率特性 259

10.2.2BJT共射放大电路的高频响应 261

10.2.3单管共射放大器的低频段响应 263

10.2.4共射单管放大器总的频率响应 266

10.3多级放大器的频率响应 267

10.4单级共基放大电路的高频特性 269

10.5集成运算放大器的频率特性 270

11.1反馈的概念 272

第十一章 反馈放大器 272

11.2反馈放大器的方框图表示及增益函数 276

11.3负反馈放大器的特性 277

11.4负反馈放大器技术指标的具体计算 284

第十二章 负反馈放大器的稳定性 296

12.1放大器产生自激振荡的原因及条件 296

12.2负反馈放大器的稳定判据和稳定裕度 298

12.3消除自激振荡的常用方法 300

第四部分 信号产生及处理 308

第十三章 正弦波和脉冲波发生器 308

13.1正弦波振荡器 308

13.2RC桥式正弦波振荡器 309

13.3RC移相式正弦振荡器 310

13.4RC双T网络正弦振荡器 312

13.5LC正弦波振荡器 313

13.6变压器反馈式LC正弦振荡器 315

13.7三点式LC正弦振荡器 315

13.8正弦振荡电路中的稳幅和稳频问题 316

13.9石英晶体正弦振荡器 317

13.10数字式正弦振荡器 319

13.11模拟比较器 319

13.12方波和三角波发生器 322

13.13压控振荡器（VCO或V/F） 325

13.14三角波、方波、正弦波发生器 327

13.15门电路实现的多谐振荡器 329

13.16单稳态触发器 334

13.17.1CC7555集成定时器 340

13.17集成定时器构成的脉冲电路 340

13.17.2集成定时器应用 341

第十四章 信号变换和处理 347

14.1数字信号／模拟信号转换 347

14.1.1D/A转换的基本思路及电路类型 347

14.1.2权电阻网络D/A转换器 348

14.1.3T型电阻网络D/A转换器 349

14.1.4输出模拟电压为双极性的D/A转换器 353

14.1.5D/A转换器的转换精度和转换时间 355

14.1.6实际D/A转换器举例 356

14.2模拟信号／数字信号转换 358

14.2.1A/D转换的基本思路及过程 358

14.2.2A/D转换器 360

14.2.3A/D转换器的转换精度和转换时间 368

14.2.4实际A/D转换器举例 368

14.3有源滤波器 370

14.3.1一阶有源滤波器 370

14.3.2二阶有源低通滤波器（LPF） 372

14.3.3二阶有源高通滤波器（HPF） 375

14.3.4带通有源滤波器（BPF） 377

14.3.5带阻有源滤波器（BEF） 380

14.3.6开关电容滤波器（SCF） 383

14.4调制与解调器 386

14.4.1调制与解调的基本概念 386

14.4.2调制方式 387

14.4.3模拟幅度调制及解调 387

14.4.4脉冲幅度调制与解调 390

14.4.6脉冲解调器 391

14.4.5脉冲宽度调制 391

14.5模拟乘法器 392

14.5.1精密对数和指数放大器 393

14.5.2乘法和除法运算 394

14.5.3模拟乘法器 395

14.5.4模拟乘法器的应用 397

14.5.5数据放大器和程控放大器 398

14.6.1锁相环的基本电路 401

14.6集成锁相环 401

14.6.2锁相环的工作原理 403

14.6.3锁相环应用举例 403

第五部分 功率电子学 405

第十五章 功率放大器 405

15.1功率放大器 405

15.1.1功率放大器的基本类型 405

15.2集成运放的扩流和扩压 409

15.3集成功率放大器 410

15.4其它功率放大器 412

第十六章 直流电源 415

16.1整流电路的主要技术指标 415

16.1.1半波整流电路的技术指标 415

16.1.2单相全波整流电路的技术指标 416

16.1.3倍压整流 418

16.1.4精密整流电路 418

16.2滤波电路 419

16.3直流稳压电源 421

16.4线性稳压电源 422

16.4.1串联型线性稳压电源 422

16.4.2三端集成直流稳压电源 422

16.5开关式稳压电源 426

16.5.1开关稳压电源的基本类型 426

16.5.2开关稳压电源的控制电路 429

教材习题 435

主要参考文献 502