模拟集成电路原理与应用PDF电子书下载

第一章 通用MOS模拟集成电路 1

第一节 MOS模拟集成电路基础 1

一、MOS FET的工作特性 1

(一)伏安特性 1

(二)背栅控制特性及亚阈区导电特性 3

(三)MOS FET交流小信号等效模型 4

二、MOS模拟集成电路基本单元电路 4

(一)MOS FET电流源电路 5

(二)MOS单级放大电路 6

(三)MOS输出级电路 10

第二节 MOS集成运算放大器 11

一、NMOS集成运算放大器 11

(一)5G14573 CMOS运放 12

二、CMOS集成运算放大器 12

(二)5G7650 CMOS运放 14

三、MOS集成运算大器应用例 16

(一)5G7650高增益放大电路 17

(二)5G7650桥式放大电路 18

第三节 MOS集成电压比较器 18

一、自稳零MOS电压比较器工作原理 19

(一)NMOS自稳零电压比较器 19

(二)CMOS自稳零电压比较器 19

二、5G14574四电压比较器 20

(一)工作原理 20

(二)主要性能指标 20

三、MOS集成电压比较器的应用 21

(一)单窗孔比较电路 21

(一)NMOS开关电路 22

一、MOS FET的开关特性 22

(二)四窗孔比较电路 22

第四节 MOS集成模拟开关电路 22

(二)CMOS开关电路 24

二、模拟开关电路工作原理 25

(一)四双向模拟开关电路 25

(二)多路模拟开关电路 27

三、模拟开关电路的应用 29

(一)多通道模拟数据选择器 30

(二)程控增益放大器 30

(三)开关式带通滤波器 31

思考题与习题 32

(一)移相式正弦皮发生器 36

一、正弦波发生器 36

第一节 信号发生器 36

第二章 信号产生电路与变换电路 36

(二)文氏桥式正弦波发生器 37

(三)双T选频网络正弦波发生器 39

(四)正交信号发生器 40

二、方波发生器 41

三、三角波发生器 43

四、锯齿波发生器 45

五、单稳态及双稳态触发器 47

(一)单稳态触发器 47

(二)双稳态触发器 49

六、阶梯波发生器 49

(一)检波电路 51

第二节 波形变换电路 51

一、检波与绝对值电路 51

(二)绝对值电路 52

二、限幅电路 54

(一)串联限幅电路 54

(二)并联限幅电路 54

(三)双向限幅电路 55

(四)死区电路 57

三、函数发生器 59

(一)运放电路非线性闭环传输特性的产生 60

(二)二极管函数发生器 60

第三节 电压—电流变换电路 63

一、电流／电压变换电路 63

(一)负载不接地V／I变换电路 64

二、电压／电流变换电路 64

(二)负载接地V／I变换电路 65

第四节 电压—频率变换电路 65

一、运放VFC电路 66

(一)简单的VFC电路 66

(二)复位型VFC电路 67

(三)反馈型VFC电路 68

(四)恒流源复位型VFC电路 69

二、集成化VFC电路 71

(一)LM131系列 71

(二)AD650 75

一、采样—保持电路基本工作原理及性能 80

(一)S／H电路基本工作原理 80

第五节 采样—保持电路 80

(二)S／H电路性能指标 81

二、集成运放采样—保持电路 81

(一)反相型S／H电路 81

(二)同相型S／H电路 83

三、单片集成采样—保持电路 83

(一)HA-2420 83

(二)AD582 83

四、峰值检出电路 83

(一)同相峰值检出电路 84

(二)反相峰值检出电路 84

思考题与习题 84

一、双极型555定时器 89

(一)NE555工作原理 89

第一节 集成定时器555／556工作原理 89

第三章 集成定时电路 89

(二)NE555的主要参数及引脚功能 91

一、CMOS型556定时器 92

(一)ICM7556工作原理 92

(二)ICM7556的主要参数 93

第二节 集成定时器555／556的基本工作方式 93

一、单稳态工作方式 94

二、双稳态工作方式 95

三、无稳态工作方式 96

第三节 集成定时器555／556的应用 97

一、定时电路 97

(一)短时定时电路 97

二、波形发生器与调制器 98

(一)方波发生器 98

(二)长延时定时电路 98

(二)数控脉冲发生器 99

(三)三角波发生器 99

(四)锯齿波发生器 100

(五)脉冲调制器 100

三、变換电路 102

(一)电压／频率变换电路 102

(二)DC／DC变换电路 104

(三)非电量／频率变换电路 105

四、检测与控制电路 106

(一)微电机正反转控制电路 106

(二)温度控制电路 106

(三)自动复位触电保安电路 107

(一)触摸开关电路 108

(二)光电报警电路 108

(四)自动路灯控制电路 108

五、触摸开关电路与报警电路 108

(三)警笛电路 109

第四节 其它类型集成定时器 109

一、355定时器 109

(一)355定时器的组成及主要特点 109

(二)355定时器的典型应用 110

二、LM122系列定时器 110

(一)LM122系列定时器电路组成、引脚功能及主要参数 111

(一)LM122系列定时器电路工作原理 112

(三)LM122系列定时器的典型应用 114

(一)XR2240电路组成、引脚功能及主要参数 115

一、XR2240可编程定时器／计数器 115

第五节 集成定时器／计数器 115

(二)XR2240的典型应用 116

二、XR2242不可编程定时器／计数器 118

思考题与习题 118

第四章 模拟集成乘法器 120

第一节 模拟集成乘法器的基本概念与特性 120

一、模拟乘法器的工作象限 120

二、模拟乘法器的传输特性 121

(一)四象限输出特性 121

(二)平方律输出特性 121

三、模拟乘法器的线性与非线性性质 121

一、模拟乘法器工作原理 122

(一)二象限变跨导模拟乘法器 122

第二节 模拟乘法器工作原理及其运算误差和技术参数 122

(二)双平衡模拟乘法器 123

(三)线性化双平衡模拟乘法器 124

二、模拟乘法器的运算误差和技术参数 125

(一)模拟乘法器钓运算误差 126

(二)模拟乘法器的技术参数 127

第三节 双极型模拟集成乘法器 128

一、BG314型集成乘法器 128

(一)BG314型乘法器电路 128

(二)BG314型乘法器的技术参数 128

(三)BG314型乘法器外围元件设计计算 128

(四)BG314型乘法器的调整 131

二、AD532型及AD534型集成乘法器 132

(一)AD532型集成乘法器 132

(二)AD534型集成乘法器 133

一、NMOS集成乘法器 134

(一)NMOS集成乘法器原理 134

第四节 MOS型模拟集成乘法器 134

(二)线性化NMOS集成乘法器 135

二、CMOS集成乘法器 136

(一)CMOS线性化乘法器原理 136

(二)CMOS集成乘法器电路分析 137

第五节 模拟集成乘法器在运算电路中的应用 138

一、乘法与平方运算电路 138

二、除法与开方运算电路 139

三、均方根运算电路 142

四、函数发生电路 142

第六节 模拟集成乘法器在信号处理方面的应用 143

(一)调幅电路 144

一、调制电路 144

(二)调频电路 147

二、混频与倍频电路 148

(一)混频电路 148

(二)倍频电路 149

三、解调电路 150

(一)同步解调电路 150

(二)鉴相电路 152

(三)鉴频电路 155

四、自动增益控制电路 157

五、压控三角波与方波发生器 157

思考题与习题 159

(一)鉴相器 162

一、锁相环路的组成 162

第一节 锁相环路的工作原理与性能 162

第五章 集成锁相环路与集成频率合成器 162

(二)环路滤波器 163

(三)压控振荡器 163

二、锁相环路相位模型和基本方程 164

三、锁相环路的王作原理 165

四、锁相环路的基本特性和参数 166

(一)锁相环路的基本特性 166

(二)锁相环路的特性参数 166

第二节 集成锁相环路中常用单元电路 167

一、集成鉴相器 167

(一)数字式鉴频鉴相器 167

(二)门鉴相器 168

(一)RC积分滤波器 169

二、环路滤波器 169

(二)无源比例积分滤波器 170

(三)有源比例积分滤波器 170

三、集成压控振荡器 171

(一)积分—施密特触发压控多谐振荡器 171

(二)射极定时压控多谐振荡器 172

(三)变容二极管压控振荡器 173

(四)差动式晶体压控振荡器 174

(五)数守门压控振荡器 175

第三节 通用单片集成锁相环路 176

一、NE562 177

(一)电路工作原理 177

(二)NE562的使用与调整方法 180

二、NE564 182

(一)限幅放大器工作原理 183

(二)鉴相器PD工作原理 184

(三)压控振荡器VC0工作原理 184

(四)放大器和直流恢复电路工作原理 184

(五)施密特触发器工作原理 185

三、NE565 185

(一)鉴相器PD及直流放大器工作原理 185

(二)环路滤波器LF工作原理 186

(三)压控振荡器VCO工作原理 187

四、CD4046 187

第四节 集成锁相环路的应用 189

一、锁相调制电路 189

(一)FM调制电路 189

(二)FSK调制电路 190

二、锁相解调电路 191

(一)FM解调电路 191

(二)FSK解调电路 192

(三)AM同步解调电路 193

(四)DSB／SC同步解调电路 194

(五)PSK相干解调电路 195

(六)位同步信号提取电路 196

(七)电话双音频拨号解码电路 196

三、锁相倍频、分频与混频电路 197

(一)倍频器 197

(二)分频器 198

(三)混频器 198

四、锁相跟踪滤波器 198

一、频率合成器的主要性能指标 200

第五节 锁相环频率合成器的组成及原理 200

二、锁相环频率合成器的组成及原理 201

(一)单环销相频率合成器 201

(二)多环锁相频率合成器 204

(三)小数分频锁相频率合成器 205

第六节 单片集成锁相环频率合成器 206

一、MC145106电路原理及其应用 206

(一)电路原理 206

(二)典型应用 207

二、MC145146电路原理及其应用 208

(一)电路原理 208

(二)典型应用 210

(一)电路原理 211

三、MC145152电路原理及其应用 211

(二)典型应用 212

四、MC145156电路原理及其应用 213

(一)电路原理 213

(二)典型应用 214

思考题与习题 218

第六章 集成数—模与模—数转换器 220

第一节 D／A转换器基本原理及其特性 220

一、D／A转换器转换特性 220

二、D／A转换器基本工作原理 221

(一)加权电阻D／A转换器 221

(二)R—2只T型电阻D／A转换器 221

(三)R—2R倒T型电阻D／A转换器 222

(四)加权电流D／A转换器 223

(五)加权电容D／A转换器 223

(六)乘法D／A转换器 224

三、D／A转换器的转换误差及技术指标 225

(一)D／A转换器转换误差 225

(二)D／A转换器的技术指标 225

第二节 单片集成D／A转换器 226

一、双极型D／A转换器AD DAC-08 226

(一)主要特性 226

(二)工作原理 227

(三)基本使用方法 228

二、CMOS D／A转换器5G7520 228

(一)主要特性 229

(二)工作原理 229

(三)基本使用方法 230

(一)数控放大器 232

一、D／A转换器应用实例 232

第三节 D／A转换器的应用 232

(二)数控滤波器 233

(三)数控延时器 233

(四)数控信号发生器 234

(五)数控电压源 234

(六)数控电流源 235

二、D／A转换器与微处理器的接口方式 235

(一)直接与CPU相联 236

(二)利用外部数据寄存器与CPU相联 240

(三)利用专用I／O接口组件与CPU相联 241

三、D／A转换器的选用与调整 242

(一)D／A转换器的选用 242

(二)D／A转换器的调整 243

一、A／D转换器转换特性 244

第四节 A／D转换器基本原理及其特性 244

二、A／D转换器基本工作原理 246

(一)计数式A／D转换器 246

(二)逐次比较式A／D转换器 246

(三)并行比较式A／D转换器 247

(四)串并行比较式A／D转换器 248

(五)双积分V—T式A／D转换器 248

三、A／D转换器的转换误差及技术指标 249

(一)A／D转换器转换误差 249

(二)A／D转换器的技术指标 250

第五节 单片集成A／D转换器 251

一、AD574 251

(一)主要特性 251

(二)工作原理 252

(三)与CPU的接口电路 253

二、ADC0801 256

(一)主要特性 256

(二)工作原理 257

(三)与CPU的接口电路 258

三、5G14433 261

(一)主要特性 261

(二)工作原理 261

(三)典型应用 263

四、A／D转换器的选用与调整 267

(一)A／D转换器的选用 267

(二)A／D转换器的调整 268

二、SDM857系统原理及应用 269

一、数据采集系统 269

第六节 单片集成数据采集器 269

(一)SDM857系统的特性 270

(二)SDM857的组成及原理 270

(三)SDM857的应用 272

思考题与习题 273

第七章 集成稳压器 275

第一节 概述 275

一、集成稳压器的特点及其分类 275

(一)集成稳压器的特点 275

(二)集成稳压器的分类 275

二、集成稳压器的主要参数 276

(一)特性参数 276

(二)工作参数 277

三、集成稳压器中基本电路 278

(一)调整管 278

(二)基准电压电路 278

(三)比较放大电路 281

(四)恒流源电路 281

(五)启动电路 281

(六)保护电路 282

第二节 集成稳压器典型电路分析 283

一、多端可调稳压器W723 284

(一)电路原理 284

(二)极限参数 285

(三)基本应用 285

(一)电路原理 286

二、三端固定式正电压稳压器SW7800 286

(二)极限参数 287

(三)基本应用 288

三、三端固定式负电压稳压器SW7900 288

(一)电路原理 288

(二)极限参数 290

(三)基本应用 290

四、三端可调式正电压稳压器CW117 290

(一)电路原理 290

(二)极限参数 292

(三)基本应用 292

第三节 集成稳压器的应用 292

二、输出电压扩展稳压电源 293

(一)多端集成稳压器输出电压扩展 293

(一)电阻降压法 293

(二)有源器件降压法 293

一、输入电压扩展稳压电源 293

(二)三端集成稳压器输出电压扩展 294

三、输出电流扩展稳压电源 295

(一)多端集成稳压器输出电流扩展 295

(二)三端集成稳压器输出电流扩展 296

四、功能扩展稳压电源 297

(一)正、负输出稳压电源 297

(二)正、负跟踪稳压电源 298

(三)恒流电源 298

(四)受控稳压电源 299

(二)开关稳压电源的分类 300

二、开关稳压电源的组成与分类 300

(一)开关稳压电源的组成 300

第四节 开关稳压电源工作原理 300

一、开关稳压电源的特点 300

三、开关稳压电源的工作原理 302

(一)降压型输出电路 302

(二)升压型输出电路 304

(三)反极型输出电路 305

第五节 集成开关稳压器及其应用 306

一、CW1524系列 306

(一)电路组成及原理 306

(二)应用集成开关稳压器应注意的一般问题 308

(三)典型应用电路 309

二、L4960系列及W296 311

(一)电路组成及原理 312

(二)典型应用电路 313

(一)电路组成及原理 316

三、MC34063与μA78S40 316

(二)典型应用电路 317

思考题与习题 319

第八章 开关电容电路 322

第一节 开关电容电路的基本概念 322

一、开关电容电路的组成 322

(一)MOS电容 322

(二)MOS FET开关 322

(三)MOS运算放大器 322

(四)时钟信号 323

二、基本开关电容单元 323

(一)并联开关电容单元 323

(二)串联开关电容单元 325

(二)电荷守恒原理应用例 327

三、电荷守恒原理 327

(一)电荷守恒原理 327

第二节 开关电容电路的分析方法 328

一、开关电容电路输出信号一般表示法 329

二、开关电容电路的时域分析法 329

(一)一般方法 329

(二)Z变换方法 331

三、开关电容电路的频域分析法 331

(一)离散时间频域分析 331

(二)连续时间频域分析 333

第三节 基本开关电容电路 335

一、开关电容积分器 335

(一)SC反相积分器 335

(二)SC差动积分器 336

(二)延时3Tc／4的SC延时器 337

二、开关电容延时器 337

(一)延时Tc／2的SC延时器 337

三、开关电容放大器 338

四、开关电容振荡器 340

五、开关电容模拟乘法器 340

六、开关电容D／A与A／D转换器 343

(一)开关电容D／A转换器 343

(二)开关电容A／D转换器 344

七、开关电容滤波器 345

(一)一阶开关电容滤波器 345

(二)二阶开关电容滤波器 345

(三)单片集成开关电容滤波器 347

思考题与习题 349