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第一章 半导体器件基础 1

1.1 半导体的基础知识 1

1.1.1 本征半导体 1

1.1.2 杂质半导体 3

1.1.3 PN结及其单向导电性 4

1.1.4 PN结的击穿特性 7

1.1.5 PN结的电容效应 8

1.2 半导体二极管 9

1.2.1 半导体二极管的特性曲线 9

1.2.2 二极管的主要参数 10

1.2.3 半导体二极管的模型 11

1.2.4 稳压二极管 14

1.3.1 BJT的结构 15

1.3 半导体三极管 15

1.3.2 BJT的内部工作原理 16

1.3.3 BJT的特性曲线 19

1.3.4 BJT的主要参数 22

1.4 BJT模型 25

1.4.1 埃伯斯-摩尔(Ebers-Moll)模型 25

1.4.2 共射低频h参数模型 27

1.5 场效应管 29

1.5.1 绝缘栅型场效应管 29

1.5.2 结型场效应管 34

1.5.3 FET的主要参数 37

1.5.4 FET的特点及使用注意事项 38

1.5.5 FET模型 39

本章小结 40

习题 41

第二章 基本放大电路 45

2.1 放大电路的一般表示方法及其性能指标 45

2.1.1 放大电路的一般表示方法 45

2.1.2 放大电路的性能指标 47

2.2 单管共射放大电路的工作原理 50

2.2.1 单管共射放大电路的结构及各元件的作用 50

2.2.2 单管放大电路的工作原理 52

2.2.3 放大电路中常用物理量的表示方法 54

2.3 放大电路的图解分析法 54

2.3.1 放大电路的静态分析 54

2.3.2 放大电路的动态分析 56

2.4 放大电路的模型分析法 58

2.4.1 BJT的直流模型和放大电路的静态分析 58

2.4.2 BJT的交流小信号模型及放大电路的交流小信号等效电路 59

2.4.3 电路的动态分析 60

2.4.4 静态工作点的稳定 62

2.5 共集和共基放大电路及BJT电流源电路 64

2.5.1 共集电极放大电路 65

2.5.2 共基极放大电路 68

2.5.3 BJT电流源电路 70

2.6 场效应管放大电路 71

2.6.1 场效应管放大电路的静态偏置 71

2.6.2 场效应管的交流小信号模型 73

2.6.3 场效应管放大电路 74

2.7 多级放大电路 77

2.7.1 多级放大电路的耦合方式 78

2.7.2 多级放大电路的分析方法 79

2.8 BJT放大电路的频率响应 81

2.8.1 无源RC网络的频率响应 82

2.8.2 BJT的混合π模型 87

2.8.3 电容耦合共射放大电路的频率响应 91

本章小结 99

习题 100

第三章 集成运算放大器 106

3.1 差动放大电路 106

3.1.1 集成电路的工艺特点 106

3.1.2 直流放大器的零点漂移问题 107

3.1.3 差动放大电路的工作原理 107

3.1.4 差动放大电路的输入输出方式 111

3.1.5 差动放大电路的改进 113

3.2.1 电流源电路 114

3.2 集成运算放大器中的单元电路 114

3.2.2 差动输入级 117

3.2.3 输出级 119

3.3 集成运放简介 120

3.3.1 集成运放的总体结构 120

3.3.2 BJT集成运放F007 121

3.3.3 BiCMOS集成运放F3130 123

3.4 集成运算放大器的主要参数 124

3.4.1 输入失调参数 124

3.4.2 差模特性参数 125

3.4.3 共模特性参数 126

3.4.4 动态参数 126

3.4.5 电源特性参数 126

3.5 特殊集成运算放大器 127

3.6.1 集成运算放大器的电压传输特性 131

3.6 集成运算放大器的模型 131

3.6.2 想运放模型 132

3.6.3 实际集成运放的模型 133

3.7 电流模电路与电流型运放 134

3.7.1 跨导线性(Translinear TL)的基本概念 134

3.7.2 跨导线性(TL)回路原理 134

3.7.3 电流放大器及电流模电路 136

3.7.4 电流型集成运放 137

本章小结 139

习题 139

第四章 反馈放大电路 143

4.1 反馈的基本概念 143

4.1.1 反馈的概念 143

4.1.2 负反馈放大器的方框图 144

4.1.3 负反馈放大器的类型及判别 145

4.2 负反馈放大器的四种类型 147

4.2.1 电压串联负反馈 147

4.2.2 电压并联负反馈 148

4.2.3 电流并联负反馈 149

4.2.4 电流串联负反馈 151

4.3 负反馈对放大器性能的影响 152

4.3.1 提高放大倍数的稳定性 152

4.3.2 改善放大器的非线性失真 152

4.3.3 扩展放大器的通频带 153

4.3.4 负反馈对输入电阻和输出电阻的影响 154

4.4 负反馈放大器的计算 155

4.4.1 估算的依据 156

4.4.2 深负反馈放大电路的近似估算 156

4.5.1 产生自激振荡的原因及条件 163

4.5 负反馈放大器的自激振荡及消除方法 163

4.5.2 稳定判据及稳定裕度 165

4.5.3 放大器的稳定性分析 165

4.5.3 自激振荡的消除方法 167

本章小结 170

习题 170

第五章 信号的运算与处理电路 177

5.1 比例电路 177

5.1.1 集成运放的两个工作区域 177

5.1.2 反相比例电路 178

5.1.3 同相比例电路 179

5.1.4 实际运放比例电路的误差 180

5.2.1 加法运算电路 184

5.2 基本运算电路 184

5.2.2 减法运算电路 185

5.2.3 积分和微分运算电路 187

5.3 对数和反对数运算电路 191

5.3.1 对数运算电路 191

5.3.2 反对数运算电路 192

5.3.3 对数反对数型模拟乘法器 192

5.4 集成模拟乘法器 193

5.4.1 变跨导模拟乘法器 193

5.4.2 双平衡模拟乘法器 195

5.4.3 模拟乘法器的应用 196

5.5 有源滤波器 198

5.5.1 低通有源滤波器 200

5.5.2 高通有源滤波器 203

5.5.3 有源带通滤波器 204

5.5.4 有源带阻滤波器 206

5.6 开关电容滤波器 207

5.6.1 开关电容等效电阻 208

5.6.2 开关电容积分器 209

5.6.3 开关电容滤波器 209

本章小结 210

习题 211

第六章 波形的产生与变换电路 219

6.1 正弦波振荡器的基本原理 219

6.1.1 产生正弦波自激振荡的条件 219

6.1.2 一般正弦波振荡器的工作原理 221

6.1.3 正弦波振荡电路的分析步骤 221

6.2 RC振荡电路 222

6.2.1 RC串并联网络的选频特性 222

6.2.2 RC桥式振荡电路的工作原理 224

6.2.3 RC移相式振荡电路 226

6.3 LC振荡电路 227

6.3.1 LC并联谐振回路的选频特性 227

6.3.2 变压器反馈式LC振荡电路 229

6.3.3 三点式LC振荡电路 230

6.4 石英晶体振荡电路 233

6.4.1 石英晶体 234

6.4.2 石英晶体振荡电路 236

6.5 比较器 237

6.5.1 单门限比较器 237

6.5.2 迟滞比较器 238

6.6 方波发生器 239

6.7 三角波及锯齿波信号发生器 241

本章小结 243

习题 244

第七章 功率电子电路 250

7.1 概述 250

7.1.1 功率放大器的特点 250

7.1.2 甲类功率放大器的静态功耗 251

7.1.3 甲类功率放大器的动态功耗 251

7.1.4 甲类功率放大器的效率 252

7.1.5 BJT的工作状态 253

7.2 乙类功率放大器 253

7.2.1 乙类功率放大器的工作原理 254

7.2.2 乙类功率放大器的功率计算 254

7.2.3 乙类功率放大器的最大管耗 255

7.3 甲乙类功率放大器 255

7.3.1 甲乙类功率放大器 256

7.3.2 带前置放大级的功率放大器 256

7.3.3 BTL电路 259

7.4 集成功率放大器 260

7.5 VMOS管功率放大器 261

本章小结 263

习题 264

第八章 直流稳压电源 269

8.1 整流与滤波电路 269

8.1.1 单相桥式整流电路 269

8.1.2 电容滤波电路 271

8.1.3 其他滤波电路 273

8.2 串联式稳压电路 274

8.2.1 串联式稳压电路的总体结构 274

8.2.2 稳压电路的性能指标 275

8.2.3 基准电压电路 275

8.3.1 三端固定式集成稳压器 277

8.3 集成串联式稳压电路 277

8.3.2 三端固定式稳压器的使用 280

8.3.3 三端可调式稳压器 281

8.4 集成开关式稳压电路 283

本章小结 285

习题 285

第九章 在线可编程模拟电路 290

9.1 在系统可编程模拟电路的结构 290

9.1.1 在系统可编程模拟电路概述 290

9.1.2 ispPAC10的结构 291

9.1.3 isPPAC20的结构 292

9.1.4 ispPAC80 294

9.2 PAC块的工作原理 294

9.2.2 PAC块的工作原理 295

9.2.1 PAC块的内部结构 295

9.3 PAC的接口电路 297

9.3.1 接口电路 297

9.3.2 输出接口电路 298

9.3.3 VREFout缓冲电路 298

9.4 ispPAC的增益调整方法 298

9.4.1 通用增益设置 299

9.4.2 分数增益的设置法 301

9.5 ispPAC应用举例 302

9.5.1 ispPAC温度监控电路 302

9.5.2 ispPAC器件的滤波器设计 303

本章小结 305

习题 305

参考文献 306