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第1章 半导体器件基础 1

1.1 半导体基础知识 1

1.1.1 本征半导体 1

1.1.2 杂质半导体 4

1.1.3 半导体的导电机制 6

1.2 PN 结 8

1.2.1 平衡状态下的 PN 结 9

1.2.2 PN 结的伏安特性 13

1.2.3 扩散电容 14

1.2.4 反向击穿与稳压二极管 15

1.2.5 PN 结的其他应用 17

1.2.6 肖特基结和欧姆接触 21

1.2.7 PN 结伏安特性方程的推导 23

1.3 二极管应用基础 26

1.3.1 二极管伏安特性及其模型 26

1.3.2 二极管大信号应用举例 28

1.3.3 二极管小信号应用举例 31

1.4 双极型晶体管原理 32

1.4.1 双极型晶体管工作原理和 Ebers-Moll 模型 33

1.4.2 四个工作区及伏安特性曲线 35

1.4.3 对 Ebers-Moll 模型的修正 41

1.4.4 Ebers-Moll 模型(晶体管伏安特性的解析方程)推导 44

1.5 晶体管应用基础 48

1.5.1 开关应用 48

1.5.2 晶体管用于线性放大原理 49

1.5.3 晶体管静态工作点设置 52

1.5.4 小信号等效电路 54

1.6 场效应晶体管 62

1.6.1 场效应管的基本原理 62

1.6.2 增强型 N 沟道 MOSFET 63

1.6.3 其他三种 MOSFET 71

1.6.4 结型场效应晶体管 73

1.6.5 场效应晶体管的应用 75

1.6.6 功率 MOSFET、电可擦写只读存储器 84

习题 87

第2章 放大器基础 97

2.1 放大器基本概念及主要性能指标 97

2.1.1 放大器主要性能指标 97

2.1.2 放大器的四种类型 107

2.2 分立元件晶体管放大器 108

2.2.1 BJT 三种组态基本放大器 108

2.2.2 FET 三种组态基本放大器 116

2.2.3 晶体管基本放大器的缺点及改进措施 120

2.3 分立元件差分放大器 121

2.3.1 电路结构 121

2.3.2 理想情况下差分放大器特性 126

2.3.3 非理想情况下差分放大器特性 129

2.3.4 FET 差分放大器 135

2.4 放大器频率响应 136

2.4.1 频率响应及其表示方法 137

2.4.2 基本组态放大器频率响应 143

2.4.3 组合态放大器的频率响应 152

2.5 放大器中的反馈 154

2.5.1 反馈放大器基本概念 154

2.5.2 负反馈降低灵敏度 157

2.5.3 负反馈改善失真 159

2.5.4 四种负反馈 163

2.5.5 负反馈对放大器其他性能的影响 165

习题 173

第3章 集成运算放大器基础 182

3.1 双极型晶体管集成运放 182

3.1.1 集成运算放大器基本结构 182

3.1.2 电流镜和电平移动电路 183

3.1.3 典型集成运放μA-741电路分析 188

3.1.4 集成电路中的晶体管知识 196

3.2 CMOS 和 BiFET 集成运放 198

3.2.1 MOS 电流镜 198

3.2.2 CMOS 差分增益级 200

3.2.3 恒压源 201

3.2.4 CMOS 反相器 202

3.2.5 输出级 203

3.2.6 CMOS 集成运放的实例 205

3.2.7 BiFET 集成运放 206

3.3 运放的频率特性及大信号运用 207

3.3.1 放大器的稳定性及其指标 207

3.3.2 频率补偿 209

3.3.3 大信号运用 213

3.4 专用运放 218

3.4.1 测量放大器 218

3.4.2 互导放大器 223

3.4.3 缓冲放大器(电压跟随器) 225

3.4.4 电压比较器 228

3.4.5 电源限放大器 231

3.5 宽带高速放大器 235

3.5.1 电压反馈运放 236

3.5.2 输入级发射极串联电阻降低互导 237

3.5.3 场效应管输入级结构 237

3.5.4 折叠式级联结构输入级 238

3.5.5 甲乙类(AB 类)推挽输入级高速放大器 239

3.5.6 电流反馈运放 241

3.6 电流模电路 246

3.6.1 引言 246

3.6.2 跨导线性原理 247

3.6.3 电流模电路实例分析 249

3.6.4 电流模电路举例 250

3.7 模拟集成电路常识 255

3.7.1 工艺线宽和特征尺寸 255

3.7.2 半导体材料及模拟集成电路工艺发展现状 256

3.7.3 环境温度、电源电压等对运放性能的影响 258

习题 260

第4章 集成运算放大器应用 265

引言 265

4.1 通用集成运放的模型和特性参数 267

4.1.1 运算放大器的电路符号 267

4.1.2 主要特性参数 267

4.1.3 运算放大器的模型 272

4.2 信号运算电路 275

4.2.1 运算放大器的三种基本输入形式 275

4.2.2 基本运算电路 278

4.2.3 实际集成运算放大器的运算特性 287

4.3 特殊用途运算放大器 293

4.3.1 测量放大器 294

4.3.2 程控增益放大器 297

4.3.3 采样/保持器 300

4.4 集成运算放大器的应用 307

4.4.1 有源滤波器 307

4.4.2 精密二极管电路 319

4.4.3 电压-电流变换器 322

4.5 比较器 324

4.5.1 比较器的基本原理 324

4.5.2 单片集成电压比较器 331

4.5.3 比较器的应用 334

4.6 正确使用集成运算放大器 344

4.6.1 集成运放的型号选择 345

4.6.2 正确使用性能参数 346

4.6.3 为输入偏置电路提供直流通路 349

4.6.4 合理选择外部电路元件 350

4.6.5 供电电源的去耦问题 352

习题 352

参考文献 363