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第1篇　电路基础 2

第1章 电路元件与电源 2

1.1　实际电路与电路模型 2

1.2 电路中的无源二端元件 3

1.2.1 电阻器 3

1.2.2 电容器 4

1.2.3 电感器 6

思考题 6

1.3 电流、电压的正方向 6

思考题 8

1.4　电源和信号源 8

1.4.1 电源 8

1.4.2　受控电源 9

思考题 10

1.5　元件的电压、电流和功率 10

思考题 11

1.6　信号的时域和频域特性 12

1.6.1　正弦信号的产生 12

1.6.2　非正弦信号的合成与频谱图 13

1.7　导体、绝缘体和半导体 14

本章小结 14

习题 15

第2章 电路的基本定律 17

2.1　无源元件电路的等效变换 17

2.1.1 电阻器的串联 17

2.1.2　电阻器的并联 17

2.1.3　电容器的串联与并联 18

2.1.4　电感器的串联与并联 19

思考题 19

2.2　独立电源电路的等效变换 19

2.2.1 电压源电路的串联 19

2.2.2　电流源电路的并联 20

2.2.3　实际电源电路的输出 21

2.2.4　两种实际电源电路之间的等效转换 21

2.2.5 电压源源电压和内阻的确定 22

2.2.6　输出功率与负载匹配 23

2.2.7　输出功率与消耗功率 24

思考题 25

2.3　基尔霍夫定律 25

2.3.1　基尔霍夫电流定律（KCL） 26

2.3.2　基尔霍夫电压定律（KVL） 26

2.3.3　电阻器的星形三角形变换 27

思考题 30

2.4　叠加原理 30

思考题 31

2.5　戴文宁定理和诺顿定理 32

2.5.1　戴文宁定理 32

2.5.2　诺顿定理 32

思考题 33

本章小结 33

习题 34

第3章　正弦交流电路 39

3.1　正弦交流电的参数 39

3.1.1　相位差 39

3.1.2　有效值 40

思考题 41

3.2　相量 41

3.2.1　相量的概念及其表示方法 41

3.2.2　相量图及相量的运算 42

3.2.3　基尔霍夫定律的相量形式 43

思考题 44

3.3　正弦信号通过电路元件 45

3.3.1　正弦信号通过电阻器 45

3.3.2　正弦信号通过电容器 46

3.3.3　正弦信号通过电感器 47

思考题 48

3.4　阻抗与导纳 48

3.4.1　回路的阻抗 49

3.4.2　回路的导纳 49

3.4.3　阻抗三角形 50

思考题 51

3.5　正弦交流电路的功率和功率因数 51

3.5.1　一端口电抗性电路的功率 52

3.5.2　功率因数的提高 52

3.5.3　无功功率与视在功率 53

思考题 53

本章小结 53

习题 55

第2篇　模拟电子技术 58

第4章　半导体二极管和晶体管 58

4.1　半导体的基本知识 58

4.1.1　本征半导体 58

4.1.2　杂质半导体 59

思考题 61

4.2　PN结 61

4.2.1　PN结的形成 61

4.2.2　PN结的单向导电性 62

4.2.3　PN结的电容效应 63

思考题 63

4.3　半导体二极管 64

4.3.1　二极管的结构类型 64

4.3.2　二极管的伏安特性曲线 64

4.3.3　二极管的参数 65

4.3.4　二极管的模型 66

4.3.5　二极管的典型应用 68

思考题 70

4.4　硅稳压二极管及其稳压电路 70

4.4.1　稳压二极管的主要参数 71

4.4.2　稳压二极管稳压电路 71

思考题 73

4.5　场效应半导体晶体管 73

4.5.1　结型场效应晶体管 73

4.5.2　绝缘栅场效应管 76

4.5.3　场效应晶体管的参数和型号 78

思考题 80

4.6　双极型半导体晶体管 80

4.6.1　双极型晶体管的结构 80

4.6.2　双极型晶体管的电流放大系数 81

4.6.3　晶体管的三种组态 82

4.6.4　晶体管的共射特性曲线 83

4.6.5　晶体管的参数 84

4.6.6　晶体管的型号 86

4.6.7　半导体二极管和晶体管的封装 87

4.6.8　双极型和场效应型晶体管的比较 88

思考题 88

本章小结 89

习题 89

第5章　基本放大电路 93

5.1　放大电路概述 93

5.1.1　放大的概念 93

5.1.2　放大电路的主要技术指标 93

5.1.3　基本放大电路的组态 96

5.1.4　基本放大电路的组成及工作原理 96

5.1.5　场效应管基本放大电路的偏置 99

思考题 100

5.2　基本放大电路的图解分析 100

5.2.1　放大电路的静态图解分析 101

5.2.2　放大电路的输出动态范围 103

思考题 105

5.3　放大电路静态工作点的计算求解法 105

5.3.1　场效应晶体管放大电路静态工作点的计算求解 105

5.3.2　双极型晶体管放大电路静态工作点的计算求解法 107

5.3.3　放大电路静态工作点的稳定 110

思考题 111

5.4　晶体管的小信号模型 111

5.4.1　场效应晶体管低频小信号模型 111

5.4.2　双极型晶体管低频小信号模型 113

思考题 114

5.5　场效应晶体管放大电路的动态分析 114

5.5.1　共源组态基本放大电路的动态分析 114

5.5.2　共漏组态基本放大电路的动态分析 118

思考题 120

5.6　双极型晶体管放大电路的动态分析 120

5.6.1　共射组态双极型晶体管放大电路的动态分析 120

5.6.2　共集组态基本放大电路的动态分析 122

思考题 125

5.7　三种接法基本放大电路的比较 125

5.8　放大电路的稳态频率响应 126

5.8.1　频率响应的基本概念 126

5.8.2　一阶RC电路的频率响应 127

思考题 129

本章小结 129

习题 130

第6章　集成运算放大器和模拟乘法器单元电路 135

6.1　集成运算放大器的基本结构 135

思考题 136

6.2　直接耦合多级放大电路 136

6.2.1　多级放大电路的耦合方式 136

6.2.2　零点漂移 136

思考题 137

6.3　差分放大电路 137

6.3.1　差分放大电路的组成 137

6.3.2　差分放大电路的输入和输出方式 138

6.3.3　差模信号和共模信号 138

6.3.4　差分放大电路的差模放大倍数和共模放大倍数 140

思考题 141

6.4　互补功率放大电路 141

6.4.1　晶体管的工作状态 141

6.4.2　乙类互补输出电路 142

6.4.3　单电源互补功率放大电路 144

6.4.4　复合管 144

思考题 145

6.5　运算放大器的参数和型号 145

6.5.1　运算放大器的符号和型号 145

6.5.2　运算放大器的参数 146

6.5.3　运算放大器分类 148

6.5.4　运放的选用原则 149

思考题 149

6.6　模拟乘法器 149

6.6.1　模拟乘法器的基本原理 150

6.6.2　集成模拟乘法器 151

思考题 152

本章小结 152

习题 153

第7章　负反馈放大电路 156

7.1　反馈的基本概念 156

7.1.1　反馈的概念 156

7.1.2　反馈基本方程式 156

思考题 158

7.2　反馈的组态及判断方法 158

7.2.1　反馈的组态 158

7.2.2　四种反馈组态的判断 159

思考题 161

7.3　负反馈对放大电路性能的影响 162

7.3.1　负反馈对增益的影响 162

7.3.2　负反馈对输入电阻的影响 162

7.3.3　负反馈对输出电阻的影响 163

7.3.4　负反馈对非线性失真的影响 165

7.3.5　负反馈对噪声、干扰和温漂的影响 165

思考题 167

7.4　RC电路的暂态过程 167

7.4.1　一阶RC电路的暂态响应 167

7.4.2　四种RC电路 170

思考题 173

7.5　负反馈放大电路自激的概念 173

本章小结 174

习题 175

第8章　运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 179

8.1 运算放大器线性应用电路的特点 179

8.1.1　理想运算放大器 179

8.1.2　虚短和虚断 180

思考题 180

8.2　比例运算电路 180

8.2.1　反相比例运算电路 180

8.2.2　同相比例运算电路 181

8.2.3　差分比例运算电路 182

思考题 183

8.3　求和运算电路 183

8.3.1　反相输入比例求和电路 183

8.3.2　用反相输入比例求和电路实现减法运算 183

8.3.3　同相输入比例求和电路 184

思考题 185

8.4　积分和微分运算电路 185

8.4.1　积分运算电路 185

8.4.2　微分运算电路 187

思考题 188

8.5　对数和指数运算电路 188

8.5.1　对数运算电路 188

8.5.2　指数运算电路 189

8.6　模拟乘法器构成的运算电路 189

8.6.1　乘法运算 189

8.6.2 除法运算 190

8.6.3　开方运算电路 190

思考题 191

8.7　其他线性应用电路 191

8.7.1 电流—电压变换器和电压—电流变换器 191

8.7.2　数据放大器 193

8.7.3　绝对值电路 194

8.7.4　接地阻抗模拟变换器 195

8.7.5　有效值电路 196

8.7.6　有源滤波器 196

8.7.7　二极管限幅电路 200

思考题 202

本章小结 203

习题 204

第9章　集成振荡电路 209

9.1　概述 209

9.1.1　振荡电路的分类 209

9.1.2　正弦波振荡电路 209

思考题 210

9.2　选频网络 211

9.2.1　RC选频网络 211

9.2.2　LC选频网络 213

思考题 217

9.3　RC振荡电路 217

9.3.1　RC文氏桥振荡电路 217

9.3.2　双T型RC振荡电路 218

思考题 219

9.4　LC正弦波振荡电路 219

9.4.1　变压器反馈LC振荡电路 219

9.4.2　三点式LC振荡电路 220

9.4.3　晶体振荡电路 221

思考题 223

9.5　非正弦波振荡电路 223

9.5.1　集成比较器 223

9.5.2　矩形波发生电路 225

9.5.3　三角波发生电路 226

9.5.4　锯齿波发生电路 227

9.5.5　CMOS反相器石英晶体多谐振荡器 227

9.5.6　压控振荡器VCO 228

9.5.7　函数发生器 229

思考题 229

本章小结 229

习题 230

第10章　直流电源 234

10.1　整流电路 234

10.1.1　主要性能参数 235

10.1.2　单相半波整流电路 235

10.1.3　单相桥式整流电路 237

思考题 238

10.2　滤波电路 239

10.2.1　滤波的基本原理 239

10.2.2　电容滤波电路 239

10.2.3　电感滤波电路 242

思考题 243

10.3　模拟稳压电源 243

10.3.1　稳压二极管稳压电路 244

10.3.2　串联型稳压电源 246

10.3.3　三端集成稳压器 248

思考题 250

10.4　开关稳压电源 250

10.4.1　开关稳压电源的工作原理 251

10.4.2　驱动电路的工作原理 252

思考题 252

本章小结 253

习题 253

第3篇　数字电子技术 258

第11章　逻辑代数基础 258

11.1 概述 258

11.1.1　脉冲及脉冲参数 258

11.1.2　数字信号 259

11.1.3 正逻辑和负逻辑 259

思考题 260

11.2　逻辑运算 261

11.2.1　基本逻辑运算 261

11.2.2　组合逻辑运算 262

11.2.3　逻辑代数的运算定律 263

思考题 264

11.3　形式定理 264

11.3.1　变量与常量之间的关系 264

11.3.2　变量自身之间的关系 264

11.3.3　与或型和或与型的逻辑关系 265

11.3.4　求反的逻辑关系 265

思考题 265

11.4　基本规则 265

11.4.1　代入规则 266

11.4.2　对偶规则 266

11.4.3　反演规则 266

11.5　用代数法化简逻辑式 267

11.5.1 同一逻辑关系逻辑式形式的多样性 267

11.5.2　与或型逻辑式的化简步骤 267

11.6　最小项和最大项 269

11.6.1　最小项和最大项的定义 269

11.6.2　最小项和最大项的性质 270

11.6.3　与或标准型和或与标准型 271

思考题 271

11.7　卡诺图化简法 272

11.7.1　卡诺图 272

11.7.2　与项的读取和填写 273

11.7.3 如何使与项最简 276

11.7.4　关于覆盖 277

11.7.5　卡诺图化简的结论 277

思考题 279

11.8　逻辑函数的变换 279

11.8.1　五种类型的逻辑函数 279

11.8.2　与或型转换为与非与非型 279

11.8.3　与或型转换为或与型 280

11.8.4　与或型转换为或非或非型 280

11.8.5　与或型转换为与或非型 281

本章小结 281

习题 282

第12章　集成逻辑门电路 284

12.1　基本逻辑门和组合逻辑门 284

12.1.1　基本逻辑门 284

12.1.2　组合逻辑门 288

思考题 289

12.2 集成TTL门和CMOS门 290

12.2.1　TTL与非门 290

12.2.2　集电极开路门和三态门 291

12.2.3　CMOS逻辑门 294

思考题 298

12.3　逻辑门的特性曲线和参数 298

12.3.1　逻辑门的国标系列 298

12.3.2　逻辑门的特性曲线 299

12.3.3　逻辑门的参数 303

12.3.4　逻辑门的参数规范标准 305

思考题 309

本章小结 309

习题 310

第13章　组合逻辑电路 313

13.1　常用数制和码制 313

13.1.1　常用数制 313

13.1.2　常用编码 314

思考题 316

13.2　加法电路 317

13.2.1　半加器和全加器 317

13.2.2　中规模四位全加器 320

13.2.3　组合逻辑电路的描述法 321

思考题 321

13.3　译码器和编码器 321

13.3.1　二进制码译码器 322

13.3.2　显示译码器 325

13.3.3　编码器 327

思考题 329

13.4　数据选择器 329

13.4.1　数据选择器的功能 329

13.4.2　数据选择器的功能表和逻辑符号 329

13.4.3　数据选择器的实验验证 330

思考题 330

13.5　数码比较器 331

13.5.1　数码比较器的逻辑功能 331

13.5.2　比较器的应用 333

思考题 333

13.6　组合逻辑电路的设计 333

13.6.1　用小规模集成电路进行设计 333

13.6.2　用中规模集成电路进行设计 339

思考题 343

13.7　用VHDL语言描述组合逻辑电路 344

13.7.1 与非门 344

13.7.2　或非门 344

13.7.3　异或门 345

13.7.4　全加器 345

13.7.5　数据选择器 345

本章小结 346

习题 346

第14章　触发器和时序逻辑电路 350

14.1　概述 350

14.2　触发器 351

14.2.1　基本RS触发器 351

14.2.2　时钟触发器 353

14.2.3　触发器的参数 358

14.2.4　用VHDL语言描述触发器 359

思考题 361

14.3　555定时器 361

14.3.1　555定时器的工作原理 361

14.3.2　单稳态触发器 363

14.3.3　多谐振荡器 364

14.3.4　施密特触发器 365

思考题 365

14.4　数码寄存器和移位寄存器 366

14.4.1　数码寄存器 366

14.4.2　移位寄存器 367

思考题 369

14.5　时序逻辑电路的分析 369

14.5.1 同步时序逻辑电路的分析 369

14.5.2　二进制同步计数器 372

14.5.3　BCD2421码同步计数器 374

14.5.4　二进制异步计数器 376

思考题 377

14.6　中规模计数器 377

14.6.1　2/10和2/16进制可预置同步加法计数器 377

14.6.2　中规模异步计数器 379

14.6.3　中规模可逆计数器 381

思考题 386

14.7　序列脉冲发生器 386

14.7.1　一般计数器译码器型序列脉冲发生器 386

14.7.2　一般计数器译码器型序列脉冲发生器存在的问题 387

14.7.3　解决竞争冒险干扰的途径 388

思考题 388

14.8　用中规模集成电路设计时序逻辑电路 388

14.8.1 同步加法计数器计数进制的改变 388

14.8.2　中规模异步计数器的变通使用 390

14.8.3　用移位寄存器设计序列脉冲发生器 392

14.8.4　用中规模移位寄存器设计串行二进制加法电路 394

14.9　用VHDL语言描述时序逻辑电路 395

14.9.1　用VHDL语言描述同步计数器 395

14.9.2　用VHDL语言描述异步计数器 396

本章小结 397

习题 398

第15章　数模与模数转换器 405

15.1　A/D与D/A转换的基本概念 405

15.2　D/A转换器 405

15.2.1　权电阻解码网络 406

15.2.2　倒T型电阻解码网络D/A转换器 407

15.2.3　集成D/A转换器AD7524 408

15.2.4　D/A转换器的转换精度与转换时间 408

15.3　A/D转换器 409

15.3.1　A/D转换的基本概念 409

15.3.2　并行比较型A/D转换器 411

15.3.3　逐次逼近型A/D转换器 413

15.3.4　双积分型A/D转换器 414

15.3.5　A/D转换器的转换精度与转换时间 417

15.4　多路模拟开关 417

15.4.1　模拟开关的功能及电路组成 417

15.4.2　模拟开关的各种工作模式 418

本章小结 419

习题 419

第16章　半导体存储器与可编程逻辑器件 421

16.1　概述 421

16.2　只读存储器ROM 421

16.2.1　ROM的结构和工作原理 422

16.2.2　ROM的分类 423

16.2.3　ROM的应用 426

16.3　随机存储器RAM 427

16.3.1　静态RAM的结构和原理 427

16.3.2　集成RAM 427

16.4　实现可编程的基本方法 428

16.4.1　PLD器件和连线的表示方法 428

16.4.2　与阵列和或阵列编程方法 429

16.4.3　可编程实现连线 431

16.4.4　可编程实现数据传输 432

16.5　可编程逻辑器件简介 433

16.5.1　PLD的发展 433

16.5.2　FPGA的结构 434

本章小结 435

习题 435

参考文献 438