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第1章 示波器测量的技术基础 1

1.1 概述 1

1.2 示波器的结构和工作原理 2

1.3 示波器的操作 6

1.4 习题 7

第2章 线性电阻器和非线性电阻器 8

2.1 一般特性 8

2.2 固定电阻器 10

2.2.1 固定电阻器的特性 10

2.2.2.1 薄膜电阻器 13

2.2.2 固定电阻器的类型 13

2.2.2.2 微型组件中用的电阻器 15

2.2.2.3 线绕电阻器 15

2.3 可调电阻器 16

2.3.1 可调薄膜电阻器 18

2.3.2 可调线绕电阻器 19

2.4 电阻与温度的关系 19

2.5 热导体电阻器和冷导体电阻器 20

2.5.1 热导体电阻器 21

2.5.1.1 结构和工作原理 21

2.5.1.2 特征参数和极限参数 21

2.5.2 冷导体电阻器 22

2.5.2.1 结构和工作原理 22

2.5.1.3 应用 22

2.5.2.2 特征参数和极限参数 23

2.5.2.3 应用 23

2.6 压敏电阻器 25

2.6.1 结构和工作原理 25

2.6.2 应征参数和极限参数 26

2.6.3 应用 27

2.7 习题 27

第3章 电容器和线圈 30

3.1 电容 30

3.2.1 概述 32

3.2 电容器 32

3.2.2 电容器的类型 34

3.2.2.1 纸介电容器、聚酯电容器(金属膜电容器) 34

3.2.2.2 金属膜纸介电容器(MP电容器) 35

3.2.2.3 金属-聚酯薄膜电容器(MK电容器) 35

3.2.2.4 陶瓷电容器 36

3.2.2.5 电解电容器 36

3.2.2.6 可调电容器 38

3.3 直流回路中的电容器 39

3.3.1 电容器充电 39

3.3.2 电容器的能量 41

3.3.3 电容器放电 41

3.4.2 容抗 42

3.4 交流回路中的电容器 42

3.4.1 交流振荡的通向 42

3.4.3 相移和矢量图 43

3.4.4 损耗因数和损耗角 44

3.5 电容器的串联和并联 45

3.5.1 串联 45

3.5.2 并联 46

3.6 线圈 46

3.6.1 电感 46

3.6.2 线圈的类型 48

3.6.2.1 空心线圈 48

3.6.2.2 铁心线圈 49

3.7 直流回路中的线圈 50

3.7.1 磁场的建立(接通时的瞬态过程) 50

3.7.2 线圈能量 51

3.7.3 磁场的消失(切断过程) 51

3.8 交流回路中的线圈 52

3.8.1 磁场的建立和消失 52

3.8.2 相移和矢量图 53

3.8.3 感抗 53

3.8.4 损耗因数和品质因数 54

3.8.5 线圈的绕制 55

3.9.2 并联 57

3.9.1 串联 57

3.9 线圈的串联和并联 57

3.10 习题 58

第4章 与频率有关的二端网络和四端网络 60

4.1 概述 60

4.1.1 二端网络 60

4.1.2 四端网络 60

4.2 RC串联电路 60

4.3 RL串联电路 61

4.4 RC网络 62

4.5 CR网络 64

4.6 RL网络 65

4.7 LR网络 67

4.8 振荡电路 68

4.8.1 RLC串联电路 68

4.8.2 串联振荡回路 69

4.8.3 RLC并联电路 72

4.8.4 并联振荡回路 74

4.9 RC网络作为积分电路 78

4.9.1 工作原理 78

4.9.2 积分过程 79

4.9.3 信号源的影响 79

4.10.1 工作原理 80

4.10 CR网络作为微分电路 80

4.10.2 微分过程 81

4.10.3 信号源的影响 82

4.11 习题 82

第5章 半导体二极管 84

5.1 半导体材料 84

5.2 半导体晶体的结构 84

5.3 本征电导率 86

5.4 n型硅 87

5.5 p型硅 88

5.6 pn结 90

5.6.1 无外部电压时的pn结 90

5.6.2 有外部电压时的pn结 92

5.7 半导体二极管的工作原理 95

5.7.1 单晶半导体二极管 95

5.7.2 多晶半导体二极管 99

5.8 半导体二极管的开关特性 100

5.9 半导体二极管的温度特性 101

5.10 用作整流器的半导体二极管 102

5.10.1 半波整流电路 102

5.10.2 双二极管式全波整流电路 104

5.10.3 桥式全波整流电路 105

5.11 半导体二极管用作开关 106

5.12.1 面结型二极管 107

5.12 半导体二极管的结构形式 107

5.12.2 点接触型二极管 108

5.12.3 功率二极管(整流器) 108

5.13 半导体二极管的检验 109

5.14 特征参数和极限参数 110

5.15 习题 111

第6章 具有特殊性能的半导体二极管 114

6.1 齐纳二极管 114

6.1.1 概述 114

6.1.2 齐纳效应 114

6.1.4 击穿特性 115

6.1.3 雪崩效应 115

6.1.5 耗尽层的再生 116

6.1.6 特性曲线、特征参数、极限参数 116

6.1.7 应用 119

6.1.8 温度补偿 121

6.2 变容二极管 121

6.2.1 结构和工作原理 121

6.2.2 特性曲线 、特性参数、极限参数 123

6.2.3 应用 125

6.3 隧道二极管(江崎二极管) 125

6.3.1 结构和工作原理 126

6.3.3 应用 127

6.3.2 特征参数和极限参数 127

6.4 反向二极管 128

6.5 PIN二极管 129

6.5.1 结构和工作原理 129

6.5.2 特征参数和极限参数 130

6.5.3 应用 131

6.6 肖特基二极管(热载流子二极管) 131

6.6.1 结构和工作原理 131

6.6.2 特征参数和极限参数 132

6.6.3 应用 132

6.7 习题 133

7.2 pnp晶体管的工作原理 134

第7章 双极晶体管 134

7.1 概述 134

7.3 npn晶体管的工作原理 138

7.4 晶体管的电压和电流 139

7.5 特性曲线族和特征参数(共发射极电路) 142

7.5.1 输入特性曲线族 142

7.5.2 输出特性曲线族 143

7.5.3 电流控制的特性曲线族 144

7.5.4 反馈作用特性曲线族 146

7.5.5 四象限特性曲线族 147

7.6 晶体管工作点的选择 147

7.7 晶体管的激励 150

7.8 穿透电流、反向电压和击穿电压 153

7.8.1 穿透电流 153

7.8.2 反向电压 155

7.8.3 击穿电压 155

7.9 过激励状态和饱和电压 156

7.10 晶体管的耗散功率 157

7.10.1 耗散功率和耗散双曲线 157

7.10.2 晶体管的散热 158

7.11 温度影响和工作点的稳定 160

7.12.2 电阻噪声 161

7.12.1 噪声来源 161

7.12 晶体管噪声 161

7.12.3 噪声系数和噪声比 162

7.13 晶体管参数 164

7.13.1 特征参数 164

7.13.1.1 信号特征参数 164

7.13.1.2 直流电流比 165

7.13.1.3 穿透电流和击穿电压 165

7.13.1.4 耗尽层电容 165

7.13.1.5 截止频率 165

7.13.2.2 最大允许电流 166

7.13.2.1 最大允许反向电压 166

7.13.2. 极限参数 166

7.13.1.8 晶体管开关时间 166

7.13.1.7 噪声比 166

7.13.1.6 热阻 166

7.13.2.3 最大允许耗散功率 167

7.13.2.4 最高允许温度 167

7.13.3 数据手册 167

7.14 应用 167

7.14.1 晶体管开关电路 167

7.14.2 晶体管放大器 169

7.14.2.1 单级放大器 169

7.14.2.2 多级放大器 170

7.14.3 放大器的基本电路 171

7.15 习题 172

第8章 单极晶体管 174

8.1 耗尽型场效应晶体管(JFET) 174

8.1.1 结构和工作原理 174

8.1.2 特性曲线、特征参数、极限参数 177

8.1.3 应用 180

8.2 MOS-场效应晶体管(IG-FET) 182

8.2.1 结构和工作原理 182

8.2.1.1 概述 182

8.2.1.2 增强型 183

8.2.1.3 耗尽型 183

8.2.1.4 耗尽层结构和沟道夹断 184

8.2.2 特性曲线、特征参数、极限参数 185

8.2.3 对温度的依赖关系 189

8.2.4 耗散功率 189

8.2.5 应用 190

8.2.5.1 共源极电路 190

8.2.5.2 共漏极电路 191

8.2.5.3 共栅极电路 193

8.3 双栅极MOS-FET 193

8.4 单结晶体管(UJT) 194

8.5 习题 197

9.1 概述 198

第9章 集成电路 198

9.2 集成电路制造工艺 199

9.2.1 单片制造工艺(半导体芯片制造工艺) 199

9.2.2 混合工艺 202

9.2.2.1 薄膜工艺 202

9.2.2.2 厚膜工艺 203

9.3 模拟集成电路和数字集成电路 203

9.3.1 数字集成电路 203

9.3.2 模拟集成电路 204

9.4 集成度和封装密度 205

9.5 集成电路的优缺点 205

9.6.2 结构和工作原理 206

9.6 运算放大器 206

9.6.1 引言 206

9.6.3 理想运算放大器 209

9.6.4 实际运算放大器 210

9.6.5 应用 210

9.7 习题 211

第10章 晶闸管 213

10.1 肖克莱二极管(晶闸二极管) 213

10.1.1 结构和工作原理 213

10.1.2 特征参数和极限参数 215

10.1.3 应用 216

10.2.1 结构和工作原理 217

10.2 晶闸管(反向阻断晶闸三极管) 217

10.2.2 特征参数和极限参数 221

10.2.3 应用 222

10.2.3.1 交流回路中的晶闸管 222

10.2.3.2 直流回路中的晶闸管 224

10.3 晶闸四极管 225

10.3.1 结构和工作原理 225

10.3.2 特征参数和极限参数 226

10.3.3 应用 226

10.4 GTO晶闸管 226

10.4.1 结构和工作原理 226

10.4.2 特征参数和极限参数 227

10.4.3 应用 229

10.5 习题 229

第11章 二端交流开关器件和双向晶闸管 231

11.1 二端交流开关器件(Diac) 231

11.1.1 双向二极管 231

11.1.1.1 结构和工作原理 231

11.1.1.2 特征参数和极限参数 232

11.1.2 双向晶闸二极管 232

11.1.2.1 结构和工作原理 232

11.1.2.2 特征参数和极限参数 233

11.2.1 结构和工作原理 234

11.2 双向晶闸管 234

11.1.3 Diac的应用 234

11.2.2 触发方式 236

11.2.3 特征参数和极限参数 237

11.3 用Diac和Triac进行控制 238

11.4 习题 240

第12章 半导体光电器件 242

12.1 内光电效应 242

12.2 光敏电阻 242

12.2.1 结构和工作原理 242

12.2.2 特征参数和极限参数 243

12.3.1 结构和工作原理 244

12.2.3 应用 244

12.3 光电池和太阳能电池 244

12.3.1.1 硅光电池 245

12.3.1.2 硒光电池 246

12.3.2 特征参数和极限参数 247

12.3.3 应用 247

12.4 光电二极管 248

12.4.1 结构和工作原理 248

12.4.2 特征参数和极限参数 249

12.4.3 应用 249

12.5.1 结构和工作原理 250

12.5.2 特征参数和极限参数 250

12.5 光电晶体管 250

12.5.3 应用 251

12.6 光电晶闸管、光电晶闸四极管 251

12.6.1 结构和工作原理 251

12.6.2 特征参数和极限参数 252

12.6.3 应用 253

12.7 发光二极管 253

12.7.1 结构和工作原理 253

12.7.2 特征参数和极限参数 254

12.7.3 应用 254

12.8 光电耦合器 255

12.8.1 结构和工作原理 255

12.8.2 特征参数和极限参数 256

12.8.3 应用 257

12.9 习题 257

第13章 具有特殊性能的半导体器件 258

13.1 霍尔器件 258

13.1.1 霍尔效应 258

13.1.2 霍尔电压 258

13.1.3 结构 259

13.1.4 特征参数和极限参数 260

13.1.5 应用 260

13.2 磁场变阻器 261

13.2.1 结构 261

13.2.2 电阻变化 262

13.2.3 特征参数和极限参数 263

13.2.4 应用 263

13.3 磁敏二极管 264

13.3.1 结构 264

13.3.2 电阻变化 264

13.3.3 特征参数和极限参数 265

13.3.4 应用 265

13.4. 与压力有关的半导体器件 266

13.4.1 压电效应 266

13.4.2 半导体压电器件 266

13.5.2 显示器件的结构(场效应技术、介质极化) 267

13.5 液晶显示器件 267

13.5.1 液晶 267

13.5.3 应用 270

13.6 习题 270

第14章 电子管和离子管 271

14.1 热发射 271

14.2 真空二极管 271

14.3 三极管 272

14.3.1 特性曲线 273

14.3.2 特征参数 274

14.3.3 阳极反馈 275

14.3.4 电压放大 276

14.3.5 阳极耗散功率 277

14.4 四极管 277

14.5 五极管 278

14.5.1 特性曲线 278

14.5.2 特征参数 278

14.5.3 电压放大 279

14.5.4 五极管相对于三极管的优缺点 280

14.6 特种电子管 280

14.7 复合管 281

14.8 电子束管 281

14.8.2 电子束聚束系统 282

14.8.1 电子束产生系统 282

14.8.3 电子束偏转系统 283

14.8.4 荧光屏 285

14.8.5 电子束管的电流回路 285

14.9 离子管 285

14.9.1 碰撞电离 285

14.9.2 充气二极管 286

14.9.3 充气三极管(闸流管) 287

14.9.3.1 结构和工作原理 287

14.9.3.2 由改变栅极电压进行截断控制 287

14.9.3.3 用脉冲进行截断控制 288

14.9.5.1 结构和工作原理 289

14.9.4 引燃管 289

14.9.5 辉光管 289

14.9.5.2 应用 290

14.10 光电管 291

14.10.1 光电发射 291

14.10.2 结构和工作原理 291

14.10.2.1 真空光电管 291

14.10.2.2 充气光电管 292

14.11 习题 293

第15章 习题答案 295

附录 303