实用模拟电路设计 第2版PDF电子书下载

第1章 概述及目的 1

1.1 模拟设计者的需求 1

1.2 模拟集成电路技术优势的早期历史 2

1.3 数字与模拟的实现：设计师的选择 4

1.4 为什么要成为模拟设计师 6

1.5 本书中的命名法 6

1.6 本书的范围 7

深入阅读 7

第2章 信号处理基础知识回顾 10

2.1 拉普拉斯变换、传递函数和零极点图 10

2.2 一阶系统响应 11

2.2.1 一阶系统在低频和高频处的估算 13

2.2.2 一阶系统在短时间（t＜＜RC）内的阶跃响应 14

2.2.3 具有特高频极点的一阶系统 16

2.3 二阶系统 17

2.3.1 二阶阻尼系统（理想情况下无阻尼，阻尼系数ζ=0） 18

2.3.2 阻尼系数ζ＜1的二阶RLC电路系统 18

2.3.3 品质因数“Q” 21

2.3.4 阻尼系数ζ＜1的二阶系统的瞬态响应 22

2.4 有阻尼的二阶系统的自由振荡 24

2.5 对数衰减 25

2.6 高阶系统 26

2.6.1 有特高频极点的二阶电子系统 26

2.6.2 极点广泛分布在实轴上的二阶系统 27

2.6.3 利用传递函数的分母估计极点位置 28

2.7 谐振电路的回顾 29

2.8 利用能量的方法来分析无阻尼谐振电路 29

2.9 级联系统的上升时间 31

习题 32

深入阅读 34

第3章 二极管的物理特性和理想（后来的非理想）二极管的回顾 35

3.1 绝缘体、良好的导体和半导体中的电流 35

3.2 电子和空穴 36

3.3 漂移、扩散、复合和激发 38

3.3.1 漂移 38

3.3.2 扩散 39

3.3.3 激发和复合 41

3.3.4 半导体中的总电流 41

3.4 半导体掺杂的影响 41

3.4.1 施主掺杂材料 42

3.4.2 受主掺杂材料 43

3.5 热平衡时的PN结 43

3.6 正向偏置电压下的PN结 45

3.7 反向偏置二极管 47

3.8 理想的二极管方程 48

3.9 二极管中存储的电荷 49

3.9.1 耗散电容 49

3.10 二极管在正向偏置下存储的电荷 50

3.11 双极型二极管的反向恢复 51

3.12 反向击穿 51

3.13 二极管的数据表 52

3.14 快速了解肖特基二极管 54

习题 54

深入阅读 56

第4章 双极型晶体管模型 57

4.1 简要历史 57

4.2 基本的NPN型晶体管 58

4.3 工作在不同区域的晶体管模型 60

4.4 双极型晶体管的低频交流模型 62

4.5 高频交流模型 64

4.6 阅读晶体管数据表 66

4.6.1 大信号参数（h FE和VCE，SAT） 66

4.6.2 小信号参数（h k、Cμ、C π和r x） 68

4.7 混合π模型的局限性 70

习题 71

深入阅读 72

第5章 基本的双极型晶体管放大器及其偏置 73

5.1 晶体管的偏置问题 73

5.2 晶体管放大器 76

5.2.1 共发射极放大器 76

5.2.2 射极跟随器低频增益、输入阻抗和输出阻抗 80

习题 92

深入阅读 94

第6章 放大器带宽估计技术 96

6.1 开路时间常数介绍 96

6.2 晶体管放大器的例子 99

6.2.1 利用共发射极放大器的结果检测OCTC的合理性 102

6.3 短路时间常数 117

习题 122

深入阅读 124

第7章 先进的放大器和设计举例 125

7.1 关于级联增益和负载效应的说明 125

7.2 最坏情况下的开路时间常数计算 126

7.3 射极跟随缓冲器的高频输出和输入阻抗 132

7.4 自举电路 142

7.5 极点分解 153

习题 156

深入阅读 158

第8章 双极型晶体管高增益放大器及镜像电流源 159

8.1 增加混合π模型的必要性 159

8.2 基区宽度调制和扩展的混合π模型 160

8.3 利用晶体管的数据表计算小信号参数 162

8.4 构建模块 163

8.4.1 双极型电流源的交流输出阻抗 163

8.4.2 射极跟随器交流输入阻抗 165

8.4.3 镜像电流源 166

8.4.4 基本的镜像电流源的精确度和速度 167

8.4.5 发射极有反馈的镜像电流源 171

8.4.6 有“β助手”的镜像电流源 171

8.4.7 级联镜像电流源 172

8.4.8 威尔逊镜像电流源 172

8.4.9 Widlar镜像电流源 174

习题 185

深入阅读 186

第9章 场效应晶体管（FET）及其放大器 187

9.1 场效应晶体管的早期历史 187

9.2 基本信号MOSFET的定性讨论 187

9.3 画出MOS器件的伏安特性曲线 189

9.4 MOS小信号模型（低频） 192

9.5 MOS小信号模型（高频） 193

9.6 基本的MOS放大器 193

9.6.1 源极跟随器 194

9.6.2 共源极放大器 194

9.6.3 共栅极放大器 195

9.6.4 级联共源极放大器 196

9.6.5 MOS镜像电流 196

9.6.6 Try#1：共源极放大器 198

9.6.7 Try#2：增加输出源极跟随器M2 200

9.6.8 Try#3：增加级联晶体管M3 203

9.7 基本的JFET 207

习题 212

深入阅读 213

第10章 双极型晶体管和MOSFET的大信号转换 214

10.1 介绍 214

10.2 BJT大信号转换模型的发展 214

10.3 BJT反向有效区 215

10.4 BJT饱和 216

10.5 BJT的发射结和集电结的耗散电容 217

10.6 双极型晶体管的电荷控制和混合π参数之间的关系 218

10.7 从数据表中求解耗散电容 218

10.8 制造商的BJT测试 220

10.9 电荷控制模型举例 220

10.10 MOSFET的大信号转换 238

习题 240

深入阅读 244

第11章 反馈系统 245

11.1 反馈控制的介绍和一些早期历史 245

11.2 负反馈放大器的发明 245

11.3 控制系统基础 247

11.4 环路增益和抗干扰性 248

11.5 反馈回路的近似闭环增益 249

11.6 极点位置、阻尼和相对稳定 250

11.7 反馈对相对稳定的影响 253

11.8 Routh稳定判据（又名“Routh测试”） 254

11.9 相位裕度和增益裕度测试 256

11.10 阻尼比和相位裕度之间的关系 257

11.11 相位裕度、阶跃响应和频率响应 257

11.12 回路补偿技术——超前和滞后网络 260

11.13 一些有趣的反馈回路的附加评论 261

习题 285

深入阅读 286

第12章 基本运算放大器的拓扑结构及案例分析 288

12.1 基本运算放大器的工作 288

12.2.1 差动输入级 292

12.1.2 射极跟随器缓冲和输出“推挽”级 293

12.2 简要回顾LM741运算放大器原理图 295

12.3 运算放大器的一些实际限制 296

12.3.1 电压偏移 296

12.3.2 电压偏移随温度的漂移 297

12.3.3 输入偏置和输入偏移电流 298

12.3.4 差动输入阻抗 298

12.3.5 转换速率 298

12.3.6 输出阻抗和电容负载 299

12.4 噪声 299

习题 301

深入阅读 301

第13章 电流反馈运算放大器回顾 303

13.1 传统的电压反馈运算放大器和“增益带宽积”常数模式 303

13.2 传统的电压反馈运算放大器的转换速率限制 304

13.3 电流反馈运算放大器 305

13.4 没有转换速率限制的电流反馈运算放大器 308

13.5 制造商的电流反馈放大器的数据表信息 311

13.6 关于电流反馈运算放大器限制更详细的模型和一些评论 312

习题 313

深入阅读 313

第14章 模拟低通滤波器 315

14.1 介绍 315

14.2 LPF基本知识回顾 315

14.3 巴特沃思滤波器 316

14.3.1 切比雪夫1型滤波器 319

14.3.2 LPF的群时延 323

14.3.3 贝塞尔滤波器 326

14.4 巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器的比较 328

14.4.1 切比雪夫2型滤波器 330

14.4.2 椭圆滤波器 330

14.4.3 滤波器响应的比较 331

14.5 滤波器的实现 333

14.5.1 RLC梯形电路 333

14.5.2 全通滤波器 338

14.6 有源LPF的实现 344

14.7 关于高通和带通滤波器的一些说明 346

习题 348

深入阅读 349

第15章 无源器件、原型问题和印刷电路板布局案例分析 350

15.1 电阻 350

15.2 表面贴装电阻说明 352

15.3 电阻类型说明 352

15.3.1 金属绕线的寄生感抗说明 354

15.4 电容 355

15.5 电感 357

15.6 印刷电路板布局问题的一些讨论 358

15.6.1 电源旁路 359

15.6.2 接地层 359

15.6.3 印刷电路板线路宽度 359

15.6.4 在接地层之上的印刷电路板线路的近似感抗 360

15.7 关于原型工具的一些个入想法 361

15.7.1 驱动器的实现 363

习题 367

深入阅读 367

第16章 噪声 369

16.1 电阻中的热（也称为“Johnson”或“白”）噪声 369

16.1.1 如何添加噪声源 372

16.1.2 串联或并联的噪声电阻 372

16.1.3 在计算总噪声时所用的带宽是多少 372

16.2 肖特基（“散粒”）噪声 373

16.31 /f（“粉红色”或“闪烁”）噪声 374

16.4 电阻中的过剩噪声 375

16.5 “跳跃”噪声（也称为“爆破”噪声） 375

16.6 双极型晶体管噪声 375

16.7 场效应晶体管噪声 376

16.8 运算放大器噪声模型 376

16.9 噪声最优的运算放大器的选择 378

16.10 信噪比 379

16.10.1 噪声系数 380

16.11 不是噪声的事情 382

习题 383

深入阅读 384

第17章 其他有用的设计技术及轻松的结束 385

17.1 热电路 385

17.2 热传导传输的稳态模型 385

17.3 热能存储 386

17.4 利用热电路等效模型来确定静态半导体的结温 388

17.5 机械电路等效 389

17.5.1 机械系统 389

17.5.2 电子系统 390

17.6 跨导线性原则 393

17.7 无限长电阻梯形电路的输入阻抗 394

17.8 传输线问题 394

17.8.1 求解有限长传输线的输入阻抗 395

17.9 节点方程和克莱姆法则 398

17.10 求解LRC电路的固有频率 400

17.11 关于自然界中标度法的一些评论 404

17.12 几何标度 404

17.12.1 鱼/船速度（弗劳德定律） 404

17.12.2 水果 405

17.12.3 弯曲力矩 405

17.12.4 身体的大小和热（伯格曼定律） 405

17.12.5 大小和跳跃（博雷利定律） 405

17.12.6 步行速度（弗劳德定律） 405

17.12.7 电容 406

17.12.8 电感 406

17.12.9 电磁铁的升力 407

17.13 关于SPICE模型的用途和弊端的一些个人评论 407

习题 408

深入阅读 410

附录A 412