第一篇 数字集成电路 1
第一章 数字逻辑的基本知识 1
第一节 常用的四种进位计数制 1
一、十进制数 1
二、二进制数 1
三、八进制和十六进制数 3
第二节 各种数制之间的相互转换 4
一、十进制数与二进制数的相互转换 4
二、十进制数与八进制、十六进制数的相互转换 6
三、八进制数与二进制数的相互转换 8
四、十六进制数与二进制数的相互转换 9
第三节 数的定点和浮点表示 10
第四节 原码、补码、反码 12
一、原码 12
二、补码 13
三、反码 15
一、“或”门 16
第五节 基本逻辑电路 16
二、“与”门 17
三、“非”门 17
四、“或非”门 18
五、“与非”门 18
六、“或”门和“异或非”门 18
第六节 正逻辑和负逻辑 19
第一节 二极管-晶体管逻辑(DTL)“与非”门电路 21
一、电路组成 21
第二章 门电路 21
二、DTL与非门的工作原理 22
三、DTL与非门的性质 22
第二节 晶体管-晶体管逻辑(TTL)“与非”门电路 23
一、电路组成 23
二、电路的工作原理 24
三、电压传输特性 27
四、输入特性和输出特性 28
五、开关特性 30
一、高抗干扰逻辑(HTL)门电路 32
二、改进的TTL电路 32
第三节 改进电路 32
第四节 TTL“与非”门电路的参数与测试 35
一、通导电源电流IccL和截止电源电流Iccн 36
二、输入短路电流IsE和输入交叉漏电流IRE 36
三、输出高电平Voн和输出低电平VoL 37
四、扇出系数No 37
五、输出漏电流Ioн和输出短路电流Ios 37
六、平均传输延迟时间tpd 37
一、与扩展器 38
第五节 TTL门电路种类简介 38
二、与或非门电路 39
三、与或扩展器 40
四、驱动器 41
五、集电极开路与非门 41
六、异或门电路 44
七、异或非门电路 45
第六节 电流型逻辑(CML)门电路 45
一、电流型开关基本电路 46
二、电流型“或非”门电路 47
第七节 MOS逻辑门电路 48
三、电流型开关门电路的性质 48
一、MOS晶体管的一般知识 49
二、MOS反相器 54
三、图腾柱输出电路 56
四、MOS基本门电路 56
第八节 门电路在脉冲电路中的应用 58
一、多谐振荡器 58
二、单稳态触发器 63
三、脉冲延时电路 66
四、鉴幅器 68
附录 三态逻辑(TSL)门电路 72
第三章 门电路的组合应用 74
第一节 逻辑代数的基本原理 74
一、基本逻辑运算 74
二、逻辑代数的基本公式 76
第二节 逻辑表达式的化简和转换 80
一、公式化简法 81
二、图解化简法 84
三、逻辑表达式的转换 92
第三节 组合逻辑应用 99
一、数据选择器 100
二、数码比较器 102
三、数码转换器 108
四、奇偶校验-发生器 117
五、半加器、全加器和全加-减器 121
六、二-十进制全加-减器 126
七、并行进位四位全加器和快速进拉扩展器 129
八、算术和逻辑运算器 134
一、与非门组成的基本触发器 143
第四章 触发器 143
第一节 触发器的基本形式 143
二、或非门组成的基本触发器 145
第二节 R-S触发器 146
一、R-S触发器的逻辑功能 146
二、R-S解发器的激励表和状态表达式 148
三、触发器的“空翻”问题 149
一、概述 150
二、维持-阻塞型D触发器的工作原理 150
第三节 D触发器 150
三、D触发器的置“0、”置“1”方式 153
第四节 J-K触发器 154
一、概述 154
二、J-K触发器的逻辑功能 154
三、J-K触发器的工作原理 155
第五节 T触发器 157
一、概述 157
二、不同功能触发器之间的转换 157
第六节 触发器的参数和测试 162
第七节 触发器的应用 165
第五章 译码器和编码器 168
第一节 译码器 168
一、译码器的基本原理 168
二、译码器的种类 174
第二节 编码器 185
第三节 数字显示 189
一、数字显示器 189
二、译码驱动线路 190
一、二进制串行计数器 196
第一节 串行计数器 196
第六章 计数器 196
二、十进制串行计数器 198
三、任意进制串行计数器 201
第二节 同步计数器 210
一、二进制同步计数器 210
二、十进制同步计数器 213
三、减法和可逆同步计数器 221
四、同步计数分频器 229
第三节 具有强制条件的计数器 239
第一节 数码寄存器 243
第七章 寄存器和存贮器 243
第二节 移位寄存器 245
第三节 移位寄存器型计数器 246
一、环行计数器 247
二、约翰逊计数器 249
第四节 随机存取存贮器(RAM) 254
一、双极型随机存贮器 255
二、MOS型随机存贮器 259
二、可编程序唯读存贮器 264
第五节 唯读存贮器(ROM) 264
一、固定掩膜型唯读存贮器 264
三、电可再编程序唯读存贮器 268
第二篇 模拟集成电路 271
第八章 运算放大器的基础知识 271
第一节 集成运算放大器使用的感性认识 271
第二节 负反馈放大器的复习 274
一、反馈的基本概念 274
二、负反馈的四种基本形式 276
三、负反馈对放大器输入、输出阻抗的影响 279
四、负反馈对非线性失真的影响 282
五、负反馈对放大器带宽的影响 283
第三节 运算放大器的基本概念 288
一、相加点抑制原理 288
二、运用相加点抑制原理简化运放的计算 290
三、在相加点看到的反馈阻抗的密勒效应 291
四、所谓理想运算放大器的条件 292
第四节 小结 293
一、差分放大器的差模放大倍数和差模输入阻抗 295
第九章 集成运算放大器电路分析 295
第一节 差分放大器的复习 295
二、差分放大器的共模抑制特性 299
三、差分放大器的转移特性--跨导的概念 301
第二节 XFC-751型电路工作原理 304
一、XFC-751型电路图与原理框图 304
二、电路工作原理 305
第三节 集成运算放大器常用单元电路介绍 309
一、差分输入级及其变型 309
二、电流源偏置电路 312
三、双端变单端电路 318
四、电平移动电路 320
五、有源负载电路 321
六、输出级电路 323
七、各种保护电路 325
第十章 集成运算放大器的频率特性与补偿技术 327
第一节 闭环放大器稳定工作条件 327
一、二个极点以上系统的开环幅频特性和相频特性 327
二、闭环放大器稳定工作的条件 330
第二节 频率补偿技术介绍 332
一、对地并联电容实现滞后补偿 332
二、在电平移动电阻上并联电容实现超前补偿 334
三、阻容串联网络实现滞后一超前补偿 336
四、内部反馈补偿法 339
五、高速运放中应用的正馈补偿法简介 342
第三节 运算放大器闭环频率响应 343
一、双极点放大器的闭环频响 343
二、由闭环频响凸峰了解相位裕度 344
三、附录 346
第四节 运算放大器闭环后的小信号瞬态响应 347
一、闭环瞬态响应特性分析 347
二、瞬态响应中几个参量的应用 349
三、附录 351
第十一章 集成运算放大器的一般应用 353
第一节 集成运放在小信号放大电路中的应用 353
一、宽带放大器 353
二、电压跟随器 354
三、调谐放大器和变频器 355
四、高阻抗放大器 356
第二节 集成运放在各种变换电路中的应用 359
一、电压源 359
二、电流源 359
三、电流-电压变换器 361
四、高精度整流电路 363
五、电压-时间变换器(VTC) 365
六、在模-数(A/D)和数-模(D/A)变换中的应用 367
第三节 集成运放在信号发生器和脉冲电路中的应用 371
一、方波和三角波发生器 372
二、锯齿波和阶梯波发生器 374
三、RC正弦波振荡器 377
四、单稳态触发器 378
五、施密特电路 380
第四节 集成运放在模拟运算电路中的应用 381
一、比例放大器 381
二、加法和减法器 381
三、积分与微分器 383
四、对数与指数放大器 384
五、乘法与除法器 385
六、绝对值放大器 388
第五节 扩大集成运放功能的几种方法 389
一、输入失调电压和输入偏置电流的补偿 389
二、扩大集成运放的输出功率 393
三、差动输出扩大输出摆幅 395
第十二章 集成运算放大器的技术指标和测试方法 397
第一节 概述 397
二、最大输入差模电压和最大输入共模电压 398
第二节 极限使用指标及其测定 398
一、静态功耗与最大允许功耗 398
三、最大输出电压及电流范围 400
四、工作电压范围与输出短路保护 400
第三节 输入误差信号及其测量 400
一、输入失调电压Vos 400
二、输入偏置电流lib和输入失调电流Ios 401
三、输入失调的漂移 402
四、输入噪声电压VFN 403
一、交流开环、直流闭环法 404
第四节 直流开环增益及其测量 404
二、交流反馈测试法 405
三、通过开环转移特性测量法 406
第五节 差模输入电阻与开环输出电阻的测定 406
一、差模输入电阻Rid及其测量 407
二、开环输出电阻Ro及其测量 407
第六节 共模特性的测定 408
一、直流共模抑制比CMRRo及其测定 408
一、输入失调电压Vos的测量 410
第七节 利用辅助放大器测量集成运放的直流参数 410
二、共模输入阻抗 410
二、输入失调电流Ios的测量 411
三、输入偏置电流Iib的测量 412
四、开环电压放大倍数Kod的测量 412
五、最大输出幅度Voм的测量 413
六、共模抑制比CMRRо的测量 413
七、电源电压抑制比VSR的测量 414
第八节 集成运放的交流特性指标及测定 415
一、上升速率Sr 415
二、全功率输出频率fp 416
三、建立时间Ts 417
四、过载恢复时间Td 417
第十三章 集成运算放大器构成有源滤波器 418
第一节 概述 418
一、有源滤波器的概念 418
二、有源滤波器的分类 418
三、传输函数对滤波器设计与特性研究的意义 420
第二节 简单的无源RC滤波网络 422
一、RC无源低通滤波器 422
二、RC无源高通滤波器 423
三、文氏电桥构成的带通滤波器 425
四、对称双T网络构成的带阻滤波器 427
五、无源RC滤波器传输函数的小结 429
六、提高二阶无源RC滤波网络Q值的途径 429
第三节 单端正反馈有源RC低(高)通滤波器 430
一、单端正反馈二阶有源滤波器 430
二、单端正反馈有源低通滤波器分析举例 431
三、单端正反馈有源高通滤波器分析举例 433
一、有源RC带通滤波器 435
第四节 RC带通和带阻有源滤波器 435
二、有源RC带阻滤波器 437
第五节 实际应用中的一些问题 441
一、有源滤波器的调整 441
二、集成运放性能对滤波特性的影响 441
三、滤波器试验电路介绍 442
第十四章 集成稳压电源 445
第一节 稳压电源一般原理的复习 445
一、稳压电源的原理框图及其分类 445
二、W1型集成稳压电源电路工作原理 446
一、5G14型小功率集成稳压电源 447
第二节 典型集成稳压电源电路分析 447
二、XWY-10型全采样集成稳压电源 450
第三节 集成稳压电源的应用举例 453
一、一般常用接法 453
二、扩大电流的方法 454
三、限流和短路截流保护 455
四、利用基准电压输出端的问题 457
五、开关电源 458
一、集成稳压电源特性参数的介绍 459
第四节 集成稳压电源的指标与测试 459
二、主要指标的测试方法与步骤 461
第十五章 电子模拟开关 465
第一节 双极型晶体管开关 465
一、双极型晶体管的饱和压降与C、E极的接法有关 465
二、双极型晶体管开关的通导电阻和开关速度 467
三、应用举例 468
第二节 结型场效应晶体管开关 469
一、结型场效应晶体管的工作原理 469
二、J-FET电压开关应用举例 472
第三节 MOS场效应晶体管开关 473
一、MOS场效应晶体管工作原理 474
二、MOS晶体管开关应用举例 477
附录一 本书常用逻辑符号及主要文字符号说明 483
附录二 我国半导体集成电路型号命名方法 485
附录三 数字集成电路使用中的电平转换问题 486
附录四 国内外部分中规模TTL集成电路对照 493
附录五 国内外常用部分模拟集成电路对照 520