绪论 1
第一篇 模拟电子技术 9
第1章 半导体二极管和晶体管 9
1.1 半导体的基本知识 9
1.1.1 本征半导体 9
1.1.2 杂质半导体 10
1.2 PN结 12
1.2.1 PN结的形成 12
1.2.2 PN结的单向导电性 13
1.2.3 PN结的电容效应 14
1.3 半导体二极管 15
1.3.1 二极管的结构类型 15
1.3.2 二极管的伏安特性曲线 15
1.3.3 二极管的参数 16
1.3.4 二极管的模型 18
1.3.5 二极管的应用 19
1.4 硅稳压二极管及其稳压电路 22
1.4.1 稳压二极管的主要参数 22
1.4.2 稳压二极管稳压电路 23
1.5 双极型晶体管 25
1.5.1 晶体管的结构 25
1.5.2 晶体管的电流放大系数 25
1.5.3 晶体管的三种组态 27
1.5.4 晶体管的共射特性曲线 28
1.5.5 晶体管的参数 29
1.5.6 晶体管的型号 31
1.6 场效应晶体管 32
1.6.1 结型场效应管 32
1.6.2 绝缘栅型场效应管 35
1.6.3 场效应管的三种组态 37
1.6.4 场效应管的参数和型号 37
1.6.5 双极型晶体管和场效应晶体管的比较 40
本章小结 41
习题 42
第2章 基本放大电路 46
2.1 放大电路概述 46
2.1.1 放大的概念 46
2.1.2 放大电路的主要技术指标 46
2.1.3 基本放大电路的组态 49
2.2 基本放大电路的组成及工作原理 49
2.2.1 晶体管基本放大电路的组成及工作原理 49
2.2.2 场效应管基本放大电路的组成及工作原理 55
2.3 基本放大电路的图解分析 59
2.3.1 放大电路的静态图解分析 59
2.3.2 放大电路的输出动态范围 62
2.4 晶体管的小信号模型 64
2.4.1 晶体管低频小信号模型 64
2.4.2 场效应管低频小信号模型 66
2.5 晶体管放大电路的动态分析 68
2.5.1 共射组态基本放大电路的动态分析 68
2.5.2 共集组态基本放大电路的动态分析 71
2.6 场效应管放大电路的动态分析 73
2.6.1 共源组态基本放大电路的动态分析 73
2.6.2 共漏组态基本放大电路的动态分析 77
2.7 放大电路的稳态频率响应 79
2.7.1 频率响应的基本概念 79
2.7.2 一阶RC电路的频率响应 80
本章小结 82
习题 84
第3章 集成运算放大器和模拟乘法器单元电路 88
3.1 集成运算放大器的基本结构 88
3.2 直接耦合多级放大电路 89
3.2.1 多级放大电路的耦合方式 89
3.2.2 零点漂移 89
3.3 差分放大电路 91
3.3.1 差分放大电路的组成 91
3.3.2 差分放大电路的输入方式和输出方式 91
3.3.3 差模信号和共模信号 91
3.3.4 差分放大电路的差模放大倍数和共模放大倍数 93
3.4 互补功率放大电路 95
3.4.1 晶体管的工作状态 95
3.4.2 乙类互补输出电路 96
3.4.3 复合管 98
3.5 运算放大器的参数和型号 99
3.5.1 运算放大器的符号和型号 99
3.5.2 运算放大器的参数 99
3.5.3 运算放大器的分类 101
3.5.4 运算放大器的选用原则 103
3.6 模拟乘法器 103
3.6.1 模拟乘法器的基本原理 104
3.6.2 集成模拟乘法器 105
本章小结 106
习题 107
第4章 负反馈放大电路 110
4.1 反馈的基本概念 110
4.1.1 反馈的概念 110
4.1.2 反馈的基本方程式 110
4.2 反馈的组态及判断方法 112
4.2.1 反馈组态的判断 112
4.2.2 四种反馈组态的判断 114
4.3 负反馈对放大电路性能的影响 116
4.3.1 负反馈对增益的影响 116
4.3.2 负反馈对输入电阻的影响 117
4.3.3 负反馈对输出电阻的影响 118
4.3.4 负反馈对非线性失真的影响 120
4.3.5 负反馈对噪声、干扰和温漂的影响 121
4.3.6 负反馈对通频带的影响 121
4.4 负反馈放大电路自激的概念 123
本章小结 123
习题 124
第5章 运算放大器和模拟乘法器线性应用电路 129
5.1 运算放大器线性应用电路的特性 129
5.1.1 理想运算放大器 129
5.1.2 虚短和虚断 130
5.2 比例运算电路 130
5.2.1 反相比例运算电路 131
5.2.2 同相比例运算电路 131
5.2.3 差分比例运算电路 132
5.3 求和运算电路 133
5.3.1 反相输入比例求和电路 133
5.3.2 用反相输入比例求和电路实现减法运算 133
5.3.3 同相输入比例求和电路 134
5.4 积分和微分运算电路 135
5.4.1 积分运算电路 135
5.4.2 微分运算电路 137
5.5 对数和指数运算电路 138
5.5.1 对数运算电路 138
5.5.2 指数运算电路 138
5.6 模拟乘法器构成的运算电路 139
5.6.1 乘法运算电路 139
5.6.2 除法运算电路 139
5.6.3 开方运算电路 139
5.7 其他运放线性应用电路 140
5.7.1 电流-电压变换器和电压-电流变换器 140
5.7.2 数据放大器 142
5.7.3 绝对值电路 143
5.7.4 接地阻抗模拟变换器 145
5.7.5 有效值电路 146
5.7.6 有源滤波器 146
5.7.7 开关电容滤波器 150
5.7.8 二极管限幅电路 151
本章小结 154
习题 155
第6章 集成振荡电路 160
6.1 概述 160
6.1.1 振荡电路的分类 160
6.1.2 正弦波振荡电路 160
6.2 选频网络 162
6.2.1 RC选频网络 162
6.2.2 LC选频网络 163
6.3 RC振荡电路 166
6.3.1 RC文氏桥振荡电路 166
6.3.2 RC文氏桥振荡电路的稳幅电路 167
6.4 LC正弦波振荡电路 167
6.4.1 变压器反馈式LC振荡电路 167
6.4.2 三点式LC振荡电路 168
6.4.3 石英晶体振荡电路 169
6.5 非正弦波振荡电路 171
6.5.1 集成比较器 171
6.5.2 矩形波发生电路 173
6.5.3 三角波发生电路 174
6.5.4 锯齿波发生电路 175
6.5.5 函数发生器简介 176
6.5.6 压控振荡器简介 176
本章小结 177
习题 178
第7章 直流电源 181
7.1 整流电路 181
7.1.1 主要性能参数 182
7.1.2 单相半波整流电路 182
7.1.3 单相桥式整流电路 184
7.2 滤波电路 186
7.2.1 滤波的基本原理 186
7.2.2 电容滤波电路 187
7.2 3 电感滤波电路 189
7.3 模拟稳压电源 191
7.3.1 稳压二极管稳压电路 191
7.3.2 串联型稳压电源 193
7.3.3 三端集成稳压器 195
7.4 开关稳压电源简介 198
7.4.1 开关稳压电源的工作原理 198
7.4.2 驱动电路的工作原理 199
本章小结 200
习题 201
第二篇 数字电子技术 209
第8章 逻辑代数基础 209
8.1 概述 209
8.1.1 脉冲及脉冲参数 209
8.1.2 数字信号 210
8.1.3 正逻辑和负逻辑 210
8.2 逻辑运算 211
8.2.1 基本逻辑运算 211
8.2.2 组合逻辑运算 213
8.2.3 逻辑代数的运算定律 214
8.3 形式定理 214
8.3.1 变量与常量之间的关系 214
8.3.2 变量自身之间的关系 215
8.3.3 与或型和或与型的逻辑关系 215
8.3.4 求反的逻辑关系 216
8.4 基本规则 216
8.4.1 代入规则 216
8.4 2 对偶规则 216
8.4.3 反演规则 217
8.5 用代数法化简逻辑式 217
8.5.1 同一逻辑关系逻辑式形式的多样性 218
8.5.2 与或型逻辑式的化简步骤 218
8.6 最小项和最大项 220
8.6.1 最小项和最大项的定义 220
8.6.2 最小项和最大项的性质 221
8.6.3 与或标准型和或与标准型 222
8.7 卡诺图化简法 223
8.7.1 卡诺图 223
8.7.2 与项的读取和填写 224
8.7.3 如何使与项最简 227
8.7.4 关于覆盖 228
8.7.5 卡诺图化简的结论 228
8.8 逻辑函数的变换 230
8.8.1 五种类型的逻辑函数 230
8.8.2 与或型转换为与非与非型 231
8.8.3 与或型转换为或与型 231
8.8.4 与或型转换为或非或非型 231
8.8.5 与或型转换为与或非型 232
本章小结 232
习题 233
第9章 集成逻辑门电路 236
9.1 基本逻辑门和组合逻辑门 236
9.1.1 基本逻辑门 236
9.1.2 组合逻辑门 238
9.2 集成TTL门和CMOS门 240
9.2.1 TTL与非门 241
9.2.2 集电极开路门和三态门 242
9.2.3 CMOS逻辑门 245
9.3 逻辑门的特性曲线和参数 249
9.3.1 逻辑门的国标系列 249
9.3.2 逻辑门的特性曲线 250
9.3.3 逻辑门的参数 254
9.3.4 逻辑门的参数规范标准 256
本章小结 261
习题 262
第10章 组合逻辑电路 265
10.1 常用数制和码制 265
10.1.1 常用数制 265
10.1.2 常用编码 266
10.2 加法电路 269
10 2.1 半加器和全加器 269
10.2 2 中规模4位全加器 272
10.2.3 组合逻辑电路的描述法 273
10.3 译码器和编码器 274
10.3.1 二进制码译码器 274
10.3.2 显示译码器 277
10.3.3 编码器 280
10.4 数据选择器 281
10.4.1 数据选择器的功能 281
10.4 2 数据选择器的功能表和逻辑符号 282
10.5 数码比较器 283
10.5.1 数码比较器的逻辑功能 283
10.5.2 比较器的应用 285
10.6 组合逻辑电路的设计 286
10.6.1 用小规模集成门电路进行设计 286
10.6.2 用中规模集成电路进行设计 292
本章小结 296
习题 297
第11章 触发器和555定时器 300
11.1 概述 300
11.2 触发器 301
11.2.1 基本RS触发器(闩锁触发器) 301
11.2.2 时钟触发器 303
11.2.3 触发器的参数 308
11.3 555定时器 310
11.3.1 555定时器的工作原理 310
11.3.2 单稳态触发器 312
11.3.3 多谐振荡器 313
11.3.4 施密特触发器 314
本章小结 315
习题 315
第12章 时序逻辑电路 319
12.1 数码寄存器和移位寄存器 319
12.1.1 数码寄存器 319
12.1.2 移位寄存器 319
12.2 时序逻辑电路的分析 322
12.2.1 同步时序逻辑电路的分析 322
12.2.2 二进制同步计数器 325
12.2.3 BCD2421码同步计数器 327
12.2.4 二进制异步计数器 329
12.3 中规模计数器 330
12.3.1 2/10和2/16进制可预置同步加法计数器 331
12.3.2 中规模异步计数器 333
12.3.3 中规模可逆计数器 335
12.4 序列脉冲发生器 339
12.4.1 一般计数器译码器型序列脉冲发生器 339
12.4.2 一般计数器译码器型序列脉冲发生器存在的问题 339
12.4.3 解决竞争冒险干扰的途径 341
12.5 用中规模集成电路设计时序逻辑电路 341
12.5.1 同步加法计数器计数进制的改变 341
12.5.2 中规模异步计数器计数进制的改变 344
12.5.3 用移位寄存器设计序列脉冲发生器 345
12.5.4 用中规模移位寄存器设计串行二进制加法电路 347
本章小结 348
习题 349
第13章 半导体存储器与可编程逻辑器件 353
13.1 概述 353
13.2 只读存储器(ROM) 353
13.2.1 ROM的结构和工作原理 354
13.2.2 ROM的分类 355
13.2.3 ROM的应用 358
13.3 随机存储器(RAM) 359
13.3.1 RAM的结构和原理 359
13.3.2 集成RAM 359
13.4 实现可编程的基本方法 360
13.4.1 PLD器件和连线的表示方法 360
13.4.2 与阵列和或阵列编程方法 360
13.4.3 可编程实现连线 363
13.4.4 可编程实现数据传输 363
13.5 可编程逻辑器件概述 365
13.5.1 PLD的发展 365
13.5.2 FPGA的结构 366
13.6 VHDL语言应用举例 367
13.6.1 用VHDL语言描述逻辑门电路 367
13.6.2 用VHDL语言描述组合逻辑电路 368
13.6.3 用VHDL语言描述触发器 369
13.6.4 用VHDL语言描述时序逻辑电路 371
本章小结 373
习题 374
第14章 数模与模数转换器 376
14.1 A/D与D/A转换的基本概念 376
14.2 D/A转换器 376
14.2.1 权电阻解码网络 377
14.2.2 倒T形电阻解码网络D/A转换器 378
14.2.3 集成D/A转换器AD7524 379
14.2.4 D/A转换器的转换精度与转换时间 380
14.3 A/D转换器 381
14.3.1 A/D转换的基本概念 381
14.3.2 并行比较型A/D转换器 382
14.3.3 逐次逼近型A/D转换器 384
14.3.4 双积分型A/D转换器 385
14.3.5 △-∑型A/D转换器 388
14.3.6 流水线型A/D转换器 389
14.3.7 A/D转换器的转换精度与转换时间 390
14.4 多路模拟开关 390
14.4.1 模拟开关的功能及电路组成 390
14.4.2 模拟开关的各种工作模式 391
本章小结 392
习题 393
参考文献 396