第1章 半导体二极管及其应用 1
1.1半导体基本知识 1
1.1.1半导体的奇妙特性 1
1.1.2本征半导体 1
1.1.3杂质半导体 2
1.1.4 PN结的形成 4
1.2半导体二极管 4
1.2.1二极管(Diode)的结构与类型 4
1.2.2二极管的单向导电特性 5
【仿真实验1-1】二极管的单向导电特性 5
1.2.3二极管的伏安特性曲线 6
1.2.4二极管参数 7
1.2.5万用表检查二极管 9
1.3二极管的应用 9
1.3.1二极管的开关条件 9
1.3.2二极管削波电路 10
【仿真实验1-2】串联削波电路 10
1.3.3二极管电平钳位电路 11
【仿真实验1-3】二极管钳位电路 12
1.4二极管整流与滤波电路 12
1.4.1单相半波整流 13
【仿真实验1-4】半波整流电路 13
1.4.2桥式整流电路 14
【仿真实验1-5】桥式整流电路 15
1.4.3滤波电路 16
【仿真实验1-6】桥式整流电容滤波电路 17
1.5稳压管与稳压管稳压电路 18
1.5.1稳压二极管 18
1.5.2稳压管稳压电路 19
【仿真实验1-7】直流稳压电源 20
本章小结 21
思考题与习题 21
第2章 三极管及其放大电路 24
2.1晶体三极管 24
2.1.1概述 24
2.1.2三极管电流分配与放大作用 25
2.1.3三极管的电流放大作用 26
【仿真实验2-1】晶体三极管放大作用 26
2.1.4三极管的开关作用 27
【仿真实验2-2】三极管的开关作用 28
2.1.5三极管伏安特性曲线 30
2.1.6三极管的主要参数 31
2.1.7 PNP管 32
2.2基本放大电路的组成及原理 33
2.2.1放大电路的组成 33
2.2.2放大电路的原理 34
2.2.3放大电路的组成原则 34
【仿真实验2-3】固流偏置共射放大电路组成与原理 34
2.3放大电路的性能指标与分类 36
2.3.1放大电路的性能指标 36
2.3.2放大电路的分类 38
2.4放大电路的图解分析法 39
2.4.1无输入信号的情况(静态) 39
2.4.2加输入信号的情况 40
2.4.3静态工作点与输出波形的关系 42
【仿真实验2-4】放大电路的非线性失真 43
2.4.4输出的最大幅值 45
2.5放大电路的等效电路分析法 45
2.5.1直流通路和交流通路 45
2.5.2等效电路法求解静态工作点 45
2.5.3低频小信号模型 47
2.5.4交流动态性能的分析 47
2.6其他基本放大电路 48
2.6.1分压式工作点稳定电路 49
2.6.2共集基本放大电路(射极跟随器) 51
【仿真实验室2-5】射极跟随器输入、输出波形及放大倍数 52
2.7场效应管及其放大电路 54
2.7.1结型场效应管 54
2.7.2绝缘栅型场效应管 56
2.7.3场效应管放大电路 58
2.8多级放大电路 60
2.8.1阻容耦合方式 61
2.8.2变压器耦合 63
2.8.3直接耦合 63
2.9放大电路中的负反馈 64
2.9.1反馈的基本概念 64
2.9.2负反馈的类型 65
2.9.3反馈的判断 65
2.9.4负反馈对放大器性能的影响 67
【仿真实验2-6】负反馈放大电路的性能测试 68
本章小结 74
思考题与习题 74
第3章 直流放大电路及运算放大器 80
3.1差动放大电路 80
3.1.1简单差动放大器 80
3.1.2射极耦合差放 81
3.1.3单端输入时电路的工作情况 83
3.2集成运放的组成与特点 84
3.2.1集成运放的组成 84
3.2.2集成运放的外形和符号 85
3.2.3集成运放的主要参数 86
3.2.4集成运放的保护措施 87
3.3集成运放的线性应用 87
3.3.1集成运放的传输特性 88
3.3.2理想运放 88
3.3.3反相输入运算电路 89
【仿真实验3-1】反相比例运算电路 90
【仿真实验3-2】反相加法运算电路 91
3.3.4同相输入放大器 91
3.3.5差动输入放大器 92
3.3.6积分与微分运算电路 93
【仿真实验3-3】微分-积分电路的波形变换 94
3.4集成运放的非线性应用 95
3.4.1理想集成运放非线性区的特点 95
3.4.2电压比较器 95
3.4.3多谐振荡器 97
【仿真实验3-4】多谐振荡器 97
本章小结 98
思考题与习题 98
第4章 功率放大与直流稳压电路 101
4.1功率放大电路的特点 101
4.1.1功放电路的特殊问题 101
4.1.2功放电路的分类 101
4.2互补功率放大电路 102
4.2.1互补功率放大电路的结构及工作原理 102
【仿真实验4-1】基本互补功率放大电路 102
4.2.2输出功率与效率 103
4.2.3三极管的选择 105
4.2.4交越失真现象及消除 105
【仿真实验4-2】OCL互补对称电路 106
【仿真实验4-3】UBE倍增偏置的互补对称电路 107
4.2.5准互补对称电路 108
4.3实际的功放电路 109
【仿真实验4-4】OCL准互补功放电路 109
【仿真实验4-5】由集成运放驱动的准互补功放电路 112
【仿真实验4-6】0TL功率放大电路 112
4.4串联型晶体管稳压电路 113
4.4.1简单晶体管串联稳压 113
4.4.2具有放大环节的串联稳压电路 114
【仿真实验4-7】串联稳压电路 115
4.4.3电路改进措施 116
【仿真实验4-8】改进型的串联型稳压电路 117
4.4.4集成稳压电路 117
本章小结 119
思考题与习题 119
第5章 正弦波振荡电路 122
5.1振荡电路的基本概念 122
【仿真实验5-1】自激振荡电路 122
5.1.1正弦波振荡电路的组成 123
5.1.2选频网络 124
【仿真实验5-2】LC选频网络的频率特性测试 124
【仿真实验5-3】RC选频网络的频率特性测试 125
5.1.3振荡的条件 127
【仿真实验5-4】自激振荡条件 127
5.1.4振荡的建立和稳定 129
5.1.5正弦振荡的判断 129
5.2常用振荡电路 129
5.2.1变压器反馈式振荡电路 130
5.2.2电感三点式振荡电路和电容三点式振荡电路 130
5.2.3 RC桥式振荡电路的组成 131
【仿真实验5-5】RC桥式振荡电路 131
5.2.4石英晶体振荡电路 133
本章小结 134
思考题与习题 134
第6章 脉冲与数字电路基础 136
6.1概述 136
6.1.1脉冲信号 136
6.1.2数字信号与模拟信号 137
6.2数制与编码 137
6.2.1几种常用的记数制 138
6.2.2不同计数制之间的相互转换 138
6.2.3二-十进制编码 139
6.3逻辑代数初步 140
6.3.1逻辑变量 140
6.3.2三种基本逻辑运算 140
6.3.3逻辑函数的表示法 142
6.3.4逻辑表达式与真值表的关系 142
6.4逻辑代数的基本定律与公式 143
6.4.1逻辑代数的基本定律 143
6.4.2常用公式 144
6.5逻辑函数的代数化简 145
6.6逻辑函数的卡诺图化简法 145
6.6.1卡诺图的画法 146
6.6.2函数的卡诺图表示 146
6.6.3函数的卡诺图化简 146
6.6.4具有约束项的逻辑函数化简 147
本章小结 148
思考题与习题 149
第7章 集成逻辑门电路 150
7.1基本门电路 150
7.1.1与门电路 150
【仿真实验7-1】与门逻辑电路 150
【仿真实验7-2】与门电路输入与输出波形分析 151
7.1.2或门电路 152
【仿真实验7-3】或门逻辑功能仿真电路 152
【仿真实验7-4】或门电路输入与输出波形分析 153
7.1.3非门电路 153
【仿真实验7-5】三极管非门 153
7.1.4复合门 154
【仿真实验7-6】与非门逻辑功能 154
7.2集成TTL逻辑门 156
7.2.1 TTL与非门组成及原理 156
7.2.2 TTL与非门外特性 157
7.2.3 TTL与非门主要参数 158
7.2.4其他类型TTL门电路 161
7.2.5各种TTL系列介绍及使用注意事项 163
7.3MOS逻辑门电路 164
7.3.1 CMOS非门 165
7.3.2 CMOS与非门 165
7.3.3 CMOS传输门和模拟开关 165
【仿真实验7-7】传输门传输数据演示实验 165
7.3.4 MOS门使用注意事项 166
7.4电路之间的接口问题 167
7.4.1同类型门的连接 167
7.4.2不同类型门电路连接 168
本章小结 169
思考题与习题 169
第8章 组合逻辑电路 172
8.1组合逻辑电路的分析和设计 172
8.1.1组合逻辑电路的特点 172
8.1.2组合逻辑电路的分析 172
8.1.3组合逻辑电路的设计 173
8.2全加器 174
8.3编码器 175
8.3.1概述 175
8.3.2 8421BCD码编码器 176
【仿真实验8-1】键盘式8421BCD码编码器 176
8.3.3二进制编码器 177
8.3.4优先编码器74147 177
【仿真实验8-2】74147优先编码器功能实验 178
8.4译码器 180
8.4.1二进制译码器 180
【仿真实验8-3】2线-4线译码器 180
8.4.2二-十进制显示译码器 182
【仿真实验8-4】七段显示译码器 184
8.5数据选择器与数据分配器 184
8.5.1数据选择器 184
【仿真实验8-5】双四选一数据选择器74153功能实验 186
8.5.2数据分配器 187
【仿真实验8-6】数据分配器74155功能实验 188
本章小结 189
思考题与习题 190
第9章 时序逻辑电路 192
9.1双稳态触发器 192
9.1.1概述 192
9.1.2基本RS触发器 192
9.1.3同步触发器 194
【仿真实验9-1】同步RS触发器逻辑功能分析 195
9.1.4时钟脉冲的边沿触发方式 197
9.1.5触发器的清除输入端和预置输入端 198
【仿真实验9-2】边沿触发D触发器功能实验 199
9.1.6触发器之间的相互转换 200
9.1.7触发器的典型参数 201
9.2时序逻辑电路概述 201
9.2.1时序逻辑电路的特点 201
9.2.2时序逻辑电路的分类 202
9.2.3时序逻辑电路的分析 202
9.3计数器 203
9.3.1异步二进制加法计数器 204
【仿真实验9-3】异步二进制计数器 204
9.3.2同步十进制计数器 205
【仿真实验9-4】同步十进制加法计数器 205
9.3.3集成计数器 206
9.3.4 N进制计数器 207
9.3.5计数器的用途: 209
9.4寄存器 210
9.4.1数码寄存器 210
9.4.2移位寄存器 211
【仿真实验9-5】移位寄存器功能实验 212
9.4.3集成寄存器 213
9.4.4移位寄存器组成环形计数器(节拍脉冲发生器) 214
9.5半导体存储器 215
9.5.1随机存取存储器(RAM) 215
9.5.2只读存储器(ROM) 218
本章小结 219
思考题与习题 220
第10章 脉冲波形的产生与变换 223
10.1 555集成定时器 223
10.1.1电路结构 223
10.1.2管脚介绍 223
10.1.3逻辑功能分析 224
10.2多谐振荡器 224
10.2.1 555定时器组成多谐振荡器 224
【仿真实验10-1】555组成的多谐振荡器 224
10.2.2门电路组成的对称式多谐振荡器 226
【仿真实验10-2】对称式多谐振荡器 226
10.3单稳态触发器 228
10.3.1 555组成的单稳态触发器 228
【仿真实验10-3】555组成的单稳态触发器 228
10.3.2集成单稳态触发器 230
10.3.3单稳态触发器的应用 230
10.4施密特触发器 232
10.4.1由555定时器构成施密特触发器 232
【仿真实验10-4】555定时器构成施密特触发器 233
10.4.2施密特触发器的应用 233
本章小结 234
思考题与习题 234
第11章 A/D与D/A转换 236
11.1 D/A转换 236
11.1.1权电阻网络DAC 236
11.1.2倒T型电阻网络DAC 237
11.1.3 DAC主要技术指标 238
11.1.4集成DAC0832 238
11.2 A/D转换器 239
11.2.1 A/D转换步骤 239
【仿真实验11-1】采样保持电路 240
11.2.2ADC的分类 241
11.2.3并联比较型ADC 241
【仿真实验11-2】并联比较型ADC原理 241
11.2.4逐次逼近型ADC 242
11.2.5双积分型ADC 243
11.2.6集成ADC0809简介 244
【仿真实验11-3】A/D转换与D/A转换 245
本章小结 246
思考题与习题 246
第12章 Electronics Workbench电路仿真系统 247
12.1 Electronics Workbench基本操作 247
12.1.1 Electronics Workbench启动和退出 247
12.1.2仪器与部件 248
12.1.3文件的建立和打开 250
12.1.4文件存盘与退出 250
12.1.5搭接电路 251
12.2模式、参数设置 256
12.2.1设置显示模式 256
12.2.2设置分析模式 256
12.2.3设置元件型号及参数 258
12.2.4元件故障模拟 261
12.3编辑电路 262
12.4电路仿真 262
12.5使用检测仪器 263
12.6子电路操作 265
12.7窗口操作与帮助信息 268
附录 269
附录A常用二极管的型号、意义和用途 269
附录B常用三极管的型号、意义和用途 269
附录C国产半导体器件的型号命名法(国家标准GB249-74) 270
附录D场效应管的型号、意义和用途 270
附录E GB3430-89《半导体集成电路型号命名方法》及意义 271
附录F常用数字集成电路一览表 271
参考文献 274