本書根據(jù)教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會課程教學(xué)基本要求編寫而成。全書共10章,主要內(nèi)容包括導(dǎo)論、晶體二極管、場效應(yīng)管、雙極型晶體管、電壓型集成運(yùn)算放大器單元電路、輸出級與功率放大器、負(fù)反饋放大器及其穩(wěn)定性分析、集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源和集成穩(wěn)壓器等。本書配套微課視頻、思維導(dǎo)圖、教學(xué)輔助擴(kuò)展資源、電子課件、習(xí)題參考答案、仿真程序?qū)嵗a、課前學(xué)習(xí)指南、課程授課計(jì)劃等。
劉圓圓,女,杭州電子科技大學(xué)副教授。主要研究領(lǐng)域?yàn)榇髷?shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)在非線性信號處理、視頻圖像分析等領(lǐng)域的應(yīng)用,主持完成國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目1項(xiàng),浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng),參與/完成國家基金項(xiàng)目等國家級項(xiàng)目5項(xiàng)。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇,申請國家發(fā)明專利5件,授權(quán)2件。
目 錄
第1章 導(dǎo)論 1
習(xí)題 4
第2章 晶體二極管 5
2.1 二極管的基本特性—單向?qū)щ娦?5
2.1.1 由電子產(chǎn)品供電引出的整流需求 5
2.1.2 二極管的端口伏安關(guān)系 6
2.2 二極管的伏安特性及其參數(shù) 12
2.2.1 二極管的伏安特性曲線圖 12
2.2.2 二極管的主要參數(shù)及數(shù)據(jù)手冊 13
2.3 含二極管電路的電路分析方法 14
2.3.1 單向?qū)щ娔J较碌拇笮盘柗治龇椒?br>(含直流分析) 14
2.3.2 正向?qū)J较碌慕涣餍⌒盘?br>分析方法 16
2.3.3 擊穿狀態(tài)下的二極管建!
齊納二極管 18
2.4 常見的二極管應(yīng)用電路 20
2.4.1 限幅電路 20
2.4.2 邏輯電路 22
2.4.3 穩(wěn)壓電路 23
2.4.4 整流電路 24
2.5 半導(dǎo)體器件物理基礎(chǔ) 28
2.5.1 本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體 28
2.5.2 PN結(jié)及其特性 31
本章小結(jié) 35
習(xí)題 35
第3章 場效應(yīng)管 37
3.1 放大器的基本概念及模型 37
3.1.1 放大器的定義及傳輸特性曲線 37
3.1.2 放大器的主要參數(shù)及建模 39
3.1.3 放大器的帶寬 43
3.2 MOSFET結(jié)構(gòu)及工作原理 43
3.2.1 N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管器件結(jié)構(gòu) 43
3.2.2 N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的
工作原理 44
3.3 MOSFET的特性及建模分析 47
3.3.1 N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的特性 47
3.3.2 其他類型的MOSFET特性 50
3.3.3 襯底效應(yīng) 53
3.3.4 場效應(yīng)管門電路的實(shí)現(xiàn) 53
3.3.5 CMOS數(shù)字邏輯電路 55
3.3.6 場效應(yīng)管的分析方法基礎(chǔ) 57
3.4 MOSFET放大器直流偏置電路 61
3.4.1 各種常用偏置電路 62
3.4.2 直流偏置電路的分析與設(shè)計(jì) 63
3.5 場效應(yīng)管放大電路的分析 65
3.5.1 放大電路的性能指標(biāo) 65
3.5.2 放大器的3種組態(tài) 65
3.5.3 共源放大器 66
3.5.4 接源極電阻的共源放大器 67
3.5.5 共柵放大器 69
3.5.6 共漏放大器或源極跟隨器 71
3.5.7 3種組態(tài)放大器的比較 72
本章小結(jié) 72
習(xí)題 73
第4章 雙極型晶體管 78
4.1 晶體管的器件結(jié)構(gòu)及工作原理 78
4.1.1 器件結(jié)構(gòu) 78
4.1.2 放大模式下NPN晶體管的
工作原理 79
4.1.3 放大模式下PNP晶體管的
工作原理 82
4.2 晶體管的特性及建模分析 83
4.2.1 晶體管的電路符號 83
4.2.2 晶體管的伏安特性 83
4.2.3 晶體管電路的分析方法基礎(chǔ) 87
4.3 晶體管的直流偏置電路 91
4.3.1 各種常用的偏置電路 91
4.3.2 晶體管直流電路分析 91
4.4 晶體管放大電路分析 94
4.4.1 共射放大電路分析 94
4.4.2 發(fā)射極接電阻的共射放大器 96
4.4.3 共基放大器 98
4.4.4 共集放大器或射極跟隨器 99
4.4.5 3種組態(tài)放大器的比較 102
本章小結(jié) 102
習(xí)題 103
第5章 電壓型集成運(yùn)算放大器單元電路 107
5.1 集成運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)特征 107
5.2 電流源電路及其應(yīng)用—集成放大器
偏置設(shè)計(jì) 108
5.2.1 基本單元——鏡像電流源 108
5.2.2 基于電流導(dǎo)向技術(shù)的多級
電流源電路 113
*5.2.3 改進(jìn)型電流源電路 114
5.3 差分放大器—輸入級放大器設(shè)計(jì) 114
5.3.1 差分放大器的相關(guān)概念 115
5.3.2 MOS差分放大器的工作原理及
差模傳輸特性 118
5.3.3 MOS差分放大器交流性能分析 122
5.3.4 BJT差分放大器的工作原理及
電路分析 127
5.3.5 BJT差分放大器交流性能分析 131
5.4 組合放大單元電路—中間放大級
設(shè)計(jì) 136
5.4.1 多級放大器的耦合方式及對信號
傳輸?shù)挠绊?136
5.4.2 常用組合單元電路 139
5.5 有源負(fù)載放大器 143
5.5.1 有源負(fù)載CS和CE放大器 144
5.5.2 有源負(fù)載差分放大器 146
5.6 放大器頻率響應(yīng) 150
5.6.1 放大器頻率響應(yīng)參數(shù)及分析
方法 150
5.6.2 半導(dǎo)體器件高頻小信號模型 153
5.6.3 CS和CE放大器高頻響應(yīng)分析 156
5.6.4 MOSFET共柵和共漏放大器
頻率響應(yīng) 161
5.6.5 多級放大器和寬帶放大器的
頻率響應(yīng) 163
本章小結(jié) 165
習(xí)題 166
第6章 輸出級與功率放大器 175
6.1 功率放大器的特點(diǎn)及分類 175
6.1.1 功率放大器的特點(diǎn) 175
6.1.2 功率放大器輸出級的分類 176
6.2 A類功率放大器 177
6.2.1 電路結(jié)構(gòu)和傳輸特性 177
6.2.2 輸出平均功率及轉(zhuǎn)換效率 178
6.3 B類功率放大器 179
6.3.1 電路結(jié)構(gòu)和工作原理 179
6.3.2 傳輸特性 180
6.3.3 輸出平均功率及轉(zhuǎn)換效率 180
6.3.4 采用復(fù)合管的B類輸出級 182
6.4 AB類功率放大器 183
6.4.1 電路結(jié)構(gòu)和工作原理 183
6.4.2 常見的幾種AB類功率放大器
輸出級偏置方式 184
*6.5 D類功率放大器 185
6.5.1 脈沖寬度調(diào)制 186
6.5.2 MOSFET互補(bǔ)推挽開關(guān)放大器 186
6.5.3 低通濾波器 188
6.6 功率放大器的設(shè)計(jì) 188
6.6.1 輸出級工作方式的選擇 188
6.6.2 功率管的選擇 189
*6.6.3 功率管的散熱和二次擊穿問題 191
6.7 經(jīng)典通用型運(yùn)算放大器μA741
內(nèi)部結(jié)構(gòu)及分析 191
本章小結(jié) 193
習(xí)題 193
第7章 負(fù)反饋放大器及其穩(wěn)定性分析 196
7.1 集成運(yùn)算放大器與負(fù)反饋 196
7.1.1 負(fù)反饋放大器框圖 197
7.1.2 集成運(yùn)算放大器與負(fù)反饋技術(shù) 198
7.2 負(fù)反饋放大器的4種基本類型 201
7.2.1 電壓放大器的反饋:電壓-串聯(lián)
負(fù)反饋 202
7.2.2 電流放大器的反饋:電流-并聯(lián)
負(fù)反饋 203
7.2.3 互導(dǎo)放大器的反饋:電流-串聯(lián)
負(fù)反饋 204
7.2.4 互阻放大器的反饋:電壓-并聯(lián)
負(fù)反饋 205
7.2.5 反饋的判斷方法 206
7.3 負(fù)反饋技術(shù)對放大器性能的影響 213
7.3.1 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn) 213
7.3.2 降低增益靈敏度 214
7.3.3 擴(kuò)展放大器的帶寬 215
7.3.4 減小非線性失真 216
7.3.5 負(fù)反饋對放大器噪聲的影響 216
7.3.6 對放大器輸入、輸出電阻的
影響 217
7.4 深度負(fù)反饋放大器的分析與近似計(jì)算 218
7.4.1 深度負(fù)反饋條件下放大器分析
特點(diǎn) 218
7.4.2 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算 218
7.4.3 負(fù)反饋放大器的設(shè)計(jì) 223
7.5 負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性分析 224
7.5.1 負(fù)反饋放大器產(chǎn)生自激振蕩的
條件 224
7.5.2 負(fù)反饋放大器穩(wěn)定性的分析 225
7.5.3 負(fù)反饋放大器穩(wěn)定性的判斷 225
*7.5.4 負(fù)反饋放大器自激振蕩的消除
方法 228
本章小結(jié) 230
習(xí)題 231
第8章 集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用 237
8.1 集成運(yùn)算放大器的性能指標(biāo) 237
8.1.1 輸入/輸出特性指標(biāo) 237
8.1.2 交流特性指標(biāo) 239
8.1.3 其他參數(shù) 241
8.2 集成運(yùn)算放大器常見的線性應(yīng)用電路 241
8.2.1 運(yùn)算放大器線性應(yīng)用的基本
組態(tài)電路及其組合應(yīng)用 241
8.2.2 積分電路和微分電路 247
8.2.3 儀用運(yùn)算放大器 249
8.2.4 精密整流電路 251
8.3 有源濾波器 253
8.3.1 基本濾波器頻響及參數(shù) 254
8.3.2 有源濾波器電路實(shí)現(xiàn) 256
8.4 基于運(yùn)算放大器的電壓比較器 260
8.4.1 基于運(yùn)算放大器的單門限電壓
比較器 260
8.4.2 基于運(yùn)算放大器的遲滯比較器 261
*8.4.3 基于窗口比較器的波形轉(zhuǎn)換
電路 264
本章小結(jié) 266
習(xí)題 266
第9章 標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器 272
9.1 正弦波振蕩器 272
9.1.1 原理和電路結(jié)構(gòu) 272
9.1.2 文氏電橋正弦波振蕩器 273
9.1.3 文氏電橋正弦波振蕩器中的
非線性穩(wěn)幅環(huán)節(jié) 275
9.1.4 RC移相式振蕩器 276
9.1.5 其他類型的正弦波振蕩器 277
9.2 非正弦波振蕩器 277
9.2.1 方波發(fā)生器 277
9.2.2 鋸齒波振蕩器 280
本章小結(jié) 282
習(xí)題 282
第10章 直流穩(wěn)壓電源和集成穩(wěn)壓器 286
10.1 直流穩(wěn)壓電源概述 286
10.1.1 直流穩(wěn)壓電源的組成 286
10.1.2 直流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo) 286
10.2 濾波器 287
10.3 穩(wěn)壓器 288
10.4 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì) 290
本章小結(jié) 293
習(xí)題 293
參考文獻(xiàn) 296