模擬電子技術基礎

本書參照《高等工業學校電子技術基礎課程教學基本要求》（模擬電子技術部分），在分析和參考了1990年以來若干國外同類教材和國內重點大學的改革教材的基礎上，結合編者多年來在該門課程教學中的體會及經驗，編寫了本教材。主要內容包括半導體基礎知識、放大電路基礎、集成電路運算放大器、放大電路的頻率響應、反饋和運算放大器、模擬信號的運算和處理電路、功率放大電路、信號產生電路、直流穩壓電源等。注意到各專業，層次學生的需要，教材的實際內容超過了學校計劃教學學時，教師在講授時可根據專業需要、學時多少和學生實際水平來決定取捨。本教材可作為高等學校電子信息工程、計算機科學與技術、自動化、汽車電子、測控技術與儀器等專業的本科或專科電子技術基礎課程的教學用書，也可作為工程技術人員的參考用書。

第一章半導體器件1

1 1半導體的基礎知識1

1 1.1本徵半導體1

1 1 2雜質半導體3

1 1 3PN結的形成5

1 1 4PN結的單嚮導電性6

1 1 5PN結的擊穿8

1 1 6PN結的電容效應8

1 2半導體二極體9

1 2 1半導體二極體的幾種常見結構9

1 2 2二極體的伏安特性10

1 2 3二極體的主要參數11

1 2 4二極體的電路模型11

1 2 5二極體的應用15

1 2 6特殊二極體16

1 3雙極結型三極體21

1 3 1BJT的結構簡介21

1 3 2BJT的工作原理與電流分配關係22

1 3 3BJT的VI特性曲線26

1 3 4BJT的主要參數28

1 4場效應管31

1 4 1結型場效應管31

1 4 2MOS場效應管35

1 4 3場效應管的主要參數40

小結41

思考題與習題42

第二章放大電路基礎46

2 1放大的基本概念和放大電路的主要性能指標46

2 1 1放大的基本概念46

2 1 2放大電路的性能指標46

2 2基本共射極放大電路51

2 2 1基本共射極放大電路的組成51

2 2.2基本共射極放大電路的工作原理52

2 3放大電路的分析方法54

2 3 1圖解分析法54

2 3 2小信號模型分析法60

2 4放大電路靜態工作點的穩定問題67

2 4 1溫度對靜態工作點的影響67

2 4 2靜態工作點穩定電路的措施67

2 4 3射極偏置電路67

2 5單管共集電極電路和共基極放大電路71

2 5 1單管共集電極放大電路71

2 5 2共基極放大電路74

2 5 3BJT放大電路三種組態的比較76

2 6場效應管放大電路77

2 6 1場效應管的特點77

2 6 2場效應管的直流偏置電路與靜態分析78

2 6 3場效應管放大電路的動態分析81

2 7組合放大電路86

2 7 1複合管及其放大電路86

2 7 2共射共基放大電路89

2 8多級放大電路分析91

2 8 1多級放大電路的耦合方式91

2 8 2多級放大電路的分析94

小結96

習題97

第三章集成電路運算放大器101

3 1概述101

3 1 1集成運算放大器的電路組成101

3 1 2集成運算放大器的電路特點101

3 2電流源電路102

3 2 1基本電流源102

3 2 2鏡像電流源102

3 2 3比例電流源103

3 2 4微電流源103

3 2 5改進型電流源104

3 2 6多路恆流源105

3 2 7FET電流源105

3 2 8以電流源為有源負載的放大電路107

3 3差分放大電路108

3 3 1差分式放大電路的組成及工作原理108

3 3 2長尾式差分放大電路111

3 3.3差分放大電路的四種接法114

3 3 4改進型差分放大電路117

3 4集成運放電路的組成及其各部分的作用118

3 5通用型集成電路運算放大器簡介120

3 5 1基於晶體管的雙極型集成運放μA741121

3 5 2基於場效應管的單極型集成運放MC14573123

3 6集成電路運算放大器的主要參數124

小結126

習題127

第四章放大電路的頻率響應129

4 1頻率響應的一般概念129

4 1 1研究頻率響應的必要性129

4 1 2單時間常數RC電路的頻率響應129

4 2單級放大電路的高頻響應132

4 2 1晶體管的混合π模型132

4 2 2三極體的頻率參數134

4 2 3場效應管的高頻等效模型136

4 3單管共發射極放大電路的頻率響應137

4 4單管共基極和共集電極放大電路的頻率響應144

4 5多級放大電路的頻率響應147

小結148

習題148

第五章反饋和運算放大器150

5 1概述150

5 1 1反饋的基本概念150

5 1 2反饋類型及其判定151

5 2負反饋放大電路的四種組態156

5 2 1電壓串聯負反饋放大電路156

5 2 2電壓並聯負反饋放大電路156

5 2 3電流串聯負反饋放大電路157

5 2 4電流並聯負反饋放大電路158

5 3負反饋放大電路的方框圖及增益的一般表達式159

5 3 1負反饋放大電路的方框圖159

5 3 2負反饋放大電路增益的一般表達式159

5 4負反饋對放大電路性能的改善161

5 4 1提高放大電路的穩定性161

5 4 2減小非線性失真162

5 4 3擴展通頻帶163

5 4 4抑制反饋環內雜訊165

5 4 5對輸入電阻和輸出電阻的影響165

5 5深度負反饋條件下的計算168

5 6負反饋放大電路的穩定性分析171

5 6 1產生自激振蕩的原因171

5 6 2常用的校正措施174

小結176

習題178

第六章模擬信號的運算和處理電路181

6 1基本運算電路181

6 1 1比例運算電路181

6 1 2加減運算電路185

6 1 3儀用放大器187

6 1 4求和電路187

6 1 5積分運算電路和微分運算電路188

6 2有源濾波電路191

6 2 1有源濾波電路的基本概念與分類191

6 2 2低通濾波電路(LPF)193

6 2 3高通濾波器(HPF)197

6 2 4帶通濾波電路(BPF)198

6 2 5帶阻濾波器(BEF)199

小結201

習題202

第七章功率放大電路205

7 1功率放大電路概述205

7 1 1功率放大電路的特點205

7 1 2功率放大電路提高效率的主要途徑206

7 2互補對稱功率放大電路207

7 2 1乙類雙電源互補對稱電路207

7 2 2甲乙類雙電源互補對稱電路211

7 2 3甲乙類單電源互補對稱電路212

7 3集成功率放大器213

7 3 1通用型集成功率放大器LM386214

7 3 2雙聲道集成功率放大電路216

小結216

習題217

第八章信號產生電路219

8 1正弦波振蕩電路及基本原理219

8 2RC橋式正弦波振蕩電路221

8 3LC正弦波振蕩電路225

8 3 1LC並聯諧振迴路的選頻特性225

8 3 2變壓器反饋式LC正弦波振蕩器227

8 3 3電感反饋式振蕩電路228

8 3 4電容反饋式振蕩電路229

8 3 5三點式振蕩電路的組成法則230

8 4石英晶體振蕩電路231

8 4 1石英晶體諧振器的特性231

8 4 2石英晶體振蕩電路232

8 5電壓比較器233

8 5 1單門限電壓比較器233

8 5 2遲滯比較器235

8 5 3集成電壓比較器238

8 5 4矩形波產生電路239

8 5 5三角波產生電路242

8 5 6鋸齒波產生電路244

8 6函數發生器245

小結248

習題249第九章直流穩壓電源253

9 1小功率整流濾波電路253

9 1 1單相橋式整流電路253

9 1 2濾波電路255

9 1 3 倍壓整流電路259

9 2串聯反饋式穩壓電路260

9 2 1穩壓電源的主要指標260

9 2 2串聯型穩壓電路的工作原理261

9 2 3集成穩壓器電路266

9 3開關型穩壓電路271

9 3 1開關型穩壓電路的特點和分類272

9 3 2開關型穩壓電路的組成和工作原理273

小結274

習題275

附錄A電路分析理論複習279

附錄B電阻器的主要性能參數285

參考文獻288

習題解答289