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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Iccн36

二、输入短路电流IsE和输入交叉漏电流IRE36

三、输出高电平Voн和输出低电平VoL37

四、扇出系数No37

五、输出漏电流Ioн和输出短路电流Ios37

六、平均传输延迟时间tpd37

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Vos400

二、输入偏置电流lib和输入失调电流Ios401

三、输入失调的漂移402

四、输入噪声电压VFN403

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Sr415

二、全功率输出频率fp416

三、建立时间Ts417

四、过载恢复时间Td417

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