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电子技术绪论1

目录1

第一部分 半导体器件及基本单元电路4

第一章 PN结和半导体二极管4

1.1半导体4

1.1.1本征半导体及其电特性4

1.1.2杂质半导体5

1.2PN结8

1.2.1开路PN结8

1.2.2偏置PN结9

1.3.1PN结方程10

1.3.2PN结伏安特性曲线10

1.3PN结的伏安特性10

1.2.3短路PN结10

1.4半导体二极管11

1.4.1半导体二极管的结构种类及电气特性11

1.4.2半导体二极管的主要参数12

1.5二极管的电路模型（等效电路）13

1.5.1理想二极管模型13

1.5.2工程中的折线化模型14

1.5.3低频小信号模型15

1.6二极管的基本应用16

1.6.1整流电路16

7.8时序逻辑电路的设计17

1.6.2限幅（钳位）电路17

1.6.3构成逻辑门电路18

1.7.1扩散电容CD19

1.7.2传输电容CT19

1.6.4二极管的其他应用19

1.7结型二极管的开关时间19

1.7.3二极管的开关时间20

1.8几种特殊的二极管21

1.8.1稳压管21

1.8.2稳流管22

1.8.3肖特基二极管22

1.8.4发光二极管23

1.8.5光敏二极管23

2.1.2BJT的导电机理24

第二章 双极型晶体管（BJT）24

2.1BJT的结构及导电机理24

2.1.1BJT的结构24

2.2BJT的EM（Ebers-Mo11）模型26

2.3双极型晶体三极管共射连接下的特性曲线和参数27

2.3.1双极型晶体三极管共射连接下的特性曲线27

2.3.2双极型晶体管的主要参数30

2.4BJT的工作状态及电路模型31

2.5BJT用作开关及开关时间35

2.5.1BJT的开关运用35

2.5.2BJT的开关时间36

2.6BJT构成放大器37

2.7.1混合π模型38

2.7BJT的低频小信号模型38

第三章 场效应管42

3.1结型场效应管42

3.1.1基本结构42

3.1.2N沟道结型场效应管的导电机理43

3.1.3结型场效应管的伏安特性44

3.2绝缘栅场效应管45

3.2.1增强型NMOS管的结构45

3.2.2增强型NMOS管的工作机理45

3.2.3NMOS管的伏安特性46

3.2.4耗尽型NMOS管47

3.3.1场效应管的直流偏置和静态工作点计算49

3.2.5场效应管的主要参数49

3.3场效应管的应用49

3.3.2场效应管的开关运用50

3.3.3场效应管接成基本放大电路51

3.4场效应管的低频小信号模型53

3.4.1低频小信号模型53

3.5CMOS器件54

3.5.1CMOS开关电路55

3.5.2CMOS放大电路56

5.1二进制系统和代码60

第四章 集成电路中的半导体器件60

第五章 二进制系统和逻辑代数60

第二部分 数字电路和系统60

5.1.1各种进制数之间的相互转换61

5.1.2数的原码、反码和补码表示63

5.1.3几种常用编码64

5.2逻辑代数66

5.2.1逻辑代数中的基本逻辑关系和运算67

5.2.2复杂逻辑关系68

5.2.3逻辑运算定律、常用公式及运算规则70

5.2.4逻辑函数的表示方法及标准表达式71

5.3逻辑函数的化简74

5.3.1逻辑函数的代数法化简75

5.3.2逻辑函数的卡诺图法化简76

5.3.3具有约束的逻辑函数的化简78

5.3.4奎恩－麦克路斯基法化简（Q-M法）79

5.4正逻辑、负逻辑和混合逻辑81

5.5MOS集成逻辑门电路81

5.5.1NMOS集成逻辑门电路81

5.6CMOS集成逻辑门电路83

5.6.1CMOS其它集成逻辑门电路85

5.7TTL集成逻辑门电路89

5.7.1TTL集成反相器89

5.7.2TTL集成门电路的改进电路95

5.8集电极开路“与非”门和“三态”输出门96

5.8.1集电极开路“与非”门96

5.9射极耦合逻辑门（ECL）和集成注入逻辑门（IIL）电路98

5.9.1射极耦合逻辑门电路98

5.8.2三态输出逻辑门电路98

5.9.2集成注入逻辑门电路101

5.10不同类型门电路之间的连接102

第六章 组合数字逻辑电路105

6.1二进制数加法器105

6.1.1半加器105

6.1.2全加器107

6.1.3多位二进制数加法电路109

6.1.4二进制乘法器111

6.2算术逻辑单元ALU111

6.3数字比较器114

6.3.1一位数字比较器114

6.4奇偶校验器116

6.5译码器117

6.5.1二进制译码器117

6.5.2二十进制译码器120

6.6数据分配器和数据选择器127

6.6.1数据分配器127

6.6.2数据选择器128

6.7编码器132

6.7.1基本编码器及工作原理132

6.7.2优先编码器133

第七章 时序逻辑电路和系统136

7.1基本触发器136

7.2时钟控制基本触发器（同步式触发器）138

7.2.1同步RS触发器138

7.2.2同步D触发器139

7.2.3同步T触发器140

7.2.4同步JK触发器140

7.2.5同步式触发器的动态特性、触发特点及存在问题141

7.3边沿触发器142

7.3.1正边沿触发的D功能触发器142

7.3.2负边沿触发的JK功能触发器145

7.4主从触发器146

7.4.1CMOS主从触发器146

7.4.2TTL主从触发器147

7.5触发器功能的五种表示方法及相互转换148

7.5.1触发器功能的五种表示方法148

7.5.2触发器功能间的相互转换149

7.6数码寄存器和移位寄存器150

7.6.1数码寄存器150

7.6.2移位寄存器151

7.7计数器157

7.7.1二进制计数器159

7.7.2任意进制计数器162

7.7.3中规模集成计数器164

7.7.4任意进制计数器的实现168

7.7.5移位寄存器型计数器174

第八章 超大规模集成电子系统180

8.1随机存取存储器RAM180

8.1.1RAM的一般结构和读写原理180

8.1.2RAM中的存储单元181

8.1.3RAM容量的扩展185

8.2可编程只读存储器PROM186

8.2.1ROM基本结构及读出操作186

8.2.2只读存储器ROM的种类188

8.2.3ROM应用举例191

8.3可编程逻辑阵列PLA194

8.4可编程阵列逻辑PAL196

8.5通用逻辑阵列GAL器件202

8.6PLD器件的开发和设计实例209

第三部分 放大电路和系统212

第九章 低频基本放大级212

9.1放大电路中静态工作点的稳定及偏置212

9.1.1集成放大电路中的静态偏置213

9.1.2分立元件静态偏置215

9.2放大电路的指标分析217

9.2.1共射（共源）放大电路的性能指标217

9.2.2共集（共漏）放大电路的性能指标218

9.2.3共基（共栅）放大电路的性能指标220

9.3场效应管放大电路222

9.4多级放大器222

9.5差动放大器229

9.5.1差动放大器的基本结构及工作原理229

9.5.2射极耦合差动放大器230

9.5.3恒流源供电差动放大器237

9.5.4场效应管差动放大器238

9.6.1集成运算放大器的典型结构及其特点241

9.6运算放大器241

9.6.2运算放大器的输入级242

9.6.3运放的中间级分析246

9.6.4运放的输出级分析247

9.6.5实际集成运放电路举例249

9.6.6集成运放的主要技术参数251

9.6.7集成运放组成的基本放大器253

第十章 放大器的频率响应256

10.1放大器频率特性的一般说明256

10.2.1BJT电流放大系数β的频率特性259

10.2共射阻容耦合放大器的频率特性259

10.2.2BJT共射放大电路的高频响应261

10.2.3单管共射放大器的低频段响应263

10.2.4共射单管放大器总的频率响应266

10.3多级放大器的频率响应267

10.4单级共基放大电路的高频特性269

10.5集成运算放大器的频率特性270

11.1反馈的概念272

第十一章 反馈放大器272

11.2反馈放大器的方框图表示及增益函数276

11.3负反馈放大器的特性277

11.4负反馈放大器技术指标的具体计算284

第十二章 负反馈放大器的稳定性296

12.1放大器产生自激振荡的原因及条件296

12.2负反馈放大器的稳定判据和稳定裕度298

12.3消除自激振荡的常用方法300

第四部分 信号产生及处理308

第十三章 正弦波和脉冲波发生器308

13.1正弦波振荡器308

13.2RC桥式正弦波振荡器309

13.3RC移相式正弦振荡器310

13.4RC双T网络正弦振荡器312

13.5LC正弦波振荡器313

13.6变压器反馈式LC正弦振荡器315

13.7三点式LC正弦振荡器315

13.8正弦振荡电路中的稳幅和稳频问题316

13.9石英晶体正弦振荡器317

13.10数字式正弦振荡器319

13.11模拟比较器319

13.12方波和三角波发生器322

13.13压控振荡器（VCO或V/F）325

13.14三角波、方波、正弦波发生器327

13.15门电路实现的多谐振荡器329

13.16单稳态触发器334

13.17.1CC7555集成定时器340

13.17集成定时器构成的脉冲电路340

13.17.2集成定时器应用341

第十四章 信号变换和处理347

14.1数字信号／模拟信号转换347

14.1.1D/A转换的基本思路及电路类型347

14.1.2权电阻网络D/A转换器348

14.1.3T型电阻网络D/A转换器349

14.1.4输出模拟电压为双极性的D/A转换器353

14.1.5D/A转换器的转换精度和转换时间355

14.1.6实际D/A转换器举例356

14.2模拟信号／数字信号转换358

14.2.1A/D转换的基本思路及过程358

14.2.2A/D转换器360

14.2.3A/D转换器的转换精度和转换时间368

14.2.4实际A/D转换器举例368

14.3有源滤波器370

14.3.1一阶有源滤波器370

14.3.2二阶有源低通滤波器（LPF）372

14.3.3二阶有源高通滤波器（HPF）375

14.3.4带通有源滤波器（BPF）377

14.3.5带阻有源滤波器（BEF）380

14.3.6开关电容滤波器（SCF）383

14.4调制与解调器386

14.4.1调制与解调的基本概念386

14.4.2调制方式387

14.4.3模拟幅度调制及解调387

14.4.4脉冲幅度调制与解调390

14.4.6脉冲解调器391

14.4.5脉冲宽度调制391

14.5模拟乘法器392

14.5.1精密对数和指数放大器393

14.5.2乘法和除法运算394

14.5.3模拟乘法器395

14.5.4模拟乘法器的应用397

14.5.5数据放大器和程控放大器398

14.6.1锁相环的基本电路401

14.6集成锁相环401

14.6.2锁相环的工作原理403

14.6.3锁相环应用举例403

第五部分 功率电子学405

第十五章 功率放大器405

15.1功率放大器405

15.1.1功率放大器的基本类型405

15.2集成运放的扩流和扩压409

15.3集成功率放大器410

15.4其它功率放大器412

第十六章 直流电源415

16.1整流电路的主要技术指标415

16.1.1半波整流电路的技术指标415

16.1.2单相全波整流电路的技术指标416

16.1.3倍压整流418

16.1.4精密整流电路418

16.2滤波电路419

16.3直流稳压电源421

16.4线性稳压电源422

16.4.1串联型线性稳压电源422

16.4.2三端集成直流稳压电源422

16.5开关式稳压电源426

16.5.1开关稳压电源的基本类型426

16.5.2开关稳压电源的控制电路429

教材习题435

主要参考文献502