電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　在電子技術(shù)日新月異的形勢下，為了培養(yǎng)面向21世紀(jì)的電子技術(shù)人才，本書在第三版的基礎(chǔ)上，經(jīng)過教學(xué)改革與實踐，對其內(nèi)容作了較大的修改和更新，使之更符合電子信息時代的要求。在修訂過程中，依照1995年教育部（原國家教委）頒發(fā)的《高等工業(yè)學(xué)校電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，提出了如下的總思路：精選內(nèi)容，推陳出新；講清基本概念、基本電路的工作原理和基本分析方法。對其主要的技術(shù)指標(biāo)，采用工程近似方法進(jìn)行計算。至于更全面的分析或設(shè)計，則可借助PSPICEQ軟件來實現(xiàn)，這將有利于讀者開拓思路。具體考慮如下：　　1.加強電子系統(tǒng)與信號的概念，為學(xué)習(xí)模擬電路和數(shù)字電路提供了引導(dǎo)性的背景知識。　　2.增加了部分新器件的內(nèi)容，如砷化鎵場效應(yīng)管（MSFET）、VMOS功率器件、BiCMOS門電路、在系統(tǒng)可編程邏輯器件，如CPLD、FPGA等，以適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要?！　?.將三端有源器件（BJT、FET）的六種電路組態(tài)（共射、共集、共基和共源、共漏、共柵）歸結(jié)為三種通用的電路組態(tài)，即反相電壓放大器、電壓跟隨器和電流跟隨器，這就有利于電子電路的分析與綜合，也為學(xué)習(xí)和使用BiFET和BiCMOS等一類新型集成電路器件奠定了基礎(chǔ)?！　?.根據(jù)當(dāng)前教學(xué)上的需要與設(shè)備條件的可能性，模擬部分增設(shè)了“電子電路的計算機輔助分析與設(shè)計”一章；數(shù)字部分增設(shè)了“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)”一章，為電子電路的仿真與設(shè)計自動化作了入門性的介紹?！　?.為便于讀者深入理解教材內(nèi)容，加強了例題，其中部分電路具有實用性。同時也改編了具有啟發(fā)意義的復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題，并附有少量的PSI：’ICE例題及習(xí)題供各院校師生靈活選用。

內(nèi)容概要

康華光編著的《電子技術(shù)基礎(chǔ)
模擬部分(第4版)》是“九五”國家級重點教材，前版獲國家級優(yōu)秀教材特等獎及國家科技進(jìn)步二等獎。為適應(yīng)電子信息時代的新形勢和培養(yǎng)面向21世紀(jì)電子技術(shù)人才的迫切需要，在第三版的基礎(chǔ)上，經(jīng)過教學(xué)改革與實踐，對其內(nèi)容作了較大的修改。精選了常規(guī)內(nèi)容，增加了電子系統(tǒng)與信號的基本知識以及新器件、新技術(shù)方面的內(nèi)容，其中包括應(yīng)用PSPICE軟件對電子電路進(jìn)行分析與設(shè)計的新方法。改編了例題、復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題，以便于教學(xué)。
《電子技術(shù)基礎(chǔ)
模擬部分(第4版)》分模擬和數(shù)字兩部分出版。模擬部分包括：緒論（電子系統(tǒng)與信號）、半導(dǎo)體二極管及其基本電路、半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)、場效應(yīng)管放大電路、功率放大電路、集成電路運算放大器、反饋放大電路、信號的運算與處理電路、信號產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源和電子電路的計算機輔助分析與設(shè)計。數(shù)字部分包括：數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路的分析和設(shè)計、常用組合邏輯功能器件、觸發(fā)器、時序邏輯電路的分析和設(shè)計、常用時序邏輯功能器件、存儲器和可編程邏輯器件、脈沖的產(chǎn)生與變換、模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)。
本書經(jīng)東南大學(xué)衣承斌教授主審。
本書可作為高等學(xué)校電氣信息類（1998年頒布的本科目錄，包括原電氣類、電子類等）專業(yè)“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教材，亦可供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

康華光，1925年8月出生于湖南衡山，現(xiàn)為華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。長期從事電子技術(shù)教學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程研究。
康華光教授1951年畢業(yè)于武漢大學(xué)電機工程學(xué)系并留校任教。1953年院系調(diào)整到華中科技大學(xué)(原華中工學(xué)院)工作至今?，F(xiàn)任中國電子學(xué)會生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)分會委員。曾任國家教委高校工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任兼電子技術(shù)課程教學(xué)指導(dǎo)小組組長。
由康華光主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》(模擬、數(shù)字部分)；第一、二、三、四版(高等教育出版社，1979、1982、1988、1999年)曾先后于1988、1992、1996、2002年榮獲四次國家級獎勵，含優(yōu)秀教材獎、優(yōu)秀教材特等獎、科技進(jìn)步二等獎和優(yōu)秀教材一等獎。主持研究的“優(yōu)化電子技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)”項目獲1989年國家級優(yōu)秀教學(xué)研究成果獎。
在科研方面，康華光教授主要從事交叉學(xué)科的研究，如生物醫(yī)學(xué)信息的檢測與分析以及細(xì)胞電生理研究。建立了國內(nèi)第一個具有國際先進(jìn)水平的細(xì)胞信使實驗室。主持了多項國家級科研課題，開展國內(nèi)、國際交流與合作，成績卓著。培養(yǎng)了博士、碩士生40余名。發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文和專著《膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用》(科學(xué)出版社，2002年)。

書籍目錄

1 緒論
  引言
  1.1 電子系統(tǒng)與信號
    1.1.1 電子系統(tǒng)
    1.1.2 信號及其頻譜
    1.1.3 模擬信號和數(shù)字信號
  1.2 放大電路的基本知識
    1.2.1 模擬信號放大
    1.2.2 放大電路模型
    1.2.3 放大電路的主要性能指標(biāo)
  小結(jié)
  習(xí)題
2 半導(dǎo)體二極管及其基本電路
  引言
  2.1 半導(dǎo)體的基本知識
    2.1.1 半導(dǎo)體材料
    2.1.2 半導(dǎo)體的共價鍵結(jié)構(gòu)
    2.1.3 本征半導(dǎo)體、空穴及其導(dǎo)電作用
    2.1.4 雜質(zhì)半導(dǎo)體
  2.2 PN結(jié)的形成及特性
  2.3 半導(dǎo)體二極管
    2.3.1 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)
    2.3.2 二極管的V-I特性
    2.3.3 二極管的參數(shù)
  2.4 二極管基本電路及其分析方法
    2.4.1 二極管正向V-I特性的建模
    2.4.2 模型分析法應(yīng)用舉例
  2.5 特殊二極管
    2.5.1 齊納二極管
    *2.5.2 變?nèi)荻O管
    *2.5.3 光電子器件
      2.5.3.1 光電二極管
      2.5.3.2 發(fā)光二極管
      2.5.3.3 激光二極管
  小結(jié)
  習(xí)題
    PSICE例題及習(xí)題
3 半導(dǎo)體三極管及放大電路基礎(chǔ)
  引言
  3.1 半導(dǎo)體BJT
    3.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介
    3.1.2 BJT的電流分配與放大作用
    3.1.3 BJT的特性曲線
    3.1.4 BJT的主要參數(shù)
  3.2 共射極放大電路
  3.3 圖解分析法
    3.3.1 靜態(tài)工作情況分析
    3.3.2 動態(tài)工作情況分析
  3.4 小信號模型分析法
    3.4.1 BJT的小信號建模
    3.4.2 用H參數(shù)小信號模型分析共射極基本放大電
  3.5 放大電路的工作點穩(wěn)定問題
    3.5.1 溫度對工作點的影響
    3.5.2 射極偏置電路
  3.6 共集電極電路和共基極電路
    3.6.1 共集電極電路
    3.6.2 共基極電路
  3.7 放大電路的頻率響應(yīng)
    3.7.1 單時間常數(shù)Rc電路的頻率響應(yīng)
    3.7.2 單級放大電路的高頻響應(yīng)
    3.7.3 單級放大電路的低頻響應(yīng)
    3.7.4 多級放大電路的頻率響應(yīng)
  *3.8 單級放大電路的瞬態(tài)響應(yīng)
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
4 場效應(yīng)管放大電路
  引言
  4.1 結(jié)型場效應(yīng)管
    4.1.1 JFET的結(jié)構(gòu)和工作原理
    4.1.2 JFET的特性曲線及參數(shù)
    *4.2 砷化鎵金屬-半導(dǎo)體場效應(yīng)管
  4.3 金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管
    4.3.1 N溝道增強型MOSFET
    4.3.2 N溝道耗盡型MOSFET
    4.3.3 各種FET的特性比較及使用注意事項
  4.4 場效應(yīng)管放大電路
    4.4.1 FET的直流偏置電路及靜態(tài)分析
    4.4.2 FET放大電路的小信號模型分析法
  4.5 各種放大器件電路性能比較
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
5 功率放大電路
  引言
  5.1 功率放大電路的一般問題
  5.2 乙類雙電源互補對稱功率放大電路
    5.2.1 電路組成
    5.2.2 分析計算
    5.2.3 功率BJT的選擇
  5.3 甲乙類互補對稱功率放大電路
    5.3.1 甲乙類雙電源互補對稱電路
    5.3.2 甲乙類單電源互補對稱電路
  *5.4 集成功率放大器
  5.5 功率器件
    5.5.1 功率BJT
    *5.5.2 功率MOSFET
    *5.5.3 功率模塊
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
6 集成電路運算放大器
  引言
  6.1 集成電路運算放大器中的電流源
  6.2 差分式放大電路
    6.2.1 基本差分式放大電路
    6.2.2 FET差分式放大電路
    6.2.3 差分式放大電路的傳輸特性
  6.3 集成電路運算放大器
    6.3.1 簡單的集成電路運算放大器
    6.3.2 通用型集成電路運算放大器
  6.4 集成電路運算放大器的主要參數(shù)
  *6.5 專用型集成電路運算放大器
  *6.6 放大電路中的噪聲與干擾
    6.6.1 放大電路中的噪聲
    6.6.2 放大電路中的干擾
    6.6.3 低噪聲放大電路舉例
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
7 反饋放大電路
  引言
  7.1 反饋的基本概念與分類
    7.1.1 反饋的基本概念
    7.1.2 四種類型的反饋組態(tài)
  7.2 負(fù)反饋放大電路的方框圖及增益的一般表達(dá)式
    7.2.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖
    7.2.2 負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式
  7.3 負(fù)反饋對放大電路性能的改善
    7.3.1 提高增益的恒定性
    7.3.2 減少非線性失真
    7.3.3 抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲
    7.3.4 擴展頻帶
    7.3.5 對輸入電阻和輸出電阻的影響
  7.4 負(fù)反饋放大電路的分析方法
    7.4.1 深度負(fù)反饋條件下的近似計算
    *7.4.2 小信號模型分析法
  7.5 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定問題
    7.5.1 負(fù)反饋放大電路的自激及穩(wěn)定工作的條件
    *7.5.2 頻率補償技術(shù)
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
8 信號的運算與處理電路
  引言
  8.1 基本運算電路
    8.1.1 加法電路
    8.1.2 減法電路
    8.1.3 積分電路
    8.1.4 微分電路
  8.2 實際運算放大器運算電路的誤差分析
  8.3 對數(shù)和反對數(shù)運算電路
    8.3.1 對數(shù)運算電路
    8.3.2 反對數(shù)運算電路
  *8.4 模擬乘法器
    8.4.1 變跨導(dǎo)式模擬乘法器的工作原理
    8.4.2 模擬乘法器的應(yīng)用
  8.5 有源濾波電路
    8.5.1 基本概念及初步定義
    8.5.2 一階有源濾波電路
    8.5.3 二階有源濾波電路
    *8.5.4 巴特沃思有源濾波電路
  *8.6 開關(guān)電容濾波器
    8.6.1 基本原理
    8.6.2 電路轉(zhuǎn)換示例及單片集成開關(guān)電容濾波器
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
9 信號產(chǎn)生電路
  引言
  9.1 iE弦波振蕩電路的振蕩條件
  9.2 RC正弦波振蕩電路
  9.3 LC正弦波振蕩電路
    9.3.1 LC選頻放大電路
    9.3.2 變壓器反饋式LC振蕩電路
    9.3.3 三點式LC振蕩電路
    9.3.4 石英晶體振蕩電路
  *9.4 非正弦信號產(chǎn)生電路
    9.4.1 比較器
    9.4.2 方波產(chǎn)生電路
    9.4.3 鋸齒波產(chǎn)生電路
  *9.5 集成函數(shù)發(fā)生器8038簡介
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
10直流穩(wěn)壓電源
  引言
  10.1 小功率整流濾波電路
    10.1.1 單相橋式整流電路
    10.1.2 濾波電路
  10.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路
    10.2.1 穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)
    10.2.2 串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路的工作原理
    10.2.3 三端集成穩(wěn)壓器
    10.2.4 三端集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用
  *10.3 串聯(lián)開關(guān)式穩(wěn)壓電路
  *10.4 直流變換型電源
  小結(jié)
  習(xí)題
  *PSPICE例題及習(xí)題
*11 電子電路的計算機輔助分析與設(shè)計
  11.1 電子電路PSPICE程序輔助分析
  11.2 電子電路PSPICE程序輔助設(shè)計
附錄 PSPICE程序簡介
參考文獻(xiàn)
索引(漢英對照)
部分習(xí)題答案
主編簡介

章節(jié)摘錄

　　3．7．1一個放大電路的理想頻響是一條水平線，而實際放大電路的頻響一般只有在中頻區(qū)是平坦的，而在低頻區(qū)或高頻區(qū)，其頻響則是衰減的，這是由哪些因素引起的？　　3．7．2一放大電路的頻帶寬度是怎樣定義的？　　3．7．3在射極偏置放大電路中，影響低頻響應(yīng)的主要因素是射極旁路電容，而影響高頻響應(yīng)的是密勒電容，為什么？試從物理概念上加以分析?！　?．7．4在工程實踐中，改善放大電路低頻響應(yīng)的根本方法是采用直接耦合放大電路，而改善高頻響應(yīng)的較好的方法是采用共基極放大電路，為什么？　　3．7．5對于一個參數(shù)已知的放大電路，其增益一帶寬積是一個常數(shù)，以共射極放大電路為例，犧牲電壓增益，為什么能換取帶寬增加的好處？　　3．7．6多級放大電路的頻帶寬度為什么比其中的任一單級電路的頻帶為窄？　　對放大電路的研究，目前有兩種不同的方法，即穩(wěn)態(tài)分析法和瞬態(tài)分析法。　　穩(wěn)態(tài)分析法也就是前兩節(jié)討論過的頻率響應(yīng)分析法。這種方法以正弦波為放大電路的基本信號，研究放大電路對不同頻率信號的幅值和相位的響應(yīng)（或叫做放大電路的頻域響應(yīng)）。穩(wěn)態(tài)分析法的優(yōu)點是分析簡單，實際測試時并不需要很特殊的設(shè)備，它的缺點是用幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)不能直觀地確定放大電路的波形失真，因此也難于用這種方法選擇使波形失真達(dá)到最小的電路參數(shù)?！　∷矐B(tài)分析法是以單位階躍信號為放大電路的輸入信號，研究放大電路的輸出波形隨時間變化的情況，稱為放大電路的階躍響應(yīng)，又叫做放大電路的時域響應(yīng)。這里衡量波形失真常以上升時間和平頂降落的大小作為標(biāo)志。

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