模擬電子電路

前言

　　“模擬電子電路”是高等院校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，是“電路分析基礎(chǔ)”的后續(xù)課程?！　”緯?shū)系統(tǒng)地介紹了模擬電路的基本概念、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，以及各種電子電路分析方法。內(nèi)容包括半導(dǎo)體材料、器件（二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管）及其基本電路、功率放大器、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用電路、負(fù)反饋放大器、直流穩(wěn)壓電源和電子電路的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)。　　本書(shū)以放大器分析為主線，在編寫(xiě)過(guò)程中體現(xiàn)如下特點(diǎn)：　　（1）本書(shū)內(nèi)容經(jīng)過(guò)認(rèn)真精選，適用于當(dāng)前學(xué)時(shí)少的情況；　?。?）加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)，即基本概念、基本原理及基本分析方法；　　（3）為了幫助學(xué)生克服入門(mén)的困難，本書(shū)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解極注重啟發(fā)性，以便激勵(lì)學(xué)生邊讀邊思考，以及方便學(xué)生自學(xué)；　?。?）突出“模擬電子電路”課程的工程性，強(qiáng)調(diào)工程近似分析方法；　　（5）加強(qiáng)各課程間交叉滲透的內(nèi)容，注重與“電路分析基礎(chǔ)”等先修課程的銜接，適當(dāng)運(yùn)用一些其他學(xué)科的原理、方法解決本課程的問(wèn)題，以便調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的主觀能動(dòng)性；　?。?）習(xí)題形式多樣化，全方位培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力?！　∪珪?shū)分為11章，大體可以分為兩大部分。前5章為第1部分，主要介紹基本器件和基本電路。半導(dǎo)體器件包括二極管、雙極型三極管和場(chǎng)效應(yīng)管等，它們是構(gòu)成各種功能電路的核心元件。一般情況下，初學(xué)者對(duì)這一部分內(nèi)容可能會(huì)感覺(jué)比較枯燥和比較不容易理解。因此，在學(xué)習(xí)半導(dǎo)體器件時(shí)，可以和簡(jiǎn)單電路穿插學(xué)習(xí)，以便消除厭煩情緒?；痉糯箅娐肥菢?gòu)成各種功能電路和集成電路的基礎(chǔ)，需要重點(diǎn)掌握和多做練習(xí)。后6章為第2部分，主要介紹放大器深層次的內(nèi)容，包括放大器增益與頻率的關(guān)系即頻率響應(yīng)，放大器的輸出級(jí)即功率放大器，改善電路性能的負(fù)反饋放大器，集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用電路，此外還介紹了各種電子設(shè)備都要使用的直流穩(wěn)壓電源。

內(nèi)容概要

　　《模擬電子電路》結(jié)合具體實(shí)例系統(tǒng)地介紹了模擬電路的基本概念、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，以及各種電子電路分析方法。全書(shū)共分為11章，內(nèi)容包括半導(dǎo)體材料、器件（二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管）及其基本電路、功率放大器、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用電路、負(fù)反饋放大器、直流穩(wěn)壓電源和電子電路的計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)。　　針對(duì)當(dāng)前院校模擬電子電路學(xué)科學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)，在《模擬電子電路》編寫(xiě)時(shí)對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真的精選，非常適合作為各院校電子信息、通信、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課——“模擬電路”課程的教材和參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論 11.1 電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用概況 11.2 電信號(hào) 21.2.1 什么是電信號(hào) 21.2.2 模擬信號(hào) 21.3 電子信息系統(tǒng) 31.4 線性放大電路 31.4.1 放大電路的方框圖 31.4.2 放大電路的性能指標(biāo) 41.5 小結(jié) 5習(xí)題 5第2章 半導(dǎo)體材料、二極管及二極管電路 62.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 62.1.1 本征半導(dǎo)體 62.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體 82.1.3 兩種導(dǎo)電機(jī)理——漂移和擴(kuò)散 102.1.4 小結(jié) 112.2 PN結(jié) 122.2.1 PN結(jié)形成的物理過(guò)程 122.2.2 PN結(jié)的伏安特性 122.2.3 PN結(jié)的擊穿特性 142.2.4 PN結(jié)的電容特性 152.2.5 小結(jié) 172.3 晶體二極管及電路分析方法 172.3.1 晶體二極管的幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu) 172.3.2 伏安特性 182.3.3 晶體二極管等效模型 182.3.4 晶體二極管電路分析方法 202.4 晶體二極管的應(yīng)用 222.4.1 整流電路 222.4.2 鉗位電路 232.4.3 限幅電路 232.5 其他二極管 242.5.1 穩(wěn)壓二極管 242.5.2 變?nèi)荻O管 252.5.3 發(fā)光二極管 252.5.4 光敏二極管 262.5.5 光電耦合器 26習(xí)題 26第3章 雙極型晶體管 293.1 雙極型晶體管基礎(chǔ) 293.1.1 雙極型晶體管的結(jié)構(gòu) 293.1.2 雙極型晶體管在線性狀態(tài)下的運(yùn)用 293.1.3 晶體三級(jí)管的電流-電壓特性 323.2 雙極型晶體管的直流分析 353.2.1 雙極型晶體管的一般模型 353.2.2 直流負(fù)載線法 393.3 晶體三極管偏置電路 413.3.1 固定偏置電路 413.3.2 分壓式偏置電路 423.4 小結(jié) 43習(xí)題 44第4章 晶體三極管放大器的基礎(chǔ)知識(shí) 464.1 放大器的工作原理 464.1.1 放大器的組成原則 464.1.2 圖解法分析放大電路的動(dòng)態(tài)特性 474.2 小信號(hào)模型法分析 484.2.1 晶體管小信號(hào)模型 494.2.2 共發(fā)射極放大器 534.2.3 共集電極放大器 574.2.4 共基極放大器 594.2.5 3種基本放大器的性能比較 614.3 多級(jí)放大電路 624.3.1 多級(jí)放大電路的耦合方式 624.3.2 多級(jí)放大電路的動(dòng)態(tài)特性 644.4 小結(jié) 64習(xí)題 65第5章 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大器 685.1 MOS場(chǎng)效應(yīng)管 685.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管 685.1.2 N溝道耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管 745.2 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 755.2.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和工作原理 755.2.2 伏安特性曲線 765.3 場(chǎng)效應(yīng)管放大器 785.3.1 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置 785.3.2 場(chǎng)效應(yīng)管放大器的小信號(hào)模型分析 815.4 小結(jié) 86習(xí)題 87第6章 放大器的頻率響應(yīng) 896.1 頻率響應(yīng)與頻率失真的概念 896.1.1 放大器的頻率響應(yīng) 896.1.2 放大器的頻率失真 906.1.3 頻率響應(yīng)分析——波特圖（Bode） 916.2 單級(jí)放大器的高頻響應(yīng) 956.2.1 晶體三極管高頻等效模型 956.2.2 單級(jí)共發(fā)射極放大器的高頻響應(yīng) 986.3 多級(jí)放大器的頻率響應(yīng) 1046.3.1 多級(jí)放大器的通頻帶 1046.3.2 上、下限頻率的計(jì)算 1056.4 展寬頻帶的方法 1056.5 小結(jié) 107習(xí)題 107第7章 功率放大器 1097.1 功率放大器的類(lèi)型 1097.1.1 功率放大器的特點(diǎn) 1097.1.2 功率放大器的分類(lèi) 1107.2 乙類(lèi)推挽互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大器 1117.2.1 電路組成和工作原理 1117.2.2 性能分析計(jì)算 1127.2.3 單電源互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)電路 1157.3 甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大器 1157.3.1 交越失真 1157.3.2 實(shí)用甲乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大器 1167.3.3 準(zhǔn)互補(bǔ)推挽電路 1187.3.4 功率管保護(hù)電路 1197.3.5 具有輸出自舉作用的功率放大器 1207.4 小結(jié) 121習(xí)題 121第8章 集成放大器簡(jiǎn)介 1268.1 集成電路的偏置和有源負(fù)載 1268.1.1 晶體三級(jí)管電流源電路 1268.1.2 有源負(fù)載放大電路 1328.2 差分式放大器 1338.2.1 基本的晶體三極管差分放大器 1338.2.2 基本的場(chǎng)效應(yīng)管差分放大器 1408.2.3 帶有有源負(fù)載的差分放大器 1408.3 集成運(yùn)算放大器 1418.3.1 集成運(yùn)算放大器概述 1418.3.2 F007集成運(yùn)放內(nèi)部電路分析 1428.4 小結(jié) 143習(xí)題 143第9章 反饋放大器 1489.1 反饋放大器的基本概念 1489.1.1 反饋概述 1489.1.2 反饋放大器的分類(lèi) 1509.1.3 反饋類(lèi)型的判別 1529.2 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善 1559.2.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 1559.2.2 調(diào)節(jié)輸入電阻和輸出電阻 1579.2.3 擴(kuò)展頻帶 1589.2.4 減小非線性失真 1609.3 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算 1619.3.1 深度負(fù)反饋條件和近似計(jì)算方法 1619.3.2 近似計(jì)算舉例 1619.3.3 “虛短”和“虛斷”的概念 1649.4 小結(jié) 165習(xí)題 165第10章 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 17010.1 集成運(yùn)算放大器的基本應(yīng)用 17010.1.1 集成運(yùn)算放大器的理想化條件 17010.1.2 集成運(yùn)算放大器的工作區(qū) 17010.2 集成運(yùn)算放大器的基本運(yùn)算電路 17210.2.1 比例運(yùn)算電路 17210.2.2 加減運(yùn)算電路 17310.2.3 積分運(yùn)算電路和微分運(yùn)算電路 17510.2.4 對(duì)數(shù)運(yùn)算電路和指數(shù)運(yùn)算電路 17610.2.5 乘法運(yùn)算電路和除法運(yùn)算電路 17710.3 電壓比較器 17810.3.1 電壓比較器的傳輸特性 17810.3.2 單限電壓比較器 17910.3.3 遲滯比較器 18110.3.4 窗口比較器 18310.4 小結(jié) 183習(xí)題 184第11章 直流穩(wěn)壓電源 18811.1 整流電路 18811.1.1 半波整流電路 18811.1.2 全波整流電路 18911.1.3 橋式整流電路 19011.2 濾波電路 19111.2.1 電容濾波器 19111.2.2 其他形式的濾波電路 19411.3 倍壓整流電路 19411.3.1 三倍壓整流電路 19511.3.2 多倍壓整流電路 19511.4 穩(wěn)壓電路 19611.4.1 硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 19611.4.2 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 19811.5 小結(jié) 199習(xí)題 200附錄 SPICE與PSpice簡(jiǎn)介 203參考文獻(xiàn) 215

章節(jié)摘錄

　　當(dāng)PN結(jié)兩邊的摻雜濃度很高時(shí)，阻擋層將變得很?。ɡ?，摻雜濃度為lO18cm-3的鍺PN結(jié)，其阻擋層寬度只有0.04um）。在這種阻擋層內(nèi)，載流子與中性原子相碰的機(jī)會(huì)極小，因而不容易發(fā)生碰撞電離。但是，在這種阻擋層內(nèi)，加上不大的反向電壓，就能建立很強(qiáng)的電場(chǎng)（例如，加上1V反向電壓時(shí)，阻擋層內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)2.5×105V/cm），足以把阻擋層內(nèi)中性原子的價(jià)電子直接從共價(jià)鍵中拉出來(lái)，產(chǎn)生自由電子一空穴對(duì)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為場(chǎng)致激發(fā)。場(chǎng)致激發(fā)能夠產(chǎn)生大量的載流子，使PN結(jié)的反向電流劇增，呈現(xiàn)反向擊穿現(xiàn)象。這種擊穿稱(chēng)為齊納擊穿（Zener Breakdown）?？梢?jiàn)，齊納擊穿發(fā)生在高摻雜的PN結(jié)中，相應(yīng)的擊穿電壓較低，且其值隨摻雜濃度增加而減小?！　∫话愣?，擊穿電壓在6V以下的屬于齊納擊穿，6V以上的主要是雪崩擊穿。無(wú)論哪種擊穿，若對(duì)其電流不加限制，都可能造成PN結(jié)的永久性損壞?！　?.2.3.3擊穿電壓的溫度特性　　當(dāng)溫度升高時(shí)，晶格的熱振動(dòng)加劇，致使載流子運(yùn)動(dòng)的平均自由路程縮短。因此，在與原子碰撞前由外加電場(chǎng)獲得的能量減小，發(fā)生碰撞而電離的可能性也就減小。在這種情況下，必須加大反向電壓，才能發(fā)生雪崩擊穿。因此，雪崩擊穿電壓隨溫度升高而增大，具有正的溫度系數(shù)。但是，當(dāng)溫度升高時(shí)，由于束縛在共價(jià)鍵中的價(jià)電子所具有的能量狀態(tài)增高。因此，在電場(chǎng)作用下，價(jià)電子比較容易掙脫共價(jià)鍵的束縛，產(chǎn)生自由電子一空穴對(duì)，形成場(chǎng)致激發(fā)。可見(jiàn)，齊納擊穿電壓隨溫度升高而降低，具有負(fù)的溫度系數(shù)。前面已指出，一般而言，6V的反向電壓是二極管雪崩擊穿和齊納擊穿的分界線，而當(dāng)擊穿電壓在6V左右時(shí)，兩種擊穿將會(huì)同時(shí)發(fā)生，相應(yīng)擊穿電壓的溫度系統(tǒng)趨近零。

圖書(shū)封面

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