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第一章 晶体二极管及其基本电路1

1-1 半导体物理基础知识1

1-1-1 本征半导体1

1-1-2 杂质半导体3

1-1-3 半导体中的电流4

1-2 PN结及晶体二极管5

1-2-1 PN结的形成5

1-2-2 PN结的单向导电特性6

1-2-3 PN结的击穿特性8

1-2-4 PN结的电容特性8

1-2-5 PN结的温度特性9

1-3 晶体二极管及其基本电路10

1-3-1 二极管特性曲线10

1-3-2 二极管的主要参数10

1-3-3 晶体二极管模型12

1-3-4 二极管基本应用电路13

1-3-5 稳压二级管及稳压电路15

1-4 其它二极管简介17

1-4-1 变容二极管17

1-4-2 肖特基二极管17

1-4-3 光电二极管18

1-4-4 发光二极管18

本章小结18

习题19

计算机仿真练习题21

第二章 双极型晶体管及其放大电路22

2-1 双极型晶体管的工作原理22

2-1-1 放大状态下晶体管中载流子的传输过程23

2-1-2 电流分配关系24

2-1-3 晶体管的放大作用25

2-2 晶体管伏安特性曲线及参数25

2-2-1 晶体管共发射极特性曲线26

2-2-2 晶体管的主要参数28

2-3 晶体管工作状态分析及偏置电路30

2-3-1 晶体管的直流模型30

2-3-2 晶体管工作状态分析31

2-3-3 放大状态下的偏置电路33

2-4 放大器的组成及其性能指标35

2-4-1 基本放大器的组成原则36

2-4-2 直流通路和交流通路37

2-4-3 放大器的主要性能指标37

2-5 放大器图解分析法40

2-5-1 直流图解分析40

2-5-2 交流图解分析41

2-5-3 直流工作点与放大器非线性失真的关系43

2-6 放大器的交流等效电路分析法44

2-6-1 晶体管交流小信号电路模型44

2-6-2 共射极放大器的交流等效电路分析法49

2-7 共集电极放大器和共基极放大器54

2-7-1 共集电极放大器54

2-7-2 共基极放大器55

2-7-3 三种基本放大器性能比较56

2-8 放大器的级联57

2-8-1 级间耦合方式58

2-8-2 级联放大器的性能指标计算59

2-8-3 组合放大器60

本章小结63

习题64

计算机仿真练习题72

第三章 场效应管及其基本电路73

3-1 结型场效应管(JFET)73

3-1-1 结型场效应管的结构及工作原理73

3-1-2 结型场效应管的特性曲线74

3-2 绝缘栅场效应管(IGFET)76

3-2-1 绝缘栅场效应管的结构76

3-2-2 N沟道增强型MOSFET(Enhancement NMOSFET)77

3-2-3 N沟道耗尽型MOSFET(DepletionNMOSFET)79

3-3-4 各种类型MOS管的符号及特性对比80

3-3 场效应管的参数和小信号模型81

3-3-1 场效应管的主要参数81

3-3-2 场效应管的低频小信号模型82

3-4 场效应管放大器83

3-4-1 场效应管偏置电路83

3-4-2 场效应管放大器分析84

3-4-3 若干问题的讨论88

本章小结90

习题91

计算机仿真练习题93

第四章 集成运算放大器电路94

4-1 集成运算放大器的特点94

4-2 电流源电路95

4-3 差动放大电路100

4-3-1 零点漂移现象100

4-3-2 差动放大器的工作原理及性能分析100

4-3-3 具有恒流源的差动放大电路104

4-3-4 差动放大器的传输特性106

4-3-5 差动放大器的失调及温漂108

4-4 集成运算放大器的输出级电路111

4-5 集成运放电路举例113

4-5-1 集成运算放大器F007113

4-5-2 专用型集成运算放大器简介114

4-6 MOS集成运算放大器117

4-6-1 MOS集成运放中的基本单元电路117

4-6-2 CMOS集成运算放大器5G14573121

4-7 集成运算放大器的主要性能指标122

本章小结124

习题124

计算机仿真练习题128

第五章 频率响应129

5-1 频率响应的概念129

5-1-1 频率失真及不失真条件129

5-1-2 实际的频率响应及通频带定义131

5-2 单级共射放大器的高频响应132

5-2-1 晶体管的频率参数和高频等效电路132

5-2-2 共射放大器的高频响应分析133

5-3 共集电路的高频响应139

5-4 共基电路的高频响应140

5-5 差分放大器的频率响应142

5-6 场效应管放大器的高频响应143

5-6-1 场效应管的高频小信号等效电路143

5-6-2 场效应管放大器的高频响应144

5-7 放大器的低频响应145

5-7-1 阻容耦合放大器的低频等效电路145

5-7-2 阻容耦合放大器低频响应分析146

5-8 多级放大器的频率响应149

5-8-1 多级放大器的上限频率？149

5-8-2 多级放大器的下限频率？150

5-9 建立时间t？与上限频率？的关系151

5-9-1 建立时间t？的定义151

5-9-2 建立时间与上限频率的关系151

5-10 举例及计算机仿真152

本章小结153

习题153

计算机仿真练习题156

第六章 反馈158

6-1 反馈的基本概念及基本方程158

6-1-1 什么是反馈158

6-1-2 反馈放大器的基本框图158

6-1-3 反馈放大器的基本方程159

6-2 负反馈对放大器性能的影响160

6-2-1 负反馈使放大倍数稳定度提高160

6-2-2 负反馈使放大器通频带展宽，线性失真减小162

6-2-3 负反馈使非线性失真减小，输入动态范围展宽163

6-2-4 负反馈可减小放大器内部产生的噪声和干扰的影响165

6-3 反馈放大器分类及对输入、输出阻抗的影响165

6-3-1 电压反馈与电流反馈165

6-3-2 电压反馈和电流反馈对输出电阻的影响167

6-3-3 串联反馈与并联反馈168

6-3-4 串联反馈和并联反馈对放大器输入电阻的影响170

6-4 反馈放大器的分析和近似计算170

6-4-1 四种组态反馈放大器增益和反馈系数的定义及近似计算170

6-4-2 集成运算放大器的两种基本反馈组态171

6-4-3 分立元件负反馈放大器的分析计算174

6-5 反馈放大器稳定性讨论182

6-5-1 负反馈放大器稳定工作的条件182

6-5-2 利用开环增益的波特图来判别放大器的稳定性183

6-5-3 常用的消振方法--相位补偿法184

6-6 运算放大器小信号闭环带宽、压摆率及全功率带宽188

6-6-1 运算放大器的小信号闭环带宽188

6-6-2 大信号工作下的压摆率和全功率带宽188

本章小结190

习题190

计算机仿真练习题196

第七章 模拟集成电路系统198

7-1 集成运算放大器在基本运算中的应用198

7-1-1 相加器198

7-1-2 相减器(差动放大器)200

7-1-3 积分器201

7-1-4 微分器203

7-1-5 对数、反对数运算器204

7-1-6 V/I变换和I/V变换207

7-2 有源RC及开关电容滤波器208

7-2-1 有源滤波器的类型、传递函数及零、极点分布208

7-2-2 运放作为有限增益放大器的有源滤波器电路210

7-2-3 运放作为无限增益放大器的多重反馈有源滤波器211

7-2-4 有源带阻滤波器213

7-2-5 全通滤波器215

7-2-6 模拟电感电路215

7-2-7 基于双积分环的二阶有源滤波器216

7-2-8 开关电容网络218

7-3 集成运算放大器精密二极管电路221

7-3-1 精密整流(限幅)电路221

7-3-2 峰值检波电路222

7-3-3 取样保持电路223

7-4 电压比较器及弛张振荡器224

7-4-1 电压比较器224

7-4-2 弛张振荡器228

7-4-3 窗口比较器231

7-5 模拟开关233

7-5-1 CMOS传输门和CMOS模拟开关233

7-5-2 MOS模拟开关的应用234

7-6 集成运算放大器选择指南235

本章小结237

习题238

计算机仿真练习题245

第八章 现代模拟集成电路技术246

8-1 模拟集成电路设计--电流模法246

8-1-1 电流模法的特点及原理246

8-1-2 跨导线性环--电流模电路举例248

8-2 电流反馈型集成运算放大器250

8-2-1 电流模集成运算放大器的基本特性251

8-2-2 电流模运放的典型电路251

8-2-3 电流模运放的闭环特性252

8-3 开关电流--数字工艺的模拟集成技术254

8-3-1 开关电流镜(Switched Current Mirror)254

8-3-2 第一代开关电流积分器255

8-3-3 第二代开关电流积分器257

8-4 跨导运算放大器(OTA)及其应用257

8-4-1 典型的单片集成OTA电路257

8-4-2 OTA组成的连续时间滤波器259

8-5 在系统可编程模拟器件(ispPAC)原理及其软件平台262

8-5-1 在系统可编程模拟电路的结构及原理262

8-5-2 PAC-Designer软件及开发实例266

本章小结270

习题及计算机仿真练习题271

第九章 功率电路及系统274

9-1 功率放大器274

9-1-1 功率放大器的特点及工作状态分类274

9-1-2 甲类(A类)功率放大器275

9-1-3 互补跟随乙类(B类)功率放大器277

9-1-4 集成功率放大器281

9-2 整流器和直流稳压电源283

9-2-1 整流滤波电路283

9-2-2 串联反馈型线性稳压电源的工作原理286

9-2-3 开关型稳压电源289

9-3 功率器件291

9-3-1 双极型大功率晶体管(BJT)291

9-3-2 功率MOS器件293

9-3-3 绝缘栅-双极型功率管(IGBT)及功率模块294

9-3-4 功率管的保护296

9-4 高精度基准电压源296

9-4-1 能隙基准电压源296

9-4-2 以埋层齐纳管为参考的超高精度基准电压源297

本章小结298

习题299

计算机仿真练习题302

附录A 集成电路制造工艺303

附录B 波特(Bode)图316

附录C 集成运放非理想参数对电路性能的影响323

参考文献328