模拟电子技术基础

第一章晶体二极管及其基本电路
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
1.2PN结及晶体二极管5
1.2.1PN结的形成5
1.2.2PN结的单向导电特性6
1.2.3PN结的击穿特性8
1.2.4PN结的电容特性8
1.2.5PN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稳压二极管及稳压电路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
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
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
3.2.2N沟道增强型MOSFET(EnhancementNMOSFET)77
3.2.3N沟道耗尽型MOSFET(DepletionNMOSFET)79
3.2.4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
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
4.6MOS集成运算放大器117
4.6.1MOS集成运放中的基本单元电路117
4.6.2CMOS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
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f.H149
5.8.2多级放大器的下限频率f.L150
5.9建立时间t.r与上限频率f.H的关系151
5.9.1建立时间t.r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
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164
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165
6.3.3串联反馈与并联反馈167
6.3.4串联反馈和并联反馈对放大器输入电阻的影响168
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
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
7.1.6V/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2167.2.8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
7.5.1CMOS传输门和CMOS模拟开关233
7.5.2MOS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
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(SwitchedCurrentMirror)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
8.4.2OTA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
8.5.2PAC.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
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