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模擬電子技術(shù)基礎目錄
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模擬電子技術(shù)基礎目錄
前言
教學(xué)建議
第1章 半導體二極管及其應用
1.1 半導體物理基礎知識
1.1.1 本征半導體
1.1.2 雜質(zhì)半導體
1.2 pn結
1.2.1 pn結的形成
1.2.2 pn結的單向導電性
1.2.3 pn結的反向擊穿特性
1.2.4 pn結的電容特性
1.3 半導體二極管及其基本電路
1.3.1 半導體二極管的伏安特性曲線(xiàn)
1.3.2 半導體二極管的主要參數
1.3.3 半導體二極管的電路模型
1.3.4 二極管基本應用電路
1.4 特殊二極管
1.4.1 穩壓二極管
.1.4.2 變容二極管
1.4.3 光電二極管
1.4.4 發(fā)光二極管
思考題
習題
第2章 雙極型晶體管及其放大電路
2.1 雙極型晶體管的工作原理
2.1.1 雙極型晶體管的結構
2.1.2 雙極型晶體管的工作原理
2.2 晶體管的特性曲線(xiàn)
2.2.1 共射極輸出特性曲線(xiàn)
2.2.2 共射極輸入特性曲線(xiàn)
2.2.3 溫度對晶體管特性的影響
2.2.4 晶體管的主要參數
2.3 晶體管放大電路的放大原理
2.3.1 放大電路的組成
2.3.2 靜態(tài)工作點(diǎn)的作用
2.3.3 晶體管放大電路的放大原理
2.3.4 基本放大電路的組成原則
2.3.5 直流通路和交流通路
2.4 放大電路的靜態(tài)分析和設計
2.4.1 晶體管的直流模型及靜態(tài)工作點(diǎn)的估算
2.4.2 靜態(tài)工作點(diǎn)的圖解分析法
2.4.3 晶體管工作狀態(tài)的判斷方法
2.4.4 放大狀態(tài)下的直流偏置電路
2.5 共射放大電路的動(dòng)態(tài)分析和設計
2.5.1 交流圖解分析法
2.5.2 放大電路的動(dòng)態(tài)范圍和非線(xiàn)性失真
2.5.3 晶體管的交流小信號模型
2.5.4 等效電路法分析共射放大電路
2.5.5 共射放大電路的設計實(shí)例
2.6 共集放大電路（射極輸出器）
2.7 共基放大電路
2.8 多級放大電路
2.8.1 級間耦合方式
2.8.2 多級放大電路的性能指標計算
2.8.3 常見(jiàn)的組合放大電路
思考題
習題
第3章 場(chǎng)效應晶體管及其放大電路
3.1 場(chǎng)效應晶體管
3.1.1 結型場(chǎng)效應管
3.1.2 絕緣柵場(chǎng)效應管
3.1.3 場(chǎng)效應管的參數
3.2 場(chǎng)效應管工作狀態(tài)分析及其偏置電路
3.2.1 場(chǎng)效應管工作狀態(tài)分析
3.2.2 場(chǎng)效應管的偏置電路
3.3 場(chǎng)效應管放大電路
3.3.1 場(chǎng)效應管的低頻小信號模型
3.3.2 共源放大電路
3.3.3 共漏放大電路
思考題
習題
第4章 放大電路的頻率響應和噪聲
4.1 放大電路的頻率響應和頻率失真
4.1.1 放大電路的幅頻響應和幅頻失真
4.1.2 放大電路的相頻響應和相頻失真
4.1.3 波特圖
4.2 晶體管的高頻小信號模型和高頻參數
4.2.1 晶體管的高頻小信號模型
4.2.2 晶體管的高頻參數
4.3 晶體管放大電路的頻率響應
4.3.1 共射放大電路的頻率響應
4.3.2 共基、共集放大器的頻率響應
4.4 場(chǎng)效應管放大電路的頻率響應
4.4.1 場(chǎng)效應管的高頻小信號等效電路
4.4.2 共源放大電路的頻率響應
4.5 多級放大器的頻率響應
4.5.1 多級放大電路的上限頻率
4.5.2 多級放大電路的下限頻率
4.6 放大電路的噪聲
4.6.1 電子元件的噪聲
4.6.2 噪聲的度量
思考題
習題
第5章 集成運算放大電路
5.1 集成運算放大電路的特點(diǎn)
5.2 電流源電路
5.3 以電流源為有源負載的放大電路
5.4 差動(dòng)放大電路
5.4.1 零點(diǎn)漂移現象
5.4.2 差動(dòng)放大電路的工作原理及性能分析
5.4.3 具有電流源的差動(dòng)放大電路
5.4.4 差動(dòng)放大電路的大信號分析
5.4.5 差動(dòng)放大電路的失調和溫漂
5.5 復合管及其放大電路
5.6 集成運算放大電路的輸出級電路
5.7 集成運算放大電路舉例
5.7.1 雙極型集成運算放大電路f007
5.7.2 cmos集成運算放大電路mc14573
5.8 集成運算放大電路的外部特性及其理想化
5.8.1 集成運放的模型
5.8.2 集成運放的主要性能指標
5.8.3 理想集成運算放大電路
思考題
習題
第6章 反饋
6.1 反饋的基本概念及類(lèi)型
6.1.1 反饋的概念
6.1.2 反饋放大電路的基本框圖
6.1.3 負反饋放大電路的基本方程
6.1.4 負反饋放大電路的組態(tài)和四種基本類(lèi)型
6.2 負反饋對放大電路性能的影響
6.2.1 穩定放大倍數
6.2.2 展寬通頻帶
6.2.3 減小非線(xiàn)性失真
6.2.4 減少反饋環(huán)內的干擾和噪聲
6.2.5 改變輸入電阻和輸出電阻
6.3 深度負反饋放大電路的近似計算
6.3.1 深負反饋放大電路近似計算的一般方法
6.3.2 深負反饋放大電路的近似計算
6.4 負反饋放大電路的穩定性
6.4.1 負反饋放大電路的自激振蕩
6.4.2 負反饋放大電路穩定性的判斷
6.4.3 負反饋放大電路自激振蕩的消除方法
思考題
習題
第7章 集成運算放大器的應用
7.1 基本運算電路
7.1.1 比例運算電路
7.1.2 求和運算電路
7.1.3 積分和微分運算電路
7.1.4 對數和反對數運算電路
7.2 電壓比較器
7.2.1 電壓比較器概述
7.2.2 單門(mén)限比較器
7.2.3 遲滯比較器
7.2.4 窗口比較器
7.3 弛張振蕩器
7.4 精密二極管電路
7.4.1 精密整流電路
7.4.2 峰值檢波電路
7.5 有源濾波器
7.5.1 濾波電路的作用與分類(lèi)
7.5.2 一階有源濾波器
7.5.3 二階有源濾波器
7.5.4 開(kāi)關(guān)電容濾波器
思考題
習題
第8章 功率放大電路
8.1 功率放大電路的特點(diǎn)與分類(lèi)
8.2 甲類(lèi)功率放大電路
8.3 互補推挽乙類(lèi)功率放大電路
8.3.1 雙電源互補推挽乙類(lèi)功率放大電路
8.3.2 單電源互補推挽乙類(lèi)功率放大電路
8.3.3 采用復合管的準互補推挽功率放大電路
8.4 集成功率放大器
8.5 功率器件
8.5.1 雙極型大功率晶體管
8.5.2 功率mos器件
8.5.3 絕緣柵雙極型功率管及功率模塊
8.5.4 功率管的保護
思考題
習題
第9章 直流穩壓電源
9.1 直流電源的組成
9.2 整流電路
9.2.1 單相半波整流電路
9.2.2 單相全波整流電路
9.2.3 單相橋式整流電路
9.2.4 倍壓整流電路
9.3 濾波電路
9.3.1 電容濾波電路
9.3.2 電感濾波電路
9.3.3 復合型濾波電路
9.4 穩壓電路
9.4.1 穩壓電路的主要指標
9.4.2 線(xiàn)性串聯(lián)型直流穩壓電路
9.4.3 開(kāi)關(guān)型直流穩壓電路
思考題
習題
第10章 可編程模擬器件與電子電路仿真軟件
10.1 在系統可編程模擬電路原理與應用
10.1.1 isppac10的結構和原理
10.1.2 其他isppac器件的結構和原理
10.1.3 isppac的典型應用
10.2 multisim軟件及其應用
10.2.1 multisim 8的基本界面
10.2.2 元件庫
10.2.3 仿真儀器
10.2.4 仿真分析方法
10.2.5 在模擬電路設計中的應用
思考題
習題
第11章 集成邏輯門(mén)電路
11.1 雙極型晶體管的開(kāi)關(guān)特性
11.2 mos管的開(kāi)關(guān)特性
11.3 ttl門(mén)電路
11.3.1 ttl標準系列與非門(mén)
11.3.2 其他類(lèi)型的ttl標準系列門(mén)電路
11.3.3 ttl其他系列門(mén)電路
11.4 ecl門(mén)電路簡(jiǎn)介
11.5 cmos門(mén)
11.5.1 cmos反相器
11.5.2 其他類(lèi)型的cmos電路
11.5.3 使用cmos集成電路的注意事項
11.5.4 cmos其他系列門(mén)電路
11.6 cmos電路與ttl電路的連接
思考題習題
參考文獻
延伸閱讀：模擬電子技術(shù)基礎50問(wèn)
1、空穴是一種載流子嗎？空穴導電時(shí)電子運動(dòng)嗎？
答：不是，但是在它的運動(dòng)中可以將其等效為載流子�？昭▽щ姇r(shí)等電量的電子會(huì )沿其反方向運動(dòng)。
2、制備雜質(zhì)半導體時(shí)一般按什么比例在本征半導體中摻雜？
答：按百萬(wàn)分之一數量級的比例摻入。
3、什么是N型半導體？什么是P型半導體？當兩種半導體制作在一起時(shí)會(huì )產(chǎn)生什么現象？
答：多數載子為自由電子的半導體叫N型半導體。反之，多數載子為空穴的半導體叫P型半導體。P型半導體與N型半導體接合后 便會(huì )形成P-N結。
4、PN結最主要的物理特性是什么？
答：?jiǎn)蜗驅щ娔芰洼^為敏感的溫度特性。
5、半導體材料制作電子器件與傳統的真空電子器件相比有什么特點(diǎn)？
答：頻率特性好、體積小、功耗小，便于電路的集成化產(chǎn)品的袖珍化，此外在堅固抗震可靠等方面也特別突出;但是在失真度和穩定性等方面不及真空器件。
6、什么是本征半導體和雜質(zhì)半導體？
答：純凈的半導體就是本征半導體，在元素周期表中它們一般都是中價(jià)元素。在本征半導體中按極小的比例摻入高一價(jià)或低一價(jià)的雜質(zhì)元素之后便獲得雜質(zhì)半導體。
7、PN結還有那些名稱(chēng)？
答：空間電荷區、阻擋層、耗盡層等。
8、PN結上所加端電壓與電流是線(xiàn)性的嗎？它為什么具有單向導電性？
答：不是線(xiàn)性的，加上正向電壓時(shí)，P區的空穴與N區的電子在正向電壓所建立的電場(chǎng)下相互吸引產(chǎn)生復合現象，導致阻擋層變薄，正向電流隨電壓的增長(cháng)按指數規律增長(cháng)，宏觀(guān)上呈現導通狀態(tài)，而加上反向電壓時(shí)，情況與前述正好相反，阻擋層變厚，電流幾乎完全為零，宏觀(guān)上呈現截止狀態(tài)。這就是PN結的單向導電特性。
9、在PN結加反向電壓時(shí)果真沒(méi)有電流嗎？
答：并不是完全沒(méi)有電流，少數載流子在反向電壓的作用下產(chǎn)生極小的反向漏電流。
10、二極管最基本的技術(shù)參數是什么？
答：最大整流電流
11、二極管主要用途有哪些？
答：整流、檢波、穩壓等。
12、晶體管是通過(guò)什么方式來(lái)控制集電極電流的？
答：通過(guò)電流分配關(guān)系。
13、能否用兩只二極管相互反接來(lái)組成三極管？為什么？
答：否;兩只二極管相互反接是通過(guò)金屬電極相接，并沒(méi)有形成三極管所需要的基區。
14、什么是三極管的穿透電流？它對放大器有什么影響？
答：當基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極之間的電流就是穿透電流： ，其中 是集電極-基極反向漏電流， 和 都是由少數載流子的運動(dòng)產(chǎn)生的，所以對溫度非常敏感，當溫度升高時(shí)二者都將急劇增大。從而對放大器產(chǎn)生不利影響。因此在實(shí)際工作中要求它們越小越好。
15、三極管的門(mén)電壓一般是多少？
答：硅管一般為0.5伏。鍺管約為0.2伏。
16、放大電路放大電信號與放大鏡放大物體的意義相同嗎？
答：不相同。
17、在三極管組成的放大器中，基本偏置條件是什么？
答：發(fā)射結正偏;集電結反偏。
18、三極管輸入輸出特性曲線(xiàn)一般分為幾個(gè)什么區域？
答：一般分為放大區、飽和區和截止區。
19、放大電路的基本組態(tài)有幾種？它們分別是什么？
答：三種，分別是共發(fā)射極、共基極和共集電極。
20、在共發(fā)射極放大電路中，一般有那幾種偏置電路？
答：有上基偏、分壓式和集-基反饋式。
21、靜態(tài)工作點(diǎn)的確定對放大器有什么意義？
答：正確地確定靜態(tài)工作點(diǎn)能夠使放大器有最小的截止失真和飽和失真，同時(shí)還可以獲得最大的動(dòng)態(tài)范圍，提高三極管的使用效率。
22、放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)一般應該處于三極管輸入輸出特性曲線(xiàn)的什么區域？
答：通常應該處于三極管輸入輸出特性曲線(xiàn)的放大區中央。
23、在繪制放大器的直流通路時(shí)對電源和電容器應該任何對待？
答：電容器應該視為開(kāi)路，電源視為理想電源。
24、放大器的圖解法適合哪些放大器？
答：一般適合共射式上基偏單管放大器和推挽式功率放大器。
25、放大器的圖解法中的直流負載線(xiàn)和交流負載線(xiàn)各有什么意義？
答：直流負載線(xiàn)確定靜態(tài)時(shí)的直流通路參數。交流負載線(xiàn)的意義在于有交流信號時(shí)分析放大器輸出的最大有效幅值及波形失真等問(wèn)題。
26、如何評價(jià)放大電路的性能？有哪些主要指標？
答：放大電路的性能好壞一般由如下幾項指標確定：增益、輸入輸出電阻、通頻帶、失真度、信噪比。
27、為什么放大器的電壓增益的單位常常使用分貝？它和倍數之間有什么關(guān)系？
答：放大器的電壓增益的單位常常使用分貝的原因：（1）數值變小，讀寫(xiě)方便。（2）運算方便。（3）符合聽(tīng)感，估算方便。二者之間的關(guān)系是：
28、放大器的通頻帶是否越寬越好？為什么？
答：不！放大器通頻帶的寬度并不是越寬越好，關(guān)鍵是應該看放大器對所處理的信號頻率有無(wú)特別的要求！例如選頻放大器要求通頻帶就應該很窄，而一般的音頻放大器的通頻帶則比較寬。
29、放大器的輸入輸出電阻對放大器有什么影響？
答：放大器的輸入電阻應該越高越好，這樣可以提高輸入信號源的有效輸出，將信號源的內阻上所消耗的有效信號降低到最小的范圍。而輸出電阻則應該越低越好，這樣可以提高負載上的有效輸出信號比例。
30、設計放大器時(shí)，對輸入輸出電阻來(lái)說(shuō)，其取值原則是什么？
答：高入低出。
31、放大器的失真一般分為幾類(lèi)？
答：?jiǎn)喂芙涣餍⌒盘柗糯笃饕话阌酗柡褪д�、截止失真和非線(xiàn)性失真三類(lèi)、推挽功率放大器還可能存在交越失真。
32、放大器的工作點(diǎn)過(guò)高會(huì )引起什么樣的失真？工作點(diǎn)過(guò)低呢？
答：飽和失真、截止失真
33、放大器的非線(xiàn)性失真一般是哪些原因引起的？
答：工作點(diǎn)落在輸入特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性區、而輸入信號的極小值還沒(méi)有為零時(shí)會(huì )導致非線(xiàn)性失真。
34、微變等效電路分析法與圖解法在放大器的分析方面有什么區別？
答：可以比較方便準確地計算出放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。而圖解法則可以比較直觀(guān)地分析出放大器的工作點(diǎn)是否設置得適當，是否會(huì )產(chǎn)生什么樣的失真以及動(dòng)態(tài)范圍等。
35、用微變等效電路分析法分析放大電路的一般步驟是什么？
答：1）計算出Q點(diǎn)中的 ;2）根據公式 計算出三極管的 。3）用微變等效電路繪出放大器的交流通路。4）根據3）和相應的公式分別計算放大器的輸入輸出電阻、電壓增益等。
36、微變等效電路分析法的適用范圍是什么？
答：適合于分析任何簡(jiǎn)單或復雜的電路。只要其中的放大器件基本工作在線(xiàn)性范圍內。
37、微變等效電路分析法有什么局限性？
答：只能解決交流分量的計算問(wèn)題，不能用來(lái)確定Q點(diǎn)，也不能用以分析非線(xiàn)性失真及最大輸出幅度等問(wèn)題。
38、影響放大器的工作點(diǎn)的穩定性的主要因素有哪些？
答：元器件參數的溫度漂移、電源的波動(dòng)等。
39、在共發(fā)射極放大電路中一般采用什么方法穩定工作點(diǎn)？
答：引入電流串聯(lián)式負反饋。
40、單管放大電路為什么不能滿(mǎn)足多方面性能的要求？
答：放大能力有限;在輸入輸出電阻方面不能同時(shí)兼顧放大器與外界的良好匹配。
41、耦合電路的基本目的是什么？
答：讓有用的交流信號順利地在前后兩級放大器之間通過(guò)，同時(shí)在靜態(tài)方面起到良好地隔離。
42、多級放大電路的級間耦合一般有幾種方式？
答：一般有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合幾種方式
43、多級放大電路的總電壓增益等于什么？
答：等于各級增益之乘積。
44、多級放大電路輸入輸出電阻等于什么？
答：分別等于第一級的輸入電阻和末級的輸出電阻。
45、直接耦合放大電路的特殊問(wèn)題是什么？如何解決？
答：零點(diǎn)漂移是直接耦合放大電路最大的問(wèn)題。最根本的解決方法是用差分放大器。
46、為什么放大電路以三級為最常見(jiàn)？
答：級數太少放大能力不足，太多又難以解決零點(diǎn)漂移等問(wèn)題。
47、什么是零點(diǎn)漂移？引起它的主要原因有那些因素？其中最根本的是什么？
答：放大器的輸入信號為零時(shí)其輸出端仍舊有變化緩慢且無(wú)規律的輸出信號的現象。生產(chǎn)這種現象的主要原因是因為電路元器件參數受溫度影響而發(fā)生波動(dòng)從而導致Q點(diǎn)的不穩定，在多級放大器中由于采用直接耦合方式，會(huì )使Q點(diǎn)的波動(dòng)逐級傳遞和放大。
48、什么是反饋？什么是直流反饋和交流反饋？什么是正反饋和負反饋？
答：輸出信號通過(guò)一定的途徑又送回到輸入端被放大器重新處理的現象叫反饋。如果信號是直流則稱(chēng)為直流反饋;是交流則稱(chēng)為交流反饋，經(jīng)過(guò)再次處理之后使放大器的最后輸出比引入反饋之前更大則稱(chēng)為正反饋，反之，如果放大器的最后輸出比引入反饋之前更小，則稱(chēng)為負反饋。
49、為什么要引入反饋？
答：總的說(shuō)來(lái)是為了改善放大器的性能，引入正反饋是為了增強放大器對微弱信號的靈敏度或增加增益;而引入負反饋則是為了提高放大器的增益穩定性及工作點(diǎn)的穩定性、減小失真、改善輸入輸出電阻、拓寬通頻帶等等。
50、交流負反饋有哪四種組態(tài)？
答：分別是電流串聯(lián)、電流并聯(lián)、電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)四種組態(tài)。
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