模拟电子技术基础

第1章 半导体二极管及其基本应用 1

引言 1

1.1 半导体基础知识 1

学习要求 1

学习指导 1

1.1.1 本征半导体 1

1.1.2 杂质半导体 2

1.1.3 PN结 4

知识拓展 6

讨论题 7

1.2 二极管及其特性 7

学习要求 7

学习指导 7

1.2.1 二极管的结构与类型 7

1.2.2 二极管的伏安特性 7

1.2.3 二极管的主要参数 10

1.2.4 二极管伏安特性的Multisim仿真 10

知识拓展 11

讨论题 12

1.3 二极管基本应用电路及其分析方法 12

学习要求 12

学习指导 12

1.3.1 理想模型分析法和恒压降模型分析法 13

1.3.2 图解分析法和小信号模型分析法 19

1.3.3 二极管应用电路的Multisim仿真 22

讨论题 24

1.4 特殊二极管 25

学习要求 25

学习指导 25

1.4.1 稳压二极管 25

1.4.2 发光二极管和光电二极管 27

1.4.3 变容二极管和肖特基二极管 28

1.4.4 稳压管稳压电路的Multisim仿真 29

讨论题 29

本章小结 30

自测题 31

习题 32

第2章 半导体三极管及其基本应用 36

引言 36

2.1 晶体管及其特性 36

学习要求 36

学习指导 36

2.1.1 晶体管的结构 36

2.1.2 晶体管的工作原理 37

2.1.3 晶体管的伏安特性 40

2.1.4 晶体管的主要参数 43

2.1.5 晶体管伏安特性的Multisim仿真 44

知识拓展 45

讨论题 48

2.2 晶体管基本应用电路及其分析方法 48

学习要求 48

学习指导 49

2.2.1 晶体管直流电路及其分析 49

2.2.2 晶体管开关电路及晶体管工作状态的判断 51

2.2.3 晶体管基本放大电路及其分析 53

2.2.4 晶体管应用电路的Multisim仿真 61

知识拓展 63

讨论题 66

2.3 场效应管及其基本应用 66

学习要求 66

学习指导 66

2.3.1 MOS场效应管的结构、工作原理及伏安特性 66

2.3.2 结型场效应管的结构、工作原理及伏安特性 72

2.3.3 场效应管的主要参数 73

2.3.4 场效应管基本应用电路及其分析 74

2.3.5 场效应管伏安特性的Multisim仿真 78

知识拓展 79

讨论题 81

本章小结 81

自测题 82

习题 85

第3章 放大电路基础 89

引言 89

3.1 放大电路的基本知识 89

学习要求 89

学习指导 89

3.1.1 放大电路的组成与放大的概念 89

3.1.2 放大电路的主要性能指标 90

讨论题 93

3.2 基本组态放大电路 94

学习要求 94

学习指导 94

3.2.1 共发射极放大电路 94

3.2.2 共集电极放大电路 100

3.2.3 共基极放大电路 102

3.2.4 场效应管放大电路 104

3.2.5 基本组态放大电路的Multisim仿真 108

知识拓展——共发射极放大电路设计 112

讨论题 114

3.3 差分放大电路 114

学习要求 114

学习指导 114

3.3.1 基本差分放大电路 114

3.3.2 电流源与具有电流源的差分放大电路 119

3.3.3 差分放大电路的输入、输出方式 124

3.3.4 差分放大电路的差模传输特性及应用 128

3.3.5 差分放大电路的Multisim仿真 130

讨论题 134

3.4 互补对称功率放大电路 134

学习要求 134

学习指导 135

3.4.1 功率放大电路的特点与分类 135

3.4.2 乙类双电源互补对称功率放大电路 135

3.4.3 甲乙类双电源互补对称功率放大电路 139

3.4.4 单电源互补对称功率放大电路 142

3.4.5 OTL电路的Multisim仿真 143

讨论题 145

3.5 多级放大电路 145

学习要求 145

学习指导 145

3.5.1 多级放大电路的组成及耦合方式 146

3.5.2 多级放大电路性能指标的估算 148

3.5.3 集成运算放大器及其基本应用 149

知识拓展——集成运放应用电路实例 155

讨论题 158

本章小结 159

自测题 160

习题 162

第4章 负反馈放大电路 171

引言 171

4.1 反馈放大电路的组成及基本类型 171

学习要求 171

学习指导 171

4.1.1 反馈放大电路的组成及基本关系式 171

4.1.2 反馈的分类与判断 172

知识拓展 179

讨论题 180

4.2 负反馈对放大电路性能的影响 180

学习要求 180

学习指导 180

4.2.1 提高放大倍数的稳定性 180

4.2.2 扩展通频带 181

4.2.3 减小非线性失真 182

4.2.4 改变输入电阻和输出电阻 182

4.2.5 负反馈对放大电路性能影响的Multisim仿真 183

讨论题 186

4.3 负反馈放大电路应用中的几个问题 186

学习要求 186

学习指导 186

4.3.1 放大电路引入负反馈的一般原则 187

4.3.2 深度负反馈放大电路的特点及性能估算 187

4.3.3 负反馈放大电路的稳定性 191

4.3.4 深度负反馈放大电路的Multisim仿真 192

讨论题 193

本章小结 193

自测题 194

习题 196

第5章 放大电路的频率响应 199

引言 199

5.1 简单RC低通和高通电路的频率响应 199

学习要求 199

学习指导 199

5.1.1 一阶RC低通电路的频率响应 199

5.1.2 一阶RC高通电路的频率响应 202

讨论题 203

5.2 晶体管放大电路的频率响应 203

学习要求 203

学习指导 203

5.2.1 晶体管的高频特性 203

5.2.2 单管共发射极放大电路的频率响应 205

5.2.3 多级放大电路的频率响应 210

5.2.4 共发射极放大电路频率响应的Multisim仿真 212

讨论题 214

5.3 负反馈放大电路的自激与相位补偿 214

学习要求 214

学习指导 214

5.3.1 负反馈放大电路的自激振荡条件 214

5.3.2 负反馈放大电路稳定性的判断 215

5.3.3 负反馈放大电路的相位补偿 217

5.3.4 集成运放的频率特性及其高频参数 218

5.3.5 集成运放构成的放大电路频率响应的Multisim仿真 220

讨论题 223

本章小结 223

自测题 223

习题 224

第6章 集成放大器的应用 227

引言 227

6.1 基本运算电路 227

学习要求 227

学习指导 227

6.1.1 比例运算电路 227

6.1.2 加减运算电路 229

6.1.3 微分与积分运算电路 232

6.1.4 对数与指数运算电路 234

6.1.5 模拟乘法器在运算电路中的应用 235

6.1.6 运算电路的Multisim仿真 238

知识拓展 240

讨论题 242

6.2 集成运放构成的交流放大电路 242

学习要求 242

学习指导 242

6.2.1 反相交流放大电路 242

6.2.2 同相交流放大电路 244

6.2.3 交流电压跟随器与汇集放大电路 246

6.2.4 单电源反相放大电路的Multisim仿真 247

知识拓展——集成运放应用电路设计 248

讨论题 251

6.3 有源滤波电路 252

学习要求 252

学习指导 252

6.3.1 有源低通滤波电路 252

6.3.2 有源高通滤波电路 255

6.3.3 有源带通滤波电路 256

6.3.4 有源带阻滤波电路 257

6.3.5 有源低通滤波电路的Multisim仿真 258

知识拓展——滤波电路设计 262

讨论题 263

6.4 电子系统预处理放大电路 263

学习要求 263

学习指导 263

6.4.1 仪用放大器 264

6.4.2 程控增益放大器 266

6.4.3 跨导型放大器 268

6.4.4 隔离放大器 270

6.4.5 电流反馈型集成运放 271

讨论题 274

6.5 集成功率放大器 275

学习要求 275

学习指导 275

6.5.1 甲乙类集成功放及其应用 275

6.5.2 丁类集成功放及其应用 278

知识拓展——集成功放应用电路设计 281

讨论题 282

本章小结 282

自测题 283

习题 285

第7章 信号发生电路 292

引言 292

7.1 正弦波振荡电路 292

学习要求 292

学习指导 292

7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 292

7.1.2 RC振荡电路 295

7.1.3 LC振荡电路 297

7.1.4 石英晶体振荡电路 301

7.1.5 RC正弦波振荡电路的Multisim仿真 304

知识拓展——RC桥式振荡电路设计 306

讨论题 307

7.2 非正弦波发生电路 307

学习要求 307

学习指导 307

7.2.1 电压比较器 308

7.2.2 方波发生电路 311

7.2.3 三角波和锯齿波发生电路 313

7.2.4 压控振荡器与集成函数发生器 315

7.2.5 非正弦波发生电路的Multisim仿真 319

知识拓展 324

讨论题 325

7.3 锁相频率合成电路 325

学习要求 325

学习指导 325

7.3.1 锁相环路 325

7.3.2 锁相频率合成电路 327

讨论题 328

本章小结 328

自测题 329

习题 331

第8章 直流稳压电源 336

引言 336

8.1 单相整流滤波电路 336

学习要求 336

学习指导 336

8.1.1 直流稳压电源的组成 336

8.1.2 单相整流电路 337

8.1.3 滤波电路 339

8.1.4 桥式整流电容滤波电路的Multisim仿真 342

讨论题 343

8.2 线性稳压电路 344

学习要求 344

学习指导 344

8.2.1 稳压电路的主要技术指标 344

8.2.2 串联型稳压电路的工作原理 346

8.2.3 三端固定输出集成稳压器 347

8.2.4 三端可调输出集成稳压器 349

知识拓展——直流稳压电源设计 352

讨论题 353

8.3 开关稳压电路 354

学习要求 354

学习指导 354

8.3.1 开关稳压电路的特点及类型 354

8.3.2 开关稳压电路的工作原理 355

8.3.3 集成开关稳压器及其应用实例 358

讨论题 361

本章小结 361

自测题 262

习题 363

附录A Multisim10软件简介 367

附录B 常用器件参数选录 385

部分自测题和习题答案 390

参考文献 398