电子技术基础(模电部分)

第1章半导体二极管及基本应用1

1.1半导体的特性1

1.1.1本征半导体2

1.1.2杂质半导体3

1.1.3PN结的形成4

1.1.4PN结的单向导电性5

1.2半导体二极管6

1.2.1二极管的单向导电性6

1.2.2二极管的伏安特性7

1.2.3二极管的主要参数8

1.3半导体二极管的基本应用9

1.3.1整流电路9

1.3.2检波电路10

1.3.3限幅电路10

1.4特殊二极管11

1.4.1稳压二极管12

1.4.2变容二极管14

1.4.3发光二极管14

1.4.4光电二极管15

1.4.5激光二极管15

1.5故障诊断和检测16

1.5.1二极管的简单测试16

1.5.2模拟电路的故障检测方法17

1.5.3二极管电路的故障排查技术18

本章小结18

本章关键术语19

自我测试题19

习题20

实验与实训22

第2章半导体三极管及基本放大电路24

2.1半导体三极管25

2.1.1三极管的结构和符号25

2.1.2三极管的电流分配与放大原理26

2.1.3三极管的特性曲线和主要参数28

2.1.4特殊三极管简介30

2.2放大电路的组成和主要性能指标32

2.2.1放大电路的组成32

2.2.2放大电路的主要性能指标33

2.3共发射极基本放大电路34

2.3.1共发射极放大电路的组成35

2.3.2单管共射放大电路的放大原理36

2.4放大电路的静态分析36

2.4.1用估算法确定静态工作点36

2.4.2用图解法确定静态工作点37

2.5放大电路的动态分析38

2.5.1图解法38

2.5.2微变等效电路法42

2.6工作点稳定电路47

2.6.1温度对静态工作点的影响47

2.6.2静态工作点稳定电路48

2.7放大电路的三种基本组态50

2.7.1共集电极放大电路50

2.7.2共基极放大电路52

2.7.3三种基本组态的比较53

2.8多级放大电路53

2.8.1多级放大电路的组成54

2.8.2多级放大电路的分析计算55

2.9故障诊断和检测56

2.9.1三极管的简易测试56

2.9.2放大电路静态故障检测58

2.9.3放大电路动态故障检测58

本章小结58

本章关键术语59

自我测试题60

习题61

实验与实训64

第3章场效应管及基本放大电路66

3.1绝缘栅场效应管67

3.1.1N沟道增强型MOS管67

3.1.2N沟道耗尽型MOS管69

3.1.3P沟道MOS管简介70

3.2结型场效应管71

3.2.1结型场效应管工作原理71

3.2.2结型场效应管特性曲线72

3.2.3场效应管主要参数72

3.2.4场效应管使用注意事项73

3.3场效应管放大电路74

3.3.1场效应管的偏置及其电路的静态分析74

3.3.2场效应管的微变等效电路75

3.3.3共源极放大电路76

3.3.4共漏极放大电路78

3.3.5共栅极放大电路79

3.4故障诊断和检测80

3.4.1自偏压电路的故障检测80

3.4.2共源极电路的故障检测80

本章小结80

本章关键术语81

自我测试题81

习题82

实验与实训83

第4章放大电路的频率响应85

4.1频率响应的一般概念85

4.1.1幅频特性和相频特性85

4.1.2通频带86

4.1.3频率失真86

4.1.4波特图87

4.2三极管的频率参数90

4.2.1共射截止频率90

4.2.2特征频率91

4.2.3共基截止频率91

4.3单管共射放大电路的频率响应92

4.3.1混合π等效电路92

4.3.2阻容耦合单管共射放大电路的频率响应93

4.3.3直接耦合单管共射放大电路的频率响应95

4.4多级放大电路的频率响应96

4.4.1多级放大电路的幅频特性和相频特性96

4.4.2多级放大电路的上限频率和下限频率96

本章小结96

本章关键术语97

自我测试题97

习题98

实验与实训99

第5章集成运算放大器101

5.1集成运算放大器的基本特点及基本组成101

5.1.1集成运算放大器的基本特点102

5.1.2集成运算放大器的基本组成102

5.2电流源电路103

5.2.1镜像电流源103

5.2.2比例电流源103

5.2.3微电流源104

5.3差动放大电路105

5.3.1差动放大电路的静态分析106

5.3.2差动放大电路差模信号的动态分析107

5.3.3差动放大电路共模信号的动态分析108

5.3.4带恒流源的差动放大电路110

5.4集成运算放大器中的中间级和输出级电路112

5.4.1复合管电路112

5.4.2集成运算放大器的输出电路112

5.5通用集成运算放大器113

5.5.1通用型集成运算放大器F007113

5.5.2集成运算放大器的主要参数115

5.5.3理想运算放大器117

5.5.4集成运放使用中的几个问题118

5.6故障诊断和检测119

本章小结120

本章关键术语120

自我测试题121

习题122

实验与实训125

第6章模拟信号运算与处理电路126

6.1基本运算电路126

6.1.1比例运算电路126

6.1.2求和运算电路129

6.1.3积分与微分运算电路131

6.2对数和指数运算电路136

6.2.1对数运算电路136

6.2.2指数运算电路136

6.3模拟乘法器及其应用137

6.3.1乘法器的工作原理137

6.3.2乘法器应用电路138

6.4有源滤波器139

6.4.1滤波电路的作用和分类140

6.4.2低通滤波器140

6.4.3高通滤波器141

6.4.4带通滤波器142

6.4.5带阻滤波器142

6.5电压比较器143

6.5.1过零比较器143

6.5.2单限比较器144

6.5.3滞回比较器(施密特触发器)145

6.5.4窗口比较器146

6.5.5集成电压比较器147

6.6信号检测系统中的放大电路148

6.6.1测量放大器149

6.6.2电荷放大器150

6.6.3隔离放大器150

6.7故障诊断和检测153

6.7.1同相运算电路的故障检测153

6.7.2反相运算电路的故障检测153

6.7.3加法运算电路的故障检测153

6.7.4比较器电路的故障检测154

本章小结154

本章关键术语155

自我测试题155

习题156

实验与实训159

第7章反馈放大电路162

7.1反馈的概念163

7.1.1反馈的基本概念163

7.1.2反馈的一般表达式164

7.2负反馈放大电路的组态165

7.2.1电压串联负反馈放大电路165

7.2.2电压并联负反馈放大电路166

7.2.3电流串联负反馈放大电路167

7.2.4电流并联负反馈放大电路168

7.3负反馈对放大电路工作性能的影响169

7.3.1提高放大倍数的稳定性169

7.3.2减小非线性失真170

7.3.3拓宽频带170

7.3.4改变输入电阻和输出电阻171

7.3.5放大电路引入负反馈的一般原则172

7.4深度负反馈放大电路的分析计算173

7.4.1利用关系式Af≈1F估算反馈放大电路的电压放大倍数173

7.4.2利用关系式Xi≈Xf估算反馈放大电路的电压放大倍数174

7.4.3深度负反馈放大电路计算举例174

7.5负反馈放大电路的自激振荡和消除方法176

7.5.1产生自激振荡的条件和原因176

7.5.2消除自激振荡的常用方法176

7.6故障诊断和检测178

本章小结178

本章关键术语178

自我测试题179

习题180

实验与实训182

第8章信号发生电路185

8.1正弦波信号发生器186

8.1.1正弦波振荡电路的基本概念186

8.1.2RC正弦波振荡电路187

8.2LC正弦波信号发生器190

8.2.1LC并联电路的特性190

8.2.2变压器反馈式振荡电路192

8.2.3电感三点式振荡电路193

8.2.4电容三点式正弦波振荡电路194

8.2.5石英晶体振荡电路196

8.3非正弦信号发生电路198

8.3.1方波发生电路198

8.3.2三角波发生电路200

8.3.3压控振荡器202

8.4故障诊断和检测203

8.4.1正弦波发生电路的故障故障检测203

8.4.2非正弦波发生电路的故障检测203

本章小结204

本章关键术语204

自我测试题204

习题205

实验与实训208

第9章功率放大电路211

9.1功率放大电路的基本要求及分类211

9.1.1功率放大电路的基本要求211

9.1.2功率放大电路的分类212

9.2互补对称式功率放大电路213

9.2.1OCL乙类功率放大电路213

9.2.2OCL功率放大电路参数分析计算214

9.2.3OCL甲乙类功率放大电路216

9.2.4单电源功率放大电路218

9.2.5前置级为运放的功率放大电路218

9.3集成功率放大电路219

9.3.1集成功率放大器LM386简介219

9.3.2集成功率放大器LM386的应用220

9.4故障诊断和检测221

9.4.1甲类功率放大器的故障检测221

9.4.2甲乙类功率放大器的故障检测222

本章小结222

本章关键术语222

自我测试题222

习题224

实验与实训226

第10章直流稳压电源228

10.1直流稳压电源的基本组成228

10.2滤波电路229

10.2.1电容滤波电路229

10.2.2LC滤波电路232

10.2.3RC滤波电路233

10.3串联型直流稳压电路233

10.3.1电路组成和工作原理234

10.3.2输出电压的调节范围235

10.3.3调整管的选择235

10.3.4稳压电源过载保护电路237

10.4集成稳压器239

10.4.1三端集成稳压器的组成239

10.4.2三端集成稳压器的应用241

10.4.3三端式可调集成稳压器244

10.5开关型稳压电路245

10.5.1开关型稳压电路的特点和分类245

10.5.2开关型稳压电源的基本工作原理245

10.6故障诊断和检测248

10.6.1变压器故障检测248

10.6.2滤波电路故障检测248

10.6.3稳压电路故障检测248

本章小结248

本章关键术语249

自我测试题249

习题250

实验与实训252

附录AMultisim 10简介255

附录B部分习题参考答案257

参考文献261