晶体管电路设计(下)

目录
第1章 晶体管、FET和IC 1
1.1 晶体管和FET的灵活使用 2
1.1.1 使用IC的优缺点 2
1.1.2 使用晶体管和FET的优缺点 3
1.1.3 灵活使用IC以及晶体管、FET 3
1.1.4 灵活使用技术 4
1.2 进入自我设计IC的时代 5
1.2.1 自己设计IC 5
1.2.2 模拟电路今后也将釆用（CMOS）FET器件 6
第2章 FET放大电路的工作原理 8
2.1 放大电路的波形 8
2.1.1 3倍放大器 8
2.1.2 栅极上加偏压 10
2.1.3 栅极-源极间电压为0.4V 10
2.1.4 FET是电压控制器件 12
2.1.5 输出是源极电流的变化部分 12
2.1.6 漏极的相位相反 13
2.1.7 与双极晶体管电路的差别 14
2.2 FET的工作原理 14
2.2.1 JFET与MOSFET 14
2.2.2 FET的结构 15
2.2.3 FET的电路符号 16
2.2.4 JFET的传输特性 17
2.2.5 放大倍数是跨导gm 17
2.2.6 实际器件的跨导 18
2.2.7 MOSFET的传输特性 19
2.2.8 MOSFET的跨导 20
第3章 源极接地放大电路的设计 23
3.1 设计放大电路前的准备 23
3.1.1 源极接地电路的直流电位 23
3.1.2 求解交流电压放大倍数 25
3.1.3 更换FET器件的品种 25
3.1.4 用晶体管替代FET 27
3.2 放大电路的设计 28
3.2.1 确定电源电压 28
3.2.2 选择FET 28
3.2.3 使用低频低噪声器件2SK184 29
3.2.4 决定漏极电流工作点 30
3.2.5 确定RD和Rs 31
3.2.6 功率损耗的计算 32
3.2.7 栅极偏压电路的设计 32
3.2.8 进行必要的验算 33
3.2.9 确定电容C1、C2的方法 34
3.2.10 FET电路中旁路电容也是重要的 35
3.3 放大电路的性能 36
3.3.1 测定输入阻抗 36
3.3.2 确认输入阻抗的高低 37
3.3.3 输出阻抗 38
3.3.4 放大倍数与频率特性 40
3.3.5 高频截止频率 40
3.3.6 更换FET时的高频特性 42
3.3.7 使输入电容变大的米勒效应 44
3.3.8 如何提高放大倍数 45
3.3.9 电压增益与频率特性的关系 46
3.3.10 噪声特性 47
3.3.11 总谐波失真 49
3.4 源极接地放大电路的应用电路 50
3.4.1 使用N沟JFET和负电源的电路 50
3.4.2 使用零偏置JFET的电路 51
3.4.3 150MHz调谐放大电路 53
3.4.4 高增益、高输入阻抗放大电路 55
3.4.5 高输入阻抗低噪声放大电路 56
3.4.6 简单的恒流电路 58
第4章 源极跟随器电路的设计 60
4.1 源极跟随器的工作 60
4.1.1 与源极接地电路的不同之处 60
4.1.2 输出与输入的波形是相同的 61
4.1.3 输出阻抗低的原因 62
4.2 源极跟随器电路的设计 63
4.2.1 确定电源电压 63
4.2.2 选择FET 63
4.2.3 对FET的要求 64
4.2.4 偏置电路的设计 64
4.2.5 确定源极电阻Rs的方法 65
4.2.6 FET的发热——计算漏极损耗 65
4.2.7 确认*高使用温度 66
4.2.8 决定电容C1和C2 67
4.2.9 电源的去耦电容器 67
4.3 源极跟随器的性能 67
4.3.1 输入阻抗的测定 67
4.3.2 输出阻抗 68
4.3.3 负载电阻变重时的情况 69
4.3.4 推挽 70
4.3.5 使用功率MOSFET 71
4.3.6 测定振幅频率特性 73
4.3.7 噪声和总谐波失真 75
4.4 源极跟随器电路的应用电路 76
4.4.1 采用N沟JFET和负电源的电路 76
4.4.2 采用P沟JFET和负电源的电路 77
4.4.3 源极跟随器+恒流负载 78
4.4.4 采用JFET的推挽源极跟随器 79
4.4.5 FET与晶体管混合的达林顿连接 80
4.4.6 源极跟随器+OP放大器 82
4.4.7 OP放大器+源极跟随器 83
第5章 FET低频功率放大器的设计与制作 85
5.1 低频功率放大电路的构成 85
5.1.1 晶体管电路中的基极电流 85
5.1.2 使用MOSFET能够使电路简单化 87
5.1.3 晶体管电路中必须有防热击穿电路 87
5.1.4 MOSFET电路中没有热击穿问题 88
5.1.5 简单的温度补偿电路 89
5.2 MOSFET功率放大器的设计 90
5.2.1 放大器的设计指标 90
5.2.2 首先确定电源电压 91
5.2.3 OP放大器的电源电路是3端稳压电源 92
5.2.4 关于源极跟随器级的电源 93
5.2.5 整流电路的输出电压和电流 93
5.2.6 整流电路中的二极管与电容器 94
5.2.7 选择源极跟随器用的FET 94
5.2.8 需要有散热片和限流电阻 96
5.2.9 源极跟随器偏置电路的构成 97
5.2.10 偏置用恒流源的讨论 98
5.2.11 选择温度补偿用晶体管 98
5.2.12 确定偏置电压VB 599
5.2.13 OP放大器构成的电压放大级 100
5.2.14 输入电路外围使用的器件 100
5.2.15 为使电路正常工作所加入的各元件 101
5.2.16 对于扬声器负载的措施 101
5.3 功率放大器的调整及性能评价 102
5.3.1 电路的工作波形 102
5.3.2 温度补偿电路的工作 103
5.3.3 低频放大器的性能——频率特性和噪声特性 104
5.3.4 与晶体管放大器的失真率特性比较 105
5.4 低频功率放大器的应用电路 106
5.4.1 并联推挽源极跟随器 106
5.4.2 100 W低频功率放大器 108
第6章 栅极接地放大电路的设计 110
6.1 栅极接地的波形 110
6.1.1 实验电路的结构 110
6.1.2 非反转3倍放大器 111
6.1.3 源极波形与漏极波形同相 112
6.2 栅极接地电路的设计 114
6.2.1 电源电压与FET的选择 114
6.2.2 求交流放大倍数 114
6.2.3 确定Rs、R3、RD的方法 115
6.2.4 求*大输出电压 115
6.2.5 偏置电路的设计 116
6.2.6 确定电容C1～C5的方法 116
6.3 栅极接地电路的性能 116
6.3.1 输入输出阻抗的测定 116
6.3.2 针对高输出阻抗的措施 117
6.3.3 放大倍数与频率特性 118
6.3.4 高频范围的特性 118
6.3.5 频率特性好的原因 119
6.3.6 输入电容Ci不影响特性的证据 120
6.3.7 使用2SK241时为什么没有变好? 121
6.3.8 噪声和总谐波失真 122
6.4 栅极接地放大电路的应用电路 123
6.4.1 视频放大器 123
6.4.2 栅-阴放大连接 125
6.4.3 栅-阴放大连接自举电路 126
6.4.4 低噪声高输入阻抗放大电路 128
第7章 电流反馈型OP放大器的设计与制作 131
7.1 电流反馈型OP放大器 131
7.1.1 过去的OP放大器——电压反馈型 131
7.1.2 新型的OP放大器——电流反馈型 132
7.1.3 电流反馈型OP放大器与电压反馈型OP放大器的比较 133
7.2 电流反馈型OP放大器的基本构成 135
7.2.1 输入缓冲与跨阻抗 135
7.2.2 输出级的构成——射极跟随器 136
7.3 电流反馈型视频放大器的设计、制作 136
7.3.1 视频放大器的设计 136
7.3.2 电源电压和晶体管的选定 137
7.3.3 由发射极电流决定各电阻值 138
7.3.4 源极跟随器的设计 138
7.4 视频放大器的性能 139
7.4.1 电路的检验 139
7.4.2 输出阻抗的测定 139
7.4.3 增益及频率特性的测量 140
7.4.4 与电压反馈型OP放大器比较 141
7.4.5 频率特性的改善 141
7.4.6 方波的响应 143
7.4.7 视频放大器的噪声特性 144
7.4.8 跨阻抗的测定 145
7.4.9 输出偏移的原因是什么 145
7.5 电流反馈型OP放大器的应用电路 146
7.5.1 栅-阴放大连接自举化的视频放大器 146
7.5.2 输入级采用晶体管的电流反馈型放大器 147
7.5.3 使用电流反射镜的电流反馈型放大器 148
第8章 晶体管开关电路的设计 150
8.1 发射极接地型开关电路 150
8.1.1 晶体管的开关 150
8.1.2 从放大电路到开关电路 151
8.1.3 观测开关波形 152
8.1.4 如果集电极开路 153
8.2 发射极接地型开关电路的设计 154
8.2.1 开关晶体管的选择 154
8.2.2 当需要大的负载电流时 155
8.2.3 确定偏置电路R1、R2 157
8.2.4 开关速度慢——μs量级 158
8.3 如何提高开关速度 159
8.3.1 使用加速电容 159
8.3.2 肖特基箍位 160
8.3.3 如何提高输出波形的上升速度 161
8.4 射极跟随器型开关电路的设计 162
8.4.1 给射极跟随器输入大振幅 162
8.4.2 开关速度 164
8.4.3 设计开关电路的指标 165
8.4.4 晶体管的选择 165
8.4.5 偏置电阻兄的确定 166
8.5 晶体管开关电路的应用 166
8.5.1 继电器驱动电路 166
8.5.2 LED显示器动态驱动电路（发射极接地） 168
8.5.3 LED显示器动态驱动电路（射极跟随器） 170
8.5.4 光耦合器的传输电路 171
第9章 FET开关电路的设计 174
9.1 使用JFET的源极接地型开关电路 174
9.1.1 给N沟JFET输入正弦波 174
9.1.2 给P沟JFET输入正弦波 175
9.1.3 JFET的传输特性 176
9.1.4 正弦波输入波形被限幅的原因 176
9.1.5 开关波形——正常导通与正常截止 177
9.1.6 FET用于高速开关的可能性 178
9.1.7 设计JFET开关