目錄
前言
第1章 電子系統(tǒng)概述 1
1.1 電力系統(tǒng)與電子系統(tǒng) 1
1.2 信號及其頻譜 2
1.2.1 信號 2
1.2.2 信號的頻譜 3
1.3 電子系統(tǒng)組成框圖 6
1.4 電子技術及其發(fā)展概述 7
習題 10
第2章 運算放大器的開環(huán)特性和等效模型 12
2.1 放大電路基礎 12
2.1.1 放大電路的概念 12
2.1.2 放大電路的等效模型 13
2.1.3 放大電路的主要性能指標 16
2.2 運算放大器的特性和等效模型 19
2.2.1 集成運算放大器的基本概念 19
2.2.2 運算放大器的開環(huán)傳輸特性 20
2.2.3 運算放大器的線性模型 21
2.2.4 運算放大器的非線性模型 24
2.3 Multisim仿真——集成運算放大器的開環(huán)傳輸特性 24
習題 26
第3章 負反饋放大電路 29
3.1 反饋的基本概念 29
3.1.1 反饋和反饋放大電路的方框圖 29
3.1.2 反饋的分類和判斷 30
3.2 負反饋放大電路的4種基本組態(tài) 36
3.2.1 電壓串聯(lián)負反饋 36
3.2.2 電壓并聯(lián)負反饋 37
3.2.3 電流串聯(lián)負反饋 38
3.2.4 電流并聯(lián)負反饋 39
3.3 負反饋放大電路的閉環(huán)增益表達式 40
3.4 深度負反饋放大電路的計算 41
3.4.1 深度負反饋的特點 41
3.4.2 電壓放大器 43
3.4.3 電流電壓轉換器 44
3.4.4 電壓電流轉換器 45
3.4.5 電流放大器 46
3.5 負反饋對放大電路性能的改善 47
3.5.1 提高增益的穩(wěn)定性 47
3.5.2 改善輸入電阻和輸出電阻 47
3.5.3 減小非線性失真 49
3.5.4 抑制干擾和噪聲 50
3.5.5 擴展通頻帶寬 51
3.6 負反饋放大電路的自激振蕩及消除方法 52
3.6.1 自激振蕩的條件 53
3.6.2 負反饋放大電路的穩(wěn)定性分析 53
3.6.3 頻率補償 57
3.7 Multisim仿真——電壓串聯(lián)負反饋及其頻率特性 58
習題 60
第4章 基本運算電路 65
4.1 比例運算電路 65
4.1.1 反相比例運算電路 65
4.1.2 同相比例運算電路 67
4.2 加法電路 68
4.2.1 反相加法電路 69
4.2.2 同相加法電路 69
4.3 減法電路 70
4.3.1 單運放減法電路 70
4.3.2 儀用放大電路 71
4.4 積分和微分電路 72
4.4.1 積分電路 72
4.4.2 微分電路 74
4.5 通用函數運算電路原理 75
4.6 Multisim仿真——求和電路和積分電路 76
習題 77
第5章 有源濾波電路 86
5.1 濾波器的功能及分類 86
5.2 濾波器的穩(wěn)態(tài)頻率響應和傳遞函數 88
5.2.1 濾波器的穩(wěn)態(tài)頻率響應 88
5.2.2 濾波器的傳遞函數 90
5.3 一階有源濾波器 92
5.4 二階有源濾波器 93
5.4.1 二階有源低通濾波器 94
5.4.2 二階有源高通濾波器 95
5.4.3 二階有源帶通濾波器 97
5.4.4 二階有源帶阻濾波器 99
5.5 濾波器設計 101
5.5.1 頻率變換 101
5.5.2 濾波器設計流程 103
5.5.3 巴特沃思濾波器 103
5.5.4 巴特沃思低通濾波器設計示例 106
5.6 Multisim仿真——二階低通濾波器的頻率特性 108
習題 109
第6章 半導體二極管及其應用電路 113
6.1 半導體材料 113
6.1.1 本征半導體 113
6.1.2 N型半導體 115
6.1.3 P型半導體 115
6.2 PN結的形成及特性 116
6.2.1 PN結的形成 116
6.2.2 PN結的單向導電性 117
6.2.3 PN結的反向擊穿 118
6.2.4 PN結的電容效應 119
6.3 半導體二極管 120
6.3.1 二極管的結構 120
6.3.2 二極管的伏安特性 121
6.3.3 二極管的主要參數 122
6.4 二極管電路分析方法——非線性電路分析方法 123
6.4.1 圖解法 123
6.4.2 小信號模型法 125
6.4.3 分段線性模型法 127
6.5 特殊二極管 129
6.5.1 穩(wěn)壓二極管 129
6.5.2 變容二極管 131
6.5.3 光電二極管 131
6.5.4 發(fā)光二極管 132
6.6 二極管應用電路 133
6.6.1 最大值檢測電路 133
6.6.2 精密整流電路 135
6.7 Multisim仿真——二極管的伏安特性 136
習題 138
第7章 晶體管及其交流放大電路 143
7.1 晶體管 143
7.1.1 晶體管的結構 143
7.1.2 晶體管的電流控制作用 145
7.1.3 晶體管的伏安特性 147
7.1.4 晶體管的主要參數 149
7.1.5 溫度對晶體管的特性和參數的影響 151
7.2 放大電路的直流偏置 151
7.2.1 基本偏置電路和靜態(tài)工作點分析方法 152
7.2.2 電流串聯(lián)負反饋偏置電路 153
7.2.3 電壓并聯(lián)負反饋偏置電路 154
7.3 共射極放大電路 155
7.3.1 信號的耦合方式 155
7.3.2 晶體管的低頻小信號模型 156
7.3.3 放大電路的小信號分析 159
7.3.4 放大電路的大信號分析 164
7.4 共集電極和共基極放大電路 166
7.4.1 共集電極放大電路 166
7.4.2 共基極放大電路 168
7.4.3 晶體管三種放大電路的比較 171
7.5 放大電路的頻率響應 171
7.5.1 晶體管的高頻小信號模型及其參數 172
7.5.2 晶體管的頻率參數 174
7.5.3 共射極放大電路的頻率響應 175
7.5.4 共集電極放大電路的頻率響應 182
7.5.5 共基極放大電路的頻卒響應 184
7.6 Multisim仿真——放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析 187
習題 189
第8章 集成放大電路 200
8.1 集成放大電路概述 200
8.1.1 集成電路的概念及其優(yōu)勢 200
8.1.2 單片集成電路中的元件及特點 200
8.1.3 直接耦合放大電路及其零點漂移 201
8.1.4 集成放大電路的組成框圖 202
8.2 電流源電路 203
8.2.1 鏡像電流源 203
8.2.2 微電流源 204
8.2.3 威爾遜電流源 205
8.2.4 多路電流源 205
8.3 差分放大電路 206
8.3.1 共射差分放大電路的組成和工作原理 206
8.3.2 共射差分放大電路的輸入輸出方式和交流性能 212
8.3.3 共射差分放大電路的電壓傳輸特性 216
8.4 功率放大電路 218
8.4.1 功率放大電路概述 218
8.4.2 乙類OCL功率放大電路 220
8.4.3 乙類OTL電路和乙類BTL電路 223
8.4.4 甲乙類互補對稱功率放大電路 224
8.4.5 集成功率放大器 227
8.4.6 功率器件的散熱 230
8.5 集成運算放大器 231
8.5.1 雙極型集成運算放大器LM741 232
8.5.2 集成運算放大器的主要參數 235
8.5.3 集成運算放大器的種類和選擇 236
8.6 運放的誤差模型 237
8.6.1 運放內部電路對輸出失調電壓的影響 238
8.6.2 運放外部電路對輸出失調電壓的影響 238
8.6.3 運放的誤差模型和輸出失調電壓 238
8.6.4 運放的輸出失調電壓漂移 239
8.7 深度負反饋放大電路的計算誤差 239
8.8 直流負反饋對輸出失調電壓和溫度漂移的抑制 241
8.9 Multisim仿真——差分放大電路分析 241
習題 243
第9章 乘除法電路和對數指數電路 251
9.1 棋擬乘法器概念 251
9.2 變跨導模擬乘法器 251
9.2.1 變跨導模擬乘法器原理 251
9.2.2 四象限變跨導乘法器 252
9.2.3 變跨導模擬乘/除法器 254
9.3 單片集成乘/除法器AD734及其應用 256
9.3.1 AD734原理框圖和轉移函數 256
9.3.2 AD734基本乘法電路 257
9.3.3 AD734基本除法電路 257
9.3.4 AD734開方電路 258
9.3.5 AD734三變量乘/除法電路 258
9.4 對數和指數運算電路 258
9.4.1 對數運算電路 259
9.4.2 指數運算電路 260
9.4.3 對數式乘/除法電路 261
9.5 Multisim仿真——對數運算電路的仿真分析 262
習題 263
第10章 場效應管及其放大電路 266
10.1 絕緣柵型場效應管 266
10.1.1 N溝道增強型MOSFET 266
10.1.2 N溝道耗盡型MOSFET 271
10.1.3 P溝道MOSFET 272
10.1.4 MOSFET的主要參數 274
10.2 結型場效應管 275
10.2.1 JFET的結構和工作原理 275
10.2.2 JFET的特性曲線 277
10.3 場效應管放大電路 278
10.3.1 場效應管放大電路的三種組態(tài) 278
10.3.2 直流偏置電路和靜態(tài)分析 278
10.3.3 小信號模型和動態(tài)分析 281
10.4 場效應管電流源 286
10.4.1 NMOS管鏡像電流源 286
10.4.2 NMOS管多路電流源 287
10.5 共源差分放大電路 287
10.6 CMOS集成運算放大器MC14573 289
10.7 Multisim仿真——共源放大電路的仿真分析 290
習題 291
第11章 電壓比較器和信號產生電路 300
11.1 電壓比較器 300
11.1.1 單限電壓比較器 300
11.1.2 遲滯電壓比較器 302
11.1.3 窗口比較器 305
11.1.4 集成電壓比較器 306
11.2 非正弦波振蕩器 307
11.2.1 矩形波振蕩器 308
11.2.2 三角波振蕩器 309
11.2.3 鋸齒波振蕩器 310
11.3 正弦波振蕩器 311
11.3.1 正弦波振蕩原理 312
11.3.2 RC正弦波振蕩器 313
11.3.3 LC諧振回路的特性和選頻放大器 316
11.3.4 LC正弦波振蕩器 319
11.3.5 石英晶體振蕩器 322
11.4 單片集成函數發(fā)生器ICL8038 324
11.4.1 壓控電流源和電流源控制開關 325
11.4.2 遲滯比較器 325
11.4.3 壓控振蕩器 326
11.4.4 三角波正弦波變換 327
11.4.5 ICL8038的應用電路 330
11.5 Multisim仿真 330
11.5.1 遲滯比較器的特性 330
11.5.2 電感反饋式正弦波振蕩器 332
習題 333
第12章 直流穩(wěn)壓電源 343
12.1 直流穩(wěn)壓電源概述 343
12.1.1 直流穩(wěn)壓電源的作用和組成框圖 343
12.1.2 直流穩(wěn)壓電源的主要技術指標 343
12.2 單相整流電路 345
12.2.1 單相半波整流電路 345
12.2.2 單相橋式整流電路 347
12.2.3 倍壓整流 349
12.3 電源濾波電路 350
12.3.1 電容濾波電路 351
12.3.2 電感濾波電路 355
12.3.3 復式濾波電路 356
12.4 線性穩(wěn)壓電路 356
12.4.1 線性并聯(lián)穩(wěn)壓電路 357
12.4.2 線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路 360
12.5 基準電壓源 362
12.5.1 溫度補償穩(wěn)壓二極管基準電壓源 362
12.5.2 能隙基準電壓源 363
12.6 集成線性穩(wěn)壓器 364
12.6.1 三端固定穩(wěn)壓器 365
12.6.2 三端可調穩(wěn)壓器 367
12.7 開關穩(wěn)壓電路 369
12.7.1 開關串聯(lián)穩(wěn)壓電路 369
12.7.2 開關并聯(lián)穩(wěn)壓電路 371
12.8 開關集成穩(wěn)壓器 373
12.8.1 LM2576開關集成穩(wěn)壓器 373
12.8.2LM2576應用電路 374
12.9 Multisim仿真——三端固定穩(wěn)壓器W7805的特性 375
習題 376
參考文獻 383
附錄A 電子設計自動化簡介 384
附錄B Multisim簡介 387