模擬電路與數字電路（第4版 微課版）

朱小明：

北京師範大學教授級高工，信息科學與技術學院原副院長，1982年3月畢業於北京師範大學物理系，主要從事數字電路、計算機網絡、青少年科技能力培養方法等方面的研究。作為課程負責人，主編過《模擬電路與數字電路》（人民郵電出版社）、《計算機網絡實踐教程》（高等教育出版社）等多部教材。

【章名目錄】

上篇　模擬電路部分

第　1章 半導體器件

第　2章 基本放大電路

第3章　集成運算放大器

第4章　正弦波振蕩電路

下篇　數字電路部分

第5章　數字邏輯基礎

第6章　門電路

第7章　組合邏輯電路

第8章　觸發器和時序邏輯電路

第9章　脈沖產生和整形電路

第　10章 數/模和模/數轉換器

第　11章 半導體存儲器和可編程邏輯器件

【詳細目錄】

上篇　模擬電路部分

第　1章 半導體器件

1.1　半導體基礎知識　2

1.1.1　本征半導體　2

1.1.2　本征激發和兩種載流子　3

1.1.3　雜質半導體　4

1.1.4　PN結　5

1.2　二極管　7

1.2.1　二極管的幾種常見結構　7

1.2.2　二極管的伏-安特性　8

1.2.3　二極管的主要參數　9

1.2.4　二極管極性的簡易判別法　9

1.2.5　二極管的等效電路　9

*1.3　二極管的基本應用電路　10

1.3.1　二極管整流電路　10

1.3.2　橋式整流電路　11

1.3.3　倍壓整流電路　12

1.3.4　限幅電路　12

1.3.5　與門電路　13

*1.4　穩壓管　14

1.4.1　穩壓管的結構和特性曲線　14

1.4.2　穩壓管的主要參數　14

1.5　其他類型的二極管　16

1.5.1　發光二極管　16

1.5.2　光電二極管　16

1.6　三極管　16

1.6.1　三極管的結構及類型　16

1.6.2　三極管的電流放大作用　17

1.6.3　三極管的共射特性曲線　19

1.6.4　三極管的主要參數　21

1.7　場效應管　22

1.7.1　結型場效應管　22

1.7.2　絕緣柵型場效應管　25

1.7.3　場效應管的主要參數　29

　本章小結　29

　習題　30

第　2章 基本放大電路

2.1　共發射極放大電路　32

2.1.1　電路的組成　32

2.1.2　放大電路的直流通路和交流通路　33

2.1.3　共發射極電路圖解分析法　33

2.1.4　微變等效電路分析法　37

2.2　放大電路的分析　41

2.2.1　穩定工作點的必要性　41

2.2.2　靜態工作點穩定的典型電路　42

2.2.3　復合管放大電路　44

2.3　共集電極電路　46

2.4　共基極電路　47

2.5　多級放大器　49

2.5.1　阻容耦合電壓放大器　49

*2.5.2　共射-共基放大器　50

2.5.3　直接耦合電壓放大器　52

2.6　差動放大器　54

2.6.1　差動放大器電路　54

2.6.2　靜態分析　56

2.6.3　動態分析　56

2.6.4　差動放大器輸入、輸出的4種組態　58

2.7　放大器的頻響特性　61

2.7.1　三極管高頻等效模型　61

2.7.2　三極管電流放大倍數的頻率響應　63

2.7.3　單管共射放大電路的頻響特性　64

2.8　場效應管基本放大電路　70

2.8.1　概述　70

2.8.2　場效應管與三極管的比較　72

2.9　功率放大電路　73

2.9.1　概述　73

2.9.2　甲類功率放大電路　74

2.9.3　乙類推挽功率放大電路　75

　本章小結　76

　習題　77

第3章　集成運算放大器

3.1　概述　83

3.1.1　集成運放電路的特點　83

3.1.2　集成運放電路的組成　84

3.2　電流源電路　85

3.2.1　恒流源電路　85

*3.2.2　以電流源為有源負載的放大器　86

3.3　集成運放電路的原理和主要參數　87

3.3.1　集成運放電路的原理　87

3.3.2　集成運放電路的主要參數　87

3.4　理想集成運放電路的參數和工作區特征　89

3.4.1　理想集成運放電路的參數　89

3.4.2　理想集成運放電路工作在不同工作區的特征　89

3.5　基本運算電路　91

3.5.1　比例運算電路　91

3.5.2　反相/同相求和電路和加減運算電路　94

3.5.3　積分運算電路和微分運算電路　97

3.5.4　對數運算電路和指數運算電路　98

　本章小結　99

　習題　100

第4章　正弦波振蕩電路

4.1　概述　104

4.2　正弦波振蕩電路的基本原理　104

4.2.1　正弦波振蕩電路的振蕩條件　105

4.2.2　振蕩電路的基本組成、分類及分析方法　106

4.3　LC振蕩電路　107

4.3.1　互感耦合振蕩電路　107

4.3.2　三點式振蕩電路　107

4.4　RC振蕩電路　109

4.4.1　RC相移振蕩電路　109

4.4.2　文氏橋振蕩電路　110

4.5　石英晶體振蕩電路　111

　本章小結　113

　習題　114

下篇　數字電路部分

第5章　數字邏輯基礎

5.1　數制與BCD碼　116

5.1.1　數制　116

5.1.2　幾種簡單的編碼　119

5.2　邏輯代數基礎　120

5.2.1　與運算　120

5.2.2　或運算　121

5.2.3　非運算　122

5.2.4　復合運算　123

5.2.5　正邏輯和負邏輯　124

5.3　邏輯代數的基本關系式和常用公式　125

5.3.1　邏輯代數的基本關系式　125

5.3.2　基本定律　125

5.3.3　常用的公式　126

5.3.4　基本定理　127

5.4　邏輯函數的表示方法　128

5.4.1　邏輯函數的關系　128

5.4.2　邏輯函數的真值表　128

5.4.3　邏輯函數式　128

5.4.4　邏輯圖　130

5.4.5　工作波形圖　131

5.5　邏輯函數式的化簡　131

5.5.1　公式化簡法　131

5.5.2　邏輯函數的卡諾圖化簡法　132

5.5.3　具有無關項的邏輯函數化簡　137

5.6　研究邏輯函數的兩類問題　138

5.6.1　給定電路分析功能　138

5.6.2　給定邏輯問題設計電路　139

　本章小結　142

　習題　142

第6章　門電路

6.1　概述　145

6.2　分立元件門電路　146

6.2.1　二極管與門電路　146

6.2.2　二極管或門電路　147

6.2.3　三極管非門電路　147

6.3　TTL門電路　149

6.3.1　TTL非門電路　149

6.3.2　TTL與非門及或非門電路　152

6.3.3　集電極開路的門電路　153

6.3.4　三態門電路　155

6.4　CMOS門電路　157

6.4.1　CMOS反相器電路的組成和工作原理　157

6.4.2　CMOS與非門電路的組成和工作原理　158

6.4.3　CMOS或非門電路的組成和工作原理　159

6.4.4　CMOS傳輸門電路的組成和工作原理　160

6.5　集成電路使用知識簡介　161

6.5.1　國產集成電路型號的命名法　161

6.5.2　集成門電路的主要技術指標　161

6.5.3　多余輸入腳的處理　162

6.5.4　TTL與CMOS的接口電路　162

　本章小結　163

　習題　164

第7章　組合邏輯電路

7.1　概述　167

7.1.1　組合邏輯電路的特點　167

7.1.2　組合邏輯電路的分析和設計方法　168

7.2　常用組合邏輯電路　168

7.2.1　編碼器　168

7.2.2　優先編碼器　170

7.2.3　譯碼器　173

7.2.4　顯示譯碼器　177

7.2.5　數據選擇器　179

7.2.6　加法器　182

7.2.7　數值比較器　185

7.3　組合邏輯電路中的競爭-冒險現象　186

7.3.1　競爭-冒險現象　186

7.3.2　競爭-冒險現象的判斷方法　187

　本章小結　188

　習題　188

第8章　觸發器和時序邏輯電路

8.1　概述　191

8.2　觸發器的電路結構、工作原理與工作波形圖　192

8.2.1　基本RS觸發器　192

8.2.2　同步RS觸發器　194

8.2.3　主從RS觸發器　196

8.2.4　由CMOS傳輸門組成的邊沿觸發器　199

8.3　觸發器邏輯功能的描述方法　200

8.3.1　RS觸發器　200

8.3.2　JK觸發器　201

8.3.3　D觸發器　202

8.3.4　T觸發器　202

8.3.5　觸發器邏輯功能的轉換　203

8.4　時序邏輯電路的分析方法和設計方法　205

8.4.1　同步時序邏輯電路的分析方法　205

8.4.2　異步時序邏輯電路的分析方法　209

8.4.3　時序邏輯電路的設計方法　210

8.5　常用的時序邏輯電路　214

8.5.1　寄存器和移位寄存器　214

8.5.2　同步計數器　217

8.5.3　移位寄存器型計數器　229

8.6　時序邏輯電路分析設計綜合例題　231

　本章小結　233

　習題　233

第9章　脈沖產生和整形電路

9.1　概述　238

9.2　555定時器的應用　238

9.2.1　555定時器的電路結構　238

9.2.2　用555定時器組成施密特觸發器　240

9.2.3　用555定時器組成單穩態電路　241

9.2.4　用555定時器組成多諧振蕩器　243

9.2.5　555定時器的應用電路　245

9.3　石英晶體多諧振蕩器　247

9.4　壓控振蕩器　248

　本章小結　249

　習題　249

第　10章 數/模和模/數轉換器

10.1　概述　250

10.2　數/模轉換器　250

10.2.1　權電阻網絡D/A轉換器　250

10.2.2　倒T形電阻網絡D/A轉換器　252

10.3　模/數轉換器　254

10.3.1　A/D轉換器的基本組成　254

10.3.2　直接A/D轉換器　255

10.3.3　間接A/D轉換器　259

10.4　A/D和D/A的使用參數　260

10.4.1　A/D和D/A的轉換精度　260

10.4.2　A/D和D/A的轉換速度　261

　本章小結　261

　習題　261

第　11章 半導體存儲器和可編程邏輯器件

11.1　半導體存儲器　263

11.1.1　只讀存儲器　263

11.1.2　ROM的擴展及應用　265

11.1.3　幾種常用的ROM　267

11.2　可編程邏輯器件　268

11.2.1　PLD的連接方式及基本門電路的PLD表示法　269

11.2.2　可編程陣列邏輯　270

11.2.3　可編程通用陣列邏輯器件的基本結構　272

11.2.4　在系統可編程邏輯器件　274

11.3　可編程邏輯器件的編程　280

11.3.1　PLD開發系統　280

11.3.2　PLD編程的一般步驟　281

11.4　CPLD及FPGA簡介　281

11.4.1　CPLD及FPGA的基本結構　281

11.4.2　FPGA/CPLD設計流程　283

　本章小結　286

　習題　286

附錄　常用數字集成電路型號及引腳　289