模擬電子電路基礎（第2版）

本書根據教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導分委員會課程教學基本要求編寫而成。全書共10章，主要內容包括導論、晶體二極管、場效應管、雙極型晶體管、電壓型集成運算放大器單元電路、輸出級與功率放大器、負反饋放大器及其穩定性分析、集成運算放大器的典型應用、標準信號發生器、直流穩壓電源和集成穩壓器等。本書配套微課視頻、思維導圖、教學輔助擴展資源、電子課件、習題參考答案、模擬程序實例代碼、課前學習指南、課程授課計劃等。

目 錄

第1章 導論 1
習題 4
第2章 晶體二極管 5
2.1　二極管的基本特性—單向導電性 5
2.1.1　由電子產品供電引出的整流需求 5
2.1.2　二極管的埠伏安關系 6
2.2　二極管的伏安特性及其參數 12
2.2.1　二極管的伏安特性曲線圖 12
2.2.2　二極管的主要參數及數據手冊 13
2.3　含二極管電路的電路分析方法 14
2.3.1　單向導電模式下的大信號分析方法
（含直流分析） 14
2.3.2　正向導通模式下的交流小信號
分析方法 16
2.3.3　擊穿狀態下的二極管建模—
齊納二極管 18
2.4　常見的二極管應用電路 20
2.4.1　限幅電路 20
2.4.2　邏輯電路 22
2.4.3　穩壓電路 23
2.4.4　整流電路 24
2.5　半導體器件物理基礎 28
2.5.1　本徵半導體和雜質半導體 28
2.5.2　PN結及其特性 31
本章小結 35
習題 35
第3章 場效應管 37
3.1　放大器的基本概念及模型 37
3.1.1　放大器的定義及傳輸特性曲線 37
3.1.2　放大器的主要參數及建模 39
3.1.3 放大器的帶寬 43
3.2　MOSFET結構及工作原理 43
3.2.1　N溝道增強型場效應管器件結構 43
3.2.2　N溝道增強型場效應管的
工作原理 44
3.3　MOSFET的特性及建模分析 47
3.3.1　N溝道增強型場效應管的特性 47
3.3.2　其他類型的MOSFET特性 50
3.3.3　襯底效應 53
3.3.4　場效應管門電路的實現 53
3.3.5　CMOS數字邏輯電路 55
3.3.6　場效應管的分析方法基礎 57
3.4　MOSFET放大器直流偏置電路 61
3.4.1　各種常用偏置電路 62
3.4.2　直流偏置電路的分析與設計 63
3.5　場效應管放大電路的分析 65
3.5.1　放大電路的性能指標 65
3.5.2 放大器的3種組態 65
3.5.3　共源放大器 66
3.5.4　接源極電阻的共源放大器 67
3.5.5　共柵放大器 69
3.5.6　共漏放大器或源極跟隨器 71
3.5.7　3種組態放大器的比較 72
本章小結 72
習題 73
第4章 雙極型晶體管 78
4.1　晶體管的器件結構及工作原理 78
4.1.1　器件結構 78
4.1.2　放大模式下NPN晶體管的
工作原理 79
4.1.3　放大模式下PNP晶體管的
工作原理 82
4.2　晶體管的特性及建模分析 83
4.2.1　晶體管的電路符號 83
4.2.2　晶體管的伏安特性 83
4.2.3　晶體管電路的分析方法基礎 87
4.3　晶體管的直流偏置電路 91
4.3.1　各種常用的偏置電路 91
4.3.2　晶體管直流電路分析 91
4.4　晶體管放大電路分析 94
4.4.1　共射放大電路分析 94
4.4.2　發射極接電阻的共射放大器 96
4.4.3　共基放大器 98
4.4.4　共集放大器或射極跟隨器 99
4.4.5　3種組態放大器的比較 102
本章小結 102
習題 103
第5章 電壓型集成運算放大器單元電路 107
5.1　集成運算放大器的設計特徵 107
5.2　電流源電路及其應用—集成放大器
偏置設計 108
5.2.1　基本單元——鏡像電流源 108
5.2.2　基於電流導向技術的多級
電流源電路 113
*5.2.3　改進型電流源電路 114
5.3　差分放大器—輸入級放大器設計 114
5.3.1　差分放大器的相關概念 115
5.3.2　MOS差分放大器的工作原理及
差模傳輸特性 118
5.3.3　MOS差分放大器交流性能分析 122
5.3.4　BJT差分放大器的工作原理及
電路分析 127
5.3.5　BJT差分放大器交流性能分析 131
5.4　組合放大單元電路—中間放大級
設計 136
5.4.1　多級放大器的耦合方式及對信號
傳輸的影響 136
5.4.2　常用組合單元電路 139
5.5　有源負載放大器 143
5.5.1　有源負載CS和CE放大器 144
5.5.2　有源負載差分放大器 146
5.6　放大器頻率響應 150
5.6.1　放大器頻率響應參數及分析
方法 150
5.6.2　半導體器件高頻小信號模型 153
5.6.3　CS和CE放大器高頻響應分析 156
5.6.4　MOSFET共柵和共漏放大器
頻率響應 161
5.6.5　多級放大器和寬帶放大器的
頻率響應 163
本章小結 165
習題 166
第6章 輸出級與功率放大器 175
6.1　功率放大器的特點及分類 175
6.1.1　功率放大器的特點 175
6.1.2　功率放大器輸出級的分類 176
6.2　A類功率放大器 177
6.2.1　電路結構和傳輸特性 177
6.2.2　輸出平均功率及轉換效率 178
6.3　B類功率放大器 179
6.3.1　電路結構和工作原理 179
6.3.2　傳輸特性 180
6.3.3　輸出平均功率及轉換效率 180
6.3.4　採用復合管的B類輸出級 182
6.4　AB類功率放大器 183
6.4.1 電路結構和工作原理 183
6.4.2　常見的幾種AB類功率放大器
輸出級偏置方式 184
*6.5　D類功率放大器 185
6.5.1　脈沖寬度調制 186
6.5.2　MOSFET互補推輓開關放大器 186
6.5.3　低通濾波器 188
6.6　功率放大器的設計 188
6.6.1　輸出級工作方式的選擇 188
6.6.2　功率管的選擇 189
*6.6.3　功率管的散熱和二次擊穿問題 191
6.7　經典通用型運算放大器μA741
內部結構及分析 191
本章小結 193
習題 193
第7章 負反饋放大器及其穩定性分析 196
7.1　集成運算放大器與負反饋 196
7.1.1　負反饋放大器框圖 197
7.1.2　集成運算放大器與負反饋技術 198
7.2　負反饋放大器的4種基本類型 201
7.2.1　電壓放大器的反饋：電壓-串聯
負反饋 202
7.2.2　電流放大器的反饋：電流-並聯
負反饋 203
7.2.3　互導放大器的反饋：電流-串聯
負反饋 204
7.2.4　互阻放大器的反饋：電壓-並聯
負反饋 205
7.2.5　反饋的判斷方法 206
7.3　負反饋技術對放大器性能的影響 213
7.3.1　穩定靜態工作點 213
7.3.2　降低增益靈敏度 214
7.3.3　擴展放大器的帶寬 215
7.3.4　減小非線性失真 216
7.3.5　負反饋對放大器噪聲的影響 216
7.3.6　對放大器輸入、輸出電阻的
影響 217
7.4　深度負反饋放大器的分析與近似計算 218
7.4.1　深度負反饋條件下放大器分析
特點 218
7.4.2　深度負反饋條件下的近似計算 218
7.4.3　負反饋放大器的設計 223
7.5　負反饋放大器的穩定性分析 224
7.5.1　負反饋放大器產生自激振盪的
條件 224
7.5.2　負反饋放大器穩定性的分析 225
7.5.3　負反饋放大器穩定性的判斷 225
*7.5.4　負反饋放大器自激振盪的消除
方法 228
本章小結 230
習題 231
第8章 集成運算放大器的典型應用 237
8.1　集成運算放大器的性能指標 237
8.1.1　輸入/輸出特性指標 237
8.1.2　交流特性指標 239
8.1.3　其他參數 241
8.2　集成運算放大器常見的線性應用電路 241
8.2.1　運算放大器線性應用的基本
組態電路及其組合應用 241
8.2.2　積分電路和微分電路 247
8.2.3　儀用運算放大器 249
8.2.4　精密整流電路 251
8.3　有源濾波器 253
8.3.1　基本濾波器頻響及參數 254
8.3.2　有源濾波器電路實現 256
8.4　基於運算放大器的電壓比較器 260
8.4.1　基於運算放大器的單門限電壓
比較器 260
8.4.2　基於運算放大器的遲滯比較器 261
*8.4.3　基於窗口比較器的波形轉換
電路 264
本章小結 266
習題 266
第9章 標準信號發生器 272
9.1　正弦波振盪器 272
9.1.1　原理和電路結構 272
9.1.2　文氏電橋正弦波振盪器 273
9.1.3　文氏電橋正弦波振盪器中的
非線性穩幅環節 275
9.1.4　RC移相式振盪器 276
9.1.5　其他類型的正弦波振盪器 277
9.2　非正弦波振盪器 277
9.2.1　方波發生器 277
9.2.2　鋸齒波振盪器 280
本章小結 282
習題 282
第10章 直流穩壓電源和集成穩壓器 286
10.1　直流穩壓電源概述 286
10.1.1　直流穩壓電源的組成 286
10.1.2　直流穩壓電源的技術指標 286
10.2　濾波器 287
10.3　穩壓器 288
10.4　直流穩壓電源設計 290
本章小結 293
習題 293
參考文獻 296