模拟电子技术基础

目 录

第0章 电子技术课程导论 1

0.1 电子技术的产生和发展 1

0.2 电子技术课程的研究对象 3

0.2.1 模拟信号和数字信号 3

0.2.2 放大电路 4

0.2.3 放大电路的模型和性能指标 4

0.3 电子技术课程学习方法 8

0.3.1 课程特点 8

0.3.2 学习方法 9

0.4 计算机辅助分析和设计 9

本章小结 10

习题0 10

第1章 二极管及二极管电路 12

1.1 半导体材料及特性 12

1.1.1 半导体材料 12

1.1.2 本征半导体 13

1.1.3 杂质半导体 14

1.1.4 漂移电流和扩散电流 16

1.2 PN结的形成及特性 16

1.2.1 PN结的形成 16

1.2.2 PN结正向特性 18

1.2.3 PN结反向特性 18

1.2.4 PN结的伏安特性 19

1.2.5 PN结的击穿特性 19

1.2.6 PN结的电容效应 21

1.3 二极管及其基本电路 22

1.3.1 二极管的结构及特性 22

1.3.2 二极管的主要参数 23

1.3.3 二极管等效模型 25

1.3.4 二极管电路分析方法 27

1.4 二极管应用电路 29

1.4.1 整流电路 29

1.4.2 稳压电路 30

1.4.3 限幅电路 31

本章小结 33

习题1 34

第2章 三极管及三极管放大电路 37

2.1 双极型三极管 37

2.1.1 三极管的结构 37

2.1.2 三极管放大模式下的

工作原理 38

2.1.3 三极管伏安特性曲线 42

2.1.4 三极管小信号模型 46

2.2 放大电路的组成及其

工作原理 49

2.2.1 放大电路的组成 49

2.2.2 放大电路的工作原理 50

2.3 放大电路图解分析法 51

2.3.1 图解法确定静态工作点 51

2.3.2 图解法分析放大状态 52

2.3.3 图解法分析电路性能 54

2.4 放大电路的基本分析方法 55

2.4.1 放大电路工程近似分析法 56

2.4.2 放大电路小信号等效

电路分析法 57

2.5 放大电路静态工作点的稳定 59

2.5.1 静态工作点稳定性分析 59

2.5.2 分压式电流负反馈偏置电路 59

2.6 三种基本放大电路 62

2.6.1 含射极电阻的共射放大电路 62

2.6.2 共集电极放大电路

（射极跟随器） 63

2.6.3 共基放大电路 66

2.6.4 三种基本放大电路总结与比较 68

2.7 放大电路的频率响应 68

2.7.1 频率响应与频率失真的概念 69

2.7.2 频率响应图示分析法

——波特图（Bode） 70

2.7.3 三极管高频等效模型 73

2.7.4 共射放大电路高频响应 76

本章小结 80

习题2 81

第3章 场效应管及其放大电路 86

3.1 MOS场效应管 86

3.1.1 N沟道增强型MOS场效应管

的结构和工作原理 86

3.1.2 N沟道耗尽型MOSFET 90

3.2 结型场效应管 92

3.2.1 结型场效应管（JFET）的结构

和工作原理 92

3.2.2 伏安特性曲线 94

3.3 场效应管放大电路 95

3.3.1 FET的直流偏置电路及

直流分析 96

3.3.2 FET放大电路的小信号

模型分析法 97

本章小结 102

习题3 102

第4章 多级放大电路 105

4.1 多级放大电路的组成

和耦合方式 105

4.1.1 多级放大电路的组成 105

4.1.2 多级放大电路的耦合方式 105

4.2 多级放大电路的分析 107

4.2.1 多级放大电路的动态特性 107

4.2.2 组合放大电路 110

4.3 多级放大电路的频率响应 112

4.3.1 多级放大电路的通频带 112

4.3.2 上限频率和下限频率的计算 113

4.4 宽频带放大电路 114

4.4.1 共射-共基组合电路 114

4.4.2 共集-共射组合电路 115

4.4.3 集成宽带放大电路CA3040 115

本章小结 116

习题4 116

第5章 负反馈放大电路 119

5.1 反馈的基本概念 119

5.1.1 反馈放大电路的基本关系式 119

5.1.2 反馈放大电路的分类 121

5.1.3 反馈放大电路类型判别举例 124

5.2 负反馈对放大电路性能

的改善 127

5.2.1 负反馈提高增益的稳定性 127

5.2.2 负反馈展宽通频带 128

5.2.3 减小放大电路的非线性失真 129

5.2.4 负反馈对输入电阻和输出

阻的调节 130

5.3 深度负反馈条件下的

近似计算 131

5.3.1 深度负反馈条件和近似

计算方法 132

5.3.2 计算举例 133

5.3.3 虚短、虚断概念的运用 136

本章小结 137

习题5 137

第6章 集成运算放大电路

及其应用电路 141

6.1 集成电路的特点及

发展概况 141

6.2 集成电路中的电流源

电路 142

6.2.1 镜像电流源 143

6.2.2 比例电流源 145

6.2.3 微电流源电路 145

6.2.4 MOS管镜像电流源电路 146

6.2.5 电流源用做放大电路的

有源负载 147

6.3 差分式放大电路 148

6.3.1 电路基本结构 148

6.3.2 差模信号和共模信号 149

6.3.3 差模交流电路及差模

性能特点 150

6.3.4 共模交流电路及共模

性能特点 152

6.3.5 共模抑制比 153

6.3.6 抑制零点漂移的原理 154

6.3.7 差模传输特性 156

6.3.8 改进型差分放大电路 156

6.4 集成运算放大电路简介 159

6.4.1 集成运算放大电路的组成 159

6.4.2 F007集成运放电路分析 160

6.5 集成运算放大电路的

应用原理 162

6.5.1 集成运放理想化条件 162

6.5.2 集成运放传输特性 162

6.5.3 集成运放两类应用 163

6.6 集成运放的基本

应用电路 164

6.6.1 反相放大电路 164

6.6.2 同相放大电路 165

6.6.3 电压跟随器 165

6.7 信号运算电路 165

6.7.1 加减运算电路 165

6.7.2 积分运算电路和微分

运算电路 167

6.7.3 对数运算电路和指数

运算电路 168

6.7.4 乘法运算电路和除法

运算电路 169

6.8 电压比较器 170

6.8.1 电压比较器传输特性 170

6.8.2 单限电压比较器 171

6.8.3 迟滞比较器 173

6.8.4 窗口比较器 175

本章小结 175

习题6 176

第7章 功率放大电路 181

7.1 功率放大电路概述 181

7.1.1 功率放大电路的特点 181

7.1.2 功率放大电路的类型 182

7.2 乙类推挽互补对称功率

放大电路 184

7.2.1 双电源互补对称功率

放大电路 184

7.2.2 性能分析计算 185

7.2.3 单电源互补对称电路 188

7.3 实用互补对称功率放大电路 189

7.3.1 交越失真 189

7.3.2 甲乙类互补对称功率

放大电路 190

7.3.3 准互补对称功率放大电路 191

7.3.4 带自举电路的功率放大电路 192

7.3.5 功率管保护电路 193

7.4 集成功率放大电路 194

本章小结 195

习题7 195

第8章 直流稳压电源 199

8.1 直流稳压电源的组成 199

8.2 整流与滤波电路 200

8.2.1 半波整流滤波电路 200

8.2.2 全波整流滤波电路 201

8.2.3 桥式整流滤波电路 203

8.3 倍压整流电路 204

8.3.1 二倍压整流电路 205

8.3.2 多倍压整流电路 205

8.4 滤波电路 205

8.4.1 电感滤波电路 206

8.4.2 复式滤波电路 206

8.5 稳压电路 207

8.5.1 稳压管稳压电路 207

8.5.2 串联型稳压电路 208

本章小结 212

习题8 213

第9章 电子电路CAD技术 216

9.1 电子电路CAD概述 216

9.1.1 Spice简介 216

9.1.2 PSpice的输入方式 217

9.1.3 电源模型 225

9.1.4 点命令 229

9.2 元器件模型 231

9.2.1 晶体管模型 231

9.2.2 场效应管模型 234

9.2.3 无源元件模型 236

9.2.4 子电路 238

9.3 模拟电路分析 239

9.3.1 直流分析 239

9.3.2 交流分析 242

9.3.3 瞬态分析 244

9.3.4 参数分析 246

9.3.5 蒙特卡罗分析

（Monte-Carlo） 248

9.3.6 最坏情况分析

（Worst Case） 250

9.4 模拟电路分析技巧 251

9.4.1 电路宏模型的建立方法 251

9.4.2 电路的优化设计 253

9.4.3 PSpice运行中的问题 255

9.4.4 PSpice的收敛问题 257

9.5 OrCAD版的PSpice 258

9.5.1 Capture环境的电路基本分析 259

9.5.2 参数分析和测量性能分析 263

本章小结 266

习题9 266

第10章 PSpice在模拟电路

中的应用 268

10.1

本书系统地介绍模拟电子电路的基本概念、结构和特点，各种电子电路的分析方法，以及电子电路的计算机辅助分析。本书共11章，主要内容包括电子技术课程导论、半导体材料和器件（二极管、三极管、场效应管）及其基本电路、功率放大电路、集成运算放大器及其应用电路、负反馈放大电路、直流稳压电源、模拟电子电路PSPICE计算机仿真程序分析及应用实例。本书配套电子课件和习题参考答案。