模擬電子技術(shù)

•以“講清基本原理、打好電路基礎(chǔ)、兼顧分立與集成電路、好教好學”為宗旨，強調(diào)物理概念的描述，避免復雜的數(shù)學推導。

•以集成電路為主，適當保留作為電子電路基礎(chǔ)的部分分立元件的重要內(nèi)容；重視電子器件的外特性以及集成電路的輸入、輸出特性；適當引入新概念、新器件、新技術(shù)。

•每章均以“內(nèi)容提要”作為引導，對難點問題及容易混淆的內(nèi)容以“問題引導”作牽引，以“本章要點、本章主要概念與術(shù)語、本章基本要求”的方式進行章節(jié)小結(jié)，綱目清晰。

•力求少而精，在“精練”上取勝。精選內(nèi)容，優(yōu)選講法，以符合教學基本要求為準。

•為解決各專業(yè)的基本要求與不同專業(yè)的特殊專業(yè)內(nèi)容要求的矛盾，每章最后一節(jié)均為輔修內(nèi)容，供讀者自行取舍。

“模擬電子技術(shù)”是工科院校電氣電子信息類專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是研究各種電子器件、模擬電路及其應(yīng)用的課程。本教材是該課程使用的配套教材，適用學時數(shù)為48～64學時。本教材是根據(jù)中南大學面向21世紀課程教材建設(shè)的總體規(guī)劃，在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第2版，中南大學出版社）的基礎(chǔ)上，進一步結(jié)合現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的形勢、目前教學內(nèi)容改革的要求及多年的教學實踐經(jīng)驗進行編寫的。本教材具有以下特點：

（1）力求少而精，在“精練”上取勝。精選內(nèi)容，優(yōu)選講法，以符合教學基本要求為準。

（2）在保證電子技術(shù)傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，適當引入新概念、新器件、新技術(shù)，如：電流模電路及電流反饋型運放，開關(guān)電容濾波，集成電壓比較器、集成功放、集成鎖相環(huán)，集成開關(guān)穩(wěn)壓器等等，便于學生了解電子技術(shù)的新發(fā)展。

（3）重視電子器件的外特性以及各種集成電路的輸入、輸出特性，對于電路問題的分析，力求簡化推導過程，突出物理概念的講述，為培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力創(chuàng)造條件。使讀者不但能夠?qū)W會定量計算的方法，而且能夠掌握定性分析的技巧，為以后學習專業(yè)課程打下基礎(chǔ)。

（4）以集成電路為主，適當保留作為電子電路基礎(chǔ)的部分分立元件的重要內(nèi)容。對于集成電路的介紹，簡化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理的分析，著重介紹集成電路的應(yīng)用方法以及和應(yīng)用有關(guān)的內(nèi)部電路問題。重點放在討論各種基本放大電路及其分析方法、放大電路中的反饋、模擬集成電路及其應(yīng)用等方面。

（5）為解決各專業(yè)的基本要求與不同專業(yè)的特殊專業(yè)內(nèi)容要求的矛盾，本書每一章的最后一節(jié)均為輔修內(nèi)容，供各位教師自行取舍。

（6）本教材每章均以“內(nèi)容提要”方式作為一章內(nèi)容的引導，對難點問題及容易混淆的內(nèi)容均以“問題引導”做牽引，并在對重要知識點進行小結(jié)的基礎(chǔ)上，在一章結(jié)束時，以“本章要點、本章主要概念與術(shù)語、本章基本要求”的方式進行小結(jié)，綱目較為清晰。

編寫一本既能在有限的學時內(nèi)較好地達到本門課程的基本要求，又具有一定特色的教材是我們長期以來的愿望。我們在反復討論基本要求的基礎(chǔ)上，對教材內(nèi)容作了精選安排，突出基本概念、基本原理和基本分析方法，并注重從教材體系上進行探索，正確處理傳統(tǒng)和先進內(nèi)容、理論與實際、深度與廣度、分立元件與集成電路之間的關(guān)系。本書以“講清基本原理，打好電路基礎(chǔ)，兼顧分立與集成電路，好教好學”為宗旨，強調(diào)物理概念的描述，避免復雜的數(shù)學推導。在若干知識點的闡述上，具有一定的個性特色，并期望從內(nèi)容取舍、編排以及文字表達等方面解決初學者的入門難問題。

本書主要內(nèi)容包括常用半導體二極管及其應(yīng)用電路，雙極型三極管及其基本放大電路，場效應(yīng)管及其基本放大電路，模擬集成電路基礎(chǔ)，負反饋放大電路，信號的運算與處理電路，波形產(chǎn)生與信號轉(zhuǎn)換電路，直流穩(wěn)壓電源等。書中通過對半導體器件及電路的分析，闡述了模擬電子技術(shù)中的基本概念、基本原理和基本分析方法。書中各章所設(shè)置的習題，可使學生鞏固所學的知識，檢驗應(yīng)用知識的能力。

本書是在總結(jié)中南大學信息科學與工程學院電工電子教學與實驗中心多年教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上完成的。羅桂娥教授任主編，李力爭教授、張靜秋副教授、宋學瑞副教授任副主編。其中，羅桂娥負責第3章、第4章、第5章的編寫；李力爭負責第7章、第8章的編寫；張靜秋負責第1章、第2章及附錄的編寫；宋學瑞負責第6章的編寫。最后，全書由羅桂娥統(tǒng)稿定稿。本書在編寫過程中，得到了中南大學電工電子教學與實驗中心許多教師的支持與幫助，特別是陳明義、賴旭芝、李飛、覃愛娜、陳革輝、劉曼玲、張亞鳴、劉子建、彭衛(wèi)韶、吳顯金、羅瑞瓊、張曉麗、尋小惠、姜霞和羅群等教師審閱了本書的編寫提綱和書稿內(nèi)容，提出了很多改進意見和建議，對我們啟發(fā)和幫助很大，在此表示衷心的感謝。并對本教材選用參考文獻的著作者致以誠摯的謝意。

國防科技大學鄒逢興教授擔任本書的主審，鄒教授在百忙之中精心審閱了全部書稿，提出了許多寶貴意見，對完善和提高教材質(zhì)量起到了重要的作用，在此向鄒教授表示深深的謝意。

編者深知，模擬電子電路范圍廣，新知識多，盡管在編寫過程中做了很大努力，但由于水平和視野的限制，加之時間倉促，書中難免存在許多缺點錯誤，懇請廣大讀者批評指正。

編 者

2014年7月于中南大學

第1章 半導體二極管及其應(yīng)用電路 1
1.1 半導體基礎(chǔ)知識 1
1.1.1 半導體材料及其特性 1
1.1.2 雜質(zhì)半導體 4
1.1.3 PN結(jié) 5
1.2 半導體二極管 8
1.2.1 二極管的結(jié)構(gòu)與類型 8
1.2.2 二極管的伏安特性 9
1.2.3 二極管的勢壘電容和擴散電容 13
1.2.4 二極管的主要參數(shù) 14
1.2.5 二極管等效電路 16
1.3 穩(wěn)壓二極管 19
1.3.1 穩(wěn)壓二極管的工作原理 19
1.3.2 穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù) 20
1.4 二極管典型應(yīng)用電路 21
1.5 輔修內(nèi)容 28
1.5.1 發(fā)光二極管 28
1.5.2 光電二極管 29
1.5.3 變?nèi)荻�極管 30
1.5.4 肖特基二極管 31
本章小結(jié) 31
習題一 33
第2章 雙極型三極管及其基本放大電路 38
2.1 雙極型三極管 38
2.1.1 BJT的類型與結(jié)構(gòu) 39
2.1.2 BJT的工作原理 40
2.1.3 BJT的特性曲線 43
2.1.4 BJT的主要參數(shù) 47
2.1.5 BJT的電路模型 50
2.1.6 BJT分析舉例 53
2.2 放大電路的基本概念及性能指標 56
2.2.1 放大的概念 57
2.2.2 放大電路的性能指標 57
2.3 單管共射放大電路 62
2.3.1 共射放大電路的組成和工作狀態(tài) 62
2.3.2 共射放大電路的圖解分析法 64
2.3.3 共射放大電路的等效電路分析法 71
2.4 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的放大電路 76
2.4.1 影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的因素 76
2.4.2 穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施 77
2.4.3 分壓式偏置共射放大電路的分析 79
2.5 共集放大電路和共基放大電路 82
2.5.1 共集基本放大電路分析 82
2.5.2 共基基本放大電路分析 84
2.6 放大電路的頻率響應(yīng) 86
2.6.1 RC網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng) 87
2.6.2 BJT的高頻等效模型 92
2.6.3 阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng) 95
2.7 輔修內(nèi)容 101
2.7.1 晶體管的頻率參數(shù) 101
2.7.2 光電器件 103
本章小結(jié) 105
習題二 107
第3章 場效應(yīng)管及其基本放大電路 114
3.1 結(jié)型場效應(yīng)管 114
3.1.1 JFET的結(jié)構(gòu)與工作原理 115
3.1.2 JFET的特性曲線 117
3.2 絕緣柵型場效應(yīng)管 119
3.2.1 N溝道增強型MOSFET 119
3.2.2 N溝道耗盡型MOSFET 123
3.3 場效應(yīng)管的主要參數(shù)及交流小信號模型 126
3.3.1 場效應(yīng)管的主要參數(shù) 126
3.3.2 場效應(yīng)管的交流小信號模型 127
3.4 場效應(yīng)管放大電路 128
3.4.1 場效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)偏置及靜態(tài)分析 128
3.4.2 場效應(yīng)管放大電路的動態(tài)分析 130
3.5 輔修內(nèi)容 136
3.5.1 特殊場效應(yīng)管 136
3.5.2 場效應(yīng)管的其他應(yīng)用 138
本章小結(jié) 140
習題三 141
第4章 模擬集成電路基礎(chǔ) 146
4.1 模擬集成電路共性問題 146
4.1.1 模擬集成電路的工藝特點 147
4.1.2 集成運算放大電路的結(jié)構(gòu)框圖 149
4.2 晶體管電流源電路及其應(yīng)用 149
4.2.1 晶體管電流源電路 150
4.2.2 有源負載放大電路 155
4.3 差動放大電路 156
4.3.1 差動放大電路結(jié)構(gòu)與抑制零漂的原理 157
4.3.2 差動放大電路基本性能分析 161
4.3.3 差動放大電路的改進 167
4.4 功率放大電路 171
4.4.1 功率放大電路的特點及主要性能指標 171
4.4.2 功率放大電路的分類 172
4.4.3 乙類互補對稱OCL功率放大電路 174
4.4.4 改進型OCL功率放大電路 183
4.5 多級放大電路 189
4.5.1 多級放大電路的耦合方式 189
4.5.2 多級放大電路分析 193
4.6 集成運算放大電路 195
4.6.1 F007集成運放簡介 195
4.6.2 集成運放的主要性能指標 199
4.6.3 集成運放的模型 201
4.6.4 集成運放的電壓傳輸特性 202
4.6.5 集成運放的使用與注意事項 204
4.7 輔修內(nèi)容 207
4.7.1 幾種其他類型的功放 207
4.7.2 幾種其他集成運放簡介 211
4.7.3 多級放大電路的頻率響應(yīng) 213
本章小結(jié) 216
習題四 218
第5章 負反饋放大電路 222
5.1 反饋的基本概念與反饋的判別方法 222
5.1.1 反饋的基本概念 223
5.1.2 反饋的類型及其判別 223
5.2 負反饋放大電路的方框圖 231
5.2.1 負反饋放大電路的方框圖及一般表達式 232
5.2.2 負反饋放大電路四種組態(tài)的方框圖 233
5.3 深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的估算 235
5.3.1 深度負反饋的實質(zhì) 236
5.3.2 四種組態(tài)負反饋電路放大倍數(shù)分析 238
5.4 負反饋對放大電路性能的影響 244
5.4.1 提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 244
5.4.2 改善輸入電阻與輸出電阻 245
5.4.3 展寬放大電路的通頻帶 249
5.4.4 減小非線性失真與抑制環(huán)內(nèi)干擾 251
5.4.5 放大電路中引入負反饋的一般原則 254
5.5 輔修內(nèi)容 257
5.5.1 負反饋放大電路的穩(wěn)定性 257
5.5.2 電流反饋型運算放大電路 262
本章小結(jié) 265
習題五 267
第6章 信號的運算與處理電路 273
6.1 集成運放的兩個工作區(qū)域及其特點 273
6.2 基本運算電路 276
6.2.1 比例運算電路 276
6.2.2 求和運算電路 283
6.2.3 積分運算電路與微分運算電路 286
6.2.4 對數(shù)運算電路與指數(shù)運算電路 291
6.3 模擬乘法器及其應(yīng)用 296
6.3.1 模擬乘法器簡介 296
6.3.2 模擬乘法器的工作原理 297
6.3.3 模擬乘法器的應(yīng)用 299
6.4 有源濾波電路 304
6.4.1 濾波電路的基礎(chǔ)知識 305
6.4.2 低通濾波器 309
6.4.3 高通濾波器 316
6.4.4 帶通濾波器 317
6.4.5 帶阻濾波器 320
6.5 輔修內(nèi)容 324
6.5.1 儀用放大器 324
6.5.2 開關(guān)電容濾波器 326
本章小結(jié) 327
習題六 328
第7章 波形產(chǎn)生與信號轉(zhuǎn)換電路 336
7.1 正弦波產(chǎn)生電路 336
7.1.1 正弦波振蕩電路的起振與平衡條件 336
7.1.2 RC正弦波振蕩電路 339
7.1.3 LC正弦波振蕩電路 345
7.1.4 石英晶體正弦波振蕩電路 356
7.2 電壓比較器 361
7.2.1 單限比較器 361
7.2.2 滯回比較器 364
7.2.3 窗口比較器 370
7.3 非正弦波產(chǎn)生電路 372
7.3.1 矩形波產(chǎn)生電路 372
7.3.2 三角波產(chǎn)生電路 376
7.4 信號轉(zhuǎn)換電路 380
7.4.1 電壓－電流轉(zhuǎn)換電路 380
7.4.2 電壓－頻率轉(zhuǎn)換電路 382
7.4.3 精密整流電路 384
7.5 輔修內(nèi)容 387
7.5.1 集成函數(shù)發(fā)生器 387
7.5.2 集成鎖相環(huán) 390
7.5.3 集成電壓比較器 394
本章小結(jié) 396
習題七 398
第8章 直流穩(wěn)壓電源 405
8.1 直流穩(wěn)壓電源的基本組成 405
8.2 單相整流電路 406
8.2.1 單相半波整流電路 406
8.2.2 單相橋式全波整流電路 407
8.3 濾波電路 410
8.3.1 電容濾波電路的工作原理 410
8.3.2 電容濾波電路的輸出特性及主要參數(shù) 411
8.3.3 其他濾波電路 413
8.4 穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓電路 415
8.4.1 穩(wěn)壓原理 415
8.4.2 電路參數(shù)選擇 416
8.5 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 418
8.6 集成三端穩(wěn)壓器的應(yīng)用 422
8.6.1 固定式集成三端穩(wěn)壓器 423
8.6.2 可調(diào)式集成三端穩(wěn)壓器 427
8.7 輔修內(nèi)容 431
8.7.1 倍壓整流電路 431
8.7.2 穩(wěn)壓電路的性能指標 433
8.7.3 集成穩(wěn)壓器中的基準電壓源與保護電路 434
8.7.4 開關(guān)型穩(wěn)壓電路 439
8.7.5 集成開關(guān)穩(wěn)壓器及其應(yīng)用 442
本章小結(jié) 447
習題八 448
部分習題答案 455
附錄 幾個典型模擬電路的Multisim仿真研究 461
參考文獻 474

1. 電路與電子技術(shù)Ⅲ——模擬電子技術(shù) [主編 劉峰]
2. 模擬電子技術(shù)（第二版） [主編 羅桂娥]
3. 電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉獻如 羅桂娥]
4. 模擬電子電路分析與應(yīng)用 [主編 董圣英 閆學敏]
5. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [何碧貴 韓德勛]
6. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程（第三版）同步輔導及習題全解 [主編 蘇志平]
7. 模擬電子技術(shù) [范立南 等編著]
8. 模擬電子技術(shù) [夏春華 主編 李荊洪 楊蕊 陳開經(jīng)]
9. 模擬電子技術(shù)實驗指導書（電類專業(yè)適用） [任國燕 主編]