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第1章 电子学基础1

1.1概述1

1.2电压、电流与电阻1

电压与电流1

电压与电流之间的关系：电阻3

分压器6

电压源和电流源7

戴维南等效电路9

小信号电阻11

1.3信号13

正弦信号13

信号幅度与分贝14

其他信号15

逻辑电平16

信号源16

1.4电容与交流电路17

电容17

RC电路：随时间变化的V与I19

微分器21

积分器22

1.5电感与变压器24

电感24

变压器24

1.6阻抗与电抗25

电抗电路的频率分析26

RC滤波器31

相位矢量图35

“极点”与每二倍频的分贝数35

谐振电路与有源滤波器36

电容的其他应用37

戴维南定理推广37

1.7二极管与二极管电路38

二极管38

整流38

电源滤波39

电源的整流器结构40

稳压器42

二极管的电路应用42

感性负载与二极管保护45

1.8其他无源元件46

机电器件46

显示部分49

可变元器件50

1.9补充题51

第2章 晶体管53

2.1概述53

第一种晶体管模型：电流放大器53

2.2 几种基本的晶体管电路54

晶体管开关54

射极跟随器56

射极跟随器作为稳压器59

射极跟随器偏置60

晶体管电流源62

共射放大器66

单位增益的反相器67

跨导68

2.3用于基本晶体管电路的Ebers-Moll模型69

改进的晶体管模型：跨导放大器69

对射极跟随器的重新审视70

对共射放大器的重新审视71

共射放大器的偏置73

镜像电流源76

2.4几种放大器组成框图78

推挽输出级78

达林顿连接81

自举电路83

差分放大器84

电容与密勒效应87

场效应晶体管89

2.5 一些典型的晶体管电路89

稳压源90

温度控制器90

带晶体管与二极管的简单逻辑电路90

2.6 电路示例93

电路集锦93

不合理电路93

2.7补充题93

第3章 场效应管96

3.1概述96

FET的特性96

FET的种类99

FET的普遍特性100

FET漏极特性102

FET特性参数的制造偏差103

3.2基本FET电路106

JFET电流源106

FET放大器109

源极跟随器112

FET栅极电流114

FET用做可变电阻116

3.3 FET开关119

FET模拟开关119

场效应管开关的局限性121

一些场效应管模拟开关举例126

MOSFET逻辑和电源开关128

MOSFET使用注意事项141

3.4电路示例143

电路集锦143

不合理电路144

第4章 反馈和运算放大器145

4.1概述145

反馈145

运算放大器145

黄金规则146

4.2基本运算放大器电路147

反相放大器147

同相放大器147

跟随器148

电流源148

运算放大器电路的基本注意事项150

4.3运算放大器常用实例151

线性电路151

非线性电路154

4.4运算放大器特性详细分析155

偏离理想运算放大器特性156

运算放大器限制对电路特性的影响171

低功率和可编程运算放大器176

4.5详细分析精选的运算放大器电路177

对数放大器177

有源峰值检波器179

抽样和保持182

有源箝位器184

绝对值电路185

积分器185

微分器187

4.6单电源供电的运算放大器188

单电源交流放大器的偏置188

单电源运算放大器188

4.7比较器和施密特触发器191

比较器191

施密特触发器192

4.8有限增益放大器的反馈193

增益公式194

反馈对放大电路的影响194

晶体管反馈放大器的两个例子197

4.9一些典型的运算放大器电路199

通用的实验室放大器199

压控振荡器200

带RoN补偿的JFET线性开关201

TTL过零检测器201

负载电流感应电路202

4.10反馈放大器的频率补偿202

增益和相移与频率的关系203

放大器的补偿方法204

反馈网络的频率响应206

4.11电路示例208

电路集锦208

不合理电路208

4.12补充题208

第5章 有源滤波器和振荡器219

5.1有源滤波器219

RC滤波器的频率响应219

LC滤波器的理想性能220

有源滤波器：一般描述220

滤波器的主要性能指标222

滤波器类型223

5.2有源滤波器电路226

VCVS电路227

使用简化表格设计VCVS滤波器227

状态可变的滤波器229

双T型陷波滤波器232

回转滤波器的实现233

开关电容滤波器233

5.3振荡器235

振荡器介绍235

阻尼振荡器236

经典定时芯片：555237

压控振荡器240

正交振荡器241

文氏电桥和LC振荡器244

LC振荡器245

石英晶体振荡器247

5.4电路示例249

电路集锦249

5.5补充题249

第6章 稳压器和电源电路253

6.1采用典型稳压芯片723的基本稳压电路253

723稳压器253

正电压稳压器254

大电流稳压器256

6.2散热和功率设计257

功率晶体管及其散热257

反馈限流保护259

杠杆式过压保护260

大电流功率器件电源电路设计的进一步研究262

可编程电源263

电源电路实例264

其他稳压芯片266

6.3未稳压电源266

交流器件266

变压器268

直流器件269

6.4基准电压271

齐纳管271

能带隙基准源275

6.5 3端和4端稳压器278

3端稳压器278

3端可调稳压芯片279

3端稳压器注意事项284

开关稳压器和直流-直流转换器290

6.6 专用电源电路299

高压稳压电路299

低噪声、低漂移电源304

微功耗稳压器305

快速电容（电荷泵）电压转换器306

恒流源307

商用供电模块309

6.7电路示例311

电路集锦311

不合理电路311

6.8补充题311

第7章 精密电路和低噪声技术317

7.1精密运算放大器设计技术317

精度与动态范围的关系317

误差预算317

电路示例：带自动调零的精密放大器318

精密设计的误差预算319

元器件误差320

放大器的输入误差321

放大器输出误差327

自动调零（斩波器稳定）放大器338

7.2差分和仪器用放大器341

差分放大器341

标准3运算放大器仪器用放大器344

7.3放大器噪声348

噪声的起源和种类348

信噪比和噪声系数350

晶体管放大器的电压和电流噪声353

晶体管的低噪声设计355

场效应管噪声359

低噪声晶体管的选定360

差分和反馈放大器的噪声361

7.4噪声测量和噪声源364

无需噪声源的测量364

有噪声源的测量365

噪声和信号源366

带宽限制和电压均方根值的测量367

混合噪声368

7.5 干扰：屏蔽和接地369

干扰369

信号接地370

仪器之间的接地371

7.6 电路示例376

电路集锦376

7.7 补充题380

第8章 数字电子学381

8.1基本逻辑概念381

数字与模拟381

逻辑状态381

数码383

门和真值表386

门的分立电路387

门电路举例388

有效电平逻辑表示法389

8.2 TTL和CMOS391

一般门的分类391

IC门电路391

TTL和CMOS特性392

三态门和集电极开路器件393

8.3组合逻辑395

逻辑等式396

最小化和卡诺图396

用IC实现的组合功能398

任意真值表的实现402

8.4时序逻辑407

存储器件：触发器407

带时钟的触发器408

存储器和门的组合：时序逻辑412

同步器414

8.5单稳态触发器415

一次触发特性415

单稳态电路举例417

有关单稳态触发器的注意事项418

计数器的定时419

8.6利用集成电路实现的时序功能420

锁存器和寄存器420

计数器420

移位寄存器422

时序PAL424

各种时序功能432

8.7一些典型的数字电路435

模n计数器：时间的例子435

多用LED数字显示436

恒星望远镜驱动437

n脉冲产生器439

8.8逻辑问题439

直流问题439

开关问题441

TTL和CMOS的先天缺陷442

8.9电路示例443

电路集锦443

不合理电路444

8.10补充题445

第9章 数字与模拟451

9.1 CMOS和TTL逻辑电路451

数字逻辑电路家系列的发展历史451

输入和输出特性455

逻辑系列之间的接口457

驱动CMOS和TTL输入端459

用比较器和运算放大器驱动数字逻辑电路461

关于逻辑输入的一些说明462

比较器463

用CMOS和TTL驱动外部数字负载468

与NMOS大规模集成电路的接口470

光电子472

9.2数字信号和长线传输479

电路板上的连接479

板卡间的连接480

数据总线481

驱动电缆482

9.3模／数转换489

模／数转换概述489

数／模转换器491

时域（平均）D/A转换器493

乘法D/A转换器494

如何选择D/A转换器495

模／数转换器495

电荷平衡技术500

一些特殊的A/D和D/A转换器503

A/D转换器选择505

9.4 A/D转换示例509

16通道A/D数据采集系统509

31/2位数字电压计511

库仑计511

9.5锁相环515

锁相环介绍515

锁相环设计517

设计实例：倍频器518

锁相环的捕捉和锁定521

锁相环的一些应用522

9.6 伪随机比特序列及噪声的生成525

数字噪声的生成525

反馈移位寄存器序列525

利用最大长度序列生成模拟噪声527

移位寄存器序列的功率谱528

低通滤波529

小结530

数字滤波器533

9.7 电路示例536

电路集锦536

不合理电路536

9.8补充题536

第10章 微型计算机540

10.1小型计算机、微型计算机与微处理器540

计算机的结构541

10.2计算机的指令集544

汇编语言和机器语言544

简化的8086/8指令集545

一个编程实例549

10.3总线信号和接口550

基本的总线信号：数据、地址、选通550

可编程I/O：数据输出550

可编程I/O：数据输入553

可编程I/O：状态寄存器554

中断557

中断处理558

一般中断560

直接存储器访问563

IBM PC总线信号综述565

同步总线通信与异步总线通信的比较568

其他微型计算机总线569

将外围设备与计算机连接571

10.4软件系统概念573

编程573

操作系统、文件以及存储器的使用575

10.5数据通信概念577

串行通信和ASCII577

并行通信：Centronics, SCSI,IPI和GPIB（488）585

局域网589

接口实例：硬件数据打包590

数字格式592

第11章 微处理器595

11.1 68008的详细介绍595

寄存器、存储器和I/O596

指令集和寻址596

机器语言介绍601

总线信号603

11.2完整的设计实例：模拟信号均衡器609

电路设计609

编制程序：任务的确定621

程序编写：详细介绍624

性能641

一些设计后的想法642

11.3微处理器的配套芯片644

中规模集成电路644

外围大规模集成电路芯片646

存储器654

其他微处理器661

仿真器、开发系统、逻辑分析器和评估板662

第12章 电气结构666

12.1基本方法666

面包板666

印制电路原型板666

绕线镶嵌板667

12.2印制电路669

印制电路板生产669

印制电路板设计671

印制电路板器件安装674

印制电路板的进一步考虑675

高级技术676

12.3仪器结构683

电路板安装683

机壳685

提示685

冷却686

关于电子器件的注意事项688

器件采购689

第13章 高频和高速技术691

13.1高频放大器691

高频晶体管放大器691

高频放大器交流模型692

高频计算举例693

高频放大器参数694

宽带设计举例696

改进的交流模型697

分流级联对698

放大器模块698

13.2射频电路元件703

传输线703

短线、巴仑线和变压器705

调谐放大器706

射频电路元件707

信号幅度或功率检测710

13.3射频通信：AM714

通信基本概念714

幅度调制715

超外差接收机716

13.4高级调制技术717

单边带717

频率调制718

频移键控720

脉冲调制技术720

13.5 射频电路技巧721

电路结构721

射频放大器722

13.6高速开关723

晶体管模型723

仿真建模工具726

13.7高速开关电路举例726

高压驱动器726

集电极开路总线驱动器727

举例：光电倍增器前置放大器729

13.8电路示例731

电路集锦731

13.9补充题731

第14章 低功耗设计733

14.1引言733

低功耗应用733

14.2电源735

电池类型735

插在墙上的便携式电源743

太阳能电池744

信号电流745

14.3电源开关和微功耗稳压器749

电源开关749

微功耗稳压器751

参考地754

微功耗电压参考和温度传感器756

14.4线性微功耗设计技术758

微功耗线性设计758

分立器件线性设计举例758

微功耗运算放大器759

微功耗比较器770

微功耗定时器和振荡器770

14.5微功耗数字设计773

CMOS773

CMOS低功耗保持774

微功耗微处理器及其外围器件777

微处理器设计举例：温度记录仪781

14.6 电路示例786

电路集锦786

第15章 测量与信号处理788

15.1概述788

15.2测量传感器788

温度788

光强度794

应变和位移798

加速度、压力、力和周转率（速度）800

磁场802

真空计803

粒子检测器803

生物和化学电压探针806

15.3精度标准和精度测量809

频率标准809

频率、周期和时间间隔测量811

电压和阻抗标准与测量815

15.4限制带宽技术816

信噪比问题816

信号平均和多通道计数817

信号周期化819

锁定检测820

脉冲高度分析823

时间幅度转换器823

15.5频谱分析和傅里叶变换824

频谱分析仪824

离线频谱分析826

15.6 电路示例826

电路集锦826

附录A 示波器830

附录B 数学工具回顾835

附录C 5％精密电阻的色标839

附录D 1％精密电阻840

附录E 怎样画电路原理图842

附录F 负载线845

附录G 晶体管的饱和848

附录H LC巴特沃兹滤波器850

附录I 电子期刊和杂志854

附录J IC前缀855

附录K 数据手册859

参考书目880

中英文术语对照表889