電子學(xué)原理

第1 章    電子系統(tǒng)：一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程 1                  
 1.1    電子器件：概述 2                  
 1.1.1    二極管 2                  
 1.1.2    真空三極管 3                  
 1.1.3    晶體管和集成電路 5                  
 1.2    無(wú)線通信：新的時(shí)代 6                  
 1.2.1    電子調(diào)諧 7                  
 1.2.2    真空管電路 8                  
 1.2.3    超外差式接收機(jī) 9                  
 1.3    電報(bào)和電話：廣域連接 10                  
 1.3.1    電報(bào) 10                  
 1.3.2    基本電話系統(tǒng) 11                  
 1.3.3    模擬電話信號(hào) 12                  
 1.3.4    數(shù)字電話系統(tǒng) 13                  
 1.4    電視：時(shí)間相關(guān)的可視圖像 14                  
 1.4.1    模擬電視 15                  
 1.4.2    陰極射線管顯像器 16                  
 1.4.3    攝像機(jī)設(shè)備 17                  
 1.4.4    數(shù)字電視 19                  
 1.5    電磁頻譜：多種用途 21                  
 1.5.1    頻譜 21                  
 1.5.2    雷達(dá) 22                  
 1.5.3    通信衛(wèi)星 24                  
 1.6    計(jì)算機(jī)：數(shù)百萬(wàn)晶體管的組合 25                  
 1.6.1    邏輯電路 26                  
 1.6.2    計(jì)算機(jī)的基本框架 28                  
 1.6.3    存儲(chǔ)器 30                  
 1.7    集成電路：器件尺寸縮小, 復(fù)雜性提高 33                  
 1.8    參考文獻(xiàn) 35                  
 1.9    習(xí)題 37                  
 1.10  計(jì)算機(jī)仿真 42                  
 第2章    半導(dǎo)體結(jié)型二極管：現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ) 44                  
 2.1    電子和電導(dǎo)：基礎(chǔ)知識(shí)回顧 44                  
 2.2    半導(dǎo)體：電子和空穴的作用 48                  
 2.2.1    本征半導(dǎo)體 50                  
 2.2.2    n型半導(dǎo)體 51                  
 2.2.3    p型半導(dǎo)體 52                  
 2.3    結(jié)型二極管：典型的半導(dǎo)體器件 55                  
 2.3.1    內(nèi)部電位分布 57                  
 2.3.2    外部電壓的作用 58                  
 2.4    結(jié)型二極管：端特性 59                  
 2.4.1    二極管電流 59                  
 2.4.2    SPICE模型 62                  
 2.5    二極管電路：如何處理非線性元件 64                  
 2.5.1    負(fù)載線 65                  
 2.5.2    迭代法 66                  
 2.5.3    SPICE求解 67                  
 2.6    結(jié)型二極管建模：近似模型 72                  
 2.6.1    理想二極管開(kāi)關(guān)模型 72                  
 2.6.2    二極管恒壓降模型 74                  
 2.6.3    折線模型 74                  
 2.7    光電池：光－半導(dǎo)體的相互作用 79                  
 2.7.1    光子 79                  
 2.8    發(fā)光二極管和激光二極管：光通信 85                  
 2.8.1    發(fā)光二極管 85                  
 2.8.2    發(fā)光二極管的應(yīng)用 85                  
 2.9    參考文獻(xiàn) 92                  
 2.10  習(xí)題 94                  
 2.11  計(jì)算機(jī)仿真 103                  
 第3章    雙極結(jié)型晶體管：有源電子器件 106                  
 3.1    共基極組態(tài)：物理描述 109                  
 3.2    共射極組態(tài)：同樣器件的不同用法 114                  
 3.2.1    等效電路 114                  
 3.2.2    傳輸特性 115                  
 3.2.3    SPICE仿真模型 117                  
 3.3    共射極等效電路：求解晶體管電路 123                  
 3.3.1    基極偏置電路 123                  
 3.3.2    發(fā)射極電阻 125                  
 3.3.3    射極輸出電壓 127                  
 3.4    數(shù)字邏輯電路：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性 133                  
 3.4.1    晶體管的工作區(qū) 133                  
 3.4.2    電容負(fù)載 134                  
 3.4.3    邏輯系列 137                  
 3.4.4    晶體管－晶體管邏輯 140                  
 3.5    放大電路：小信號(hào)特性 144                  
 3.5.1    模擬信號(hào) 144                  
 3.5.2    電容耦合 145                  
 3.5.3    小信號(hào)等效電路 147                  
 3.5.4    混合p型晶體管模型 148                  
 3.6    PNP晶體管：補(bǔ)償器件 154                  
 3.6.1    對(duì)稱補(bǔ)償 157                  
 3.7    參考文獻(xiàn) 162                  
 3.8    習(xí)題 162                  
 3.9    計(jì)算機(jī)仿真 173                  
 3.10  設(shè)計(jì)練習(xí) 175                  
 第4章    金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管：另一種有源器件 178                  
 4.1    電場(chǎng)感應(yīng)載流子：MOSFET器件的物理特性 181                  
 4.1.1    SPICE模型 185                  
 4.2    共源等效電路：應(yīng)用 189                  
 4.2.1    共源放大器 190                  
 4.2.2    源極跟隨放大器 192                  
 4.3    MOSFET邏輯門(mén)：基本考慮 200                  
 4.3.1    基本的邏輯反相器 202                  
 4.3.2    MOS管反相門(mén) 203                  
 4.4    集成邏輯門(mén)電路：不需要電阻 207                  
 4.4.1    增強(qiáng)型負(fù)載 208                  
 4.4.2    襯底偏置 209                  
 4.4.3    耗盡型負(fù)載 211                  
 4.5    互補(bǔ)的金屬氧化半導(dǎo)體邏輯門(mén)：能量效率邏輯系列 215                  
 4.5.1    P溝道MOSFET器件 216                  
 4.5.2    CMOS的反相門(mén) 218                  
 4.5.3    CMOS邏輯門(mén) 221                  
 4.6    邏輯存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)兆字節(jié)的基礎(chǔ) 224                  
 4.6.1    MOSFET雙穩(wěn)態(tài)電路 225                  
 4.6.2    觸發(fā)存儲(chǔ)元件 226                  
 4.6.3    存儲(chǔ)陣列 227                  
 4.6.4    動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)陣列 229                  
 4.7    參考文獻(xiàn) 234                  
 4.8    習(xí)題 235                  
 4.9    計(jì)算機(jī)仿真 244                  
 4.10  設(shè)計(jì)練習(xí) 246                  
 第5章    負(fù)反饋及運(yùn)算放大器 248                  
 5.1    負(fù)反饋：關(guān)鍵概念 250                  
 5.1.1    分貝表示法 252                  
 5.1.2    減小失真 253                  
 5.1.3    負(fù)反饋對(duì)放大電路其他性能的改善 256                  
 5.2    穩(wěn)定性：不是所有放大器都具有 261                  
 5.2.1    放大器的相移 262                  
 5.2.2    穩(wěn)定性 265                  
 5.3    運(yùn)算放大電路分析：基本思路 271                  
 5.3.1    理想運(yùn)算放大器－輸入端虛短 272                  
 5.3.2    運(yùn)算放大器的局限性 275                  
 5.4    預(yù)加重和去加重電路：設(shè)計(jì)舉例 283                  
 5.4.1    預(yù)加重電路 283                  
 5.4.2    去加重電路 284                  
 5.4.3    設(shè)計(jì) 285                  
 5.4.4    SPICE證明 287                  
 5.5    寬帶放大器：設(shè)計(jì)舉例 288                  
 5.5.1    單級(jí)放大器 289                  
 5.5.2    兩級(jí)放大器 290                  
 5.5.3    三級(jí)放大器 290                  
 5.5.4    最終設(shè)計(jì) 291                  
 5.5.5    SPICE驗(yàn)證 293                  
 5.6    參考文獻(xiàn) 296                  
 5.7    習(xí)題 296                  
 5.8    計(jì)算機(jī)仿真 302                  
 5.9    設(shè)計(jì)練習(xí) 305                  
 第6章    電源 307                  
 6.1    整流器 308                  
 6.1.1    半波整流器 308                  
 6.1.2    全波整流器-帶中間抽頭的變壓器 310                  
 6.1.3    全波整流－橋式整流器 311                  
 6.2    濾波器：減小負(fù)載電壓的波動(dòng) 316                  
 6.2.1    電容濾波器-半波整流器 316                  
 6.2.2    電容濾波器-全波整流器 318                  
 6.2.3    非理想變壓器 320                  
 6.3    齊納二極管穩(wěn)壓器：改善輸出電壓 325                  
 6.4    穩(wěn)壓器：近乎理想的電源 330                  
 6.4.1    基本的運(yùn)算放大器穩(wěn)壓器 330                  
 6.4.2    帶齊納二極管基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓器 332                  
 6.4.3    使用帶隙基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)壓器 333                  
 6.4.4    開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓器 337                  
 6.5    電池：一種越來(lái)越重要的電子能源 338                  
 6.6    參考文獻(xiàn) 342                  
 6.7    習(xí)題 342                  
 6.8    計(jì)算機(jī)仿真 349                  
 6.9    設(shè)計(jì)練習(xí) 351                  
 附錄A    集成電路的制造 352                  
 A.1    集成電路晶體管 352                  
 A.2    制造過(guò)程 355                  
 A.3    小結(jié) 358                  
 A.4    參考文獻(xiàn) 358                  
 附錄B    設(shè)計(jì)過(guò)程 359                  
 B.1    雙極結(jié)型晶體管電路（第3章） 359                  
 B.2    金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（第4章） 363                  
 B.3    負(fù)反饋和運(yùn)算放大器（第5章） 366                  
 B.4    電源（第６章） 368                  
 B.5    參考文獻(xiàn) 371