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电子学原理与应用

“十一五”国家规划教材

作者:
麻寿光
定价:
40.90元
ISBN:
978-7-04-031141-9
版面字数:
690千字
开本:
16开
全书页数:
441页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2011-01-14
物料号:
31141-00
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电子电气类核心课程
三级分类:
模拟电子技术

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,吸收了国内外同类优秀教材的主体思想、内容、方法和手段,并将作者多年的教学、科研经验有机融合到教材中。

本书内容包括:固态电子学、二极管与二极管电路、场效应管、双极型三极管、小信号放大器、功率放大器、运算放大器、振荡器、电子控制器件和电路、直流稳压电源。

扎实的理论功底与将基本原理转化到工程应用中的技能是创新的要素。本书以基本的物理概念和基本的数学分析过程为基础,引出由器件基本特性构成的电路模型,这个过程尽可能论据充足,使读者充分理解不同的工作条件下,如何合理建立相应的电路模型。为适应现代微电子技术发展的趋势,将MOSFET作为重点内容介绍。从MOS电容的特性入手,建立MOSFET的导电模型,并对高密度MOS集成电路中的一些问题及解决办法做较详细介绍。电子技术的应用领域不断拓展,新的技术与器件层出不穷,本教材内容的选择尽可能反映当前电子新技术在工业领域的新应用。在基本内容的选取上,充分体现了当前电子工程应用中模拟与数字、线性与非线性等相互结合的特点。本书使用相当多的篇幅,通过工程实例讨论了电磁兼容问题的解决方案,将为工程技术人员设计一个可靠的电子产品提供有用的思路。

本书适于作为高等学校电气信息、电子信息类各专业模拟电子技术课程的教材,也可作为工程技术人员的参考书。

  • 第1章 固态电子学
    • 1.1 固态电子学材料
    • 1.2 共价键模型
    • 1.3 半导体中的漂移电流与迁移率
      • 1.3.1 漂移电流
      • 1.3.2 迁移率
      • 1.3.3 饱和速度
    • 1.4 本征硅的电阻率
    • 1.5 半导体掺杂
      • 1.5.1 硅晶体中的施主杂质
      • 1.5.2 硅晶体中的受主原子
    • 1.6 掺杂半导体中电子与空穴的浓度
      • 1.6.1 N型材料(ND>NA)
      • 1.6.2 P型材料(NA>ND)
    • 1.7 掺杂半导体的迁移率与电阻率
    • 1.8 扩散电流
    • 1.9 总电流
    • 1.10 能带模型
      • 1.10.1 本征半导体内的电子空穴对
      • 1.10.2 掺杂半导体的能带模型
      • 1.10.3 补偿半导体
    • 小结
    • 习题
  • 第2章 二极管与二极管电路
    • 2.1 PN结二极管
      • 2.1.1 PN结的静态电荷
      • 2.1.2 二极管内的电流
    • 2.2 二极管的伏安特性
    • 2.3 二极管的数学模型
    • 2.4 反向偏置/零偏置/正向偏置下的二极管特性
      • 2.4.1 反向偏置
      • 2.4.2 零偏置
      • 2.4.3 正向偏置
    • 2.5 二极管的温度系数
    • 2.6 反向偏置二极管
      • 2.6.1 实际二极管的饱和电流
      • 2.6.2 反向击穿电压
      • 2.6.3 击穿区的二极管模型
    • 2.7 PN结电容
      • 2.7.1 反向偏置电容
      • 2.7.2 正向偏置电容
    • 2.8 肖特基势垒二极管
    • 2.9 二极管模型与版图
    • 2.10 二极管电路
      • 2.10.1 负载线分析
      • 2.10.2 用数学模型分析
      • 2.10.3 用理想二极管模型分析
      • 2.10.4 恒压降二极管模型分析
      • 2.10.5 模型比较与讨论
    • 2.11 多二极管电路
      • 2.11.1 含两个二极管电路分析
      • 2.11.2 含三个二极管电路分析
    • 2.12 工作在击穿区的二极管
      • 2.12.1 负载线分析
      • 2.12.2 分段线性化模型分析
      • 2.12.3 稳压器
      • 2.12.4 考虑稳压二极管齐纳电阻电路分析
      • 2.12.5 电源与负载的稳定性
    • 2.13 半波整流电路
      • 2.13.1 电阻负载的半波整流电路
      • 2.13.2 滤波电容
      • 2.13.3 有RC负载的半波整流电路
      • 2.13.4 纹波电压与导通间隔
      • 2.13.5 二极管电流
      • 2.13.6 浪涌电流
      • 2.13.7 额定反向峰值电压
      • 2.13.8 二极管功耗
      • 2.13.9 输出负电压的半波整流电路
    • 2.14 全波整流电路
      • 2.14.1 输出正电压
      • 2.14.2 输出负电压
    • 2.15 桥式全波整流
    • 2.16 整流电路比较与设计权衡
    • 2.17 直流直流(DC DC)变换器
      • 2.17.1 升压(boost)变换器
      • 2.17.2 降压(buck)变换器
    • 2.18 二极管的动态开关特性
    • 2.19 光二极管/太阳能电池与发光二极管
      • 2.19.1 光二极管与光探测器
      • 2.19.2 太阳能电池发电
      • 2.19.3 发光二极管(LED)
    • 小结
    • 习题
  • 第3章 场效应管
    • 3.1 MOS电容的特性
      • 3.1.1 电荷聚集区
      • 3.1.2 电荷耗尽区
      • 3.1.3 电荷反型区
    • 3.2 NMOS管
      • 3.2.1 NMOS管伏安特性的定性讨论
      • *3.2.2 NMOS管导通区
      • 3.2.3 导通区电阻
      • 3.2.4 MOSFET压控电阻的应用:压控衰减器;压控高通滤波器
      • 3.2.5 MOSFET伏安特性的饱和区
      • 3.2.6 饱和(夹断)区的数学模型
      • 3.2.7 跨导
      • 3.2.8 沟道长度调制效应
      • 3.2.9 转移特性与耗尽方式MOSFET
      • 3.2.10 体效应或衬底灵敏度
    • 3.3 PMOS管
    • 3.4 MOSFET的电路符号
    • 3.5 MOS管制造与布线设计规则
      • 3.5.1 最小化特征尺寸与对准容差
      • 3.5.2 MOS管布线
    • 3.6 MOS管内的电容
      • 3.6.1 工作在导通区的NMOS管电容
      • 3.6.2 工作在饱和状态的MOS管电容
      • 3.6.3 工作在截止状态的MOS管电容
    • 3.7 SPICE所用的MOSFET模型
    • 3.8 NMOS场效应管偏置电路分析
    • 3.9 PMOS场效应管偏置电路分析
    • 3.10 电流源和MOS电流镜
      • 3.10.1 NMOS电流镜的直流分析
      • 3.10.2 MOS电流镜比率的改变
      • 3.10.3 电流镜的输出电阻
      • 3.10.4 电流镜的版图布局
      • 3.10.5 多电流镜
    • 3.11 MOS管的尺寸
      • 3.11.1 漏极电流
      • 3.11.2 栅极电容和延迟时间
      • 3.11.3 电路和功率密度
      • 3.11.4 功率时延乘积
      • 3.11.5 截止频率
      • 3.11.6 场强限制
      • 3.11.7 亚阈导电
    • 3.12 结型场效应管
      • 3.12.1 JFET的偏置
      • 3.12.2 漏源电压对沟道的影响
      • 3.12.3 N沟道JFET管的伏安特性
      • 3.12.4 P沟道JFET
      • 3.12.5 电路符号与JFET模型总结
      • 3.12.6 JFET管的电容
    • 3.13 JFET与耗尽型MOSFET管的偏置
    • 小结
    • 习题
  • 第4章 双极型三极管
    • 4.1 双极型三极管的物理结构
    • 4.2 NPN型三极管的传输模型
      • 4.2.1 正向特性
      • 4.2.2 反向特性
      • 4.2.3 完整偏置状态的传输模型方程
    • 4.3 PNP型三极管
    • 4.4 三极管传输模型的等效电路表示法
    • 4.5 埃伯尔斯莫尔模型
      • 4.5.1 NPN型三极管的正向特性
      • 4.5.2 NPN型三极管的反向特性
      • 4.5.3 NPN型三极管的埃伯尔斯莫尔模型
      • 4.5.4 PNP型三极管的埃伯尔斯莫尔模型
      • 4.5.5 埃伯尔斯莫尔模型的等效电路
    • 4.6 双极型三极管的工作模式
    • 4.7 双极型三极管的伏安特性
      • 4.7.1 输出特性曲线
      • 4.7.2 转移特性曲线
      • 4.7.3 击穿电压
    • 4.8 基区少数载流子的运动
      • 4.8.1 基区暂态时间
      • 4.8.2 扩散电容
    • 4.9 传输模型的简化
      • 4.9.1 截止模式的简化传输模型
      • 4.9.2 正向放大模式(小信号)的简化传输模型
      • 4.9.3 共发射极电流增益的频率特性
      • 4.9.4 跨导
      • 4.9.5 饱和模式的模型
    • 4.10 厄尔利效应和厄尔利电压
      • 4.10.1 厄尔利效应模型
      • 4.10.2 厄尔利效应的成因
    • 4.11 双极型三极管的SPICE模型
      • 4.11.1 定性的描述
      • 4.11.2 SPICE模型方程
    • 4.12 双极型三极管的实际偏置电路
      • 4.12.1 四电阻偏置电路
      • 4.12.2 四电阻偏置电路的设计过程
    • 4.13 电流源和镜像电流源
      • 4.13.1 三极管电流镜
      • 4.13.2 电流镜电路的分析
      • 4.13.3 改变三极管电流镜比率
      • 4.13.4 电流镜的输出电阻
    • 4.14 偏置电路的容差
      • 4.14.1 最坏情况(worst-case)分析
      • 4.14.2 蒙特卡罗分析法( Monte Carlo Analysis)
    • 小结
    • 习题
  • 第5章 小信号放大器
    • 5.1 增益计量
    • 5.2 共发射极放大器(Common-Emitter Amplifier)
      • 5.2.1 共发射极放大器基本组成
      • 5.2.2 共发射极放大器直流工作点分析
      • 5.2.3 共发射极放大器交流工作定性分析
      • 5.2.4 二极管/三极管的小信号模型
      • 5.2.5 共发射极小信号放大器的电压增益
      • 5.2.6 共发射极放大器的输入电阻和输出电阻
    • 5.3 共源极放大器(Common-Source Amplifier)
      • 5.3.1 共源极放大器的基本组成
      • 5.3.2 共源极放大器电路的直流工作点
      • 5.3.3 N沟道EMOS管的小信号模型
      • 5.3.4 四端MOS管的体效应
      • 5.3.5 MOS管放大器的增益与输入/输出电阻
      • 5.3.6 结型场效应管(JFET)的小信号模型
    • 5.4 增益稳定的共发射极放大器
      • 5.4.1 基本放大器增益
      • 5.4.2 输入电压的线性范围
      • 5.4.3 输入电阻与输出电阻
      • 5.4.4 电流增益
    • 5.5 增益稳定的共源极放大器
    • 5.6 共集电极(Common Collector)与共漏极(Common Drain)放大器
      • 5.6.1 共集电极放大器的主要特性
      • 5.6.2 共漏极放大器的主要特性
    • 5.7 共基极(Common Base)与共栅极(Common Gate)放大器
      • 5.7.1 共基极放大器的主要参数
      • 5.7.2 共栅极放大器的主要参数
    • 5.8 场效应管体效应对放大器性能的影响
      • 5.8.1 对共源极放大器的影响
      • 5.8.2 对共漏极放大器的影响
      • 5.8.3 对共栅极放大器的影响
    • 5.9 耦合与旁路电容设计与下限截止频率
      • 5.9.1 共发射极放大器耦合与旁路电容
      • 5.9.2 放大器的直流负载和交流负载
    • 5.10 多级放大器
      • 5.10.1 多级电容耦合交流放大器
      • 5.10.2 多级直接耦合放大器
      • 5.10.3 达林顿管和共射共基组合结构
      • 5.10.4 变压器耦合放大器
    • 5.11 电流源电路设计
      • 5.11.1 电流源的品质因数
      • 5.11.2 高输出电阻电流源
      • 5.11.3 多路输出电流源
    • 5.12 放大器的频率响应
      • 5.12.1 高频时的双极型三极管模型
      • 5.12.2 单位电流增益频率fT
      • 5.12.3 场效应管的高频模型
      • 5.12.4 基区电阻的影响与共发射极放大器的高频限制
      • 5.12.5 共发射极放大器的增益带宽积
      • 5.12.6 发射极接电阻放大器的增益带宽关系———开路时间常数法
      • 5.12.7 共基极放大器的主极点
      • 5.12.8 共栅极放大器的主极点
      • 5.12.9 共集电极放大器的主极点
      • 5.12.10 共漏极放大器的主极点
    • 5.13 放大器的负反馈
    • 小结
    • 习题
  • 第6章 功率放大器
    • 6.1 放大器的类型
    • 6.2 甲类功率放大器
    • 6.3 乙类功率放大器
    • 6.4 甲乙类功率放大器
      • 6.4.1 甲乙类功率放大器的偏置
      • 6.4.2 互补对称放大器(OTL)
    • 6.5 丙类功率放大器
    • 小结
    • 习题
  • 第7章 运算放大器
    • 7.1 差分放大器
      • 7.1.1 差分放大器的结构
      • 7.1.2 差分放大器对干扰噪声的抑制
    • 7.2 差分放大器特性分析
      • 7.2.1 差分放大器直流偏置
      • 7.2.2 差动增益
      • 7.2.3 共模增益与共模抑制比
      • 7.2.4 差模传输特性
    • 7.3 运算放大器
      • 7.3.1 运算放大器的结构
      • 7.3.2 转换速率与功率带宽
    • 7.4 运算放大器的闭环增益设定
      • 7.4.1 闭环负反馈增益
      • 7.4.2 闭环负反馈放大器增益与带宽的关系
    • 7.5 运算放大器的频率特性与闭环反馈稳定性
    • 7.6 运算放大器的应用
      • 7.6.1 加/减运算
      • 7.6.2 有源滤波器
      • 7.6.3 其他应用
    • 7.7 比较器
    • 小结
    • 习题
  • 第8章 振荡器
    • 8.1 振荡器的特点
    • 8.2 RC振荡电路
      • 8.2.1 文氏电桥振荡器
      • 8.2.2 移相振荡器
      • 8.2.3 双T网络振荡器
    • 8.3 LC振荡电路
    • 8.4 晶体振荡电路
    • 8.5 弛张振荡器
      • 8.5.1 单结型三极管振荡器
      • 8.5.2 多谐振荡器
    • 8.6 不希望的振荡
    • 8.7 振荡器的检修
    • 8.8 直接数字合成(DDS)信号源
      • 8.8.1 DDS的基本原理
      • 8.8.2 控制与信号频率的关系
      • 8.8.3 直接数字合成信号源的实现方法
    • 小结
    • 习题
  • 第9章 电子控制器件和电路
    • 9.1 引言
    • 9.2 晶闸管(SCR)
    • 9.3 全波器件
    • 9.4 绝缘栅双极型三极管
      • 9.4.1 IGBT的结构
      • 9.4.2 导电特性
      • 9.4.3 开关特性
      • 9.4.4 自锁
      • 9.4.5 安全工作区
      • 9.4.6 跨导
      • 9.4.7 IR公司器件编号与参数说明
    • 9.5 高压浮动MOS栅极集成驱动电路(MGDs)
      • 9.5.1 上桥臂器件的栅极驱动要求
      • 9.5.2 典型框图
      • 9.5.3 上桥臂自举电源
      • 9.5.4 如何计算MGD的功耗
      • 9.5.5 MGDs驱动应用技术介绍
      • 9.6 1 kW功率以下三相逆变器应用电路分析
    • 小结
    • 习题
  • 第10章 直流稳压电源
    • 10.1 开环稳压电源
    • 10.2 闭环稳压电源
      • 10.2.1 串联稳压电源原理
      • 10.2.2 分立元件稳压电源
      • 10.2.3 集成电路稳压电源
    • 10.3 限流保护和限压保护
      • 10.3.1 常规限流保护
      • 10.3.2 折返式限流保护
      • 10.3.3 限压保护
      • 10.3.4 压敏电阻瞬态保护
    • 10.4 开关式稳压电路
      • 10.4.1 开关电源的工作原理
      • 10.4.2 开关电源的隔离
      • 10.4.3 低噪声开关电源
    • 10.5 开关电源设计实例
      • 10.5.1 CS3842A的功能
      • 10.5.2 200 kHz/500 W电源原理
      • 10.5.3 输入滤波级设计
      • 10.5.4 电源变压器设计
      • 10.5.5 输出滤波器设计
      • 10.5.6 电流传感器(互感器)计算
      • 10.5.7 其他考虑
    • 小结
    • 习题
  • 索引
  • 主要参考书目

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