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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

1.2.1 电压与电流 1

1.2.2 电压与电流之间的关系：电阻 3

1.2.3 分压器 6

1.2.4 电压源和电流源 7

1.2.5 戴维南等效电路 9

1.2.6 小信号电阻 11

1.3 信号 13

1.3.1 正弦信号 13

1.3.2 信号幅度与分贝 14

1.3.3 其他信号 15

1.3.4 逻辑电平 16

1.3.5 信号源 16

1.4 电容与交流电路 17

1.4.1 电容 17

1.4.2 RC电路：随时间变化的V与I 19

1.4.3 微分器 21

1.4.4 积分器 22

1.5 电感与变压器 24

1.5.1 电感 24

1.5.2 变压器 24

1.6 阻抗与电抗 25

1.6.1 电抗电路的频率分析 26

1.6.2 RC滤波器 31

1.6.3 相位矢量图 35

1.6.4 “极点”与每二倍频的分贝数 35

1.6.5 谐振电路与有源滤波器 36

1.6.6 电容的其他应用 37

1.6.7 戴维南定理推广 37

1.7 二极管与二极管电路 38

1.7.1 二极管 38

1.7.2 整流 38

1.7.3 电源滤波 39

1.7.4 电源的整流器结构 40

1.7.5 稳压器 42

1.7.6 二极管的电路应用 42

1.7.7 感性负载与二极管保护 45

1.8 其他无源元件 46

1.8.1 机电器件 46

1.8.2 显示部分 49

1.8.3 可变元器件 50

1.9 补充题 51

第2章 晶体管 53

2.1 概述 53

2.1.1 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

2.2.1 晶体管开关 54

2.2.2 射极跟随器 56

2.2.3 射极跟随器作为稳压器 59

2.2.4 射极跟随器偏置 60

2.2.5 晶体管电流源 62

2.2.6 共射放大器 66

2.2.7 单位增益的反相器 67

2.2.8 跨导 68

2.3 用于基本晶体管电路的Ebers-Moll模型 69

2.3.1 改进的晶体管模型：跨导放大器 69

2.3.2 对射极跟随器的重新审视 70

2.3.3 对共射放大器的重新审视 71

2.3.4 共射放大器的偏置 73

2.3.5 镜像电流源 76

2.4 几种放大器组成框图 78

2.4.1 推挽输出级 78

2.4.2 达林顿连接 81

2.4.3 自举电路 83

2.4.4 差分放大器 84

2.4.5 电容与密勒效应 87

2.4.6 场效应晶体管 89

2.5 一些典型的晶体管电路 89

2.5.1 稳压源 90

2.5.2 温度控制器 90

2.5.3 带晶体管与二极管的简单逻辑电路 90

2.6 电路示例 93

2.6.1 电路集锦 93

2.6.2 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

3.1.1 FET的特性 96

3.1.2 FET的种类 99

3.1.3 FET的普遍特性 100

3.1.4 FET漏极特性 102

3.1.5 FET特性参数的制造偏差 103

3.2 基本FET电路 106

3.2.1 FET电流源 106

3.2.2 FET放大器 109

3.2.3 源极跟随器 112

3.2.4 FET栅极电流 114

3.2.5 FET用做可变电阻 116

3.3 FET开关 119

3.3.1 FET模拟开关 119

3.3.2 场效应管开关的局限性 121

3.3.3 一些场效应管模拟开关举例 126

3.3.4 MOSFET逻辑和电源开关 128

3.3.5 MOSFET使用注意事项 141

3.4 电路示例 143

3.4.1 电路集锦 143

3.4.2 不合理电路 144

第4章 反馈和运算放大器 145

4.1 概述 145

4.1.1 反馈 145

4.1.2 运算放大器 145

4.1.3 黄金规则 146

4.2 基本运算放大器电路 147

4.2.1 反相放大器 147

4.2.2 同相放大器 147

4.2.3 跟随器 148

4.2.4 电流源 148

4.2.5 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

4.3.1 线性电路 151

4.3.2 非线性电路 154

4.4 运算放大器特性详细分析 155

4.4.1 偏离理想运算放大器特性 156

4.4.2 运算放大器限制对电路特性的影响 171

4.4.3 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

4.5.1 对数放大器 177

4.5.2 有源峰值检波器 179

4.5.3 抽样和保持 182

4.5.4 有源箝位器 184

4.5.5 绝对值电路 185

4.5.6 积分器 185

4.5.7 微分器 187

4.6 单电源供电的运算放大器 188

4.6.1 单电源交流放大器的偏置 188

4.6.2 单电源运算放大器 188

4.7 比较器和施密特触发器 191

4.7.1 比较器 191

4.7.2 施密特触发器 192

4.8 有限增益放大器的反馈 193

4.8.1 增益公式 194

4.8.2 反馈对放大电路的影响 194

4.8.3 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

4.9.1 通用的实验室放大器 199

4.9.2 压控振荡器 200

4.9.3 带RON补偿的JFET线性开关 201

4.9.4 TTL过零检测器 201

4.9.5 负载电流感应电路 202

4.10 反馈放大器的频率补偿 202

4.10.1 增益和相移与频率的关系 203

4.10.2 放大器的补偿方法 204

4.10.3 反馈网络的频率响应 206

4.11 电路示例 208

4.11.1 电路集锦 208

4.11.2 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

5.1.1 RC滤波器的频率响应 219

5.1.2 LC滤波器的理想性能 220

5.1.3 有源滤波器：一般描述 220

5.1.4 滤波器的主要性能指标 222

5.1.5 滤波器类型 223

5.2 有源滤波器电路 226

5.2.1 VCVS电路 227

5.2.2 使用简化表格设计VCVS滤波器 227

5.2.3 状态可变的滤波器 229

5.2.4 双T型陷波滤波器 232

5.2.5 回转滤波器的实现 233

5.2.6 开关电容滤波器 233

5.3 振荡器 235

5.3.1 振荡器介绍 235

5.3.2 阻尼振荡器 236

5.3.3 经典定时芯片：555 237

5.3.4 压控振荡器 240

5.3.5 正交振荡器 241

5.3.6 文氏电桥和LC振荡器 244

5.3.7 LC振荡器 245

5.3.8 石英晶体振荡器 247

5.4 电路示例 249

5.4.1 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

6.1.1 723稳压器 253

6.1.2 正电压稳压器 254

6.1.3 大电流稳压器 256

6.2 散热和功率设计 257

6.2.1 功率晶体管及其散热 257

6.2.2 反馈限流保护 259

6.2.3 杠杆式过压保护 260

6.2.4 大电流功率器件电源电路设计的进一步研究 262

6.2.5 可编程电源 263

6.2.6 电源电路实例 264

6.2.7 其他稳压芯片 266

6.3 未稳压电源 266

6.3.1 交流器件 266

6.3.2 变压器 268

6.3.3 直流器件 269

6.4 基准电压 271

6.4.1 齐纳管 271

6.4.2 能带隙基准源 275

6.5 3端和4端稳压器 278

6.5.1 3端稳压器 278

6.5.2 3端可调稳压芯片 279

6.5.3 3端稳压器注意事项 284

6.5.4 开关稳压器和直流-直流转换器 290

6.6 专用电源电路 299

6.6.1 高压稳压电路 299

6.6.2 低噪声、低漂移电源 304

6.6.3 微功耗稳压器 305

6.6.4 快速电容（电荷泵）电压转换器 306

6.6.5 恒流源 307

6.6.6 商用供电模块 309

6.7 电路示例 311

6.7.1 电路集锦 311

6.7.2 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

7.1.1 精度与动态范围的关系 317

7.1.2 误差预算 317

7.1.3 电路示例：带自动调零的精密放大器 318

7.1.4 精密设计的误差预算 319

7.1.5 元器件误差 320

7.1.6 放大器的输入误差 321

7.1.7 放大器输出误差 327

7.1.8 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

7.2.1 差分放大器 341

7.2.2 标准3运算放大器仪器用放大器 344

7.3 放大器噪声 348

7.3.1 噪声的起源和种类 348

7.3.2 信噪比和噪声系数 350

7.3.3 晶体管放大器的电压和电流噪声 353

7.3.4 晶体管的低噪声设计 355

7.3.5 场效应管噪声 359

7.3.6 低噪声晶体管的选定 360

7.3.7 差分和反馈放大器的噪声 361

7.4 噪声测量和噪声源 364

7.4.1 无需噪声源的测量 364

7.4.2 有噪声源的测量 365

7.4.3 噪声和信号源 366

7.4.4 带宽限制和电压均方根值的测量 367

7.4.5 混合噪声 368

7.5 干扰：屏蔽和接地 369

7.5.1 干扰 369

7.5.2 信号接地 370

7.5.3 仪器之间的接地 371

7.6 电路示例 376

7.6.1 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

8.1.1 数字与模拟 381

8.1.2 逻辑状态 381

8.1.3 数码 383

8.1.4 门和真值表 386

8.1.5 门的分立电路 387

8.1.6 门电路举例 388

8.1.7 有效电平逻辑表示法 389

8.2 TTL和CMOS 391

8.2.1 一般门的分类 391

8.2.2 IC门电路 391

8.2.3 TTL和CMOS特性 392

8.2.4 三态门和集电极开路器件 393

8.3 组合逻辑 395

8.3.1 逻辑等式 396

8.3.2 最小化和卡诺图 396

8.3.3 用IC实现的组合功能 398

8.3.4 任意真值表的实现 402

8.4 时序逻辑 407

8.4.1 存储器件：触发器 407

8.4.2 带时钟的触发器 408

8.4.3 存储器和门的组合：时序逻辑 412

8.4.4 同步器 414

8.5 单稳态触发器 415

8.5.1 一次触发特性 415

8.5.2 单稳态电路举例 417

8.5.3 有关单稳态触发器的注意事项 418

8.5.4 计数器的定时 419

8.6 利用集成电路实现的时序功能 420

8.6.1 锁存器和寄存器 420

8.6.2 计数器 420

8.6.3 移位寄存器 422

8.6.4 时序PAL 424

8.6.5 各种时序功能 432

8.7 一些典型的数字电路 435

8.7.1 模n计数器：时间的例子 435

8.7.2 多用LED数字显示 436

8.7.3 恒星望远镜驱动 437

8.7.4 n脉冲产生器 439

8.8 逻辑问题 439

8.8.1 直流问题 439

8.8.2 开关问题 441

8.8.3 TTL和CMOS的先天缺陷 442

8.9 电路示例 443

8.9.1 电路集锦 443

8.9.2 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

9.1.1 数字逻辑电路家系列的发展历史 451

9.1.2 输入和输出特性 455

9.1.3 逻辑系列之间的接口 457

9.1.4 驱动CMOS和TTL输入端 459

9.1.5 用比较器和运算放大器驱动数字逻辑电路 461

9.1.6 关于逻辑输入的一些说明 462

9.1.7 比较器 463

9.1.8 用CMOS和TTL驱动外部数字负载 468

9.1.9 与NMOS大规模集成电路的接口 470

9.1.10 光电子 472

9.2 数字信号和长线传输 479

9.2.1 电路板上的连接 479

9.2.2 板卡间的连接 480

9.2.3 数据总线 481

9.2.4 驱动电缆 482

9.3 模／数转换 489

9.3.1 模／数转换概述 489

9.3.2 数／模转换器 491

9.3.3 时域（平均）D／A转换器 493

9.3.4 乘法D／A转换器 494

9.3.5 如何选择D／A转换器 495

9.3.6 模／数转换器 495

9.3.7 电荷平衡技术 500

9.3.8 一些特殊的A／D和D／A转换器 503

9.3.9 A／D转换器选择 505

9.4 A／D转换示例 509

9.4.1 16通道A／D数据采集系统 509

9.4.2 31／2位数字电压计 511

9.4.3 库仑计 511

9.5 锁相环 515

9.5.1 锁相环介绍 515

9.5.2 锁相环设计 517

9.5.3 设计实例：倍频器 518

9.5.4 锁相环的捕捉和锁定 521

9.5.5 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

9.6.1 数字噪声的生成 525

9.6.2 反馈移位寄存器序列 525

9.6.3 利用最大长度序列生成模拟噪声 527

9.6.4 移位寄存器序列的功率谱 528

9.6.5 低通滤波 529

9.6.6 小结 530

9.6.7 数字滤波器 533

9.7 电路示例 536

9.7.1 电路集锦 536

9.7.2 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

10.1.1 计算机的结构 541

10.2 计算机的指令集 544

10.2.1 汇编语言和机器语言 544

10.2.2 简化的8086／8指令集 545

10.2.3 一个编程实例 549

10.3 总线信号和接口 550

10.3.1 基本的总线信号：数据、地址、选通 550

10.3.2 可编程I／O：数据输出 550

10.3.3 可编程I／O：数据输入 553

10.3.4 可编程I／O：状态寄存器 554

10.3.5 中断 557

10.3.6 中断处理 558

10.3.7 一般中断 560

10.3.8 直接存储器访问 563

10.3.9 IBM PC总线信号综述 565

10.3.10 同步总线通信与异步总线通信的比较 568

10.3.11 其他微型计算机总线 569

10.3.12 将外围设备与计算机连接 571

10.4 软件系统概念 573

10.4.1 编程 573

10.4.2 操作系统、文件以及存储器的使用 575

10.5 数据通信概念 577

10.5.1 串行通信和ASCII 577

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

10.5.3 局域网 589

10.5.4 接口实例：硬件数据打包 590

10.5.5 数字格式 592

第11章 微处理器 595

11.1 68008的详细介绍 595

11.1.1 寄存器、存储器和I／O 596

11.1.2 指令集和寻址 596

11.1.3 机器语言介绍 601

11.1.4 总线信号 603

11.2 完整的设计实例：模拟信号均衡器 609

11.2.1 电路设计 609

11.2.2 编制程序：任务的确定 621

11.2.3 程序编写：详细介绍 624

11.2.4 性能 641

11.2.5 一些设计后的想法 642

11.3 微处理器的配套芯片 644

11.3.1 中规模集成电路 644

11.3.2 外围大规模集成电路芯片 646

11.3.3 存储器 654

11.3.4 其他微处理器 661

11.3.5 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

12.1.1 面包板 666

12.1.2 印制电路原型板 666

12.1.3 绕线镶嵌板 667

12.2 印制电路 669

12.2.1 印制电路板生产 669

12.2.2 印制电路板设计 671

12.2.3 印制电路板器件安装 674

12.2.4 印制电路板的进一步考虑 675

12.2.5 高级技术 676

12.3 仪器结构 683

12.3.1 电路板安装 683

12.3.2 机壳 685

12.3.3 提示 685

12.3.4 冷却 686

12.3.5 关于电子器件的注意事项 688

12.3.6 器件采购 689

第13章 高频和高速技术 691

13.1 高频放大器 691

13.1.1 高频晶体管放大器 691

13.1.2 高频放大器交流模型 692

13.1.3 高频计算举例 693

13.1.4 高频放大器参数 694

13.1.5 宽带设计举例 696

13.1.6 改进的交流模型 697

13.1.7 分流级联对 698

13.1.8 放大器模块 698

13.2 射频电路元件 703

13.2.1 传输线 703

13.2.2 短线、巴仑线和变压器 705

13.2.3 调谐放大器 706

13.2.4 射频电路元件 707

13.2.5 信号幅度或功率检测 710

13.3 射频通信：AM 714

13.3.1 通信基本概念 714

13.3.2 幅度调制 715

13.3.3 超外差接收机 716

13.4 高级调制技术 717

13.4.1 单边带 717

13.4.2 频率调制 718

13.4.3 频移键控 720

13.4.4 脉冲调制技术 720

13.5 射频电路技巧 721

13.5.1 电路结构 721

13.5.2 射频放大器 722

13.6 高速开关 723

13.6.1 晶体管模型 723

13.6.2 仿真建模工具 726

13.7 高速开关电路举例 726

13.7.1 高压驱动器 726

13.7.2 集电极开路总线驱动器 727

13.7.3 举例：光电倍增器前置放大器 729

13.8 电路示例 731

13.8.1 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

14.1.1 低功耗应用 733

14.2 电源 735

14.2.1 电池类型 735

14.2.2 插在墙上的便携式电源 743

14.2.3 太阳能电池 744

14.2.4 信号电流 745

14.3 电源开关和微功耗稳压器 749

14.3.1 电源开关 749

14.3.2 微功耗稳压器 751

14.3.3 参考地 754

14.3.4 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

14.4.1 微功耗线性设计 758

14.4.2 分立器件线性设计举例 758

14.4.3 微功耗运算放大器 759

14.4.4 微功耗比较器 770

14.4.5 微功耗定时器和振荡器 770

14.5 微功耗数字设计 773

14.5.1 CMOS 773

14.5.2 CMOS低功耗保持 774

14.5.3 微功耗微处理器及其外围器件 777

14.5.4 微处理器设计举例：温度记录仪 781

14.6 电路示例 786

14.6.1 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

15.2.1 温度 788

15.2.2 光强度 794

15.2.3 应变和位移 798

15.2.4 加速度、压力、力和周转率（速度） 800

15.2.5 磁场 802

15.2.6 真空计 803

15.2.7 粒子检测器 803

15.2.8 生物和化学电压探针 806

15.3 精度标准和精度测量 809

15.3.1 频率标准 809

15.3.2 频率、周期和时间间隔测量 811

15.3.3 电压和阻抗标准与测量 815

15.4 限制带宽技术 816

15.4.1 信噪比问题 816

15.4.2 信号平均和多通道计数 817

15.4.3 信号周期化 819

15.4.4 锁定检测 820

15.4.5 脉冲高度分析 823

15.4.6 时间幅度转换器 823

15.5 频谱分析和傅里叶变换 824

15.5.1 频谱分析仪 824

15.5.2 离线频谱分析 826

15.6 电路小例 826

15.6.1 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

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