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第1章 半导体二极管及其应用1

1.1半导体基本知识1

1.1.1半导体的奇妙特性1

1.1.2本征半导体1

1.1.3杂质半导体2

1.1.4 PN结的形成4

1.2半导体二极管4

1.2.1二极管（Diode）的结构与类型4

1.2.2二极管的单向导电特性5

【仿真实验1-1】二极管的单向导电特性5

1.2.3二极管的伏安特性曲线6

1.2.4二极管参数7

1.2.5万用表检查二极管9

1.3二极管的应用9

1.3.1二极管的开关条件9

1.3.2二极管削波电路10

【仿真实验1-2】串联削波电路10

1.3.3二极管电平钳位电路11

【仿真实验1-3】二极管钳位电路12

1.4二极管整流与滤波电路12

1.4.1单相半波整流13

【仿真实验1-4】半波整流电路13

1.4.2桥式整流电路14

【仿真实验1-5】桥式整流电路15

1.4.3滤波电路16

【仿真实验1-6】桥式整流电容滤波电路17

1.5稳压管与稳压管稳压电路18

1.5.1稳压二极管18

1.5.2稳压管稳压电路19

【仿真实验1-7】直流稳压电源20

本章小结21

思考题与习题21

第2章 三极管及其放大电路24

2.1晶体三极管24

2.1.1概述24

2.1.2三极管电流分配与放大作用25

2.1.3三极管的电流放大作用26

【仿真实验2-1】晶体三极管放大作用26

2.1.4三极管的开关作用27

【仿真实验2-2】三极管的开关作用28

2.1.5三极管伏安特性曲线30

2.1.6三极管的主要参数31

2.1.7 PNP管32

2.2基本放大电路的组成及原理33

2.2.1放大电路的组成33

2.2.2放大电路的原理34

2.2.3放大电路的组成原则34

【仿真实验2-3】固流偏置共射放大电路组成与原理34

2.3放大电路的性能指标与分类36

2.3.1放大电路的性能指标36

2.3.2放大电路的分类38

2.4放大电路的图解分析法39

2.4.1无输入信号的情况（静态）39

2.4.2加输入信号的情况40

2.4.3静态工作点与输出波形的关系42

【仿真实验2-4】放大电路的非线性失真43

2.4.4输出的最大幅值45

2.5放大电路的等效电路分析法45

2.5.1直流通路和交流通路45

2.5.2等效电路法求解静态工作点45

2.5.3低频小信号模型47

2.5.4交流动态性能的分析47

2.6其他基本放大电路48

2.6.1分压式工作点稳定电路49

2.6.2共集基本放大电路（射极跟随器）51

【仿真实验室2-5】射极跟随器输入、输出波形及放大倍数52

2.7场效应管及其放大电路54

2.7.1结型场效应管54

2.7.2绝缘栅型场效应管56

2.7.3场效应管放大电路58

2.8多级放大电路60

2.8.1阻容耦合方式61

2.8.2变压器耦合63

2.8.3直接耦合63

2.9放大电路中的负反馈64

2.9.1反馈的基本概念64

2.9.2负反馈的类型65

2.9.3反馈的判断65

2.9.4负反馈对放大器性能的影响67

【仿真实验2-6】负反馈放大电路的性能测试68

本章小结74

思考题与习题74

第3章 直流放大电路及运算放大器80

3.1差动放大电路80

3.1.1简单差动放大器80

3.1.2射极耦合差放81

3.1.3单端输入时电路的工作情况83

3.2集成运放的组成与特点84

3.2.1集成运放的组成84

3.2.2集成运放的外形和符号85

3.2.3集成运放的主要参数86

3.2.4集成运放的保护措施87

3.3集成运放的线性应用87

3.3.1集成运放的传输特性88

3.3.2理想运放88

3.3.3反相输入运算电路89

【仿真实验3-1】反相比例运算电路90

【仿真实验3-2】反相加法运算电路91

3.3.4同相输入放大器91

3.3.5差动输入放大器92

3.3.6积分与微分运算电路93

【仿真实验3-3】微分-积分电路的波形变换94

3.4集成运放的非线性应用95

3.4.1理想集成运放非线性区的特点95

3.4.2电压比较器95

3.4.3多谐振荡器97

【仿真实验3-4】多谐振荡器97

本章小结98

思考题与习题98

第4章 功率放大与直流稳压电路101

4.1功率放大电路的特点101

4.1.1功放电路的特殊问题101

4.1.2功放电路的分类101

4.2互补功率放大电路102

4.2.1互补功率放大电路的结构及工作原理102

【仿真实验4-1】基本互补功率放大电路102

4.2.2输出功率与效率103

4.2.3三极管的选择105

4.2.4交越失真现象及消除105

【仿真实验4-2】OCL互补对称电路106

【仿真实验4-3】UBE倍增偏置的互补对称电路107

4.2.5准互补对称电路108

4.3实际的功放电路109

【仿真实验4-4】OCL准互补功放电路109

【仿真实验4-5】由集成运放驱动的准互补功放电路112

【仿真实验4-6】0TL功率放大电路112

4.4串联型晶体管稳压电路113

4.4.1简单晶体管串联稳压113

4.4.2具有放大环节的串联稳压电路114

【仿真实验4-7】串联稳压电路115

4.4.3电路改进措施116

【仿真实验4-8】改进型的串联型稳压电路117

4.4.4集成稳压电路117

本章小结119

思考题与习题119

第5章 正弦波振荡电路122

5.1振荡电路的基本概念122

【仿真实验5-1】自激振荡电路122

5.1.1正弦波振荡电路的组成123

5.1.2选频网络124

【仿真实验5-2】LC选频网络的频率特性测试124

【仿真实验5-3】RC选频网络的频率特性测试125

5.1.3振荡的条件127

【仿真实验5-4】自激振荡条件127

5.1.4振荡的建立和稳定129

5.1.5正弦振荡的判断129

5.2常用振荡电路129

5.2.1变压器反馈式振荡电路130

5.2.2电感三点式振荡电路和电容三点式振荡电路130

5.2.3 RC桥式振荡电路的组成131

【仿真实验5-5】RC桥式振荡电路131

5.2.4石英晶体振荡电路133

本章小结134

思考题与习题134

第6章 脉冲与数字电路基础136

6.1概述136

6.1.1脉冲信号136

6.1.2数字信号与模拟信号137

6.2数制与编码137

6.2.1几种常用的记数制138

6.2.2不同计数制之间的相互转换138

6.2.3二-十进制编码139

6.3逻辑代数初步140

6.3.1逻辑变量140

6.3.2三种基本逻辑运算140

6.3.3逻辑函数的表示法142

6.3.4逻辑表达式与真值表的关系142

6.4逻辑代数的基本定律与公式143

6.4.1逻辑代数的基本定律143

6.4.2常用公式144

6.5逻辑函数的代数化简145

6.6逻辑函数的卡诺图化简法145

6.6.1卡诺图的画法146

6.6.2函数的卡诺图表示146

6.6.3函数的卡诺图化简146

6.6.4具有约束项的逻辑函数化简147

本章小结148

思考题与习题149

第7章 集成逻辑门电路150

7.1基本门电路150

7.1.1与门电路150

【仿真实验7-1】与门逻辑电路150

【仿真实验7-2】与门电路输入与输出波形分析151

7.1.2或门电路152

【仿真实验7-3】或门逻辑功能仿真电路152

【仿真实验7-4】或门电路输入与输出波形分析153

7.1.3非门电路153

【仿真实验7-5】三极管非门153

7.1.4复合门154

【仿真实验7-6】与非门逻辑功能154

7.2集成TTL逻辑门156

7.2.1 TTL与非门组成及原理156

7.2.2 TTL与非门外特性157

7.2.3 TTL与非门主要参数158

7.2.4其他类型TTL门电路161

7.2.5各种TTL系列介绍及使用注意事项163

7.3MOS逻辑门电路164

7.3.1 CMOS非门165

7.3.2 CMOS与非门165

7.3.3 CMOS传输门和模拟开关165

【仿真实验7-7】传输门传输数据演示实验165

7.3.4 MOS门使用注意事项166

7.4电路之间的接口问题167

7.4.1同类型门的连接167

7.4.2不同类型门电路连接168

本章小结169

思考题与习题169

第8章 组合逻辑电路172

8.1组合逻辑电路的分析和设计172

8.1.1组合逻辑电路的特点172

8.1.2组合逻辑电路的分析172

8.1.3组合逻辑电路的设计173

8.2全加器174

8.3编码器175

8.3.1概述175

8.3.2 8421BCD码编码器176

【仿真实验8-1】键盘式8421BCD码编码器176

8.3.3二进制编码器177

8.3.4优先编码器74147177

【仿真实验8-2】74147优先编码器功能实验178

8.4译码器180

8.4.1二进制译码器180

【仿真实验8-3】2线-4线译码器180

8.4.2二-十进制显示译码器182

【仿真实验8-4】七段显示译码器184

8.5数据选择器与数据分配器184

8.5.1数据选择器184

【仿真实验8-5】双四选一数据选择器74153功能实验186

8.5.2数据分配器187

【仿真实验8-6】数据分配器74155功能实验188

本章小结189

思考题与习题190

第9章 时序逻辑电路192

9.1双稳态触发器192

9.1.1概述192

9.1.2基本RS触发器192

9.1.3同步触发器194

【仿真实验9-1】同步RS触发器逻辑功能分析195

9.1.4时钟脉冲的边沿触发方式197

9.1.5触发器的清除输入端和预置输入端198

【仿真实验9-2】边沿触发D触发器功能实验199

9.1.6触发器之间的相互转换200

9.1.7触发器的典型参数201

9.2时序逻辑电路概述201

9.2.1时序逻辑电路的特点201

9.2.2时序逻辑电路的分类202

9.2.3时序逻辑电路的分析202

9.3计数器203

9.3.1异步二进制加法计数器204

【仿真实验9-3】异步二进制计数器204

9.3.2同步十进制计数器205

【仿真实验9-4】同步十进制加法计数器205

9.3.3集成计数器206

9.3.4 N进制计数器207

9.3.5计数器的用途：209

9.4寄存器210

9.4.1数码寄存器210

9.4.2移位寄存器211

【仿真实验9-5】移位寄存器功能实验212

9.4.3集成寄存器213

9.4.4移位寄存器组成环形计数器（节拍脉冲发生器）214

9.5半导体存储器215

9.5.1随机存取存储器（RAM）215

9.5.2只读存储器（ROM）218

本章小结219

思考题与习题220

第10章 脉冲波形的产生与变换223

10.1 555集成定时器223

10.1.1电路结构223

10.1.2管脚介绍223

10.1.3逻辑功能分析224

10.2多谐振荡器224

10.2.1 555定时器组成多谐振荡器224

【仿真实验10-1】555组成的多谐振荡器224

10.2.2门电路组成的对称式多谐振荡器226

【仿真实验10-2】对称式多谐振荡器226

10.3单稳态触发器228

10.3.1 555组成的单稳态触发器228

【仿真实验10-3】555组成的单稳态触发器228

10.3.2集成单稳态触发器230

10.3.3单稳态触发器的应用230

10.4施密特触发器232

10.4.1由555定时器构成施密特触发器232

【仿真实验10-4】555定时器构成施密特触发器233

10.4.2施密特触发器的应用233

本章小结234

思考题与习题234

第11章 A/D与D/A转换236

11.1 D/A转换236

11.1.1权电阻网络DAC236

11.1.2倒T型电阻网络DAC237

11.1.3 DAC主要技术指标238

11.1.4集成DAC0832238

11.2 A/D转换器239

11.2.1 A/D转换步骤239

【仿真实验11-1】采样保持电路240

11.2.2ADC的分类241

11.2.3并联比较型ADC241

【仿真实验11-2】并联比较型ADC原理241

11.2.4逐次逼近型ADC242

11.2.5双积分型ADC243

11.2.6集成ADC0809简介244

【仿真实验11-3】A/D转换与D/A转换245

本章小结246

思考题与习题246

第12章 Electronics Workbench电路仿真系统247

12.1 Electronics Workbench基本操作247

12.1.1 Electronics Workbench启动和退出247

12.1.2仪器与部件248

12.1.3文件的建立和打开250

12.1.4文件存盘与退出250

12.1.5搭接电路251

12.2模式、参数设置256

12.2.1设置显示模式256

12.2.2设置分析模式256

12.2.3设置元件型号及参数258

12.2.4元件故障模拟261

12.3编辑电路262

12.4电路仿真262

12.5使用检测仪器263

12.6子电路操作265

12.7窗口操作与帮助信息268

附录269

附录A常用二极管的型号、意义和用途269

附录B常用三极管的型号、意义和用途269

附录C国产半导体器件的型号命名法（国家标准GB249-74）270

附录D场效应管的型号、意义和用途270

附录E GB3430-89《半导体集成电路型号命名方法》及意义271

附录F常用数字集成电路一览表271

参考文献274