新编555集成电路应用800例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:陈永甫

出品人:

页数:692

译者:

出版时间:2000-1

价格:60.00元

装帧:

isbn号码:9787505354647

丛书系列:

图书标签:

• 集成电路
• 555
• 应用电路
• 电子技术
• 电路设计
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• 实用案例
• 教程
• 参考书
• 电子爱好者

晶体管电路设计与实用技巧解析 第一部分：基础理论与元器件特性 本书旨在为电子工程技术人员、电子爱好者以及相关专业学生提供一套全面、深入且极具实践指导性的晶体管电路设计与应用指南。我们聚焦于双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的底层物理机制、等效电路模型，以及它们在实际电路设计中的核心应用。 第一章：半导体基础与晶体管物理 本章首先回顾PN结的形成与基本特性，为理解晶体管的工作原理奠定基础。随后，详细剖析BJT的载流子输运过程，重点阐述共射极、共基极和共集电极三种基本组态的输入阻抗、输出阻抗、电流增益（$eta$ 和 $alpha$）的精确计算方法。我们深入探讨Ebers-Moll模型和混合$pi$模型，并结合实际测量数据，指导读者如何根据晶体管的Datasheet（数据手册）快速提取关键参数。 对于FET（包括JFET和MOSFET），本章着重讲解栅极电压对沟道电导率的控制机制。MOSFET部分将详细区分增强型和耗尽型器件的结构差异，并基于小信号模型推导其跨导（$g_m$）的计算公式。特别地，我们会用大量实例说明体效应（Body Effect）和短沟道效应（Short Channel Effects）对高性能电路设计的影响。 第二章：晶体管静态工作点分析与偏置电路 电路的稳定性和性能高度依赖于精确的静态工作点（Q点）设定。本章系统地介绍了多种偏置电路的设计方法：固定基极偏置、发射极反馈偏置、分压器偏置等。针对每种方法，我们不仅给出理论计算公式，更重要的是分析其温度稳定性和负载变化容忍度。 引入灵敏度分析的概念，指导读者如何量化偏置电路对$eta$值或集电极电阻变化时的敏感程度。此外，本章专门辟出一节，讨论如何利用仿真软件（如SPICE）验证Q点设置的合理性，并提供一套实用的“容差设计指南”，确保即使在元器件参数漂移的情况下，电路仍能保持在理想的放大区工作。 第二部分：小信号与大信号放大电路 本部分是全书的核心，聚焦于如何利用晶体管实现高效、低失真和高增益的信号放大。 第三章：单级与多级小信号放大器分析 本章从共射极放大器入手，详细推导其在不同频率下的增益、输入输出阻抗和频率响应（$f_L$和$f_H$）。我们将使用精确的小信号模型，分析旁路电容和耦合电容对低频响应的影响。 随后，深入探讨共源极放大器（MOSFET）的设计，对比其与共射极放大器的优缺点，尤其是在高输入阻抗应用中的优势。章节末尾，我们将多级放大器（如共射-共射、共射-共源串联）的分析归结为一种通用的级联增益矩阵法，简化复杂多级电路的整体性能预测。 第四章：高级放大电路结构与性能优化 本章深入讲解用于实现特定性能指标的高级结构： 1. 射随器（共集电极）与源极跟随器（共源极不旁路）： 重点分析其单位增益带宽、电流驱动能力及阻抗匹配特性，是驱动低阻抗负载的理想选择。 2. 共基极放大器（共源极共源）： 剖析其在处理高频信号时的优势，以及如何利用其高输入阻抗和低输出阻抗特性实现宽带放大或混频器输入级。 3. 推挽（Push-Pull）与互补对称电路（Class A, AB, B）： 详细分析不同工作类的效率和失真特性。重点讲解如何巧妙地消除B类放大器特有的“交越失真”（Crossover Distortion），并给出Class AB的偏置电流精确设定方法。 第五章：频率响应、反馈与稳定性 任何实际放大器都受限于频率响应。本章利用开环增益和反馈网络的概念，分析晶体管放大器的带宽限制。引入波德图（Bode Plot）工具，指导读者如何直观地判断和设计电路的转折频率。 负反馈理论是本章的重中之重。我们讲解电压串联、电流并联等四种基本反馈组态，并利用反馈因子来量化反馈对增益、输入/输出阻抗和失真率的改善效果。最后，通过Nyquist图和相位裕度/增益裕度的概念，提供了一套严格的稳定性判据，确保反馈放大器在所有频率范围内都能稳定工作。 第三部分：振荡器与开关电路 本部分关注晶体管作为有源元件在产生周期性信号和执行逻辑功能方面的应用。 第六章：晶体管振荡电路设计 本章系统介绍基于晶体管的各类振荡器： 1. LC振荡器： 详细分析哈特莱（Hartley）和考勒皮兹（Colpitts）振荡器的结构、起振条件（Barkhausen准则）以及频率稳定性优化。 2. RC振荡器： 重点讲解文氏电桥（Wien-Bridge）振荡器的设计，如何通过反馈机制保证输出信号的纯净度和幅度稳定。 3. 晶体振荡器： 介绍晶体管作为晶体谐振器驱动级的设计，用于产生高精度频率源。 第七章：晶体管开关应用与逻辑电路基础 晶体管作为高速开关是数字电子学的基石。本章深入探讨开关模式下的晶体管特性，包括饱和区和截止区。 我们将计算开关速度的关键参数：上升时间（$t_r$）、存储时间（$t_s$）和下降时间（$t_f$）。随后，基于此分析，指导读者设计和实现TTL和CMOS逻辑门电路的基础单元（如NAND/NOR）。特别关注MOSFET在低功耗开关应用中的优势，以及如何利用斩波技术（Chopper Stabilization）来消除直流失调。 第四部分：实用电路模块与系统集成 本部分将理论知识转化为可立即部署的实用模块。 第八章：电源调节与保护电路 稳压电源是电子系统的核心。本章着重介绍线性稳压器（LDO）的设计，包括如何使用晶体管构建高精度串联调整管和误差放大器。我们会详细分析串联稳压器的动态特性，并介绍过流保护、短路保护和热关断电路的设计方法。 第九章：电流源与电流镜电路 电流源在模拟电路中扮演着提供稳定偏置电流和实现高精度运算放大器的关键角色。本章详述： 1. 两端和三端电流源： 基于BJT和MOSFET的工作原理，推导出输出阻抗的表达式，并演示如何通过增加级联级数（Early Effect补偿）来提高输出阻抗。 2. 精密电流镜： 深入剖析基础电流镜、加权电流镜和Widlar电流镜的设计，重点讨论如何克服$eta$不匹配问题，实现高精度的电流复制。 第十章：噪声分析与低噪声设计 电子系统性能的最终瓶颈往往是噪声。本章全面分析晶体管产生的各种噪声源：热噪声（Johnson Noise）、散粒噪声（Shot Noise）和闪烁噪声（Flicker Noise，$1/f$ Noise）。 我们将引入等效输入噪声电压和等效输入噪声电流的概念，并提供一套系统的低噪声放大器（LNA）设计流程，指导读者如何根据信号源的特性（高阻抗或低阻抗）选择最佳的晶体管类型和偏置电流，以实现噪声系数（NF）的最小化。 本书的特点在于理论深度与工程实践的紧密结合，所有的电路实例均附有详细的参数选择依据和实际测试考量，确保读者能够从设计到调试，全面掌握晶体管电路的精髓。

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