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简介
本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,也是西安交通大学国
家精品课程“电工电子技术(电工学)”主教材。
全书共9章,主要内容包括半导体器件、基本放大电路、集成运算放大
器、电力电子技术基础、集成逻辑门和组合逻辑电路、集成触发器和时序逻
辑电路、波形产生电路、A/D转换器、大规模集成电路。各章配有丰富的例
题、习题和思考题,书后提供了部分习题的参考答案,便于教师教学和学生
自学。为方便教师教学,本书配有免费电子教学课件。
本书可与我校刘晔主编的《电工技术(电工学Ⅰ)》配套使用,可作为高
等学校工科非电类专业本科生、大专生及成人教育相关专业的教材和教学参
考书,也可供工程技术人员参考。
目录
第1章半导体器件 (1)
1.1pn结与半导体二极管 (1)
1.1.1pn结的形成及其单向导电性 (1)
1.1.2半导体二极管的结构、伏安特性及主要参数 (3)
1.1.3半导体二极管的应用 (5)
1.2特殊二极管 (9)
1.2.1硅稳压管 (9)
1.2.2发光二极管 (10)
1.2.3光电二极管 (11)
1.3半导体三极管 (11)
1.3.1半导体三极管的结构和类型 (11)
1.3.2半导体三极管的电流放大作用 (12)
1.3.3半导体三极管的特性曲线 (14)
1.3.4半导体三极管的主要参数 (16)
1.3.5光电三极管和光电耦合器件 (18)
1.4绝缘栅场效应管 (19)
1.4.1n沟道增强型绝缘栅场效应管 (20)
1.4.2n沟道耗尽型绝缘栅场效应管 (22)
1.4.3场效应管的主要参数 (24)
1.5psice例题分析 (25)
.本章小结 (30)
习题1 (30)
第2章基本放大电路 (35)
2.1放大电路的基本概念及其性能指标 (35)
2.1.1放大电路的基本概念 (35)
2.1.2放大电路的主要性能指标 (36)
2.2共发射极放大电路 (38)
2.2.1共发射极放大电路的组成及工作原理 (38)
2.2.2放大电路的静态分析 (41)
2.2.3放大电路的动态分析 (43)
2.2.4静态工作点的稳定 (51)
2.3共集电极和共基极放大电路 (56)
2.3.1共集电极放大电路 (56)
2.3.2共基极放大电路 (59)
2.4mos场效应管放大电路 (61)
2.4.1直流偏置电路和静态估算 (62)
2.4.2动态分析 (63)
2.5多级放大电路 (65)
2.5.1多级放大电路的耦合方式 (65)
2.5.2多级放大电路的分析 (66)
2.5.3阻容耦合放大电路的频率特性 (68)
2.6差分放大电路 (70)
2.6.1静态分析 (70)
2.6.2动态分析 (71)
2.6.3单端输入的差分放大电路 (74)
2.7互补对称功率放大电路 (77)
2.7.1功率放大电路的特点 (77)
2.7.2双电源互补对称功率放大电路(ocl电路) (78)
2.7.3单电源互补对称功率放大电路(otl电路) (80)
2.8pspice例题分析 (81)
本章小结 (83)
习题2 (83)
第3章集成运算放大器 (90)
3.1集成运算放大器简介 (90)
3.1.1集成运算放大器电路简介 (90)
3.1.2集成运算放大器的符号、引脚 (91)
3.1.3集成运算放大器的主要参数 (92)
3.1.4电路模型和电压传输特性 (93)
3.2放大电路中的负反馈 (94)
3.2.1反馈的基本概念 (94)
3.2.2负反馈的类型及其判别方法 (97)
3.2.3负反馈对放大器性能的影响 (100)
3.3集成运算放大器的线性应用 (103)
3.3.1理想运算放大器及其分析方法 (104)
3.3.2运算放大器的三种组态 (105)
3.3.3信号运算电路 (109)
3.3.4运算放大器在测量技术中的应用 (116)
3.3.5有源滤波器 (119)
3.4集成运算放大器的非线性应用 (121)
3.4.1电压比较器 (122)
3.4.2精密整流电路 (127)
3.5集成运算放大器的选择和使用 (128)
3.5.1选型 (128)
3.5.2调零 (128)
3.5.3消除自激振荡 (129)
3.5.4保护措施 (129)
3.6pspice例题分析 (130)
本章小结 (132)
习题3 (133)
第4章电力电子技术基础 (142)
4.1电力电子器件 (142)
4.1.1晶闸管 (142)
4.1.2派生晶闸管 (146)
4.1.3典型的全控型器件 (147)
4.2整流与滤波电路 (148)
4.2.1不可控整流电路 (148)
4.2.2可控整流电路 (152)
4.2.3滤波电路 (162)
4.3直流稳压(dc-dc)电路 (166)
4.3.1硅稳压管稳压电路 (166)
4.3.2串联型线性稳压电路 (167)
4.3.3集成稳压电路 (168)
4.3.4开关型稳压电路 (170)
4.4逆变(dc/ac)电路 (172)
4.5交流变换(ac/ac)电路 (174)
4.5.1单相交流调压电路 (174)
4.5.2单相交-交变频电路 (174)
4.6pspice例题分析 (175)
本章小结 (176)
习题4 (177)
第5章集成逻辑门和组合逻辑电路 (181)
5.1数字电路的基础知识 (181)
5.1.1数字电路及其特点 (181)
5.1.2数制和码制 (181)
5.1.3脉冲波形及其主要参数 (185)
5.2基本逻辑关系和逻辑门电路 (186)
5.2.1与门电路 (186)
5.2.2或门电路 (187)
5.2.3非门电路 (187)
5.3集成门电路 (189)
5.3.1ttl与非门电路 (189)
5.3.2其他类型的ttl门电路 (196)
5.3.3集成coms门电路 (200)
5.4逻辑代数及其应用 (204)
5.4.1逻辑代数的运算规则 (204)
5.4.2逻辑函数的化简法 (205)
5.5组合逻辑电路的分析和设计 (212)
5.5.1组合逻辑电路的分析 (212)
5.5.2组合逻辑电路的设计 (213)
5.6典型的集成组合逻辑电路 (215)
5.6.1加法器 (215)
5.6.2编码器 (217)
5.6.3译码器及数字显示电路 (220)
5.6.4数码比较器 (225)
5.6.5数据选择器 (226)
5.6.6数据分配器 (229)
本章小结 (230)
习题5 (231)
第6章集成触发器和时序逻辑电路 (237)
6.1双稳态触发器 (237)
6.1.1rs触发器 (237)
6.1.2jk触发器 (240)
6.1.3d触发器(边沿触发器) (242)
6.2寄存器 (244)
6.2.1数码寄存器 (245)
6.2.2移位寄存器 (245)
6.3计数器 (248)
6.3.1时序逻辑电路的分析方法 (249)
6.3.2二进制计数器 (249)
6.3.3十进制计数器 (253)
6.3.4n进制计数器 (254)
6.3.5集成计数器 (258)
6.4顺序脉冲分配器 (263)
本章小结 (264)
习题6 (265)
第7章信号的产生和变换电路 (273)
7.1正弦波振荡电路 (273)
7.1.1正弦波振荡电路的基本工作原理 (273)
7.1.2rc正弦波振荡电路 (275)
7.1.3lc正弦振荡电路 (278)
7.1.4石英晶体振荡电路 (283)
7.2非正弦波信号发生器 (286)
7.2.1方波信号发生器 (286)
7.2.2门电路构成的多谐振荡器 (288)
7.2.3三角波和锯齿波信号发生器 (290)
7.3脉冲信号变换电路 (292)
7.3.1单稳态触发器 (292)
7.3.2施密特触发器 (295)
7.3.3压控振荡器 (296)
7.4555集成定时器及其应用 (298)
7.4.1555集成定时器 (298)
7.4.2单稳态触发器 (299)
7.4.3无稳态触发器 (301)
7.4.4施密特触发器 (302)
7.5pspice例题分析 (303)
本章小结 (304)
习题7 (305)
第8章数模和模数转换器 (310)
8.1数模转换器(dac) (310)
8.1.1r-2r梯形电阻网络d/a转换器 (310)
8.1.2r-2r倒梯形网络d/a转换器 (311)
8.1.3集成d/a转换器 (312)
8.1.4d/a转换器的主要技术参数 (313)
8.2模数转换器(adc) (314)
8.2.1采样-保持 (314)
8.2.2量化-编码 (315)
8.2.3逐次逼近型a/d转换器 (315)
8.2.4集成a/d转换器 (318)
8.2.5a/d转换器的主要技术参数 (320)
本章小结 (321)
习题8 (321)
第9章存储器与可编程逻辑器件 (323)
9.1存储器 (323)
9.1.1只读存储器(rom) (323)
9.1.2随机存取存储器(ram) (325)
9.2可编程逻辑器件(pld) (328)
9.2.1可编程只读存储器(prom) (329)
9.2.2可编程逻辑阵列(pla) (329)
9.2.3可编程阵列逻辑(pal) (331)
9.2.4通用阵列逻辑(gal) (333)
9.2.5高密度可编程逻辑器件(hdpld) (334)
本章小结 (338)
习题9 (339)
部分习题参考答案 (340)
主要参考文献 (347)
1.1pn结与半导体二极管 (1)
1.1.1pn结的形成及其单向导电性 (1)
1.1.2半导体二极管的结构、伏安特性及主要参数 (3)
1.1.3半导体二极管的应用 (5)
1.2特殊二极管 (9)
1.2.1硅稳压管 (9)
1.2.2发光二极管 (10)
1.2.3光电二极管 (11)
1.3半导体三极管 (11)
1.3.1半导体三极管的结构和类型 (11)
1.3.2半导体三极管的电流放大作用 (12)
1.3.3半导体三极管的特性曲线 (14)
1.3.4半导体三极管的主要参数 (16)
1.3.5光电三极管和光电耦合器件 (18)
1.4绝缘栅场效应管 (19)
1.4.1n沟道增强型绝缘栅场效应管 (20)
1.4.2n沟道耗尽型绝缘栅场效应管 (22)
1.4.3场效应管的主要参数 (24)
1.5psice例题分析 (25)
.本章小结 (30)
习题1 (30)
第2章基本放大电路 (35)
2.1放大电路的基本概念及其性能指标 (35)
2.1.1放大电路的基本概念 (35)
2.1.2放大电路的主要性能指标 (36)
2.2共发射极放大电路 (38)
2.2.1共发射极放大电路的组成及工作原理 (38)
2.2.2放大电路的静态分析 (41)
2.2.3放大电路的动态分析 (43)
2.2.4静态工作点的稳定 (51)
2.3共集电极和共基极放大电路 (56)
2.3.1共集电极放大电路 (56)
2.3.2共基极放大电路 (59)
2.4mos场效应管放大电路 (61)
2.4.1直流偏置电路和静态估算 (62)
2.4.2动态分析 (63)
2.5多级放大电路 (65)
2.5.1多级放大电路的耦合方式 (65)
2.5.2多级放大电路的分析 (66)
2.5.3阻容耦合放大电路的频率特性 (68)
2.6差分放大电路 (70)
2.6.1静态分析 (70)
2.6.2动态分析 (71)
2.6.3单端输入的差分放大电路 (74)
2.7互补对称功率放大电路 (77)
2.7.1功率放大电路的特点 (77)
2.7.2双电源互补对称功率放大电路(ocl电路) (78)
2.7.3单电源互补对称功率放大电路(otl电路) (80)
2.8pspice例题分析 (81)
本章小结 (83)
习题2 (83)
第3章集成运算放大器 (90)
3.1集成运算放大器简介 (90)
3.1.1集成运算放大器电路简介 (90)
3.1.2集成运算放大器的符号、引脚 (91)
3.1.3集成运算放大器的主要参数 (92)
3.1.4电路模型和电压传输特性 (93)
3.2放大电路中的负反馈 (94)
3.2.1反馈的基本概念 (94)
3.2.2负反馈的类型及其判别方法 (97)
3.2.3负反馈对放大器性能的影响 (100)
3.3集成运算放大器的线性应用 (103)
3.3.1理想运算放大器及其分析方法 (104)
3.3.2运算放大器的三种组态 (105)
3.3.3信号运算电路 (109)
3.3.4运算放大器在测量技术中的应用 (116)
3.3.5有源滤波器 (119)
3.4集成运算放大器的非线性应用 (121)
3.4.1电压比较器 (122)
3.4.2精密整流电路 (127)
3.5集成运算放大器的选择和使用 (128)
3.5.1选型 (128)
3.5.2调零 (128)
3.5.3消除自激振荡 (129)
3.5.4保护措施 (129)
3.6pspice例题分析 (130)
本章小结 (132)
习题3 (133)
第4章电力电子技术基础 (142)
4.1电力电子器件 (142)
4.1.1晶闸管 (142)
4.1.2派生晶闸管 (146)
4.1.3典型的全控型器件 (147)
4.2整流与滤波电路 (148)
4.2.1不可控整流电路 (148)
4.2.2可控整流电路 (152)
4.2.3滤波电路 (162)
4.3直流稳压(dc-dc)电路 (166)
4.3.1硅稳压管稳压电路 (166)
4.3.2串联型线性稳压电路 (167)
4.3.3集成稳压电路 (168)
4.3.4开关型稳压电路 (170)
4.4逆变(dc/ac)电路 (172)
4.5交流变换(ac/ac)电路 (174)
4.5.1单相交流调压电路 (174)
4.5.2单相交-交变频电路 (174)
4.6pspice例题分析 (175)
本章小结 (176)
习题4 (177)
第5章集成逻辑门和组合逻辑电路 (181)
5.1数字电路的基础知识 (181)
5.1.1数字电路及其特点 (181)
5.1.2数制和码制 (181)
5.1.3脉冲波形及其主要参数 (185)
5.2基本逻辑关系和逻辑门电路 (186)
5.2.1与门电路 (186)
5.2.2或门电路 (187)
5.2.3非门电路 (187)
5.3集成门电路 (189)
5.3.1ttl与非门电路 (189)
5.3.2其他类型的ttl门电路 (196)
5.3.3集成coms门电路 (200)
5.4逻辑代数及其应用 (204)
5.4.1逻辑代数的运算规则 (204)
5.4.2逻辑函数的化简法 (205)
5.5组合逻辑电路的分析和设计 (212)
5.5.1组合逻辑电路的分析 (212)
5.5.2组合逻辑电路的设计 (213)
5.6典型的集成组合逻辑电路 (215)
5.6.1加法器 (215)
5.6.2编码器 (217)
5.6.3译码器及数字显示电路 (220)
5.6.4数码比较器 (225)
5.6.5数据选择器 (226)
5.6.6数据分配器 (229)
本章小结 (230)
习题5 (231)
第6章集成触发器和时序逻辑电路 (237)
6.1双稳态触发器 (237)
6.1.1rs触发器 (237)
6.1.2jk触发器 (240)
6.1.3d触发器(边沿触发器) (242)
6.2寄存器 (244)
6.2.1数码寄存器 (245)
6.2.2移位寄存器 (245)
6.3计数器 (248)
6.3.1时序逻辑电路的分析方法 (249)
6.3.2二进制计数器 (249)
6.3.3十进制计数器 (253)
6.3.4n进制计数器 (254)
6.3.5集成计数器 (258)
6.4顺序脉冲分配器 (263)
本章小结 (264)
习题6 (265)
第7章信号的产生和变换电路 (273)
7.1正弦波振荡电路 (273)
7.1.1正弦波振荡电路的基本工作原理 (273)
7.1.2rc正弦波振荡电路 (275)
7.1.3lc正弦振荡电路 (278)
7.1.4石英晶体振荡电路 (283)
7.2非正弦波信号发生器 (286)
7.2.1方波信号发生器 (286)
7.2.2门电路构成的多谐振荡器 (288)
7.2.3三角波和锯齿波信号发生器 (290)
7.3脉冲信号变换电路 (292)
7.3.1单稳态触发器 (292)
7.3.2施密特触发器 (295)
7.3.3压控振荡器 (296)
7.4555集成定时器及其应用 (298)
7.4.1555集成定时器 (298)
7.4.2单稳态触发器 (299)
7.4.3无稳态触发器 (301)
7.4.4施密特触发器 (302)
7.5pspice例题分析 (303)
本章小结 (304)
习题7 (305)
第8章数模和模数转换器 (310)
8.1数模转换器(dac) (310)
8.1.1r-2r梯形电阻网络d/a转换器 (310)
8.1.2r-2r倒梯形网络d/a转换器 (311)
8.1.3集成d/a转换器 (312)
8.1.4d/a转换器的主要技术参数 (313)
8.2模数转换器(adc) (314)
8.2.1采样-保持 (314)
8.2.2量化-编码 (315)
8.2.3逐次逼近型a/d转换器 (315)
8.2.4集成a/d转换器 (318)
8.2.5a/d转换器的主要技术参数 (320)
本章小结 (321)
习题8 (321)
第9章存储器与可编程逻辑器件 (323)
9.1存储器 (323)
9.1.1只读存储器(rom) (323)
9.1.2随机存取存储器(ram) (325)
9.2可编程逻辑器件(pld) (328)
9.2.1可编程只读存储器(prom) (329)
9.2.2可编程逻辑阵列(pla) (329)
9.2.3可编程阵列逻辑(pal) (331)
9.2.4通用阵列逻辑(gal) (333)
9.2.5高密度可编程逻辑器件(hdpld) (334)
本章小结 (338)
习题9 (339)
部分习题参考答案 (340)
主要参考文献 (347)
电子技术,电工学.Ⅱ
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