常用半導體器件及模擬電路

第1章　半導體器件基礎和二極管　1
1.1　半導體基本知識　1
1.1.1　半導體的概念　1
1.1.2　半導體的性質(zhì)　2
1.1.3　本征半導體的晶體結構和導電原理　3
1.2　N型半導體和P型半導體　5
1.2.1　N型半導體(電子型半導體)　6
1.2.2　P型半導體(空穴型半導體)　7
1.3　PN結及其單向?qū)щ娦阅堋?
1.3.1　半導體PN結的形成　8
1.3.2　PN結的單向?qū)щ娞匦浴?0
1.4　半導體二極管的結構和特性　11
1.4.1　二極管的基本結構和電路圖形符號　12
1.4.2　二極管的伏安特性　13
1.4.3　二極管的主要技術參數(shù)　16
1.4.4　普通二極管性能好壞的簡易檢測　17
1.5　常見二極管及其應用　18
1.5.1　整流二極管　18
應用導讀　單相半波整流電路　23
全波橋式整流電路　24
1.5.2　檢波二極管　25
1.5.3　穩(wěn)壓二極管　28
1.5.4　開關二極管　33
1.5.5　普通發(fā)光二極管　35
1.5.6　高亮度和超高亮度單色發(fā)光二極管　41
1.5.7　變色發(fā)光二極管　42
識圖與制作　趣味變色電子花飾的制作　45
1.5.8　發(fā)光二極管的驅(qū)動、正確使用和安裝　47
1.5.9　閃爍發(fā)光二極管　50
1.5.10　電壓型發(fā)光二極管　51
1.5.11　雙基極二極管(單結晶體管)　52
應用導讀　可控硅調(diào)壓調(diào)光電路　58
正向、負向鋸齒波發(fā)生器　59
小結　60
第2章　半導體三極管(雙極型晶體管)　62
2.1　半導體三極管的基本結構和分類　62
2.1.1　三極管的基本構造和特點　62
2.1.2　三極管的分類　64
2.2　半導體分立器件型號的命名方法　65
2.2.1　中國半導體分立器件型號命名方法　65
2.2.2　美國半導體分立器件型號命名方法　66
2.3　三極管內(nèi)的電流分配與放大原理　67
2.3.1　三極管的電壓偏置與放大狀態(tài)　67
2.3.2　三極管的電流分配與放大機理　68
2.3.3　三極管電流的實測和數(shù)據(jù)分析　71
2.4　三極管的特性曲線　73
2.4.1　共發(fā)射極電路輸入特性曲線　73
2.4.2　三極管輸出特性曲線　74
2.5　三極管的主要技術參數(shù)　76
2.5.1　三極管的主要直流參數(shù)　76
2.5.2　三極管的交流參數(shù)　77
2.5.3　三極管的極限參數(shù)　81
2.6　常用半導體三極管的型號和性能參數(shù)　82
2.6.1　常用低、中頻小功率三極管的型號和特性參數(shù)　83
2.6.2　常用低、中頻大功率三極管的型號和特性參數(shù)　85
2.6.3　常用高頻三極管的型號和特性參數(shù)　88
識圖與制作　單管來復再生式收音機的制作　95
2.7　半導體三極管的簡易測試及判別　97
2.7.1　三極管類型的判別　97
2.7.2　三極管各電極引腳的判別和檢測　99
2.7.3　三極管的Iceo和β值的簡易測量　100
2.8　半導體三極管的選用、代換及使用注意事項　102
2.8.1　半導體三極管的選用　102
2.8.2　半導體三極管使用注意事項　104
2.8.3　半導體三極管的代換　104
識圖與制作　低壓微型直放式耳塞收音機　105
小結　108
第3章　三極管基本放大電路　110
3.1　三極管放大電路的功能、分類和主要指標　110
3.1.1　放大電路的功能及分類　110
3.1.2　放大電路的主要性能指標　111
知識鏈接　電平的概念　113
分貝(dB)　114
電壓增益或電流增益G(dB)　114
3.2　基本放大電路的組成及其工作原理　115
3.2.1　共發(fā)射極放大電路的組成　115
3.2.2　共發(fā)射極放大電路的工作原理　116
知識鏈接　放大電路按信號頻率的高低分類　119
3.3　放大電路的分析方法　119
3.3.1　放大電路的直流通路和交流通路　120
3.3.2　放大電路靜態(tài)工作點的合理設置和估算方法　120
3.3.3　放大電路的靜態(tài)圖解分析　122
3.3.4　放大電路的動態(tài)圖解分析　123
3.3.5　交流負載線及交流信號的放大　125
3.3.6　靜態(tài)工作點對信號輸出波形的影響　127
3.4　微變等效電路分析法　129
3.4.1　三極管的微變等效電路　129
3.4.2　固定偏流式共發(fā)射極放大電路的微變等效電路　131
應用導讀　放大電路按工作點分類及其特征　134
3.5　能自動穩(wěn)定工作點的分壓偏置式共發(fā)射極放大電路　135
3.5.1　溫度變化對靜態(tài)工作點的影響　135
3.5.2　分壓偏置式共發(fā)射極放大電路及其工作點穩(wěn)定過程分析　136
3.5.3　分壓偏置式共發(fā)射極放大電路的交流分析及性能估算　140
應用導讀　共發(fā)射極放大電路的hFE(β)和hfe(β)的含義及數(shù)值　144
3.6　共集電極放大電路(射極輸出器)　145
3.6.1　共集電極放大電路的組成及其工作原理　146
3.6.2　共集電極放大電路的直流分析　147
3.6.3　共集電極放大電路的交流分析　147
3.6.4　共集電極放大電路的特點和應用　149
3.7　共基極放大電路　151
知識鏈接　共基極電流放大系數(shù)和α　153
共基極電流放大系數(shù)α與共發(fā)射極電流放大系數(shù)β之間的關系　154
應用導讀　三種基本放大電路比較　154
放大倍數(shù)A與增益G　154
小結　157
第4章　場效應晶體管(單極型晶體管)　158
4.1　概述　158
4.2　結型場效應晶體管　159
4.2.1　結型場效應晶體管的結構及電路圖形符號　159
4.2.2　結型場效應晶體管的工作原理　160
4.2.3　結型場效應晶體管的特性曲線和主要技術參數(shù)　162
4.2.4　常用小功率結型場效應晶體管及其性能參數(shù)　164
4.3　絕緣柵場效應晶體管　166
4.3.1　N溝道增強型絕緣柵場效應晶體管　167
4.3.2　N溝道耗盡型絕緣柵場效應晶體管　170
應用導讀　各種場效應晶體管的電路圖形符號及特性比較　171
4.4　場效應晶體管的偏置及其基本放大電路　172
4.4.1　場效應晶體管的偏置電路　173
4.4.2　場效應晶體管基本放大電路　176
4.5　場效應晶體管放大電路的動態(tài)分析　178
4.5.1　場效應晶體管的微變等效電路　178
4.5.2　共源極場效應晶體管放大電路分析和參數(shù)估算　179
應用導讀　三種場效應晶體管基本放大電路比較　180
4.6　功率型MOS場效應晶體管　182
4.6.1　功率型VMOS場效應晶體管　182
4.6.2　功率型L-MOS場效應晶體管　184
4.7　場效應晶體管的簡易檢測、判別及使用　185
4.7.1　場效應晶體管的簡易檢測和質(zhì)量判斷　185
4.7.2　場效應晶體管的代換與使用注意事項　187
識圖與制作　采用MOS型雙柵場效應管的再生式收音機電路　189
4.8　場效應晶體管應用電路　190
4.8.1　采用場效應晶體管的駐極體傳聲器　191
4.8.2　場效應晶體管源極輸出器阻抗變換電路　191
4.8.3　采用功率型場效應晶體管的寬范圍穩(wěn)壓電源電路　192
4.8.4　場效應晶體管放大電路　192
知識鏈接　單極型場效應晶體管和雙極型三極管的比較　193
小結　193
第5章　集成運算放大器和差動放大電路　195
5.1　集成運算放大器概述　195
5.2　直接耦合放大電路　196
5.2.1　直流放大電路的耦合方式　196
5.2.2　直接耦合放大電路的零點漂移　198
5.3　差動放大電路的基本形式和共模抑制比　199
5.3.1　基本差動放大電路　199
5.3.2　零點漂移抑制原理　200
5.3.3　差動放大電路的共模抑制比　201
5.4　常用差動放大電路　202
5.4.1　具有公共發(fā)射極電阻的差動放大電路　202
5.4.2　具有恒流源的差動放大電路　203
知識鏈接　四種不同接法的帶恒流源的差動放大電路及其特性比較　204
5.5　集成運算放大器的組成和分類　206
5.5.1　集成運放的組成和電路圖形符號　206
5.5.2　集成運放的分類、封裝形式及引腳排列　207
5.6　集成運算放大器的主要參數(shù)　209
5.7　集成運算放大器的傳輸特性及理想化處理方法　211
5.8　集成運算放大器的線性應用　213
5.8.1　集成運放線性應用時的分析方法　214
5.8.2　反相輸入式放大電路　214
5.8.3　同相輸入式放大電路　215
5.8.4　雙端輸入式放大電路　216
知識鏈接　集成運放電路的四種負反饋類型的判別及特點　217
5.9 　集成運算放大器在模擬運算方面的應用　219
5.9.1　模擬信號比例運算電路　219
5.9.2　加法運算電路(反相輸入求和電路)　219
5.9.3　減法運算電路　220
5.9.4　積分運算電路　220
5.9.5　微分運算電路　221
知識鏈接　集成運放六種模擬信號運算電路及其運算關系　222
5.10　集成運算放大器的非線性應用　224
5.10.1　集成運放非線性應用時的分析方法　224
5.10.2　集成運放在電壓比較方面的應用　224
知識鏈接　集成運放六種電壓比較電路及其特性　229
5.10.3　集成運放在信號產(chǎn)生方面的應用　230
應用導讀　采用場效應管穩(wěn)幅的橋式正弦波振蕩器　235
5.11　常用集成運算放大器的性能參數(shù)及典型應用　236
5.11.1　典型及常用集成運放的型號及主要參數(shù)　236
5.11.2　優(yōu)質(zhì)價廉的通用型集成運放CF741(μA741)　240
5.11.3　CF741的典型應用電路　244
5.11.4　通用型低功耗、高增益四運放CF324及其系列型號CF124/224　246
應用導讀　通用型四運放CF324(LM324)應用實例與分析　247
5.12　集成運放的合理選用及使用時應注意的問題　250
5.12.1　集成運放的合理選用　250
5.12.2　集成運放的正確使用及防護措施　252
小結　257
第6章　功率放大器　259
6.1　功率放大器的任務、特點及分類　259
6.1.1　功率放大器的任務、特點及要研究的問題　259
6.1.2　功率放大器的分類及其工作狀態(tài)　260
6.2　單管甲類功率放大器　262
6.2.1　靜態(tài)工作點的選擇　262
6.2.2　功率放大管交流負載阻抗(動態(tài)情況)的估算　264
6.2.3　單管甲類功率放大器的效率　265
6.3　變壓器耦合乙類推挽功率放大器　266
6.3.1　推挽功率放大電路的由來及工作原理　266
6.3.2　乙類放大器及推挽放大圖解分析　267
6.3.3　乙類推挽功率放大器的輸出功率、效率和管耗　268
6.3.4　乙類推挽功率放大器的交越失真及克服辦法　272
6.4　無輸出變壓器功率放大器(OTL電路及OCL電路)　274
6.4.1　單端推挽OTL電路　275
6.4.2　單電源互補對稱功率放大器　276
6.4.3　復合互補對稱推挽OTL電路　277
6.4.4　雙電源互補對稱OCL功率放大電路　280
6.5　互補對稱功率放大電路中功率管的配對和選擇　282
6.6　集成功率放大器　285
6.6.1　常用單通道集成功率放大器　285
6.6.2　常用雙聲道集成音頻功率放大器　288
6.6.3　大功率集成功率放大器　291
識圖與制作　“傻瓜”型大功率集成功率放大器的典型應用　292
6.7　推薦幾種具有特色的高性價比集成功率放大器　293
6.7.1　LA4100(CD4100)系列集成音頻功率放大器　293
應用導讀　LA4100(DF4100)的典型應用電路及分析　295
6.7.2　小功率集成音頻放大器LM386　296
6.7.3　小巧的低電壓雙聲道集成功率放大器TDA2822M　299
6.7.4　優(yōu)質(zhì)雙聲道14W集成音頻功率放大器TDA2030　302
6.7.5　性能優(yōu)異的大功率集成功率放大器LM1875　305
知識鏈接　BTL電路的由來及實用BTL功率放大電路　307
應用導讀　用兩只LA4100構成的實用BTL功放電路　308
用兩只TDA2030構成的BTL功放電路　310
小結　310