模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南：從半導(dǎo)體、分立元件到TI集成電路的分析與實(shí)現(xiàn)（基礎(chǔ)篇）

第1章模擬電子技術(shù)緒論
1.1電子技術(shù)的發(fā)展歷史
1.2模擬電子技術(shù)的目標(biāo)
1.2.1模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)地位
1.2.2模擬電子技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)
1.2.3模擬電子技術(shù)的研究角度
1.3模擬電子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)和分析
方法
1.3.1理論分析方法類型
1.3.2理論分析方法的實(shí)質(zhì)
1.3.3實(shí)際測(cè)試
第2章半導(dǎo)體和PN結(jié)特性
2.1半導(dǎo)體材料
2.1.1N型雜質(zhì)
2.1.2P型雜質(zhì)
2.1.3多子和少子
2.1.4費(fèi)米函數(shù)
2.1.5載流子濃度
2.2零偏置PN結(jié)
2.2.1內(nèi)建結(jié)電勢(shì)
2.2.2電場(chǎng)分布
2.2.3結(jié)電勢(shì)分布
2.2.4空間耗盡區(qū)寬度
2.3正偏PN結(jié)
2.3.1耗盡區(qū)寬度
2.3.2少子電荷分布
2.4反偏PN 結(jié)
2.4.1耗盡區(qū)寬度
2.4.2結(jié)電容
2.5結(jié)電流密度
2.6溫度依賴性
2.7高頻交流模型
2.7.1耗盡電容
2.7.2擴(kuò)散電容
2.7.3正偏模型
2.7.4反偏模型
第3章半導(dǎo)體二極管的特性和
分析
3.1二極管的符號(hào)和分類
3.1.1二極管的符號(hào)
3.1.2二極管的分類
3.2二極管電壓和電流特性
3.2.1測(cè)試電路構(gòu)建和分析
3.2.2查看和分析SPICE網(wǎng)表
3.2.3二極管SPICE模型描述
3.2.4二極管正偏電壓-電流
特性分析
3.2.5二極管反偏電壓-電流
特性分析
3.2.6二極管電壓-電流線性
化模型
3.3二極管溫度特性
3.3.1執(zhí)行二極管溫度掃描分析
3.3.2繪制和分析二極管溫度
特性圖
3.4二極管頻率特性
3.4.1波特圖工具的原理
3.4.2波特圖使用說(shuō)明
3.4.3二極管頻率特性分析
3.5二極管額定功率特性
3.6發(fā)光二極管及其特性
3.7齊納二極管及其特性
3.7.1電壓電流特性
3.7.2電源管理器的設(shè)計(jì)
第4章二極管電路的設(shè)計(jì)和分析
4.1二極管整流器
4.1.1半波整流
4.1.2全波整流
4.1.3平滑整流器輸出
4.2二極管峰值檢測(cè)器
4.2.1二極管峰值檢測(cè)器原理
4.2.2包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)
4.3二極管鉗位電路
4.4二極管斬波器
4.4.1二極管斬波器原理
4.4.2二極管斬波器應(yīng)用
4.5二極管倍壓整流器
4.6壓控衰減器
第5章雙極結(jié)型晶體管的特性和
分析
5.1晶體管基本概念
5.2雙極結(jié)型晶體管符號(hào)
5.3雙極結(jié)型晶體管SPICE
模型參數(shù)
5.4雙極結(jié)型晶體管工作原理
5.4.1雙極結(jié)型晶體管結(jié)構(gòu)
5.4.2電壓、電流和電荷控制
5.4.3晶體管的α和β
5.4.4BJT工作區(qū)域
5.5雙極結(jié)型晶體管輸入和
輸出特性
5.5.1輸入特性
5.5.2輸出特性
5.6雙極結(jié)型晶體管電路模型及
分析方法
5.6.1直流模型
5.6.2大信號(hào)模型
5.6.3厄爾利效應(yīng)
5.6.4小信號(hào)模型
5.7密勒定理及其分析方法
5.7.1密勒定理及其推導(dǎo)
5.7.2密勒定理的應(yīng)用
5.7.3密勒效應(yīng)
5.8雙極結(jié)型晶體管的直流
偏置
5.8.1有源電流源偏置
5.8.2單基極電阻偏置
5.8.3發(fā)射極電阻反饋偏置
5.8.4射極跟隨器偏置
5.8.5雙基極電阻偏置
5.8.6偏置電路設(shè)計(jì)
5.9共發(fā)射極放大器
5.9.1有源偏置共射極放大器
5.9.2電阻偏置共射極放大器
5.10共集電極放大器
5.10.1有源偏置射極跟隨器
5.10.2電阻偏置射極跟隨器
5.11共基極放大器
5.11.1輸入電阻Ri
5.11.2無(wú)負(fù)載電壓增益Avo
5.11.3輸出電阻Ro
5.12達(dá)林頓對(duì)晶體管
5.13直流電平移位和放大器
5.13.1電平移動(dòng)方法
5.13.2電平移位的直流放大器
5.14雙極結(jié)型晶體管電路的
頻率響應(yīng)
5.14.1高頻模型
5.14.2BJT頻率響應(yīng)
5.15BJT放大器的頻率響應(yīng)
5.15.1共發(fā)射極BJT放大器
5.15.2共集電極BJT放大器
5.15.3共基極BJT放大器
第6章雙極結(jié)型晶體管放大電路
應(yīng)用
6.1BJT多級(jí)放大器及頻率
響應(yīng)
6.1.1電容耦合
6.1.2直接耦合
6.1.3級(jí)聯(lián)晶體管
6.1.4頻率響應(yīng)
6.2BJT電流源原理
6.2.1基本電流源
6.2.2改進(jìn)型基本電流源
6.2.3Widlar電流源
6.2.4共射-共基電流源
6.2.5威爾遜電流源
6.2.6多重電流源
6.2.7零增益放大器
6.2.8穩(wěn)定電流源
6.3BJT差分放大器原理
6.3.1采用阻性負(fù)載的BJT
差分對(duì)
6.3.2采用基本電流鏡有源負(fù)載
的BJT差分放大器
6.3.3采用改進(jìn)電流鏡的差分
放大器
6.3.4共射極-共基極差分放
大器
6.3.5差分放大器頻率響應(yīng)
第7章雙極結(jié)型晶體管電路反饋
原理及穩(wěn)定分析
7.1放大器反饋機(jī)制類型
7.2放大器反饋特性
7.2.1閉環(huán)增益系數(shù)
7.2.2頻率響應(yīng)
7.2.3失真
7.3放大器反饋結(jié)構(gòu)
7.3.1串聯(lián)-并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.3.2串聯(lián)-串聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.3.3并聯(lián)-并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.3.4并聯(lián)-串聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.4放大器反饋分析
7.4.1串聯(lián)-并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.4.2串聯(lián)-串聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.4.3并聯(lián)-并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.4.4并聯(lián)-串聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)
7.5放大器穩(wěn)定性分析
7.5.1閉環(huán)頻率和穩(wěn)定性
7.5.2瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性
7.5.3閉環(huán)極點(diǎn)和穩(wěn)定性
7.5.4奈奎斯特穩(wěn)定準(zhǔn)則
7.5.5相對(duì)穩(wěn)定性判定
7.5.6相位裕度的影響
7.5.7波特圖分析穩(wěn)定性方法
第8章金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)
管特性和電路分析
8.1金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)
管基礎(chǔ)
8.1.1金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)
管概述
8.1.2金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)晶體管
符號(hào)
8.1.3金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管的基本
概念
8.1.4MOSFET的SPICE模型
參數(shù)
8.2增強(qiáng)型MOSFET
8.2.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)
8.2.2工作模式
8.2.3工作特性
8.3耗盡型MOSFET
8.3.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)
8.3.2工作模式
8.3.3工作特性
8.4MOSFET低頻模型
8.4.1直流模型
8.4.2小信號(hào)模型
8.4.3小信號(hào)分析
8.5MOSFET直流偏置
8.5.1MOSFET偏置電路原理
8.5.2MOSFET偏置電路設(shè)計(jì)
8.6共源極放大器
8.6.1采用電流源負(fù)載的共源極
放大器
8.6.2采用增強(qiáng)型MOSFET負(fù)載的
共源極放大器
8.6.3采用耗盡型MOSFET負(fù)載的
共源極放大器
8.6.4采用電阻負(fù)載的共源極
放大器
8.7共漏極放大器
8.7.1有源偏置的源極跟隨器
8.7.2電阻偏置的源極跟隨器
8.8共柵極放大器
8.9直流電平移位和放大器
8.9.1電平移動(dòng)方法
8.9.2電平移位的MOSFET
放大器
8.10MOSFET放大器頻率響應(yīng)
8.10.1MOSFET高頻模型
8.10.2共源極放大器頻率響應(yīng)
8.10.3共漏極放大器頻率響應(yīng)
8.10.4共柵極放大器頻率響應(yīng)
第9章金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)
管放大電路應(yīng)用
9.1MOSFET多級(jí)放大器及
頻率響應(yīng)
9.1.1電容耦合級(jí)聯(lián)放大器
9.1.2直接耦合放大器
9.1.3共源-共柵放大器
9.2MOSFET電流源原理
9.2.1基本電流源
9.2.2改進(jìn)型基本電流源
9.2.3多重電流源
9.2.4共源-共柵電流源
9.2.5威爾遜電流源
9.2.6零增益放大器
9.2.7穩(wěn)定電流源
9.3MOSFET差分放大器原理
9.3.1NMOSFET差分對(duì)
9.3.2采用有源負(fù)載的MOSFET
差分對(duì)
9.3.3共源-共柵MOSFET差分
放大器
9.4耗盡型MOSFET差分放大器
原理
9.4.1采用阻性負(fù)載的耗盡型
MOSFET差分對(duì)
9.4.2采用有源負(fù)載的耗盡型
MOSFET差分對(duì)
第10章運(yùn)算放大器電路的設(shè)計(jì)
和分析
10.1集成運(yùn)算放大器的原理
10.1.1集成運(yùn)放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
10.1.2集成運(yùn)放的通用符號(hào)
10.1.3集成運(yùn)放的簡(jiǎn)化原理
10.2理想運(yùn)算放大器模型
10.2.1理想運(yùn)算放大器的特點(diǎn)
10.2.2放大器“虛短”和
“虛斷”
10.2.3疊加定理
10.3理想運(yùn)算放大器的分析
10.3.1同相放大器
10.3.2反相放大器
10.4運(yùn)算放大器的應(yīng)用
10.4.1電壓跟隨器
10.4.2加法器
10.4.3積分器
10.4.4微分器
10.4.5半波整流器
10.4.6全波整流器
10.5單電源供電運(yùn)放電路
10.5.1單電源運(yùn)放
10.5.2運(yùn)算放大電路的基本
偏置方法
10.5.3其他一些基本的單電源
供電電路
第11章集成差動(dòng)放大器的原理
和分析
11.1差分放大器的基本概念
11.2差分放大器
11.3儀表放大器
11.4電流檢測(cè)放大器
11.4.1低側(cè)電流測(cè)量方法
11.4.2高測(cè)電流檢測(cè)方法
11.5全差分放大器
11.5.1全差分放大器原理
11.5.2差分信號(hào)源匹配
11.5.3單端信號(hào)源匹配
11.5.4輸入共模電壓
第12章運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)
12.1開環(huán)增益、閉環(huán)增益和
環(huán)路增益
12.2放大器直流精度
12.2.1放大器輸入端直流參數(shù)
指標(biāo)
12.2.2放大器輸出端直流參數(shù)
指標(biāo)
12.3放大器交流精度
12.3.1增益帶寬積
12.3.2壓擺率
12.3.3建立時(shí)間
12.3.4總諧波失真加噪聲
12.4其他指標(biāo)
12.4.1共模抑制比
12.4.2電源噪聲抑制比
12.4.3電源電流
12.4.4運(yùn)放噪聲
12.5精密放大器指標(biāo)
12.5.1TI精密運(yùn)算放大器
12.5.2精密放大器選型步驟
第13章運(yùn)算放大器電路穩(wěn)定性分析
13.1運(yùn)放電路穩(wěn)定性分析方法
13.2Aol和1/β的計(jì)算方法
13.3外部寄生電容對(duì)穩(wěn)定性的影響
13.3.1負(fù)載電阻影響的瞬態(tài)分析
13.3.2負(fù)載電阻影響的交流小信號(hào)
分析
13.4修改Aol的補(bǔ)償方法
13.4.1電路的瞬態(tài)分析
13.4.2電路的交流小信號(hào)分析
13.5