具体描述
内容简介
《模拟电子技术(第3版)/“十二五”职业教育国家规划教材》是“十二五”职业教育国家规划教材,是电气自动化技术、电子信息工程技术、应用电子技术类相关专业的规划教材,是在第2版的基础上,为适应国家经济发展转型、产业技术升级,以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技术技能人才为目标,修订而成。
全书由课程介绍,半导体二极管及其基本应用电路,半导体三极管及其基本放大电路,集成运放、负反馈放大电路,集成运算放大器的线性应用,功率放大电路,信号产生电路,直流稳压电源,课程设计与综合实训,附录等10部分内容组成。
《模拟电子技术(第3版)/“十二五”职业教育国家规划教材》以培养工程应用能力为目的,用工程的观点删繁就简,突出重点,加强基本概念、基本分析计算方法的叙述;注重解决实际问题综合应用能力和计算机应用能力的培养;强调理论与工程应用的结合。书中每个章节都有丰富的课堂活动内容,每章都有计算机Multisim仿真、实验与实训、小结及习题的安排,以力求理论讲授、实践操作、讨论互动、自学练习、参考资料查找、计算机仿真等教学环节有机融合,可根据教学需要的不同而适当地取舍、灵活地安排。
《模拟电子技术(第3版)/“十二五”职业教育国家规划教材》教学资源丰富,配有学习指南,习题详解,理论教学课件,装接制作、仪器仪表测量技能示范,计算机Multisim仿真教学案例等,全部免费提供给使用《模拟电子技术(第3版)/“十二五”职业教育国家规划教材》的教师。
本书可作为高等职业院校、高等专科院校、成人高校、民办高校及本科院校举办的二级职业技术学院电气自动化技术、电子信息工程技术、应用电子技术等相关专业的教学用书,也适用于五年制高职、中职相关专业,并可作为社会从业人士的业务参考书及培训用书。
内页插图
目录
课程介绍
第1章 半导体二极管及其基本应用电路
学习目标及知识点与技能点
1.1 半导体二极管
1.1.1 PN结及其单向导电特性
1.1.2 二极管的结构与符号
1.1.3 二极管的伏安特性
1.1.4 二极管的主要参数
1.1.5 二极管的简易测试
想一想、做一做
1.2 二极管电路的分析方法
1.2.1 二极管的电路模型
1.2.2 微变等效电路分析法
想一想、做一做
1.3 二极管基本应用电路
1.3.1 单相整流滤波电路
1.3.2 限幅电路
想一想、做一做
1.4 特殊二极管及其应用
1.4.1 稳压二极管
1.4.2 变容二极管
1.4.3 发光二极管(LED)
1.4.4 光电二极管
想一想、做一做
实验与实训
S1.1 用万用表检测半导体二极管
S1.2 发光二极管伏安特性检测
本章小结
习题
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
学习目标及知识点与技能点
2.1 基本放大电路的组成及主要性能指标
2.1.1 基本放大电路的组成
2.1.2 放大电路的主要性能指标
想一想、做一做
2.2 半导体三极管(BJT)
2.2.1 半导体三极管的结构与图形符号
2.2.2 放大模式下三极管的电流放大作用
2.2.3 三极管的共射特性曲线
2.2.4 三极管的主要参数
2.2.5 三极管的简易测试与判别
2.2.6 特殊三极管
想一想、做一做
2.3 基本共射放大电路及其基本
分析方法
2.3.1 基本共射放大电路的组成及工作原理
2.3.2 放大电路的两种工作状态分析
想一想、做一做
2.4 工作点稳定的共射放大电路
2.4.1 温度对静态工作点的影响
2.4.2 基极分压式静态工作点稳定的共射放大电路
2.4.3 稳定静态工作点的措施
想一想、做一做
2.5 共集放大电路与共基放大电路
2.5.1 共集放大电路
2.5.2 共基放大电路
2.5.3 共射、共集、共基三种基本组态放大电路的比较
想一想、做一做
2.6 场效应三极管(FET)
2.6.1 N沟道耗尽型MOS场效应管
2.6.2 N沟道增强型MOS场效应管
2.6.3 结型场效应管(JFET)
2.6.4 场效应管的主要参数
2.6.5 场效应管使用注意事项
想一想、做一做
2.7 场效应管(FET)放大电路
2.7.1 共源MOS场效应管放大电路静态工作点的设置与分析
2.7.2 共源MOS场效应管小信号放大电路的动态分析
想一想、做一做
2.8 多级放大电路
2.8.1 多级放大电路的组成与耦合方式
2.8.2 多级放大电路的动态分析
2.8.3 多级放大电路的分析举例
想一想、做一做
2.9 放大电路的频率特性
2.9.1 频率特性的基本概念
2.9.2 单级共射放大电路的频率特性
2.9.3 多级放大电路的频率特性
想一想、做一做
实验与实训
S2.1 用万用表检测半导体三极管
S2.2 小信号共射放大电路的安装与测试
S2.3 小信号共射放大电路静态工作点的设置与调试
本章小结
习题
第3章 集成运放、负反馈放大电路
学习目标及知识点与技能点
3.1 差分放大电路
3.1.1 基本差分放大电路
3.1.2 带恒流源的改进型差分放大电路
想一想、做一做
3.2 集成运算放大器简介
想一想、做一做
3.3 反馈放大电路的组成及基本类型
3.3.1 反馈放大电路的组成与基本关系式
3.3.2 反馈的基本类型与判别
想一想、做一做
3.4 负反馈对放大电路交流性能的影响
……
第4章 集成运算放大器的线性应用
第5章 功率放大电路
第6章 信号产生电路
第7章 直流稳压电源
第8章 课程设计与综合实训
《半导体器件原理与应用》 图书简介 本书旨在系统深入地介绍半导体器件的基本原理、制造工艺、主要参数特性及其在模拟和数字电路中的典型应用。内容涵盖了从基础的晶体管到复杂的集成电路,为读者构建一个扎实的半导体器件知识体系。本书适用于高等院校电子工程、通信工程、微电子学等相关专业的本科生和研究生,以及从事电子产品研发、设计、生产和技术支持的工程师。 第一章 半导体材料与PN结 本章将从物质的微观世界出发,介绍半导体材料的晶体结构、能带理论及其导电机制。我们将重点解析本征半导体和外延半导体的区别,以及杂质原子的掺杂对半导体导电性的影响。随后,深入探讨PN结的形成机理,包括载流子扩散、漂移、内建电场和耗尽区等概念。我们将详细分析PN结在外加电压作用下的正向导通、反向击穿特性,并介绍PN结的电容效应,为理解二极管和三极管的工作原理奠定基础。 1.1 半导体材料的能带理论 晶体结构与化学键 能带的形成与划分(价带、禁带、导带) 电子和空穴的概念 导电性与禁带宽度、温度的关系 1.2 本征半导体与外延半导体 本征半导体的载流子浓度 杂质原子(施主、受主)的掺杂 外延半导体(N型、P型)的载流子浓度与费米能级 载流子迁移率与散射机制 1.3 PN结的形成与伏安特性 PN结的形成过程(载流子扩散与漂移) 内建电场与耗尽区 PN结的电容效应(扩散电容、结电容) PN结的正向伏安特性与导通压降 PN结的反向伏安特性与击穿现象(雪崩击穿、齐纳击穿) PN结的动态特性 第二章 双极型晶体管(BJT) 本章将详细介绍双极型晶体管(BJT)的结构、工作原理、参数特性和几种典型的应用电路。我们将从PNP型和NPN型晶体管入手,分析其内电场分布、载流子输运过程以及放大作用的物理机制。重点讲解BJT的四种工作区域(截止区、放大区、饱和区、反向放大区)的特性,以及输入输出特性曲线的绘制和解读。同时,介绍BJT的参数(如电流放大系数β、跨导gm、输入电阻ri、输出电阻ro等)及其影响因素。最后,通过若干实际电路实例,展示BJT在电流放大、开关等方面的应用。 2.1 BJT的结构与工作原理 PNP型和NPN型晶体管的结构 载流子在基区和发射区的输运过程 电流放大作用的物理机制 BJT的电荷控制模型 2.2 BJT的工作区域与特性曲线 截止区、放大区、饱和区、反向放大区 输入特性曲线(IB-VBE) 输出特性曲线(IC-VCE) 转移特性曲线(IC-VBE) 2.3 BJT的主要参数与等效电路 电流放大系数β(直流和交流) 跨导gm 输入电阻ri、输出电阻ro 混合π模型和T型模型 2.4 BJT的典型应用 共射放大电路 共集电极放大电路(射极跟随器) 共基极放大电路 BJT开关电路 第三章 场效应晶体管(FET) 本章将深入探讨场效应晶体管(FET)的种类、工作原理、参数特性和应用。我们将区分结型场效应晶体管(JFET)和金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET),并详细解析它们的结构和工作机制。重点讲解JFET的P沟道和N沟道增强型、结型特性,以及MOSFET的NMOS和PMOS,包括其阈值电压、沟道形成和调制等关键概念。分析FET的输入输出特性曲线,介绍其重要的参数(如跨导gm、输出电阻ro、增益等)以及与BJT相比的优势和劣势。最后,通过具体的电路设计,展示FET在信号放大、开关和电流源等方面的应用。 3.1 结型场效应晶体管(JFET) JFET的结构(P沟道、N沟道) 夹断效应与P-I-N结的形成 JFET的输出特性曲线 JFET的跨导gm与饱和漏极电流IDSS JFET的等效电路 3.2 金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET) MOSFET的结构(NMOS、PMOS) 通道的形成与阈值电压VT MOSFET的四种工作状态(截止区、线性区、饱和区、反向偏置区) MOSFET的输出特性曲线 MOSFET的跨导gm与零偏压跨导gmo MOSFET的亚阈值区特性 MOSFET的等效电路 3.3 FET与BJT的比较 输入阻抗、输出阻抗 跨导、电流增益 功耗、工作频率 应用领域上的差异 3.4 FET的典型应用 FET放大电路 FET开关电路 FET有源负载与电流源 第四章 功率半导体器件 本章将聚焦于在电力电子领域发挥关键作用的功率半导体器件。我们将详细介绍功率二极管、功率三极管(GTO、IGBT)、晶闸管(SCR)等器件的结构、工作原理、特性以及触发和关断机制。重点讲解这些器件在高电压、大电流应用中的优势,以及它们在逆变器、变流器、开关电源等系统中的作用。分析不同功率器件的优缺点,并提供一些实际工程应用中的选型指导。 4.1 功率二极管 高压整流二极管 快恢复二极管 肖特基二极管 特点与应用 4.2 晶闸管(SCR) SCR的结构与等效电路 SCR的触发原理与门极电流控制 SCR的续流作用与关断特性 SCR的家族(双向晶闸管、逆变晶闸管等) SCR的应用(整流、调压、开关) 4.3 功率三极管 功率BJT 功率MOSFET 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 门极可关断晶闸管(GTO) 特点、参数与应用 第五章 集成电路基础 本章将引入集成电路(IC)的基本概念,重点介绍线性集成电路和数字集成电路的基本构成单元和工作原理。我们将讲解运算放大器(Op-Amp)的内部结构、理想运放模型及其在各种模拟信号处理中的应用,如反相、同相放大、加法、减法、积分、微分等。同时,介绍基本逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)及其集成实现,以及组合逻辑和时序逻辑电路的基本构成。最后,将简要介绍集成电路的制造工艺概述,为读者理解IC的设计和性能打下基础。 5.1 运算放大器(Op-Amp) 运放的差分输入级 中间级与输出级 理想运放模型与虚短、虚断 反相放大器、同相放大器 加法器、减法器、积分器、微分器 滤波电路中的应用 5.2 数字集成电路基础 基本逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) 逻辑门集成实现(TTL, CMOS) 组合逻辑电路(译码器、编码器、多路选择器、数据选择器) 时序逻辑电路(触发器、寄存器、计数器) 5.3 集成电路的制造工艺概述 光刻技术 离子注入 薄膜沉积 互连技术 第六章 模拟集成电路应用 本章将深入探讨几种重要的模拟集成电路及其应用。我们将重点介绍稳压器(电压调整器)的工作原理,包括线性稳压器和开关稳压器,分析它们的性能指标和应用场景。同时,详细讲解定时器(如555定时器)的功能和应用,如延时、振荡、脉冲发生等。还将介绍信号发生器(如振荡器)的设计原理,以及滤波器(有源滤波器)在信号调理中的作用。最后,通过实例分析,展示这些模拟IC在各种电子系统中的实际应用。 6.1 稳压器 线性稳压器(如78XX系列) 开关稳压器(降压、升压、升降压) 电压参考源 6.2 定时器 555定时器的工作模式(单稳态、多谐振荡、施密特触发) 555定时器应用电路(延时开关、PWM生成、LED闪烁) 6.3 信号发生器 方波振荡器 三角波/锯齿波振荡器 正弦波振荡器 6.4 模拟滤波器 低通、高通、带通、带阻滤波器 有源滤波器设计 滤波器性能指标 第七章 数字集成电路应用 本章将聚焦于数字集成电路在实际系统中的应用。我们将探讨各种逻辑器件的功能扩展,如加法器、比较器、移位寄存器等的组合与应用。重点介绍存储器,包括RAM(SRAM, DRAM)和ROM(PROM, EPROM, EEPROM, Flash)的工作原理和存储方式。还将深入讲解微处理器(CPU)的基本结构和工作流程,以及微控制器(MCU)在嵌入式系统中的作用。最后,通过几个典型数字电路设计实例,展示数字IC在数据处理、控制和存储等方面的强大能力。 7.1 数字器件的功能扩展 算术逻辑单元(ALU) 数据比较器 移位寄存器 7.2 存储器 随机存取存储器(RAM):SRAM, DRAM 只读存储器(ROM):PROM, EPROM, EEPROM, Flash 存储器接口与寻址 7.3 微处理器与微控制器 微处理器(CPU)的基本结构与指令集 微控制器(MCU)的组成与工作模式 嵌入式系统中的MCU应用 7.4 数字电路设计实例 简单的计算器设计 数码显示驱动电路 数据采集与处理模块 第八章 半导体器件的测试与可靠性 本章将介绍半导体器件的各项关键参数测试方法,包括直流参数测试(如电压、电流、电阻)和交流参数测试(如频率响应、增益)。我们将详细讲解万用表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器等常用测试仪器在器件测试中的应用。同时,深入探讨半导体器件的可靠性问题,包括失效率、寿命预测、环境影响(如温度、湿度、振动)以及器件老化机制。最后,介绍一些提高器件可靠性的措施和标准,为工程师在实际工作中提供指导。 8.1 直流参数测试 电压、电流、电阻的测量 BJT和FET的直流参数测试 8.2 交流参数测试 频率响应分析 增益测试 噪声系数测量 8.3 测试仪器与技术 万用表、示波器、逻辑分析仪 信号发生器、频谱分析仪 参数测试仪 8.4 半导体器件的可靠性 失效率与寿命模型 环境应力对器件性能的影响 器件老化与失效机理 可靠性测试方法(加速寿命试验) 提高器件可靠性的设计与制造技术 第九章 特殊半导体器件 本章将介绍一些具有特殊功能或在特定领域广泛应用的半导体器件。我们将深入探讨光电器件,包括发光二极管(LED)、光电二极管、光电三极管、太阳能电池等,分析其发光、光电转换的原理及应用。同时,介绍传感器件,如温度传感器、压力传感器、霍尔传感器等,及其在信息采集中的作用。还将简要介绍压电效应器件、热敏电阻等。最后,我们将讨论集成电路的封装技术,包括各种封装形式及其对器件性能和可靠性的影响。 9.1 光电器件 发光二极管(LED):发光原理、色彩、亮度、效率 光电二极管:光电导效应、光伏效应 光电三极管 太阳能电池 9.2 传感器件 温度传感器(热敏电阻、热电偶、集成温度传感器) 压力传感器(压阻式、电容式) 霍尔传感器 磁阻传感器 9.3 其他特殊器件 压电器件 热敏电阻 9.4 半导体器件的封装技术 封装的种类(引线式、表面贴装、BGA等) 封装材料与工艺 封装对器件性能的影响 本书通过结构化、循序渐进的方式,从基础理论到实际应用,全面覆盖了半导体器件的主要内容。每一个章节都力求理论讲解清晰,并通过大量的实例和图表来辅助理解。希望本书能为读者在半导体器件领域打下坚实的基础,并激发进一步探索和创新的兴趣。