描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121238895
内容简介
本书主要针对电子、计算机、信息、机电一体化等专业的电子技术课程改革需求而编写，包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分、8章内容，分别为：半导体器件基础，单元电子电路，集成运算放大器，直流稳压电源，组合逻辑电路，时序逻辑电路，半导体存储器与可编程逻辑器件，模数混合器件与电子系统。为了方便课程教学和读者自学，每章后面留有题型丰富的思考题与习题，书末附有电工电子仿真软件Multisim简介、部分习题参考答案和模拟试卷及参考答案。
目 录
第1章 半导体器件基础 1
1.1 半导体基础知识 1
1.1.1 本征半导体 1
1.1.2 杂质半导体 2
1.1.3 PN结 3
1.2 半导体二极管 4
1.2.1 二极管的伏安特性与主要参数 4
1.2.2 温度对二极管伏安特性的影响 5
1.2.3 二极管的基本应用与电路分析方法 5
1.2.4 特殊二极管 9
1.3 半导体三极管 10
1.3.1 三极管的结构与符号 10
1.3.2 三极管的PN结偏置 11
1.3.3 三极管的放大原理 11
1.3.4 三极管的伏安特性与主要参数 12
1.3.5 温度对三极管伏安特性的影响 16
1.4 场效应管 17
1.4.1 场效应管的种类与符号 17
1.4.2 场效应管的伏安特性与主要参数 19
1.5 复合管 22
思考题与习题1 23
第2章 单元电子电路 27
2.1 放大电路概述 27
2.1.1 放大电路的基本概念 27
2.1.2 放大电路的主要性能指标 27
2.1.3 放大电路的级联 29
2.1.4 放大电路的频率响应 30
2.2 基本放大电路 32
2.2.1 直流通路与交流通路 32
2.2.2 三极管共射放大电路 33
2.2.3 三极管放大电路的三种基本组态 42
2.2.4 场效应管放大电路 43
2.2.5 基本放大电路小结 48
2.3 电流源电路 48
2.3.1 三极管镜像电流源电路 48
2.3.2 场效应管镜像电流源电路 49
2.4 差分放大电路 50
2.4.1 共模信号与差模信号 50
2.4.2 射极耦合差分放大电路 51
2.4.3 源极耦合差分放大电路 54
2.4.4 差分放大电路的通用结构 55
2.5 功率放大电路 55
2.5.1 功率放大电路的主要性能指标 56
2.5.2 功率放大电路的工作方式 56
2.5.3 互补对称功率放大电路 57
2.5.4 D类功率放大电路 61
2.6 数字逻辑门电路 61
2.6.1 CMOS反相器电路 62
2.6.2 TTL与非门电路 63
思考题与习题2 64
第3章 集成运算放大器 68
3.1 集成运算放大器 68
3.1.1 集成运放的电路结构 68
3.1.2 集成运放的电压传输特性与主要性能指标 69
3.1.3 理想集成运算放大器 71
3.1.4 集成运算放大器的分类 72
3.2 反馈 76
3.2.1 反馈的基本概念 76
3.2.2 反馈的类型及判别方法 78
3.2.3 负反馈电路的分析方法 81
3.2.4 负反馈对放大电路性能的影响 83
3.3 集成运算放大器的应用电路 88
3.3.1 基本运算电路 88
3.3.2 有源滤波器电路 94
3.3.3 信号产生器电路 97
思考题与习题3 99
第4章 直流稳压电源 105
4.1 直流稳压电源的结构与主要指标 105
4.1.1 直流稳压电源的结构 105
4.1.2 直流稳压电源的主要指标 105
4.2 整流与滤波电路 107
4.2.1 整流电路 107
4.2.2 滤波电路 109
4.3 稳压电路 112
4.3.1 稳压二极管稳压电路 113
4.3.2 三端集成稳压器 115
思考题与习题4 118
第5章 组合逻辑电路 121
5.1 数字逻辑基础 121
5.1.1 数制与编码 121
5.1.2 逻辑运算和逻辑门 127
5.1.3 逻辑代数的运算定律和运算规则 131
5.1.4 逻辑函数的表达式和真值表 133
5.1.5 逻辑函数的化简 135
5.2 集成逻辑门 140
5.2.1 逻辑系列 141
5.2.2 数字集成电路的主要电气指标 142
5.2.3 逻辑器件的特殊输出结构 145
5.3 组合逻辑电路分析 147
5.3.1 分析步骤 147
5.3.2 分析举例 147
5.4 组合逻辑电路设计 149
5.4.1 设计步骤 149
5.4.2 设计举例 149
5.5 常用组合逻辑功能器件及其应用 151
5.5.1 加法器 151
5.5.2 比较器 152
5.5.3 编码器 154
5.5.4 译码器 156
5.5.5 数据选择器与数据分配器 160
思考题与习题5 163
第6章 时序逻辑电路 170
6.1 时序逻辑基础 170
6.1.1 时序逻辑电路的一般结构、特点与分类 170
6.1.2 时序逻辑电路的描述方式 171
6.2 触发器及其应用 172
6.2.1 基本RS触发器 172
6.2.2 同步RS触发器 173
6.2.3 集成触发器 174
6.2.4 触发器的基本应用 178
6.2.5 同步时序电路分析 182
6.3 MSI计数器芯片及其应用 183
6.3.1 异步计数器芯片及使用 184
6.3.2 同步计数器芯片及使用 185
6.3.3 计数器的应用 189
6.4 移位寄存器芯片及其应用 190
6.4.1 移位寄存器芯片功能及使用 190
6.4.2 移位寄存器的应用 192
思考题与习题6 196
第7章 半导体存储器与可编程逻辑器件 203
7.1 半导体存储器 203
7.1.1 半导体存储器的分类 203
7.1.2 半导体存储器的电路原理 204
7.1.3 半导体存储器的使用 205
7.2 简单可编程逻辑器件（SPLD） 207
7.2.1 可编程逻辑器件概述 207
7.2.2 通用阵列逻辑器件（GAL） 209
7.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 212
7.3.1 阵列扩展型CPLD 212
7.3.2 单元型CPLD（FPGA） 213
7.3.3 CPLD与FPGA的比较 214
7.4 PLD的应用开发 215
7.4.1 PLD的开发过程 215
7.4.2 PLD的开发软件QuartusII 216
思考题与习题7 222
第8章 模-数混合器件与电子系统 224
8.1 集成数模转换器 224
8.1.1 数模转换的基本原理 224
8.1.2 DAC0832及其使用 225
8.2 集成模数转换器 230
8.2.1 模数转换的一般过程 230
8.2.2 ADC0809及其使用 232
8.3 555定时器及其应用 235
8.3.1 555定时器的电路结构与工作原理 235
8.3.2 用555定时器构成多谐振荡器 237
8.3.3 用555定时器构成单稳态触发器 238
8.3.4 用555定时器构成施密特触发器 238
8.4 电子系统 239
8.4.1 电子系统概述 240
8.4.2 电子系统实例 241
思考题与习题8 242
附录A 电工电子仿真软件Multisim简介 244
附录B 部分习题参考答案 253
附录C 模拟试卷及参考答案 260
参考文献 267
1.1 半导体基础知识 1
1.1.1 本征半导体 1
1.1.2 杂质半导体 2
1.1.3 PN结 3
1.2 半导体二极管 4
1.2.1 二极管的伏安特性与主要参数 4
1.2.2 温度对二极管伏安特性的影响 5
1.2.3 二极管的基本应用与电路分析方法 5
1.2.4 特殊二极管 9
1.3 半导体三极管 10
1.3.1 三极管的结构与符号 10
1.3.2 三极管的PN结偏置 11
1.3.3 三极管的放大原理 11
1.3.4 三极管的伏安特性与主要参数 12
1.3.5 温度对三极管伏安特性的影响 16
1.4 场效应管 17
1.4.1 场效应管的种类与符号 17
1.4.2 场效应管的伏安特性与主要参数 19
1.5 复合管 22
思考题与习题1 23
第2章 单元电子电路 27
2.1 放大电路概述 27
2.1.1 放大电路的基本概念 27
2.1.2 放大电路的主要性能指标 27
2.1.3 放大电路的级联 29
2.1.4 放大电路的频率响应 30
2.2 基本放大电路 32
2.2.1 直流通路与交流通路 32
2.2.2 三极管共射放大电路 33
2.2.3 三极管放大电路的三种基本组态 42
2.2.4 场效应管放大电路 43
2.2.5 基本放大电路小结 48
2.3 电流源电路 48
2.3.1 三极管镜像电流源电路 48
2.3.2 场效应管镜像电流源电路 49
2.4 差分放大电路 50
2.4.1 共模信号与差模信号 50
2.4.2 射极耦合差分放大电路 51
2.4.3 源极耦合差分放大电路 54
2.4.4 差分放大电路的通用结构 55
2.5 功率放大电路 55
2.5.1 功率放大电路的主要性能指标 56
2.5.2 功率放大电路的工作方式 56
2.5.3 互补对称功率放大电路 57
2.5.4 D类功率放大电路 61
2.6 数字逻辑门电路 61
2.6.1 CMOS反相器电路 62
2.6.2 TTL与非门电路 63
思考题与习题2 64
第3章 集成运算放大器 68
3.1 集成运算放大器 68
3.1.1 集成运放的电路结构 68
3.1.2 集成运放的电压传输特性与主要性能指标 69
3.1.3 理想集成运算放大器 71
3.1.4 集成运算放大器的分类 72
3.2 反馈 76
3.2.1 反馈的基本概念 76
3.2.2 反馈的类型及判别方法 78
3.2.3 负反馈电路的分析方法 81
3.2.4 负反馈对放大电路性能的影响 83
3.3 集成运算放大器的应用电路 88
3.3.1 基本运算电路 88
3.3.2 有源滤波器电路 94
3.3.3 信号产生器电路 97
思考题与习题3 99
第4章 直流稳压电源 105
4.1 直流稳压电源的结构与主要指标 105
4.1.1 直流稳压电源的结构 105
4.1.2 直流稳压电源的主要指标 105
4.2 整流与滤波电路 107
4.2.1 整流电路 107
4.2.2 滤波电路 109
4.3 稳压电路 112
4.3.1 稳压二极管稳压电路 113
4.3.2 三端集成稳压器 115
思考题与习题4 118
第5章 组合逻辑电路 121
5.1 数字逻辑基础 121
5.1.1 数制与编码 121
5.1.2 逻辑运算和逻辑门 127
5.1.3 逻辑代数的运算定律和运算规则 131
5.1.4 逻辑函数的表达式和真值表 133
5.1.5 逻辑函数的化简 135
5.2 集成逻辑门 140
5.2.1 逻辑系列 141
5.2.2 数字集成电路的主要电气指标 142
5.2.3 逻辑器件的特殊输出结构 145
5.3 组合逻辑电路分析 147
5.3.1 分析步骤 147
5.3.2 分析举例 147
5.4 组合逻辑电路设计 149
5.4.1 设计步骤 149
5.4.2 设计举例 149
5.5 常用组合逻辑功能器件及其应用 151
5.5.1 加法器 151
5.5.2 比较器 152
5.5.3 编码器 154
5.5.4 译码器 156
5.5.5 数据选择器与数据分配器 160
思考题与习题5 163
第6章 时序逻辑电路 170
6.1 时序逻辑基础 170
6.1.1 时序逻辑电路的一般结构、特点与分类 170
6.1.2 时序逻辑电路的描述方式 171
6.2 触发器及其应用 172
6.2.1 基本RS触发器 172
6.2.2 同步RS触发器 173
6.2.3 集成触发器 174
6.2.4 触发器的基本应用 178
6.2.5 同步时序电路分析 182
6.3 MSI计数器芯片及其应用 183
6.3.1 异步计数器芯片及使用 184
6.3.2 同步计数器芯片及使用 185
6.3.3 计数器的应用 189
6.4 移位寄存器芯片及其应用 190
6.4.1 移位寄存器芯片功能及使用 190
6.4.2 移位寄存器的应用 192
思考题与习题6 196
第7章 半导体存储器与可编程逻辑器件 203
7.1 半导体存储器 203
7.1.1 半导体存储器的分类 203
7.1.2 半导体存储器的电路原理 204
7.1.3 半导体存储器的使用 205
7.2 简单可编程逻辑器件（SPLD） 207
7.2.1 可编程逻辑器件概述 207
7.2.2 通用阵列逻辑器件（GAL） 209
7.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 212
7.3.1 阵列扩展型CPLD 212
7.3.2 单元型CPLD（FPGA） 213
7.3.3 CPLD与FPGA的比较 214
7.4 PLD的应用开发 215
7.4.1 PLD的开发过程 215
7.4.2 PLD的开发软件QuartusII 216
思考题与习题7 222
第8章 模-数混合器件与电子系统 224
8.1 集成数模转换器 224
8.1.1 数模转换的基本原理 224
8.1.2 DAC0832及其使用 225
8.2 集成模数转换器 230
8.2.1 模数转换的一般过程 230
8.2.2 ADC0809及其使用 232
8.3 555定时器及其应用 235
8.3.1 555定时器的电路结构与工作原理 235
8.3.2 用555定时器构成多谐振荡器 237
8.3.3 用555定时器构成单稳态触发器 238
8.3.4 用555定时器构成施密特触发器 238
8.4 电子系统 239
8.4.1 电子系统概述 240
8.4.2 电子系统实例 241
思考题与习题8 242
附录A 电工电子仿真软件Multisim简介 244
附录B 部分习题参考答案 253
附录C 模拟试卷及参考答案 260
参考文献 267
在线试读
前 言
电子技术是一切电子信息设备的支撑技术，电子器件是所有电子信息系统的硬件基础。随着国家和军队人才培养方案的不断升级，“电子技术基础”课程的地位已经被提升到了空前的高度。不仅传统的计算机信息类和机电一体化专业普遍开设电子技术课程，甚至大量的非电类专业也开始将电子技术课程作为必修课程开设。
解放军理工大学是最早在国内开设“电子技术基础”课程的高校之一，本书正是我校多年来“电子技术基础”课程建设和教学改革的结晶，希望本书的出版能够为我国高校电子技术课程改革提供一种有益的借鉴作用。
本书主要针对电子、计算机、信息、机电一体化等专业的电子技术课程改革需求而编写，介绍模拟与数字电子技术的基本概念、基本器件、基本理论、基本方法和基本应用，包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分、8章内容。第1章主要介绍半导体二极管、三极管和场效应管等半导体器件的基础知识，第2章主要介绍放大电路的基本理论和三极管共射放大电路、场效应管共源放大电路、差分放大电路、OCL功率放大电路、数字逻辑门电路等单元电子电路的电路原理及分析方法，第3章主要介绍集成运放的基本知识、负反馈和集成运放的基本应用电路，第4章主要介绍直流稳压电源的结构与主要指标和整流电路、滤波电路、稳压电路的基本原理及性能指标计算，第5章主要介绍数字逻辑基础、组合逻辑电路分析与设计和常用组合逻辑功能器件及应用，第6章主要介绍时序逻辑基础知识和触发器、计数器、移位寄存器等时序逻辑器件的功能、电路原理及应用，第7章主要介绍半导体存储器与可编程逻辑器件的基本原理与应用，第8章主要介绍DAC0832、ADC0809、555定时器等模数混合器件的电路原理、基本应用与电子系统的基本知识。为了方便课程教学和读者自学，每章后面留有题型丰富的思考题与习题，书末附有电工电子仿真软件Multisim简介、部分习题参考答案、模拟试卷及参考答案等3个附录。
与同类教材相比，本书具有以下特色：
（1）精选内容，突出重点。
为了适应短学时的需要，本书首先在内容选择上下功夫，做到精选内容，突出重点。例如三极管放大电路有共射、共集和共基三种组态，场效应管放大电路有共源、共漏和共栅三种组态，一般教材都是各种组态面面俱到地介绍，不仅耗费学时，而且根本没有必要，因为仔细观察就会发现，各种组态电路的分析方法并无不同，因此，本书只深入、详细地介绍应用最广泛的三极管共射放大电路和场效应管共源放大电路，其他组态只列出特点和分析结论，而具体的分析过程则放入习题中，这不仅大大节省了学时，突出了教学重点，而且更有利于提高读者的自主学习能力。
（2）更新结构，逻辑重组。
模拟与数字电子技术不仅内容多，而且分析方法不同。为了尽量压缩篇幅，必须更新教材结构，对相关内容进行逻辑重组。本书将数字逻辑门的电路原理纳入单元电子电路中，更加方便逻辑门的电路原理分析；将负反馈与集成运放、数字逻辑基础知识与组合逻辑电路、时序逻辑基础知识与常用时序逻辑器件及应用各自综合为一章，不仅可以因此压缩不少的篇幅，更有利于节省宝贵的学时资源。
（3）仿真手段，贯穿教学。
电工电子仿真软件Multisin不仅是信息时代兴起的一种现代化电子设计、分析工具，而且也是一种先进的教学与实验手段。本书不仅以附录形式简单介绍了Multisin软件的使用方法，而且在正文中将其用于电路工作波形的仿真，在习题中留有大量的仿真作业，这就要求教师在使用教材进行授课的过程中必须使用Multisin这一新型教学手段，提升课堂的生动性、形象性，把实验室搬到课堂，更好地将理论联系实际教学；学生学习的过程中，也必须很好地掌握Multisin这一新工具，把实验室建到自己的计算机中并搬到教室、图书馆或宿舍，更多地拓展实验空间、时间和项目，最大限度地提升学习效果。
本书充分体现了电子技术课程的内涵和特点，具有逻辑性好、内容精炼、手段先进、便于教学和自学等优点，既可作为高等学校相关专业电子技术课程的教材，也可作为相关工程技术人员的学习与参考用书。
本书由解放军理工大学关宇、孙峥、石会、丁伟编著，邓元庆主编。教材编写工作得到了军队院校电工电子基础教学协作联席会和校院各级领导的大力支持，得到了电子工业出版社王羽佳副编审的鼎力帮助，闵锐、徐勇、贾鹏、龚晶、刘斌等同事对书稿提出了许多宝贵的意见和建议，谨在此一并表示衷心的感谢。
由于水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。作者的电子信箱为：[email protected]。
编 者
2014年5月于南京
电子技术是一切电子信息设备的支撑技术，电子器件是所有电子信息系统的硬件基础。随着国家和军队人才培养方案的不断升级，“电子技术基础”课程的地位已经被提升到了空前的高度。不仅传统的计算机信息类和机电一体化专业普遍开设电子技术课程，甚至大量的非电类专业也开始将电子技术课程作为必修课程开设。
解放军理工大学是最早在国内开设“电子技术基础”课程的高校之一，本书正是我校多年来“电子技术基础”课程建设和教学改革的结晶，希望本书的出版能够为我国高校电子技术课程改革提供一种有益的借鉴作用。
本书主要针对电子、计算机、信息、机电一体化等专业的电子技术课程改革需求而编写，介绍模拟与数字电子技术的基本概念、基本器件、基本理论、基本方法和基本应用，包括模拟电子技术和数字电子技术两大部分、8章内容。第1章主要介绍半导体二极管、三极管和场效应管等半导体器件的基础知识，第2章主要介绍放大电路的基本理论和三极管共射放大电路、场效应管共源放大电路、差分放大电路、OCL功率放大电路、数字逻辑门电路等单元电子电路的电路原理及分析方法，第3章主要介绍集成运放的基本知识、负反馈和集成运放的基本应用电路，第4章主要介绍直流稳压电源的结构与主要指标和整流电路、滤波电路、稳压电路的基本原理及性能指标计算，第5章主要介绍数字逻辑基础、组合逻辑电路分析与设计和常用组合逻辑功能器件及应用，第6章主要介绍时序逻辑基础知识和触发器、计数器、移位寄存器等时序逻辑器件的功能、电路原理及应用，第7章主要介绍半导体存储器与可编程逻辑器件的基本原理与应用，第8章主要介绍DAC0832、ADC0809、555定时器等模数混合器件的电路原理、基本应用与电子系统的基本知识。为了方便课程教学和读者自学，每章后面留有题型丰富的思考题与习题，书末附有电工电子仿真软件Multisim简介、部分习题参考答案、模拟试卷及参考答案等3个附录。
与同类教材相比，本书具有以下特色：
（1）精选内容，突出重点。
为了适应短学时的需要，本书首先在内容选择上下功夫，做到精选内容，突出重点。例如三极管放大电路有共射、共集和共基三种组态，场效应管放大电路有共源、共漏和共栅三种组态，一般教材都是各种组态面面俱到地介绍，不仅耗费学时，而且根本没有必要，因为仔细观察就会发现，各种组态电路的分析方法并无不同，因此，本书只深入、详细地介绍应用最广泛的三极管共射放大电路和场效应管共源放大电路，其他组态只列出特点和分析结论，而具体的分析过程则放入习题中，这不仅大大节省了学时，突出了教学重点，而且更有利于提高读者的自主学习能力。
（2）更新结构，逻辑重组。
模拟与数字电子技术不仅内容多，而且分析方法不同。为了尽量压缩篇幅，必须更新教材结构，对相关内容进行逻辑重组。本书将数字逻辑门的电路原理纳入单元电子电路中，更加方便逻辑门的电路原理分析；将负反馈与集成运放、数字逻辑基础知识与组合逻辑电路、时序逻辑基础知识与常用时序逻辑器件及应用各自综合为一章，不仅可以因此压缩不少的篇幅，更有利于节省宝贵的学时资源。
（3）仿真手段，贯穿教学。
电工电子仿真软件Multisin不仅是信息时代兴起的一种现代化电子设计、分析工具，而且也是一种先进的教学与实验手段。本书不仅以附录形式简单介绍了Multisin软件的使用方法，而且在正文中将其用于电路工作波形的仿真，在习题中留有大量的仿真作业，这就要求教师在使用教材进行授课的过程中必须使用Multisin这一新型教学手段，提升课堂的生动性、形象性，把实验室搬到课堂，更好地将理论联系实际教学；学生学习的过程中，也必须很好地掌握Multisin这一新工具，把实验室建到自己的计算机中并搬到教室、图书馆或宿舍，更多地拓展实验空间、时间和项目，最大限度地提升学习效果。
本书充分体现了电子技术课程的内涵和特点，具有逻辑性好、内容精炼、手段先进、便于教学和自学等优点，既可作为高等学校相关专业电子技术课程的教材，也可作为相关工程技术人员的学习与参考用书。
本书由解放军理工大学关宇、孙峥、石会、丁伟编著，邓元庆主编。教材编写工作得到了军队院校电工电子基础教学协作联席会和校院各级领导的大力支持，得到了电子工业出版社王羽佳副编审的鼎力帮助，闵锐、徐勇、贾鹏、龚晶、刘斌等同事对书稿提出了许多宝贵的意见和建议，谨在此一并表示衷心的感谢。
由于水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。作者的电子信箱为：[email protected]。
编 者
2014年5月于南京
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