电子技术基础

李楠（1981-），讲师，长期从事电子信息技术与应用方面的教学和科研工作。承担了“实验电子学”、“电子技术基础”等课程教学。主编及参编教材7部，获军队及院校级教学成果奖6项，共发表论文30余篇，指导学生参加全国大学生电子设计竞赛获全国一等奖1项，二等奖2项。

段荣霞 （1972—） ，高级工程师，长期从事电子技术、测量技术及仪器的教学和科研工作，承担教学研究多项。出版电子类工程师专著多部。参加重点研发项目多项，授权发明专利3项。

陶炳坤 （1980—） ，讲师，长期从事电子技术、电气工程技术相关的教育、培训和科研工作。出版电工电子类论著多部，发明专利和软著多项，发表论文30余篇。

第1章 半导体器件 3

1.1 半导体的基础知识 3

1.1.1 本征半导体 3

1.1.2 杂质半导体 4

1.1.3 PN 结 5

1.2 半导体二极管 7

1.2.1 二极管的基本结构和伏安特性 7

1.2.2 二极管的主要参数和应用电路 9

1.2.3 常见的二极管 10

1.3 晶体三极管 12

1.3.1 晶体三极管的基本结构 12

1.3.2 晶体三极管的电流放大作用 12

1.3.3 晶体三极管的特性曲线 14

1.3.4 晶体三极管的主要参数 16

1.3.5 光电晶体三极管 18

*拓展阅读 19

半导体的发展史 19

习 题 21

第2章 基本放大电路 24

2.1 放大电路的基本知识 24

2.1.1 放大电路的组成 24

2.1.2 放大电路的连接方法 26

2.1.3 放大电路的性能指标 26

2.2 共射极放大电路 28

2.2.1 工作原理 28

2.2.2 静态分析 29

2.2.3 动态分析 32

2.2.4 分压偏置共射极放大电路 36

2.3 共集电极放大电路 40

2.3.1 静态分析 40

2.3.2 动态分析 41

2.4 共基极放大电路 43

2.4.1 静态分析 43

2.4.2 动态分析 43

2.5 多级放大电路 44

2.5.1 多级放大电路的耦合方式 44

2.5.2 多级放大电路的性能指标 46

2.5.3 差分放大电路 46

*拓展阅读 49

小型录音机的音频信号放大电路 49

习 题 50

第3章 集成运算放大器 53

3.1 集成运算放大器的概述 53

3.1.1 集成运算放大器的基本组成 53

3.1.2 集成运算放大器的符号 54

3.1.3 集成运算放大器的主要参数 55

3.2 集成运算放大器的电压传输特性及分析依据 56

3.2.1 集成运算放大器工作在线性区的特点 56

3.2.2 集成运算放大器工作在非线性区的特点 57

3.3 基本运算电路 57

3.3.1 反相输入运算电路 58

3.3.2 同相输入运算电路 61

3.3.3 减法运算电路 63

3.3.4 积分运算电路 64

3.3.5 微分运算电路 66

3.4 电压比较器 67

3.4.1 单限电压比较器 68

3.4.2 滞回电压比较器 70

3.5 有源滤波器 71

3.5.1 有源滤波器分类 71

3.5.2 有源低通滤波器 72

3.5.3 有源高通滤波器 73

*拓展阅读 75

集成运算放大器发展史 75

习 题 77

第4章 电子电路中的反馈 80

4.1 放大电路反馈的基本概念 80

4.1.1 放大电路反馈的组成 80

4.1.2 正反馈和负反馈 80

4.1.3 直流反馈和交流反馈 83

4.1.4 电压反馈和电流反馈 83

4.1.5 串联反馈和并联反馈 84

4.2 放大电路中的负反馈 84

4.2.1 放大电路中交流反馈的基本类型 84

4.2.2 负反馈对放大电路性能的影响 87

4.3 正弦波振荡电路 89

4.3.1 正弦波振荡电路的组成 89

4.3.2 正弦波振荡电路的条件 90

4.3.3 RC 正弦波振荡电路 91

4.3.4 LC 正弦波振荡电路 93

*拓展阅读 96

反馈(Feedback) 96

习 题 99

第5章 功率放大电路 101

5.1 功率放大电路的基本知识 101

5.1.1 功率放大电路的分类 101

5.1.2 功率放大电路的性能指标 102

5.2 分立器件组成的典型功率放大电路 103

5.2.1 OTL功率放大电路 103

5.2.2 OCL功率放大电路 104

5.2.3 BTL功率放大电路 105

5.3 集成功率放大电路 106

5.3.1 集成 OTL功率放大电路 106

5.3.2 集成 OCL功率放大电路 108

5.3.3 集成 BTL功率放大电路 110

*拓展阅读 113

蓝牙迷你小音响 113

习 题 114

第6章 直流稳压电源 116

6.1 整流电路 116

6.1.1 单相半波整流电路 116

6.1.2 单相桥式整流电路 118

6.2 滤波电路 120

6.2.1 电容滤波器 120

6.2.2 电感滤波器 121

6.2.3 电感电容滤波器 122

6.2.4 π形滤波器 123

6.3 稳压电路 124

6.3.1 稳压二极管稳压电路 124

6.3.2 串联型稳压电路 125

6.3.3 集成稳压器 127

*拓展阅读 131

二极管的功能和应用 131

习 题 134

第7章 数字逻辑电路基础 137

7.1 数字电路基础知识 137

7.1.1 模拟信号与数字信号 137

7.1.2 逻辑电平和数字波形 139

7.1.3 二极管的开关特性 140

7.1.4 三极管的开关特性 141

7.2 数 制 142

7.2.1 几种常用的进位计数制 142

7.2.2 数制之间的转换 143

7.2.3 二进制算术运算 145

7.3 逻辑代数 146

7.3.1 基本门电路 146

7.3.2 逻辑代数的基本运算法则 150

7.3.3 逻辑函数的表示方法 151

7.3.4 逻辑函数的代数化简法 153

*拓展阅读 155

布尔和布尔代数 155

习 题 156

第8章 组合逻辑电路 159

8.1 组合门电路和集成门电路 159

8.1.1 组合门电路 159

8.1.2 集成门电路 161

8.2 组合逻辑电路分析与设计 166

8.2.1 组合逻辑电路的分析 167

8.2.2 组合逻辑电路的设计 170

8.3 常用中小规模组合逻辑器件 171

8.3.1 加法器 171

8.3.2 编码器 173

8.3.3 译码器 177

*拓展阅读 185

集成电路发展史 185

习 题 186

第9章 时序逻辑电路 190

9.1 触发器 190

9.1.1 RS触发器 190

9.1.2 JK 触发器 193

9.1.3 D触发器 196

9.1.4 T 触发器 200

9.1.5 触发器之间的转换 200

9.2 寄存器 201

9.2.1 数码寄存器 201

9.2.2 移位寄存器 202

9.3 计数器 206

9.3.1 二进制计数器 206

9.3.2 十进制计数器 211

9.4 时序逻辑电路的分析与设计 213

9.4.1 时序逻辑电路的分析 213

9.4.2 时序逻辑电路的设计 216

*拓展阅读 220

触发器的百年历史 220

习 题 221

第10章 模拟量和数字量的转换 224

10.1 D/A 转换器 224

10.1.1 D/A 转换器转换原理 224

10.1.2 D/A 转换器的主要技术指标 227

10.1.3 D/A 转换器的典型应用 228

10.2 A/D转换器 232

10.2.1 A/D转换原理 232

10.2.2 逐次逼近式 A/D转换器 234

10.2.3 A/D转换器的主要技术指标 236

10.2.4 A/D转换器的典型应用 236

*拓展阅读 240

可编程逻辑器件家族史 240

习 题 241

电子技术实验

第11章 模拟电子技术实验 245

11.1 半导体器件的测试 245

11.1.1 基础性实验———器件的识别与测试 245

11.1.2 提高性实验———电路的搭接与测试 248

11.2 共射极放大电路的测试 250

11.2.1 基础性实验———共射极放大电路 250

11.2.2 提高性实验———两级阻容耦合放大电路 259

11.3 集成运算放大电路的测试 260

11.3.1 基础性实验———比例运算电路 260

11.3.2 提高性实验———加法运算电路 264

11.4 电压比较器电路的测试 266

11.4.1 基础性实验———过零比较器 266

11.4.2 提高性实验———单限比较器 269

11.5 集成功率放大电路的测试 270

11.5.1 基础性实验———集成功率放大器电路的测试(增益固定) 270

11.5.2 提高性实验———集成功率放大器电路的测试(增益可调) 274

11.6 波形产生电路的测试 275

11.6.1 基础性实验———集成运放构成的RC 桥式振荡器 275

11.6.2 提高性实验———集成运放构成的方波 三角波发生器 277

第12章 数字电子技术实验 279

12.1 脉冲电路参数的测试 279

12.1.1 基础性实验———脉冲信号基本参数的测试 279

12.1.2 提高性实验———脉冲信号产生电路的设计与测试 280

12.2 基本门电路的测试 281

12.2.1 基础性实验———基本门电路逻辑功能测试 281

12.2.2 提高性实验———基本门电路的应用 285

12.3 集成译码器电路的测试 287

12.3.1 基础性实验———集成译码器功能测试 287

12.3.2 提高性实验———集成译码器的应用 290

12.4 基本触发器的测试 291

12.4.1 基础性实验———基本触发器功能测试 291

12.4.2 提高性实验———触发器的应用电路设计 294

12.5 集成计数器的测试 296

12.5.1 基础性实验———集成计数器的设计 296

12.5.2 提高性实验———任意进制计数器的设计 299

附录 常用电子测量仪器的使用 302

附录 A 仪器的使用要求 302

附录 B 万用表的使用 304

附录 C 信号发生器的使用 311

附录 D 示波器的使用 314

附录 E 直流稳压电源的使用 320

附录 F 电子电压表的使用 323

附录 G 面包板的使用 327

参考文献 329

本书着眼于夯实基础,注重理论与实践相结合。全书共分为12章,其中第1~10章为电子技术的基本理论,分为半导体的基础知识、常用基本放大电路、集成运算放大器及其应用电路、电子电路中的反馈、功率放大电路、直流稳压电源,以及数字电路的基础知识、组合逻辑电路和时序逻辑电路、模拟量和数字量的转换;第11和12章为电子技术实验,分为模拟电子技术实验和数字电子技术实验。

本书是系统、实用、针对性较强的教材,遵循学生知识掌握的认知规律,可作为高等院校、高等职业教育和成人教育电子技术课程的教材,以及相关专业教师和工程技术人员的参考书。