模拟电子技术

•以“讲清基本原理、打好电路基础、兼顾分立与集成电路、好教好学”为宗旨，强调物理概念的描述，避免复杂的数学推导。

•以集成电路为主，适当保留作为电子电路基础的部分分立元件的重要内容；重视电子器件的外特性以及集成电路的输入、输出特性；适当引入新概念、新器件、新技术。

•每章均以“内容提要”作为引导，对难点问题及容易混淆的内容以“问题引导”作牵引，以“本章要点、本章主要概念与术语、本章基本要求”的方式进行章节小结，纲目清晰。

•力求少而精，在“精练”上取胜。精选内容，优选讲法，以符合教学基本要求为准。

•为解决各专业的基本要求与不同专业的特殊专业内容要求的矛盾，每章最后一节均为辅修内容，供读者自行取舍。

“模拟电子技术”是工科院校电气电子信息类专业的一门重要的技术基础课，是研究各种电子器件、模拟电路及其应用的课程。本教材是该课程使用的配套教材，适用学时数为48～64学时。本教材是根据中南大学面向21世纪课程教材建设的总体规划，在《模拟电子技术基础》（第2版，中南大学出版社）的基础上，进一步结合现代科学技术发展的形势、目前教学内容改革的要求及多年的教学实践经验进行编写的。本教材具有以下特点：

（1）力求少而精，在“精练”上取胜。精选内容，优选讲法，以符合教学基本要求为准。

（2）在保证电子技术传统内容的基础上，适当引入新概念、新器件、新技术，如：电流模电路及电流反馈型运放，开关电容滤波，集成电压比较器、集成功放、集成锁相环，集成开关稳压器等等，便于学生了解电子技术的新发展。

（3）重视电子器件的外特性以及各种集成电路的输入、输出特性，对于电路问题的分析，力求简化推导过程，突出物理概念的讲述，为培养学生分析问题和解决问题的能力创造条件。使读者不但能够学会定量计算的方法，而且能够掌握定性分析的技巧，为以后学习专业课程打下基础。

（4）以集成电路为主，适当保留作为电子电路基础的部分分立元件的重要内容。对于集成电路的介绍，简化其内部结构及工作原理的分析，着重介绍集成电路的应用方法以及和应用有关的内部电路问题。重点放在讨论各种基本放大电路及其分析方法、放大电路中的反馈、模拟集成电路及其应用等方面。

（5）为解决各专业的基本要求与不同专业的特殊专业内容要求的矛盾，本书每一章的最后一节均为辅修内容，供各位教师自行取舍。

（6）本教材每章均以“内容提要”方式作为一章内容的引导，对难点问题及容易混淆的内容均以“问题引导”做牵引，并在对重要知识点进行小结的基础上，在一章结束时，以“本章要点、本章主要概念与术语、本章基本要求”的方式进行小结，纲目较为清晰。

编写一本既能在有限的学时内较好地达到本门课程的基本要求，又具有一定特色的教材是我们长期以来的愿望。我们在反复讨论基本要求的基础上，对教材内容作了精选安排，突出基本概念、基本原理和基本分析方法，并注重从教材体系上进行探索，正确处理传统和先进内容、理论与实际、深度与广度、分立元件与集成电路之间的关系。本书以“讲清基本原理，打好电路基础，兼顾分立与集成电路，好教好学”为宗旨，强调物理概念的描述，避免复杂的数学推导。在若干知识点的阐述上，具有一定的个性特色，并期望从内容取舍、编排以及文字表达等方面解决初学者的入门难问题。

本书主要内容包括常用半导体二极管及其应用电路，双极型三极管及其基本放大电路，场效应管及其基本放大电路，模拟集成电路基础，负反馈放大电路，信号的运算与处理电路，波形产生与信号转换电路，直流稳压电源等。书中通过对半导体器件及电路的分析，阐述了模拟电子技术中的基本概念、基本原理和基本分析方法。书中各章所设置的习题，可使学生巩固所学的知识，检验应用知识的能力。

本书是在总结中南大学信息科学与工程学院电工电子教学与实验中心多年教学经验的基础上完成的。罗桂娥教授任主编，李力争教授、张静秋副教授、宋学瑞副教授任副主编。其中，罗桂娥负责第3章、第4章、第5章的编写；李力争负责第7章、第8章的编写；张静秋负责第1章、第2章及附录的编写；宋学瑞负责第6章的编写。最后，全书由罗桂娥统稿定稿。本书在编写过程中，得到了中南大学电工电子教学与实验中心许多教师的支持与帮助，特别是陈明义、赖旭芝、李飞、覃爱娜、陈革辉、刘曼玲、张亚鸣、刘子建、彭卫韶、吴显金、罗瑞琼、张晓丽、寻小惠、姜霞和罗群等教师审阅了本书的编写提纲和书稿内容，提出了很多改进意见和建议，对我们启发和帮助很大，在此表示衷心的感谢。并对本教材选用参考文献的著作者致以诚挚的谢意。

国防科技大学邹逢兴教授担任本书的主审，邹教授在百忙之中精心审阅了全部书稿，提出了许多宝贵意见，对完善和提高教材质量起到了重要的作用，在此向邹教授表示深深的谢意。

编者深知，模拟电子电路范围广，新知识多，尽管在编写过程中做了很大努力，但由于水平和视野的限制，加之时间仓促，书中难免存在许多缺点错误，恳请广大读者批评指正。

编 者

2014年7月于中南大学

第1章 半导体二极管及其应用电路 1
1.1 半导体基础知识 1
1.1.1 半导体材料及其特性 1
1.1.2 杂质半导体 4
1.1.3 PN结 5
1.2 半导体二极管 8
1.2.1 二极管的结构与类型 8
1.2.2 二极管的伏安特性 9
1.2.3 二极管的势垒电容和扩散电容 13
1.2.4 二极管的主要参数 14
1.2.5 二极管等效电路 16
1.3 稳压二极管 19
1.3.1 稳压二极管的工作原理 19
1.3.2 稳压二极管的主要参数 20
1.4 二极管典型应用电路 21
1.5 辅修内容 28
1.5.1 发光二极管 28
1.5.2 光电二极管 29
1.5.3 变容二极管 30
1.5.4 肖特基二极管 31
本章小结 31
习题一 33
第2章 双极型三极管及其基本放大电路 38
2.1 双极型三极管 38
2.1.1 BJT的类型与结构 39
2.1.2 BJT的工作原理 40
2.1.3 BJT的特性曲线 43
2.1.4 BJT的主要参数 47
2.1.5 BJT的电路模型 50
2.1.6 BJT分析举例 53
2.2 放大电路的基本概念及性能指标 56
2.2.1 放大的概念 57
2.2.2 放大电路的性能指标 57
2.3 单管共射放大电路 62
2.3.1 共射放大电路的组成和工作状态 62
2.3.2 共射放大电路的图解分析法 64
2.3.3 共射放大电路的等效电路分析法 71
2.4 静态工作点稳定的放大电路 76
2.4.1 影响静态工作点稳定的因素 76
2.4.2 稳定静态工作点的措施 77
2.4.3 分压式偏置共射放大电路的分析 79
2.5 共集放大电路和共基放大电路 82
2.5.1 共集基本放大电路分析 82
2.5.2 共基基本放大电路分析 84
2.6 放大电路的频率响应 86
2.6.1 RC网络的频率响应 87
2.6.2 BJT的高频等效模型 92
2.6.3 阻容耦合共射放大电路的频率响应 95
2.7 辅修内容 101
2.7.1 晶体管的频率参数 101
2.7.2 光电器件 103
本章小结 105
习题二 107
第3章 场效应管及其基本放大电路 114
3.1 结型场效应管 114
3.1.1 JFET的结构与工作原理 115
3.1.2 JFET的特性曲线 117
3.2 绝缘栅型场效应管 119
3.2.1 N沟道增强型MOSFET 119
3.2.2 N沟道耗尽型MOSFET 123
3.3 场效应管的主要参数及交流小信号模型 126
3.3.1 场效应管的主要参数 126
3.3.2 场效应管的交流小信号模型 127
3.4 场效应管放大电路 128
3.4.1 场效应管放大电路的静态偏置及静态分析 128
3.4.2 场效应管放大电路的动态分析 130
3.5 辅修内容 136
3.5.1 特殊场效应管 136
3.5.2 场效应管的其他应用 138
本章小结 140
习题三 141
第4章 模拟集成电路基础 146
4.1 模拟集成电路共性问题 146
4.1.1 模拟集成电路的工艺特点 147
4.1.2 集成运算放大电路的结构框图 149
4.2 晶体管电流源电路及其应用 149
4.2.1 晶体管电流源电路 150
4.2.2 有源负载放大电路 155
4.3 差动放大电路 156
4.3.1 差动放大电路结构与抑制零漂的原理 157
4.3.2 差动放大电路基本性能分析 161
4.3.3 差动放大电路的改进 167
4.4 功率放大电路 171
4.4.1 功率放大电路的特点及主要性能指标 171
4.4.2 功率放大电路的分类 172
4.4.3 乙类互补对称OCL功率放大电路 174
4.4.4 改进型OCL功率放大电路 183
4.5 多级放大电路 189
4.5.1 多级放大电路的耦合方式 189
4.5.2 多级放大电路分析 193
4.6 集成运算放大电路 195
4.6.1 F007集成运放简介 195
4.6.2 集成运放的主要性能指标 199
4.6.3 集成运放的模型 201
4.6.4 集成运放的电压传输特性 202
4.6.5 集成运放的使用与注意事项 204
4.7 辅修内容 207
4.7.1 几种其他类型的功放 207
4.7.2 几种其他集成运放简介 211
4.7.3 多级放大电路的频率响应 213
本章小结 216
习题四 218
第5章 负反馈放大电路 222
5.1 反馈的基本概念与反馈的判别方法 222
5.1.1 反馈的基本概念 223
5.1.2 反馈的类型及其判别 223
5.2 负反馈放大电路的方框图 231
5.2.1 负反馈放大电路的方框图及一般表达式 232
5.2.2 负反馈放大电路四种组态的方框图 233
5.3 深度负反馈放大电路放大倍数的估算 235
5.3.1 深度负反馈的实质 236
5.3.2 四种组态负反馈电路放大倍数分析 238
5.4 负反馈对放大电路性能的影响 244
5.4.1 提高闭环放大倍数的稳定性 244
5.4.2 改善输入电阻与输出电阻 245
5.4.3 展宽放大电路的通频带 249
5.4.4 减小非线性失真与抑制环内干扰 251
5.4.5 放大电路中引入负反馈的一般原则 254
5.5 辅修内容 257
5.5.1 负反馈放大电路的稳定性 257
5.5.2 电流反馈型运算放大电路 262
本章小结 265
习题五 267
第6章 信号的运算与处理电路 273
6.1 集成运放的两个工作区域及其特点 273
6.2 基本运算电路 276
6.2.1 比例运算电路 276
6.2.2 求和运算电路 283
6.2.3 积分运算电路与微分运算电路 286
6.2.4 对数运算电路与指数运算电路 291
6.3 模拟乘法器及其应用 296
6.3.1 模拟乘法器简介 296
6.3.2 模拟乘法器的工作原理 297
6.3.3 模拟乘法器的应用 299
6.4 有源滤波电路 304
6.4.1 滤波电路的基础知识 305
6.4.2 低通滤波器 309
6.4.3 高通滤波器 316
6.4.4 带通滤波器 317
6.4.5 带阻滤波器 320
6.5 辅修内容 324
6.5.1 仪用放大器 324
6.5.2 开关电容滤波器 326
本章小结 327
习题六 328
第7章 波形产生与信号转换电路 336
7.1 正弦波产生电路 336
7.1.1 正弦波振荡电路的起振与平衡条件 336
7.1.2 RC正弦波振荡电路 339
7.1.3 LC正弦波振荡电路 345
7.1.4 石英晶体正弦波振荡电路 356
7.2 电压比较器 361
7.2.1 单限比较器 361
7.2.2 滞回比较器 364
7.2.3 窗口比较器 370
7.3 非正弦波产生电路 372
7.3.1 矩形波产生电路 372
7.3.2 三角波产生电路 376
7.4 信号转换电路 380
7.4.1 电压－电流转换电路 380
7.4.2 电压－频率转换电路 382
7.4.3 精密整流电路 384
7.5 辅修内容 387
7.5.1 集成函数发生器 387
7.5.2 集成锁相环 390
7.5.3 集成电压比较器 394
本章小结 396
习题七 398
第8章 直流稳压电源 405
8.1 直流稳压电源的基本组成 405
8.2 单相整流电路 406
8.2.1 单相半波整流电路 406
8.2.2 单相桥式全波整流电路 407
8.3 滤波电路 410
8.3.1 电容滤波电路的工作原理 410
8.3.2 电容滤波电路的输出特性及主要参数 411
8.3.3 其他滤波电路 413
8.4 稳压二极管稳压电路 415
8.4.1 稳压原理 415
8.4.2 电路参数选择 416
8.5 串联型稳压电路 418
8.6 集成三端稳压器的应用 422
8.6.1 固定式集成三端稳压器 423
8.6.2 可调式集成三端稳压器 427
8.7 辅修内容 431
8.7.1 倍压整流电路 431
8.7.2 稳压电路的性能指标 433
8.7.3 集成稳压器中的基准电压源与保护电路 434
8.7.4 开关型稳压电路 439
8.7.5 集成开关稳压器及其应用 442
本章小结 447
习题八 448
部分习题答案 455
附录 几个典型模拟电路的Multisim仿真研究 461
参考文献 474

1. 电路与电子技术Ⅲ——模拟电子技术 [主编 刘峰]
2. 模拟电子技术（第二版） [主编 罗桂娥]
3. 电路与模拟电子技术基础 [主编 刘献如 罗桂娥]
4. 模拟电子电路分析与应用 [主编 董圣英 闫学敏]
5. 模拟电子技术基础 [何碧贵 韩德勋]
6. 模拟电子技术基础简明教程（第三版）同步辅导及习题全解 [主编 苏志平]
7. 模拟电子技术 [范立南 等编著]
8. 模拟电子技术 [夏春华 主编 李荆洪 杨蕊 陈开经]
9. 模拟电子技术实验指导书（电类专业适用） [任国燕 主编]