內容簡介
本書主要內容包括半導體基礎元件與非線性電路、半導體受控器件基礎、半導體受控器件的分析、放大單元與基本組成電路、放大器頻率特性基礎、集成器件基礎、反饋放大結構與套用、電路分析和電路構造案例分析。本書涉及半導體元器件,放大電路和電流源電路,結構電路和電子電路目標分析,非線性電路分析的方法選擇,電流模與濾波電路,以及比較器和直流穩壓電路等內容。同時也講解了電路仿真的一些基礎概念、模擬和數位訊號特點等相關問題。
全書以電信號為背景線索,以分析條件的選擇和分析思路的獨特性將各部分有機地聯繫在一起,並提供了相應的實用電路。
在電力電子技術的套用及各種電源系統中,開關電源技術均處於核心地位。對於大型電解電鍍電源,傳統的電路非常龐大而笨重,如果採用高頓開關電源技術,其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關電源技術,通過開關電源改變用電頻率,從而達到近於理想的負載匹配和驅動控制。高頻開關電源技術,更是各種大功率開關電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、雷射器電源、電力操作電源等)的核心技術。
本書特別適用於以系統為著眼點的讀者,對工程技術人員也有一定的參考作用。
目錄
第1章 半導體基礎元件與非線性電路
半導體器件(semiconductor device)通常,這些半導體材料是矽、鍺或砷化鎵,可用作整流器、振盪器、發光器、放大器、測光器等器材。為了與積體電路相區別,有時也稱為分立器件。絕大部分二端器件(即晶體二極體)的基本結構是一個PN結。利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構,已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極,可用來產生、控制、接收、變換、放大信 號和進行能量轉換。晶體二極體的頻率覆蓋範圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。三端器件一 般是有源器件,典型代表是各種電晶體(又稱晶體三極體)。電晶體又可以分為雙極型電晶體和場效應電晶體兩 類。根據用途的不同,電晶體可分為功率電晶體微波電晶體和低噪聲電晶體。除了作為放大、振盪、開關用的 一般電晶體外,還有一些特殊用途的電晶體,如光電晶體、磁敏電晶體,場效應感測器等。這些器件既能把一些 環境因素的信息轉換為電信號,又有一般電晶體的放大作用得到較大的輸出信號。此外,還有一些特殊器件,如 單結電晶體可用於產生鋸齒波,可控矽可用於各種大電流的控制電路,電荷耦合器件可用作攝橡器件或信息存 儲器件等。在通信和雷達等軍事裝備中,主要靠高靈敏度、低噪聲的半導體接收器件接收微弱信號。隨著微波 通信技術的迅速發展,微波半導件低噪聲器件發展很快,工作頻率不斷提高,而噪聲係數不斷下降。微波半導體 器件由於性能優異、體積小、重量輕和功耗低等特性,在防空反導、電子戰、C(U3)I等系統中已得到廣泛的套用 。
nonlinear electric circuit
含有除獨立電源之外的非線性元件的電路。電工中常利用某些元器件的非線性。這裡的非線性元件不包括獨立電源。例如,避雷器的非線性特性表現為高電壓下電阻值變小,這可用於保護雷電下的電工設備。非線性元器件在電工中得到廣泛套用。例如避雷器的非線性特性表現在高電壓下電阻值變小,這性質被用來保護雷電下的電工設備;鐵心線圈的非線性由磁場的磁飽和引起,這性質被用來製造直流電流互感器。非線性電路的研究和其他學科的非線性問題的研究相互促進。20世紀20年代,荷蘭人B.范德坡爾描述電子管振盪電路的方程成為研究混沌的先聲。非線性元件電路是指由非線性元件構成的電路,如線圈,電容等夠成的LR,CR,LC,LCR電路等,這些可構成微分電路或積分電路,這就是非線性電路。
1.1 單一類型半導體的導電性能
1.1.1 本徵半導體的伏安特性
1.1.2 雜質半導體的結構
1.2 半導體二極體的導電性能
1.2.1 無電壓時PN結的載流子分布與交換
1.2.2 有電壓時PN結的導電能力
1.2.3 4種常見二極體導電情況
1.3 半導體非線性電路的分析基礎
1.3.1 電阻特性分析初步與工程分析概念
1.3.2 分析模型選擇與典型運用分析
1.4 半導體非線性電路的近似分析與電路系統設計的關係
1.4.1 電路系統設計基礎
1.4.2 電子仿真軟體與單元電路的關係
1.4.3 單元電路與電路構造