本書從最基本的半導體ＰＮ結開始，以二極管、雙極結型晶體管、金屬氧化物半導體場效應管，以及美國ＴＩ公司的集成運算放大器、集成功率放大器、集成線性低壓降電源芯片、集成開關電源芯片為主線，系統介紹了半導體和PN結特性、半導體二極管的特性和分析、二極管電路的設計和分析、雙極結型晶體管的特性和分析、雙極結型晶體管放大電路應用、雙極結型晶體管電路反饋原理及穩定分析、金屬氧化物半導體場效應管特性和電路分析、金屬氧化物半導體場效應管放大電路應用、運算放大器電路的設計和分析、集成差動放大器的原理和分析、運算放大器的性能指標、運算放大器電路穩定性分析、高速放大器的原理和分析、有源濾波器的原理和設計、功率放大器的分析和設計、振盪器的特性和分析、電源管理器的原理和應用、模擬-數字轉換器的原理及應用、數字-模擬轉換器的原理及應用等內容。本書的一大特色是將模擬電子系統理論知識和SPICE電路仿真進行系統化融合，通過理論計算及SPICE仿真結果，詮釋了模擬電子系統的本質；本書的另一大特色是通過與美國TI公司和美國NI公司的產、學、研深度合作，將最新的模擬電子設計理論和設計方法引入書中，使得本書內容能與時俱進，將更精彩的內容呈現給廣大讀者。本書適用於從事模擬系統設計的工程師，尤其適用於從事TI集成電路設計的工程師。同時，本書也可以作為高等學校模擬電子技術基礎課程的教學參考用書。何賓，著名的嵌入式技術和EDA技術專家，長期從事電子設計自動化方面的教學和科研工作，與全球多家知名的半導體廠商和EDA工具廠商大學計划保持緊密合作。目前已經出版嵌入式和EDA方面的著作近30部，內容涵蓋電路仿真、電路設計、可編程邏輯器件、數字信號處理、單片機、嵌入式系統、片上可編程系統等。典型的代表作有《Xilinx FPGA設計權威指南》、《AltiumDesigner13.0電路設計、仿真與驗證權威指南》、《Xilinx FPGA數字設計-從門級到行為級的雙重描述》、《Xilinx FPGA數字信號處理權威指南-從HDL、模型到C的描述》、《模擬與數字系統協同設計權威指南-Cypress集成開發環境》、《STC單片機原理及應用》、《AltiumDesigner15.0電路仿真、設計、驗證與工藝實現權威指南》、《STC單片機C語言程序設計》。

第1章模擬電子技術緒論1.1電子技術的發展歷史1.2模擬電子技術的目標1.2.1模擬電子技術的基礎地位1.2.2模擬電子技術的知識點結構1.2.3模擬電子技術的研究角度1.3模擬電子系統的評價和分析方法1.3.1理論分析方法類型1.3.2理論分析方法的實質1.3.3實際測試第2章半導體和PN結特性2.1半導體材料2.1.1N型雜質2.1.2P型雜質2.1.3多子和少子2.1.4費米函數2.1.5載流子濃度2.2零偏置PN結2.2.1內建結電勢2.2.2電場分布2.2.3結電勢分布2.2.4空間耗盡區寬度2.3正偏PN結2.3.1耗盡區寬度2.3.2少子電荷分布2.4反偏PN 結2.4.1耗盡區寬度2.4.2結電容2.5結電流密度2.6溫度依賴性2.7高頻交流模型2.7.1耗盡電容2.7.2擴散電容2.7.3正偏模型2.7.4反偏模型第3章半導體二極管的特性和分析3.1二極管的符號和分類3.1.1二極管的符號3.1.2二極管的分類3.2二極管電壓和電流特性3.2.1測試電路構建和分析3.2.2查看和分析SPICE網表3.2.3二極管SPICE模型描述3.2.4二極管正偏電壓-電流特性分析3.2.5二極管反偏電壓-電流特性分析3.2.6二極管電壓-電流線性化模型3.3二極管溫度特性3.3.1執行二極管溫度掃描分析3.3.2繪制和分析二極管溫度特性圖3.4二極管頻率特性3.4.1波特圖工具的原理3.4.2波特圖使用說明3.4.3二極管頻率特性分析3.5二極管額定功率特性3.6發光二極管及其特性3.7齊納二極管及其特性3.7.1電壓電流特性3.7.2電源管理器的設計第4章二極管電路的設計和分析4.1二極管整流器4.1.1半波整流4.1.2全波整流4.1.3平滑整流器輸出4.2二極管峰值檢測器4.2.1二極管峰值檢測器原理4.2.2包絡檢波器實現4.3二極管鉗位電路4.4二極管斬波器4.4.1二極管斬波器原理4.4.2二極管斬波器應用4.5二極管倍壓整流器4.6壓控衰減器第5章雙極結型晶體管的特性和分析5.1晶體管基本概念5.2雙極結型晶體管符號5.3雙極結型晶體管SPICE模型參數5.4雙極結型晶體管工作原理5.4.1雙極結型晶體管結構5.4.2電壓、電流和電荷控制5.4.3晶體管的α和β5.4.4BJT工作區域5.5雙極結型晶體管輸入和輸出特性5.5.1輸入特性5.5.2輸出特性5.6雙極結型晶體管電路模型及分析方法5.6.1直流模型5.6.2大信號模型5.6.3厄爾利效應5.6.4小信號模型5.7密勒定理及其分析方法5.7.1密勒定理及其推導5.7.2密勒定理的應用5.7.3密勒效應5.8雙極結型晶體管的直流偏置5.8.1有源電流源偏置5.8.2單基極電阻偏置5.8.3發射極電阻反饋偏置5.8.4射極跟隨器偏置5.8.5雙基極電阻偏置5.8.6偏置電路設計5.9共發射極放大器5.9.1有源偏置共射極放大器5.9.2電阻偏置共射極放大器5.10共集電極放大器5.10.1有源偏置射極跟隨器5.10.2電阻偏置射極跟隨器5.11共基極放大器5.11.1輸入電阻Ri5.11.2無負載電壓增益Avo5.11.3輸出電阻Ro5.12達林頓對晶體管5.13直流電平移位和放大器5.13.1電平移動方法5.13.2電平移位的直流放大器5.14雙極結型晶體管電路的頻率響應5.14.1高頻模型5.14.2BJT頻率響應5.15BJT放大器的頻率響應5.15.1共發射極BJT放大器5.15.2共集電極BJT放大器5.15.3共基極BJT放大器第6章雙極結型晶體管放大電路應用6.1BJT多級放大器及頻率響應6.1.1電容耦合6.1.2直接耦合6.1.3級聯晶體管6.1.4頻率響應6.2BJT電流源原理6.2.1基本電流源6.2.2改進型基本電流源6.2.3Widlar電流源6.2.4共射-共基電流源6.2.5威爾遜電流源6.2.6多重電流源6.2.7零增益放大器6.2.8穩定電流源6.3BJT差分放大器原理6.3.1采用阻性負載的BJT差分對6.3.2采用基本電流鏡有源負載的BJT差分放大器6.3.3采用改進電流鏡的差分放大器6.3.4共射極-共基極差分放大器6.3.5差分放大器頻率響應第7章雙極結型晶體管電路反饋原理及穩定分析7.1放大器反饋機制類型7.2放大器反饋特性7.2.1閉環增益系數7.2.2頻率響應7.2.3失真7.3放大器反饋結構7.3.1串聯-並聯反饋結構7.3.2串聯-串聯反饋結構7.3.3並聯-並聯反饋結構7.3.4並聯-串聯反饋結構7.4放大器反饋分析7.4.1串聯-並聯反饋結構7.4.2串聯-串聯反饋結構7.4.3並聯-並聯反饋結構7.4.4並聯-串聯反饋結構7.5放大器穩定性分析7.5.1閉環頻率和穩定性7.5.2瞬態響應和穩定性7.5.3閉環極點和穩定性7.5.4奈奎斯特穩定准則7.5.5相對穩定性判定7.5.6相位裕度的影響7.5.7波特圖分析穩定性方法第8章金屬氧化物半導體場效應管特性和電路分析8.1金屬氧化物半導體場效應管基礎8.1.1金屬氧化物半導體場效應管概述8.1.2金屬氧化物場效應晶體管符號8.1.3金屬氧化物場效應管的基本概念8.1.4MOSFET的SPICE模型參數8.2增強型MOSFET8.2.1內部結構8.2.2工作模式8.2.3工作特性8.3耗盡型MOSFET8.3.1內部結構8.3.2工作模式8.3.3工作特性8.4MOSFET低頻模型8.4.1直流模型8.4.2小信號模型8.4.3小信號分析8.5MOSFET直流偏置8.5.1MOSFET偏置電路原理8.5.2MOSFET偏置電路設計8.6共源極放大器8.6.1采用電流源負載的共源極放大器8.6.2采用增強型MOSFET負載的共源極放大器8.6.3采用耗盡型MOSFET負載的共源極放大器8.6.4采用電阻負載的共源極放大器8.7共漏極放大器 8.7.1有源偏置的源極跟隨器8.7.2電阻偏置的源極跟隨器8.8共柵極放大器8.9直流電平移位和放大器8.9.1電平移動方法8.9.2電平移位的MOSFET放大器8.10MOSFET放大器頻率響應8.10.1MOSFET高頻模型8.10.2共源極放大器頻率響應8.10.3共漏極放大器頻率響應8.10.4共柵極放大器頻率響應第9章金屬氧化物半導體場效應管放大電路應用9.1MOSFET多級放大器及頻率響應9.1.1電容耦合級聯放大器9.1.2直接耦合放大器 9.1.3共源-共柵放大器9.2MOSFET電流源原理9.2.1基本電流源9.2.2改進型基本電流源9.2.3多重電流源9.2.4共源-共柵電流源9.2.5威爾遜電流源9.2.6零增益放大器9.2.7穩定電流源9.3MOSFET差分放大器原理9.3.1NMOSFET差分對9.3.2采用有源負載的MOSFET差分對9.3.3共源-共柵MOSFET差分放大器9.4耗盡型MOSFET差分放大器原理9.4.1采用阻性負載的耗盡型MOSFET差分對9.4.2采用有源負載的耗盡型MOSFET差分對第10章運算放大器電路的設計和分析10.1集成運算放大器的原理10.1.1集成運放的內部結構10.1.2集成運放的通用符號10.1.3集成運放的簡化原理10.2理想運算放大器模型10.2.1理想運算放大器的特點10.2.2放大器「虛短」和「虛斷」10.2.3疊加定理10.3理想運算放大器的分析10.3.1同相放大器10.3.2反相放大器10.4運算放大器的應用10.4.1電壓跟隨器10.4.2加法器10.4.3積分器10.4.4微分器10.4.5半波整流器10.4.6全波整流器10.5單電源供電運放電路10.5.1單電源運放10.5.2運算放大電路的基本偏置方法10.5.3其他一些基本的單電源供電電路第11章集成差動放大器的原理和分析11.1差分放大器的基本概念11.2差分放大器11.3儀表放大器11.4電流檢測放大器11.4.1低側電流測量方法11.4.2高測電流檢測方法11.5全差分放大器11.5.1全差分放大器原理11.5.2差分信號源匹配11.5.3單端信號源匹配11.5.4輸入共模電壓第12章運算放大器的性能指標12.1開環增益、閉環增益和環路增益12.2放大器直流精度12.2.1放大器輸入端直流參數指標12.2.2放大器輸出端直流參數指標12.3放大器交流精度12.3.1增益帶寬積12.3.2壓擺率12.3.3建立時間12.3.4總諧波失真加噪聲12.4其他指標12.4.1共模抑制比12.4.2電源噪聲抑制比12.4.3電源電流12.4.4運放噪聲12.5精密放大器指標12.5.1TI精密運算放大器12.5.2精密放大器選型步驟第13章運算放大器電路穩定性分析13.1運放電路穩定性分析方法13.2Aol和1/β的計算方法13.3外部寄生電容對穩定性的影響13.3.1負載電阻影響的瞬態分析13.3.2負載電阻影響的交流小信號分析13.4修改Aol的補償方法13.4.1電路的瞬態分析13.4.2電路的交流小信號分析13.5修改1/β的補償方法13.5.1電路的瞬態分析13.5.2電路的交流小信號分析第14章高速放大器的原理和分析14.1高速放大器的關鍵指標 14.1.1帶寬14.1.2壓擺率14.1.3建立時間14.1.4THD+N和運放的位數14.2Bipolar和FET型高速放大器 14.3電壓反饋、電流反饋和去補償型高速放大器14.3.1電壓反饋和電流反饋放大器的原理14.3.2電壓反饋放大器和電流反饋放大器的區別：帶寬和增益 14.3.3電壓反饋放大器和電流反饋放大器的區別：反饋電阻的取值 14.3.4電壓反饋放大器和電流反饋放大器的區別：壓擺率 14.3.5電壓反饋放大器和電流反饋放大器的選擇14.3.6去補償電壓反饋放大器 14.4壓控增益放大器應用 第15章有源濾波器的原理和設計15.1有源和無源濾波器15.2有源濾波器分類15.3有源濾波器模型研究方法15.4一階濾波器及其特性15.4.1低通濾波器15.4.2高通濾波器15.4.3帶通濾波器15.4.4帶阻濾波器15.5雙二次函數15.5.1貝塞爾響應 15.5.2巴特沃斯響應 15.5.3契比雪夫響應15.6Sallen-Key濾波器15.6.1通用形式15.6.2低通濾波器15.6.3高通濾波器15.6.4帶通濾波器15.7多重反饋濾波器15.7.1低通濾波器15.7.2高通濾波器15.7.3帶通濾波器15.8Bainter陷波濾波器15.9全通濾波器15.9.1一階全通濾波器15.9.2二階全通濾波器15.10開關電容濾波器15.10.1開關電容電阻15.10.2開關電容積分器15.10.3通用開關電容濾波器15.11單電源供電濾波器設計15.12濾波器輔助設計工具第16章功率放大器的分析和設計16.1功率放大器的類型16.2功率晶體管16.3A類功率放大器的原理及分析16.3.1射極跟隨器16.3.2基本的共射極放大器16.3.3采用有源負載的共射極放大器16.3.4變壓器耦合負載共射極放大器16.4B類功率放大器的原理及分析16.4.1互補推挽放大器16.4.2變壓器耦合負載推挽放大器16.5AB類功率放大器的原理及分析16.5.1轉移特性16.5.2輸出功率和效率16.5.3采用二極管的偏置16.5.4采用二極管和有源電流源的偏置16.5.5采用VBE乘法器的偏置16.5.6准互補AB類放大器16.5.7變壓器耦合AB類放大器16.6C類功率放大器的原理及分析16.7D類功率放大器的原理及分析16.8E類功率放大器的原理及分析16.9功率運算放大器的類型和應用16.9.1功率運算放大器的類型16.9.2功率運算放大器的應用16.9.3功率運放功耗16.9.4功率運放熱考慮16.9.5功率運放散熱設計第17章振盪器的特性和分析17.1振盪器原理17.1.1振盪條件分析17.1.2頻率穩定性分析17.1.3幅度穩定性分析17.2音頻振盪器17.2.1移相振盪器17.2.2正交振盪器17.2.3三相振盪器17.2.4文氏橋振盪器17.2.5環形振盪器17.3射頻振盪器17.3.1科爾皮茲振盪器17.3.2哈特萊振盪器17.3.3兩級MOS振盪器17.4晶體振盪器17.5 振盪器17.6有源濾波器調諧振盪器第18章電源管理器的原理和應用18.1線性電源管理器18.1.1線性電源管理器的內部結構18.1.2負載電流對輸入和輸出壓差的影響18.1.3輸出電壓與輸入電壓和負載電流變化關系18.1.4LDO電源管理器的效率18.1.5LDO電源管理器反饋補償18.1.6LDO電源抑制比18.2開關電源管理器18.2.1電感和電容的基本概念18.2.2理想降壓轉換器的原理和結構18.2.3理想升壓轉換器的原理和結構18.2.4理想降壓-升壓轉換器的原理和結構第19章模擬-數字轉換器的原理及應用19.1數模混合系統結構19.2ADC的原理19.2.1ADC的基本原理19.2.2量化誤差與分辨率19.2.3采樣率19.3ADC的性能指標19.3.1靜態特性19.3.2動態特性19.4ADC的類型和原理19.4.1逐次逼近寄存器型ADC的原理及應用19.4.2Δ- 型ADC的原理及應用19.4.3流水線型ADC的原理及應用19.5ADC數字接口類型19.5.1I2C接口 19.5.2SPI接口 19.5.3LVDS接口19.6ADC參考輸入源19.6.1串聯型電壓基准19.6.2並聯型電壓基准19.7全差分放大器和ADC接口設計19.8小結第20章數字-模擬轉換器的原理及應用20.1DAC的原理及信號重構20.1.1DAC的原理20.1.2模擬信號的重建20.2DAC的性能指標20.2.1分辨率20.2.2滿量程范圍20.2.3靜態參數20.2.4動態參數20.3DAC器件類型和原理20.3.1電阻串型20.3.2R-2R型20.3.3乘法型20.3.4電流引導型20.3.5數字電位器20.3.6Δ- 型DAC20.4脈沖寬度調制 20.4.1占空比分辨率 20.4.2諧波失真 20.4.3模擬濾波器的設計20.5選型原則參考文獻