本书系统地介绍了模拟电子技术的基本原理和电路分析方法。全书共10章，主要内容包括半导体器件、双极型三极管放大电路、场效应管及其放大电路、放大电路中的反馈、集成运算放大器、集成运算放大器应用与集成跨导放大器、信号产生与整形电路、功率放大电路、直流电源、光电转换器件及其应用等。

本书注重概念、方法与应用的论述并配以适当分析运算。此外，各章配有小结、习题，其中绝大部分习题都附有答案，便于自学。

本书可作为高等学校机电类专业“模拟电子技术”课程的教材，也可作为电气、信息类专业相关课程的教材与教学参考用书，还可供有关工程技术人员参考。

第2

对于高等院校工科相关专业的学生来说，“模拟电子技术”是一门重要的技术基础课程。本课程的内容对学生后续课程的学习，以及毕业后从事本专业工作，都是不可或缺的。

从内容上看，模拟电子技术作为电子技术整体的重要组成部分，主要讨论的对象是半导体器件、由半导体器件构成的各种电路及各种电路的分析方法。

从思维过程看，在模拟电子电路分析中，主要采用注重器件外部特性讨论，注重将问题简化成线性模型的讨论方法，同时将交流与直流分别分析的思维方法。这种思路就是把问题分解后，再各个击破的思维方式。使学生在学习模拟电子技术知识与内容的过程中，学会找到问题的重点，学会将问题分割解决的思维方法。

本次修订主要由李承、徐安静完成。修订的内容包括： 

（1） 将第1版的8章内容扩展成10章。

（2） 将第1版的第5章分割成第5章与第6章。第5章主要讨论线性集成运算放大器(运放)内部电路、参数与特性； 第6章主要介绍集成运算放大器的应用。

（3） 在第2版第6章中，增加了“集成跨导放大器与应用”一节，介绍了跨导放大器这一应用越来越广泛的线性集成电路。

（4） 在介绍直流电源时，增加了倍压整流的内容，介绍了常用的二倍压整流和多倍压整流电路，使读者对产生直流高压的常见方法有所了解。

（5） 增加了第10章光电转换器件及其应用，讨论了发光二极管及驱动电路，光电二极管、光电三极管及应用电路，还讨论了光电耦合器的结构与应用等内容。

（6） 调整了部分章节的习题，使习题与章节内容更一致，并重新校对了所有习题答案。

（7） 修改了书中的部分错误与不当之处。

编者

2020年3月

电子技术的发展经历了一百多年的历史。电子技术的整个发展过程都伴随着新型电子材料的发现及新型电子器件诞生。可以说，新型器件的诞生不断促进电子技术学科发生着深刻变革。1904年，Fleming发明了真空二极管。1906年Leede Forest发明了真空三极管，这是电子学发展史上的重要里程碑事件。而有人认为，晶体管是20世纪在电子技术方面最伟大的发明，它推动了信息技术革命，带动了产业革命，开辟了亿万个就业岗位，改变了人类社会工作方式和生活方式，奠定了现代文明社会的基础。从1947年世界上第一支晶体管诞生，在相关领域技术与成果发展非常迅速。其标志性事件主要有： 1947年12月16日，贝尔实验室工作的William Shockley、John Bardeen、WaLTEr Brattain三人成功地制造出第一个晶体管； 1950年William Shockley开发出双极晶体管(Bipolar Junction Transistor)，这是现在通行的标准的晶体管； 1953年第一个采用晶体管的商业化设备助听器投入市场； 1954年第一台晶体管收音机投入市场； 1961年第一个集成电路专利授予Robert Noyce，这为电子设备小型化、微型化奠定了基础； 1965年摩尔定律诞生，当时Gordon Moore预测，未来一个芯片上的晶体管数量大约每年翻一倍（10年后修正为每两年翻一倍）； 1968年罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔从仙童(Fairchild)半导体公司辞职，创立了一个新的企业，这就是英特尔（Intel）公司，Intel公司是

Integrated Electronics（集成电子设备）的缩写。1969年Intel公司率先成功开发出PMOS硅栅晶体管技术。这些晶体管继续使用传统的二氧化硅栅介质，但是引入了新的多晶硅栅电极。1971年，Intel公司发布了其第一个微处理器Intel 4004。Intel 4004规格为1/8英寸×1/16英寸(1英寸=2.54厘米)，包含仅2000多个晶体管，采用Intel 10微米PMOS技术生产。1978年，Intel公司标志性地把Intel 8088微处理器售给IBM公司，使得IBM公司的个人计算机得到快速发展。Intel 8088处理器集成了2.9万个晶体管，运行频率为5MHz、8MHz和10MHz。1982年Intel 286微处理器（又称80286）推出，成为Intel公司的第一个16位处理器，Intel 286处理器集成了13400个晶体管，运行频率为6MHz、8MHz、10MHz和12.5MHz。1985年，Intel 386微处理器问世，其中集成了27.5万个晶体管，是最初Intel 4004晶体管数量的100多倍。Intel 386是32位芯片，具备多任务处理能力。1993年，Intel公司的奔腾处理器问世，含有300万个晶体管，采用Intel 0.8μm技术生产。1999年2月，Intel公司发布了奔腾Ⅲ处理器。集成度达到950万个晶体管，采用0.25μm技术生产。2002年1月，Intel奔腾4处理器推出，高性能桌面台式计算机由此可实现每秒钟22亿个周期运算。奔腾4采用0.13μm技术生产，内含5500万个晶体管。2003年3月，针对笔记本计算机的英特尔迅驰移动技术平台诞生，包含了Intel公司最新的移动处理器。该处理器基于全新的移动优化微体系架构，采用0.13μm工艺生产，包含7700万个晶体管。2005年5月，Intel公司第一个主流双核处理器诞生，含有2.3亿个晶体管，采用90nm技术生产。2006年7月，Intel酷睿2双核处理器诞生。该处理器含有2.9亿多个晶体管，采用65nm技术生产。2007年1月，为扩大四核PC向主流买家的销售，Intel公司发布了针对桌面计算机的65nm制程的Intel酷睿2四核处理器，该处理器含有5.8亿多个晶体管。同年，Intel公司已经生产出了45nm微处理器。

历史上每次器件的创新与发明，都大大促进了相关电路与应用的发展。尤其是集成电路的发展，大大促进了电子技术的发展,使电子技术两大领域“模拟电子技术”和“数字电子技术”都得到飞跃进步。

本书主要讨论电子技术的一个分支，即模拟电子技术。模拟电子技术的特点为： 非线性与线性并存，直流与交流信号并存，基本概念、理论分析与工程实践结合。模拟电子技术已成为现代科学技术基础理论中一门活跃、举足轻重而又有着广阔发展前景的引人注目的学科。 

本书主要介绍模拟电子技术的基本内容，主要内容包括半导体器件、放大电路分析、场效应管放大电路、放大电路中的反馈、集成运算放大电路及其应用、信号产生电路分析、功率放大电路和直流电源等。

本书是为我校机电类学生学习模拟电子课程编写的，内容的取舍、安排主要考虑了要适合高等学校相关专业对模拟电子技术课程的教学需要，特别是学科交叉与融合的需要，同时也体现本学科的成果与技术发展现状。

根据机电类学生的教学要求，在本书的编写中，对传统的内容作了必要的取舍，将学生最需要的基础知识和本课程的核心部分内容都作了一定的加深或扩充，便于学生学习。本书的特点有： 

（1） 在强调了基础知识的同时，注重了知识的应用。主要体现在对于电路的定性分析和定量计算时，都是从基本概念出发，避免了繁杂的公式推导。

（2） 加强了集成电路的内容，对集成电路的讨论强化“外部”淡化“内部”，使教材内容更符合电子技术发展的趋势。

（3） 体现了模拟电子技术基础的工程性特点，既注重原理、分析方法等，也注重了应用问题。

在本书的编写过程中，我们力求体现内容丰富、重点突出、适应性强、发展创新等特点。既处理好重要内容、较重要内容与一般内容的关系； 也处理好打好基础、面向应用与新技术介绍的关系。立足于有利于学生建立坚实基础、增强创新意识、培养实践能力； 立足于有利于学生学以致用，为解决实际工程问题打下基础。

本书由华中科技大学电工学课程组编写，林红编写了第1、7章，李承编写了第2章，徐安静编写了第3章，谭丹编写了第4、5章，陈明辉编写了第6、8章。李承、徐安静担任主编，并负责全书统稿。

由于工作繁忙，加上编者水平所限，疏漏之处在所难免，恳请读者提出宝贵意见。

编者2014年10月于华中科技大学

第1章半导体器件

1．1半导体基础知识

1．1．1本征半导体

1．1．2杂质半导体

1．2PN结

1．2．1PN结的形成

1．2．2PN结的单向导电性

1．2．3PN结的电容效应

1．3半导体二极管

1．3．1二极管的分类

1．3．2半导体二极管的特性曲线与主要参数

1．3．3半导体二极管应用电路举例

1．4稳压二极管

1．4．1稳压二极管的特性

1．4．2稳压原理

1．5半导体三极管

1．5．1三极管的结构及类型

1．5．2三极管的三种连接方式

1．5．3三极管的放大作用

1．5．4三极管的特性曲线

1．5．5三极管的主要参数

1．5．6温度对三极管参数的影响

本章小结

习题

第2章放大电路分析

2．1放大电路的主要技术指标

2．2放大电路的工作原理

2．2．1基本共射放大电路的组成

2．2．2放大电路工作原理

2．3放大电路的分析方法

2．3．1放大电路的静态分析

2．3．2放大电路的动态分析

2．4静态工作点稳定电路

2．4．1温度对静态工作点的影响

2．4．2典型静态工作点稳定电路

2．5共集电极和共基极放大电路

2．5．1共集电极放大电路

2．5．2共基极放大电路

2．5．3三种基本放大电路的特点和用途

2．6多级放大电路

2．6．1多级放大电路的耦合方式

2．6．2阻容耦合多级放大电路分析

2．7放大电路的频率特性简介

2．7．1三极管的混合π模型

2．7．2单级共射放大电路的频率特性

本章小结

习题

第3章场效应管及其放大电路

3．1结型场效应管

3．1．1结构

3．1．2工作原理

3．1．3特性曲线

3．2绝缘栅场效应管

3．2．1N沟道增强型MOS管

3．2．2N沟道耗尽型MOS管

3．2．3P沟道场效应管

3．3场效应管的主要参数

3．3．1直流参数

3．3．2交流参数

3．3．3极限参数

3．4场效应管放大电路

3．4．1共源极放大电路

3．4．2共漏极放大电路

本章小结

习题

第4章负反馈放大电路

4．1反馈的基本概念

4．1．1反馈的概念

4．1．2反馈类型及判定方法

4．1．3负反馈的四种基本组态

4．1．4负反馈放大电路增益的一般表达式

4．2负反馈对放大电路性能的影响

4．2．1提高放大倍数的稳定性

4．2．2影响输入电阻和输出电阻

4．2．3展宽通频带

4．2．4减小非线性失真

4．3深度负反馈放大电路的指标计算

4．3．1深度负反馈的特点

4．3．2深度负反馈条件下放大倍数的估算

4．4负反馈放大电路的自激振荡

4．4．1产生自激振荡的原因及条件

4．4．2负反馈放大电路的稳定判别

4．4．3消除自激振荡的常用方法

本章小结

习题

第5章集成运算放大器

5．1集成运算放大器概述

5．1．1集成电路的特点

5．1．2集成运算放大器的内部基本结构

5．1．3直接耦合放大电路的零点漂移

5．2集成运算放大器中的电流源电路

5．2．1镜像电流源

5.2.2比例电流源

5．2．3微电流源

5．2．4电流源电路作为有源负载

5．3差动放大电路

5．3．1双端输入双端输出

5．3．2差动放大电路的四种接法

5．3．3恒流源差动放大电路

5．4集成运算放大器介绍

5．4．1通用型集成运算放大器

5．4．2集成运算放大器的电路符号和电路模型

5．4．3集成运放的主要性能指标

5．4．4集成运放的电路模型和电压传输特性

5．5理想运算放大器

5．5．1理想运算放大器的技术指标

5．5．2理想运算放大器工作在线性区的特点

5．5．3理想运算放大器工作在非线性区的特点

本章小结

习题

第6章集成运算放大器应用

6．1基本运算电路

6．1．1比例运算电路

6．1．2加减法运算电路

6．1．3积分和微分运算电路

6．1．4对数和指数运算电路

6．2有源滤波电路

6．2．1滤波的概念与无源滤波电路

6．2．2有源低通滤波电路

6．2．3有源高通滤波电路

6．2．4有源带通滤波电路

6．3电压比较器

6．3．1单门限电压比较器

6．3．2滞回比较器

6．3．3窗口比较器

6.4集成跨导放大器与应用

6.4.1跨导放大器基本概念

6.4.2跨导放大器应用电路

本章小结

习题

第7章信号产生电路

7．1正弦波振荡电路概述

7．1．1正弦波振荡电路的振荡条件

7．1．2正弦波振荡电路的稳幅方法

7．2RC正弦波振荡电路

7．3LC正弦波振荡电路

7．3．1变压器反馈式LC振荡电路

7．3．2三点式LC振荡电路

7．3．3石英晶体振荡电路

7．4非正弦波产生电路

7．4．1矩形波产生电路

7．4．2三角波产生电路

7．4．3锯齿波产生电路

本章小结

习题

第8章功率放大电路

8．1功率放大电路的特点及对电路基本要求

8．1．1功率放大电路的特点

8．1．2提高效率的主要途径与电路工作方式

8．2双电源乙类互补对称功率放大电路

8．2．1电路组成及工作原理

8．2．2主要指标计算

8.2.3甲乙类双电源互补对称功率放大电路

8．3单电源甲乙类互补对称功率放大电路

8．3．1单电源互补对称功率放大电路

8．3．2复合管

本章小结

习题

第9章直流电源

9．1单相整流电路

9．1．1单相半波整流电路

9．1．2单相桥式整流电路

9．2滤波电路

9．2．1电容滤波电路

9．2．2其他形式的滤波电路

9.2.3倍压整流电路

9．3稳压电路

9．3．1稳压管稳压电路

9．3．2串联型稳压电路

9．4集成稳压电路

9．4．1集成三端稳压器

9．4．2三端稳压器应用电路

9．5开关型稳压电路

本章小结

习题

第10章光电转换器件及其应用

10.1发光二极管

10.1.1发光二极管的结构与符号

10.1.2发光二极管工作原理与特点

10.1.3发光二极管驱动电路

10.2红外发射管与红外接收管

10.2.1红外发射管

10.2.2红外接收管

10.3光电耦合器

10.3.1光电耦合器外形、结构符号与工作原理

10.3.2光电耦合器的特点

10.3.3光电耦合器应用

本章小结

习题

部分习题参考答案

参考文献

本书注重概念、方法与应用的讨论，配以适当分析运算。此外，各章配有小结、习题，其中绝大部分习题都附有答案。本书可作为高等学校机电类专业“模拟电子技术”课程的教材，也可作为电气、信息、机电类专业相关课程教材与教学参考用书；还可供有关工程技术人员参考。

李承，博士，教授。中国电源学会高级会员；湖北省电工学研究会副理事长；湖北省电工技术学会常务理事；为本科生和研究生讲授过多门课程。主持或参与多项纵向和横向科研课题；第一作者或通讯作者发表研究论文50余篇，其中SCI/EI/收录26篇；获批发明专利3项，实用新型2项；主编出版教材7本；主持和参与多项教改项目，获得湖北省教学成果一等奖1项，获华中科技大学教学质量一等奖1次。