晶体管电路设计（下）

定　　价：32 元

丛书名：实用电子电路设计丛书

• 作者：(日)铃木雅臣 著；彭军
• 出版时间：2005/2/1
• ISBN：9787030132789
• 出 版 社：科学出版社

• 中图法分类：H31 
• 页码：324
• 纸张：胶版纸
• 版次：01
• 开本：B5

内容简介

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目 录

目录
第1章 晶体管、FET和IC 1
1.1 晶体管和FET的灵活使用 2
1.1.1 使用IC的优缺点 2
1.1.2 使用晶体管和FET的优缺点 3
1.1.3 灵活使用IC以及晶体管、FET 3
1.1.4 灵活使用技术 4
1.2 进入自我设计IC的时代 5
1.2.1 自己设计IC 5
1.2.2 模拟电路今后也将釆用（CMOS）FET器件 6
第2章 FET放大电路的工作原理 8
2.1 放大电路的波形 8
2.1.1 3倍放大器 8
2.1.2 栅极上加偏压 10
2.1.3 栅极-源极间电压为0.4V 10
2.1.4 FET是电压控制器件 12
2.1.5 输出是源极电流的变化部分 12
2.1.6 漏极的相位相反 13
2.1.7 与双极晶体管电路的差别 14
2.2 FET的工作原理 14
2.2.1 JFET与MOSFET 14
2.2.2 FET的结构 15
2.2.3 FET的电路符号 16
2.2.4 JFET的传输特性 17
2.2.5 放大倍数是跨导gm 17
2.2.6 实际器件的跨导 18
2.2.7 MOSFET的传输特性 19
2.2.8 MOSFET的跨导 20
第3章 源极接地放大电路的设计 23
3.1 设计放大电路前的准备 23
3.1.1 源极接地电路的直流电位 23
3.1.2 求解交流电压放大倍数 25
3.1.3 更换FET器件的品种 25
3.1.4 用晶体管替代FET 27
3.2 放大电路的设计 28
3.2.1 确定电源电压 28
3.2.2 选择FET 28
3.2.3 使用低频低噪声器件2SK184 29
3.2.4 决定漏极电流工作点 30
3.2.5 确定RD和Rs 31
3.2.6 功率损耗的计算 32
3.2.7 栅极偏压电路的设计 32
3.2.8 进行必要的验算 33
3.2.9 确定电容C1、C2的方法 34
3.2.10 FET电路中旁路电容也是重要的 35
3.3 放大电路的性能 36
3.3.1 测定输入阻抗 36
3.3.2 确认输入阻抗的高低 37
3.3.3 输出阻抗 38
3.3.4 放大倍数与频率特性 40
3.3.5 高频截止频率 40
3.3.6 更换FET时的高频特性 42
3.3.7 使输入电容变大的米勒效应 44
3.3.8 如何提高放大倍数 45
3.3.9 电压增益与频率特性的关系 46
3.3.10 噪声特性 47
3.3.11 总谐波失真 49
3.4 源极接地放大电路的应用电路 50
3.4.1 使用N沟JFET和负电源的电路 50
3.4.2 使用零偏置JFET的电路 51
3.4.3 150MHz调谐放大电路 53
3.4.4 高增益、高输入阻抗放大电路 55
3.4.5 高输入阻抗低噪声放大电路 56
3.4.6 简单的恒流电路 58
第4章 源极跟随器电路的设计 60
4.1 源极跟随器的工作 60
4.1.1 与源极接地电路的不同之处 60
4.1.2 输出与输入的波形是相同的 61
4.1.3 输出阻抗低的原因 62
4.2 源极跟随器电路的设计 63
4.2.1 确定电源电压 63
4.2.2 选择FET 63
4.2.3 对FET的要求 64
4.2.4 偏置电路的设计 64
4.2.5 确定源极电阻Rs的方法 65
4.2.6 FET的发热——计算漏极损耗 65
4.2.7 确认最高使用温度 66
4.2.8 决定电容C1和C2 67
4.2.9 电源的去耦电容器 67
4.3 源极跟随器的性能 67
4.3.1 输入阻抗的测定 67
4.3.2 输出阻抗 68
4.3.3 负载电阻变重时的情况 69
4.3.4 推挽 70
4.3.5 使用功率MOSFET 71
4.3.6 测定振幅频率特性 73
4.3.7 噪声和总谐波失真 75
4.4 源极跟随器电路的应用电路 76
4.4.1 采用N沟JFET和负电源的电路 76
4.4.2 采用P沟JFET和负电源的电路 77
4.4.3 源极跟随器+恒流负载 78
4.4.4 采用JFET的推挽源极跟随器 79
4.4.5 FET与晶体管混合的达林顿连接 80
4.4.6 源极跟随器+OP放大器 82
4.4.7 OP放大器+源极跟随器 83
第5章 FET低频功率放大器的设计与制作 85
5.1 低频功率放大电路的构成 85
5.1.1 晶体管电路中的基极电流 85
5.1.2 使用MOSFET能够使电路简单化 87
5.1.3 晶体管电路中必须有防热击穿电路 87
5.1.4 MOSFET电路中没有热击穿问题 88
5.1.5 简单的温度补偿电路 89
5.2 MOSFET功率放大器的设计 90
5.2.1 放大器的设计指标 90
5.2.2 首先确定电源电压 91
5.2.3 OP放大器的电源电路是3端稳压电源 92
5.2.4 关于源极跟随器级的电源 93
5.2.5 整流电路的输出电压和电流 93
5.2.6 整流电路中的二极管与电容器 94
5.2.7 选择源极跟随器用的FET 94
5.2.8 需要有散热片和限流电阻 96
5.2.9 源极跟随器偏置电路的构成 97
5.2.10 偏置用恒流源的讨论 98
5.2.11 选择温度补偿用晶体管 98
5.2.12 确定偏置电压VB 599
5.2.13 OP放大器构成的电压放大级 100
5.2.14 输入电路外围使用的器件 100
5.2.15 为使电路正常工作所加入的各元件 101
5.2.16 对于扬声器负载的措施 101
5.3 功率放大器的调整及性能评价 102
5.3.1 电路的工作波形 102
5.3.2 温度补偿电路的工作 103
5.3.3 低频放大器的性能——频率特性和噪声特性 104
5.3.4 与晶体管放大器的失真率特性比较 105
5.4 低频功率放大器的应用电路 106
5.4.1 并联推挽源极跟随器 106
5.4.2 100 W低频功率放大器 108
第6章 栅极接地放大电路的设计 110
6.1 栅极接地的波形 110
6.1.1 实验电路的结构 110
6.1.2 非反转3倍放大器 111
6.1.3 源极波形与漏极波形同相 112
6.2 栅极接地电路的设计 114
6.2.1 电源电压与FET的选择 114
6.2.2 求交流放大倍数 114
6.2.3 确定Rs、R3、RD的方法 115
6.2.4 求最大输出电压 115
6.2.5 偏置电路的设计 116
6.2.6 确定电容C1～C5的方法 116
6.3 栅极接地电路的性能 116
6.3.1 输入输出阻抗的测定 116
6.3.2 针对高输出阻抗的措施 117
6.3.3 放大倍数与频率特性 118
6.3.4 高频范围的特性 118
6.3.5 频率特性好的原因 119
6.3.6 输入电容Ci不影响特性的证据 120
6.3.7 使用2SK241时为什么没有变好? 121
6.3.8 噪声和总谐波失真 122
6.4 栅极接地放大电路的应用电路 123
6.4.1 视频放大器 123
6.4.2 栅-阴放大连接 125
6.4.3 栅-阴放大连接自举电路 126
6.4.4 低噪声高输入阻抗放大电路 128
第7章 电流反馈型OP放大器的设计与制作 131
7.1 电流反馈型OP放大器 131
7.1.1 过去的OP放大器——电压反馈型 131
7.1.2 新型的OP放大器——电流反馈型 132
7.1.3 电流反馈型OP放大器与电压反馈型OP放大器的比较 133
7.2 电流反馈型OP放大器的基本构成 135
7.2.1 输入缓冲与跨阻抗 135
7.2.2 输出级的构成——射极跟随器 136
7.3 电流反馈型视频放大器的设计、制作 136
7.3.1 视频放大器的设计 136
7.3.2 电源电压和晶体管的选定 137
7.3.3 由发射极电流决定各电阻值 138
7.3.4 源极跟随器的设计 138
7.4 视频放大器的性能 139
7.4.1 电路的检验 139
7.4.2 输出阻抗的测定 139
7.4.3 增益及频率特性的测量 140
7.4.4 与电压反馈型OP放大器比较 141
7.4.5 频率特性的改善 141
7.4.6 方波的响应 143
7.4.7 视频放大器的噪声特性 144
7.4.8 跨阻抗的测定 145
7.4.9 输出偏移的原因是什么 145
7.5 电流反馈型OP放大器的应用电路 146
7.5.1 栅-阴放大连接自举化的视频放大器 146
7.5.2 输入级采用晶体管的电流反馈型放大器 147
7.5.3 使用电流反射镜的电流反馈型放大器 148
第8章 晶体管开关电路的设计 150
8.1 发射极接地型开关电路 150
8.1.1 晶体管的开关 150
8.1.2 从放大电路到开关电路 151
8.1.3 观测开关波形 152
8.1.4 如果集电极开路 153
8.2 发射极接地型开关电路的设计 154
8.2.1 开关晶体管的选择 154
8.2.2 当需要大的负载电流时 155
8.2.3 确定偏置电路R1、R2 157
8.2.4 开关速度慢——μs量级 158
8.3 如何提高开关速度 159
8.3.1 使用加速电容 159
8.3.2 肖特基箍位 160
8.3.3 如何提高输出波形的上升速度 161
8.4 射极跟随器型开关电路的设计 162
8.4.1 给射极跟随器输入大振幅 162
8.4.2 开关速度 164
8.4.3 设计开关电路的指标 165
8.4.4 晶体管的选择 165
8.4.5 偏置电阻兄的确定 166
8.5 晶体管开关电路的应用 166
8.5.1 继电器驱动电路 166
8.5.2 LED显示器动态驱动电路（发射极接地） 168
8.5.3 LED显示器动态驱动电路（射极跟随器） 170
8.5.4 光耦合器的传输电路 171
第9章 FET开关电路的设计 174
9.1 使用JFET的源极接地型开关电路 174
9.1.1 给N沟JFET输入正弦波 174
9.1.2 给P沟JFET输入正弦波 175
9.1.3 JFET的传输特性 176
9.1.4 正弦波输入波形被限幅的原因 176
9.1.5 开关波形——正常导通与正常截止 177
9.1.6 FET用于高速开关的可能性 178
9.1.7 设计JFET开关电路时应该注意的问题 179
9.2 采用MOSFET的源极接地型开关电路 179
9.2.1 给MOSFET输入正弦波 179
9.2.2 MOSFET电路的波形 180
9.2.3 MOSFET源极接地型开关电路的设计指标 181
9.2.4 MOSFET的选择 181
9.2.5 确定栅极偏置电阻的方法 183
9.2.6 开路漏极电路 183
9.3 源极跟随器型开关电路的设计 184
9.3.1 使用N沟JFET的源极跟随器开关电路 184
9.3.2 采用P沟JFET的源极跟随器开关电路 185
9.3.3 采用MOSFET的源极跟随器开关电路 186
9.3.4 源极跟随器开关电路中需要注意的几个问题 187
第10章 功率MOS电动机驱动电路 188
10.1 电动机驱动电路的结构 188
10.1.1 电动机正转/逆转驱动电路的结构——H电桥电路 188
10.1.2 MOSFETH电桥电路 188
10.1.3 驱动源极跟随器型MOSFET的方法 190
10.1.4 H电桥控制电路的结构 190
10.2 H电桥电动机驱动电路的设计 191
10.2.1 电路的设计指标 191
10.2.2 选择驱动15V/1A的H电桥的FET 193
10.2.3 FET中内藏续流二极管 193
10.2.4 控制H电桥的逻辑电路 194
10.2.5 发射极接地型开关电路中的内藏电阻型晶体管 196
10.2.6 驱动电路用的电源用DC-DC变换器升压 197
10.2.7 DC-DC变换器的基础是施密特触发振荡电路 198
10.3 电动机驱动电路的工作波形 199
10.3.1 驱动电路用电源——DC-DC变换器部分的波形 199
10.3.2 驱动输出的波形 201
10.3.3 提高开关速度时的问题 202
10.4 电动机驱动电路的应用电路 203
10.4.1 采用P沟MOSFET和N沟MOSFET的电路 203
10.4.2 使用晶体管的H电桥 204
第11章 功率MOS开关电源的设计 206
11.1 开关电源的结构 206
11.1.1 与串级型直流电源的不同 206
11.1.2 升压型开关电源的结构 207
11.1.3 开关电源的基本要素 208
11.2 升压型开关电源的设计 209
11.2.1 制作的开关电源的指标 209
11.2.2 开关器件——MOSFET的选择 211
11.2.3 确定电感 212
11.2.4 脉冲整流电路的结构 213
11.2.5 开关用振荡电路的结构 214
11.2.6 稳定电压的措施 215
11.2.7 确定反馈电路的参数 215
11.2.8 各电容器的确定 217
11.3 电源电路的波形和性能 218
11.3.1 电源的输出波形 218
11.3.2 各部分的开关波形 219
11.3.3 开关用MOSFET的电流波形 221
11.3.4 取出的最大输出电压 222
11.3.5 电路的功率转换效率 222
11.3.6 输出电压：输出电流特性——加载调整 223
11.3.7 输出电压：输入电压特性——线性调整 223
11.4 升压型开关电源的应用电路 224
11.4.1 固定输出电压的开关电源 224
11.4.2 使用晶体管开关器件的电源电路 225
第12章 晶体管开关电源的设计 227
12.1 降压型电源的结构 227
12.1.1 给低通滤波器输入方波 227
12.1.2 开关电路+滤波器=降压型开关电源 228
12.1.3 SW断开时需要续流二极管 229
12.2 降压型开关电源的设计 230
12.2.1 电源电路的设计指标 230
12.2.2 开关器件的选择——首先考虑电流值 231
12.2.3 晶体管的耐压 231
12.2.4 决定基极电流大小的R3、R4 232
12.2.5 续流二极管的选择 233
12.2.6 低通滤波器部分的设计 233
12.2.7 驱动开关的振荡电路 234
12.2.8 稳定电压的反馈电路 234
12.2.9 设定输出电压 235
12.2.10 周边各电容器的确定 236
12.3 电源的波形与特性 236
12.3.1 输出波形的确认 236
12.3.2 控制电路的波形 237
12.3.3 Tr1的开关波形 238
12.3.4 开关晶体管的电流波形 239
12.3.5 电路的转换效率 240
12.3.6 输出电压：输出电流特性（加载调整） 240
12.3.7 输出电压：输入电压特性（线性调整） 241
12.4 降压型开关电源的应用电路 241
12.4.1 无须调整的电路（1） 241
12.4.2 无须调整的电路（2） 242
12.4.3 开关器件采用MOSFET的电路 243
第13章 模拟开关电路的设计 245
13.1 模拟开关的结构 245
13.1.1 模拟开关 245
13.1.2 使用二极管的开关 246
13.1.3 使用晶体管的开关 246
13.1.4 使用FET的开关 247
13.1.5 FET开关的输出波形与机械开关完全相同 248
13.1.6 输入信号原封不动地出现在栅极 249
13.1.7 改变VGS控制开关的接通/断开 250
13.2 JFET模拟开关的设计 251
13.2.1 开关用FET的选择 251
13.2.2 开关器件2SK330的特性 252
13.2.3 FET开关的栅极驱动电路 252
13.2.4 开关的电平变换电路 254
13.2.5 各部分的电位和周边电阻值 254
13.3 模拟开关电路的性能 255
13.3.1 开关的动作 255
13.3.2 导通电阻的大小 255
13.3.3 截止隔离 256
13.4 模拟开关的应用电路 257
13.4.1 改善截止隔离的电路 257
13.4.2 采用P沟JFET的电路 258
13.4.3 利用OP放大器的假想接地的切换电路 259
13.4.4 减小FET导通电阻影响的OP放大器切换电路 260
13.4.5 采用光MOS的模拟开关 261
13.4.6 使用晶体管的短开关 262
13.4.7 晶体管差动型模拟开关 263
第14章 振荡电路的设计 265
14.1 振荡电路的构成 265
14.1.1 正反馈 265
14.1.2 使用共振电路和负阻元件 266
14.1.3 负阻元件 268
14.2 RC振荡电路的设计 269
14.2.1 移相振荡的结构 269
14.2.2 振荡的条件 270
14.2.3 电路的增益 271
14.2.4 实际的振荡波形 273
14.3 LC振荡电路的设计 274
14.3.1 应用共振电路和负阻产生振荡 274
14.3.2 变形考毕兹电路 274
14.3.3 确定实际电路的常数 275
14.3.4 观察振荡波形——C1、C2的重要性 277
14.3.5 通过缓冲器输出 277
14.4 石英振荡器的设计 278
14.4.1 使用石英振子 278
14.4.2 设计振荡电路——考毕兹型振荡电路 280
14.4.3 实际的振荡波形——C1、C2的重要性 282
14.4.4 谐波振荡电路 283
14.5 各种振荡电路 284
14.5.1 FET移相振荡电路 284
14.5.2 LC振荡电路的频率调整 285
14.5.3 使用MOSFET的LC振荡电路 286
14.5.4 应用陶瓷振子的振荡电路 286
14.5.5 集电极输出的石英振荡电路 287
第15章 FM无线话筒的制作 289
15.1 无线话筒的结构 289
15.1.1 频率调制音频信号——FM 289
15.1.2 FM调制的构成 290
15.2 无线话筒的设计 292
15.2.1 无线话筒的设计指标 292
15.2.2 话筒和AF放大器 293
15.2.3 FM调制电路的构成 293
15.2.4 振荡电路的构成 295
15.2.5 RF放大器的构成 298
15.2.6 天线 299
15.2.7 电路的调整方法 299
15.2.8 电路的性能 300
15.2.9 如果希望变更频率偏移 300
15.3 FM无线话筒的应用电路 301
15.3.1 给RF放大器附加调谐电路 301
15.3.2 振荡电路中采用陶瓷振子（1） 302
15.3.3 振荡电路中采用陶瓷振子（2） 304
参考文献 306

文 摘

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