전자 설계

개념에서 현실로

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이 훌륭한 책은 공학 학생과 21st 세기의 실무 전문가에게 효율적인 전자 회로와 시스템을 분석하고 설계하는 데 필요한 도구를 제공합니다. 여기에는 DesignSoft가 출판 한 전자 책에서 마우스를 클릭하여 TINA에서 사용할 수있는 많은 회로 예제가 포함되어 있습니다.

3.1.1 재료의 전도, 73
반도체 재료의 3.1.2 전도, 75
3.1.3 결정 구조, 76
3.1.4 세대와 전자와 구멍의 재조합, 78
3.1.5 도핑 된 반도체, 79
3.1.6 n형 반도체, 80
3.1.7 p형 반도체, 80
3.1.8 캐리어 농도, 80
3.1.9 초과 운송업자, 82
3.1.10 과잉 캐리어의 재조합 및 생성, 82
전기의 3.1.11 수송, 83
캐리어의 3.1.12 확산, 83
3.1.13 전기장에서 드리프트, 84

3.2 반도체 다이오드, 87

3.2.1 다이오드 구조, 89
다이오드 전류와 다이오드 전압 간의 3.2.2 관계, 90
3.2.3 다이오드 조작, 92
3.2.4 온도 효과, 93
3.2.5 다이오드 등가 회로 모델, 95
3.2.6 다이오드 회로 분석, 96
그래픽 분석, 96
Piecewise-Linear Approximation, 99
3.2.7 전력 처리 기능, 103
3.2.8 다이오드 캐패시턴스, 104

3.3 정류, 104

3.3.1 반 파장 정류, 105
3.3.2 전파 정류, 106
3.3.3 필터링, 107
3.3.4 전압 배가 회로, 110

3.4 제너 다이오드, 112

3.4.1 제너 레귤레이터, 113
3.4.2 실용적인 제너 다이오드 및 퍼센트 조절, 117

3.5 클리퍼 및 클램퍼, 119

3.5.1 클리퍼, 119
3.5.2 클램퍼, 124

다이오드가 내장 된 3.6 Op-Amp 회로, 127
3.7 대체 유형의 다이오드, 129

3.7.1 쇼트 키 다이오드, 129
3.7.2 발광 다이오드 (LED), 130
3.7.3 포토 다이오드, 131

3.8 제조사의 사양, 132
요약, 133
문제, 134

제 넥 엑스 - 바이폴라 접합 트랜지스터 회로

4.0 소개, 149
바이폴라 트랜지스터 4.1 구조, 149
4.2 대형 신호 BJT 모델, 153
소 신호의 4.3 유도 ac 모델, 154
4.4 2 포트 소형 신호 ac 모델, 156
4.5 특성 곡선, 158
BNT에 대한 4.6 제조업체의 데이터 시트, 160
컴퓨터 시뮬레이션을위한 4.7 BJT 모델, 161
4.8 단일 스테이지 앰프 구성, 164
단일 스테이지 앰프 4.9 바이어 싱, 166
4.10 전력 고려 사항, 169

4.10.1 힘 방정식의 유도, 170

전압 증폭기 바이어스 회로 4.11 분석 및 설계, 172

4.11.1 분석 절차, 172
4.11.2 디자인 절차, 177
4.11.3 앰프 전원 소스, 183
4.11.4 컴포넌트 선택, 184

전류 증폭기 바이어스 회로 4.12 분석 및 설계, 184
바이폴라 접합 트랜지스터 4.13 비선형 성 188
BNT 회로의 4.14 On-Off 특성, 190
4.15 집적 회로 제작, 192

4.15.1 트랜지스터 및 다이오드, 192
4.15.2 저항, 193
4.15.3 커패시터, 193
4.15.4 횡형 트랜지스터, 194

요약, 194
문제, 195

제 넥 엑스 - 바이폴라 접합 트랜지스터 앰프

5.0 소개, 207
5.1 공통 이미 터 증폭기, 208

5.1.1 임피던스 수식, 208
5.1.2 입력 저항, R_in, 209
5.1.3 전류 이득, A_i, 210
5.1.4 전압 이득, A_v, 210
5.1.5 출력 저항, R_o, 211

5.2. 이미 터 레지스터 (이미 터 - 레지스터 증폭기)가 내장 된 공통 이미 터, 213

5.2.1 입력 저항, R_in, 213
5.2.2 전류 이득, A_i, 215
5.2.3 전압 이득, A_v, 215
5.2.4 출력 저항, R_o, 215

5.3 일반 컬렉터 (이미 터 - 팔로워) 앰프, 224

5.3.1 입력 저항, R_in, 224
5.3.2 전류 이득, A_i, 225
5.3.3 전압 이득, A_v, 225
5.3.4 출력 저항, R_o, 226

5.4 공통베이스 증폭기, 230

5.4.1 입력 저항, R_in, 231
5.4.2 전류 이득, A_i, 231
5.4.3 전압 이득, A_v, 232
5.4.4 출력 저항, R_o, 232

5.5 트랜지스터 증폭기 애플리케이션, 236
5.6 위상 분배기, 237
5.7 앰프 커플 링, 238

5.7.1 커패시 티브 커플 링, 238
5.7.2 다이렉트 커플 링, 238
5.7.3 변압기 커플 링, 241
5.7.4 광학 커플 링, 243

5.8 다단 증폭기 분석, 245
5.9 Cascode 설정, 250
5.10 현재 소스 및 활성로드, 252

5.10.1 간단한 전류 소스, 252
5.10.2 Widlar 전류 소스, 253
5.10.3 윌슨 전류원, 256
5.10.4 현재 거울을 사용하는 다중 전류 소스, 258

요약, 259
문제, 262

제 15 장 6 - 전계 효과 트랜지스터 앰프

6.0 소개, 277
FET의 6.1 장점 및 단점, 278
6.2 금속 산화물 반도체 FET (MOSFET), 279

6.2.1 향상 모드 MOSFET 단자 특성, 281
6.2.2 공 핍형 MOSFET, 284
6.2.3 대형 신호 등가 회로, 287
MOSFET, 6.2.4의 287 소 신호 모델

6.3 접합 전계 효과 트랜지스터 (JFET), 290

6.3.1 JFET 게이트 - 소스 전압 변화, 293
6.3.2 JFET 전달 특성, 293
6.3.3 JFET 소 신호 ac 296 모델

6.4 FET 앰프 구성 및 바이어 싱, 299

6.4.1 이산 소자 MOSFET 바이어 싱, 299

6.5 MOSFET 직접 회로, 302

MOSFET 집적 회로의 6.5.1 바이어 싱, 303
6.5.2 바디 이펙트, 305

MOSFET과 JFET의 6.6 비교, 306
컴퓨터 시뮬레이션을위한 6.7 FET 모델, 308
6.8 FET 앰프 - Canonical Configurations, 312
6.9 FET 증폭기 분석, 314

6.9.1 CS (및 소스 저항) 앰프, 314
6.9.2 CG 앰프, 319
6.9.3 CD (SF) 증폭기, 323

6.10 FET 앰프 설계, 326

6.10.1 CS 앰프, 326
6.10.2 CD 앰프, 336
6.10.3 SF 부트 스트랩 증폭기, 340

6.11 다른 기기, 343

6.11.1 메탈 반도체 배리어 접합 트랜지스터, 343
6.11.2 VMOSFET, 344
6.10.3 다른 MOS 장치, 344

요약, 345
문제, 346

7 장 – 트랜지스터 증폭기의 바이어스 안정성

7.0 소개, 358
7.1 바이어 싱 유형, 358

7.1.1 전류 피드백 바이어 싱, 359
7.1.2 전압 및 전류 바이어 싱, 360

7.2 매개 변수 변경의 효과 – 바이어스 안정성, 362

7.2.1 CE 설정, 363
7.2.2 EF 구성, 369

7.3 다이오드 보상, 372
BNT 앰프 바이어스 안정성을위한 7.4 설계, 374
7.5 FET 온도 효과, 375
온도 변화를 줄이는 7.6, 377
요약, 379
문제, 380

8 장 – 전력 증폭기 및 전력 공급 장치

8.0 소개, 384
8.1 클래스의 앰프, 384

8.1.1 클래스 -A 연산, 385
8.1.2 클래스 -B 연산, 385
8.1.3 클래스 -AB 연산, 387
8.1.4 클래스 -C 연산, 388

8.2 전력 증폭기 회로 - Class-A 동작, 389

8.2.1 유도 결합 형 증폭기, 389
8.2.2 변압기 결합 전력 증폭기, 391

8.3 전력 증폭기 회로 - 클래스 B 동작, 395

8.3.1 상보 대칭 Class-B 및 -AB 전력 증폭기, 395
8.3.2 다이오드 보상 상보 대칭 클래스 B 전력 증폭기 (CSDC), 398
클래스 B 푸시 풀 증폭기, 8.3.3에 대한 401 전력 계산

8.4 달링턴 서킷, 408
전원 트랜지스터 8.5을 사용하는 413 전원 공급 장치

개별 구성 요소를 사용하는 8.5.1 전원 공급 장치, 413
IC 레귤레이터 (3 단자 레귤레이터), 8.5.2을 사용하는 417 전원 공급 장치
3 단자 조절 식 레귤레이터 인 8.5.3을 사용하는 421 전원 공급 장치
8.5.4 고전류 레귤레이터, 422

8.6 스위칭 레귤레이터, 423

스위칭 레귤레이터의 8.6.1 효율, 425

요약, 425
문제, 426

제 12 장 - 실용적인 작동 증폭기

9.0 소개, 437
9.1 차동 증폭기, 438

9.1.1 dc 전송 특성, 438
9.1.2 공통 모드 및 차동 모드 이득, 439
9.1.3 정전류 소스를 갖는 442 차동 증폭기, XNUMX
단일 종단 입출력 9.1.4 차동 증폭기, 445

9.2 레벨 쉬프터, 451
9.3 일반 Op 앰프, 454

9.3.1 포장, 455
9.3.2 전력 요구 사항, 456
9.3.3 741 Op-Amp, 456
     바이어스 회로, 457
     단락 회로 보호, 457
     입력 스테이지, 458
     중급 단계, 458
     출력 단계, 458

9.4 제조사의 사양, 459
9.5 실용적 Op 앰프, 459

9.5.1 개방 루프 전압 이득 (G), 460
9.5.2 수정 된 Op-Amp 모델, 461
9.5.3 입력 오프셋 전압 (V_io), 461
9.5.4 입력 바이어스 전류 (Ibias), 463
9.5.5 공통 모드 제거, 467
9.5.6 전원 공급 장치 제거비, 467
9.5.7 출력 저항, 468

연산 증폭기 회로의 9.6 컴퓨터 시뮬레이션, 471
9.7 비 반전 증폭기, 473

9.7.1 입력 및 출력 저항, 473
9.7.2 전압 이득, 475
9.7.3 다중 입력 증폭기, 478

9.8 반전 증폭기, 479

9.8.1 입력 및 출력 저항, 479
9.8.2 전압 이득, 480
9.8.3 다중 입력 증폭기, 482

9.9 차동 합산, 485
밸런스드 입력 또는 출력 9.10 앰프가있는 489 앰프
여러 입력 간의 9.11 커플 링, 492
9.12 파워 오디오 Op 앰프, 493

9.12.1 브릿지 파워 Op-Amp, 494
9.12.2 인터콤, 495

요약, 496
문제, 496

제 15 장 - 트랜지스터 앰프의 주파수 동작

10.0 소개, 509
10.1 앰프의 저주파 응답, 513

10.1.1 에미 터 - 저항 앰프 513의 저주파수 응답
주어진 주파수 특성을위한 10.1.2 디자인, 518
공통 이미 터 앰프 10.1.3 저주파 응답, 522
공통 소스 증폭기 10.1.4의 525 저주파 응답
공통베이스 앰프 10.1.5의 저주파 응답 528
10.1.6 에미 터 추종 형 증폭기, 529의 저주파수 응답
소스 폴로 어 앰프 10.1.7의 저주파수 응답 530

10.2 고주파 트랜지스터 모델, 532

10.2.1 밀러 정리, 533
10.2.2 고주파 BJT 모델, 534
10.2.3 고주파 FET 모델, 537

앰프의 10.3 고주파 응답, 538

공통 이미 터 앰프 10.3.1 고주파 응답, 538
공통 소스 증폭기 10.3.2의 고주파 응답 542
공통베이스 앰프 10.3.3의 고주파 응답
10.3.4 에미 터 추종 형 증폭기 546의 고주파 응답
공통 드레인 (SF) 앰프 10.3.5의 고주파 응답, 548
10.3.6 Cascode 증폭기, 549

10.4 고주파 증폭기 설계, 550
Op 앰프 회로의 10.5 주파수 응답, 550

10.5.1 오픈 루프 Op-Amp Response554
10.5.2 위상 이동, 557
10.5.3 슬 루율, 557
다중 Op 앰프, 10.5.4을 사용하는 560 설계 증폭기
10.5.5 101 증폭기, 567

요약, 570
문제, 571

11 장 – 피드백 및 안정성

11.0 소개, 585
11.1 피드백 앰프 고려 사항, 586
의견의 11.2 유형, 587
11.3 피드백 앰프, 588

11.3.1 전류 피드백 – 개별 증폭기에 대한 전압 차감, 588
11.3.2 전압 피드백 – 개별 증폭기에 대한 전류 빼기, 592

11.4 다단 피드백 앰프, 594
연산 증폭기, 11.5의 595 피드백
피드백 앰프의 11.6 안정성, 599

11.6.1 시스템 안정성 및 주파수 응답, 601
11.6.2 보드 대도 및 시스템 안정성, 605

11.7 주파수 응답 – 피드백 증폭기, 610

11.7.1 단극 앰프, 610
11.7.2 2 극 증폭기, 611

리드 이퀄라이저, 11.8가있는 3 극 앰프의 617 설계
11.9 위상 지연 이퀄라이저, 623
용량 성 부하의 11.10 효과, 624
11.11 발진기, 625

11.11.1 Colpitts와 Hartley Oscillators, 625
11.11.2 Wien Bridge Oscillator, 626
11.11.3 위상 이동 발진기, 628
11.11.4 크리스탈 오실레이터, 629
11.11.5 터치 톤 발생기, 631

요약, 631
문제, 633

제 12 장 - 활성 필터

12.0 소개, 641
12.1 통합 자 및 차별 자, 641
12.2 액티브 네트워크 디자인, 645
12.3 능동 필터, 648

12.3.1 필터 속성 및 분류, 649
12.3.2 1 차 활성 필터, 655

12.4 단일 증폭기 - 일반형, 666
12.5 고전적인 아날로그 필터, 668

12.5.1 버터 워스 필터, 669
12.5.2 Chebyshev 필터, 672

12.6 변환, 674

12.6.1 저역 통과 - 고역 변환, 674
12.6.2 로우 패스 대 밴드 패스 변환, 675

버터 워스 (Butterworth)와 체비 셰프 (Chebyshev) 필터 12.7 디자인, 676

12.7.1 저역 통과 필터 설계, 677
12.7.2 필터 순서, 677
12.7.3 매개 변수 비율 요소, 680
12.7.4 하이 패스 필터, 688
12.7.5 대역 통과 및 대역 차단 필터 설계, 690

12.8 집적 회로 필터, 694

12.8.1 스위치드 커패시터 필터, 695
12.8.2 6 차 스위치드 커패시터 버터 워스 저역 통과 필터, 697

결론 12.9, 699
요약, 699
문제, 700

제 넥 엑스 - 쿼시 선형 회로

13.0 소개, 706
13.1 정류기, 706
13.2 피드백 리미터, 717
13.3 비교기, 731
13.4 슈미트 트리거, 735

13.4.1 슈미트 트리거 리미터, 738
13.4.2 집적 회로 슈미트 트리거, 744

아날로그와 디지털의 13.5 변환, 746

13.5.1 디지털 - 아날로그 변환기, 746
13.5.2 아날로그 - 디지털 변환기, 747

요약, 751
문제, 752

14 장 – 펄스 파형 및 타이밍 회로

14.0 소개, 760
14.1 하이 패스 RC 네트워크, 762

펄스 열 14.1.1에 고역 통과 네트워크의 766 정상 상태 응답

14.2 정상 상태 응답 저역 통과 RC 네트워크 - 펄스 열차, 771
14.3 다이오드, 777

14.3.1 펄스열에 대한 다이오드 회로의 정상 상태 응답, 777

14.4 트리거 회로, 781

14.4.1 펄스 트레인 응답, 782

14.5 555 타이머, 783

14.5.1 이완 발진기, 784
14.5.2 발진기 555, 787
14.5.3 단 안정 회로로서의 555, 794

요약, 796
문제, 797

15 - 디지털 논리 패밀리

15.0 소개, 805
15.1 디지털 로직의 기본 개념, 805

15.1.1 상태 정의 - 양수 및 음수 논리, 806
15.1.2 시간 독립적 또는 Unclocked 논리, 807
15.1.3 시간 의존 또는 클록 논리, 807
15.1.4 초등 논리 함수, 807
15.1.5 부울 대수, 811

15.2 IC 건설 및 포장, 812
디지털 디자인, 15.3에서의 814 실용적 고려 사항
BNT의 15.4 디지털 회로 특성, 817
15.5 양극 논리 계열, 818
15.6 트랜지스터 - 트랜지스터 로직 (TTL), 818

15.6.1 오픈 컬렉터 구성, 820
15.6.2 액티브 풀업, 823
15.6.3 H-TTL 및 LP-TTL 게이츠, 828
15.6.4 쇼트 키 TTL 게이트, 828
15.6.5 3 중 상태 게이트, 829
15.6.6 기기 목록, 831

15.7 이미 터 - 커플 드 로직 (ECL), 832

15.7.1 기기 목록, 834

FET의 15.8 디지털 회로 특성, 835

15.8.1 n- 채널 향상 MOSFET, 835
15.8.2 p-채널 강화 MOSFET, 835

15.9 FET 트랜지스터 제품군, 836

15.9.1 n- 채널 MOS, 836
15.9.2 p- 채널 MOS, 836

15.10 상보 형 MOS (CMOS), 837

15.10.1 CMOS 아날로그 스위치, 841
15.10.2 CMOS 장치 목록 및 사용 규칙, 843

논리 패밀리의 15.11 비교, 845
요약, 847
문제, 848

제 12 장 16 - 디지털 집적 회로

16.0 소개, 856
16.1 디코더 및 인코더, 857

16.1.1 데이터 선택기 / 멀티플렉서, 860
16.1.2 키보드 인코더 / 디코더, 862
16.1.3 패리티 생성기 / 검사기, 864

16.2 드라이버 및 관련 시스템, 864

16.2.1 액정 디스플레이 (LCD), 867

16.3 플립 플롭, 래치 및 시프트 레지스터, 868

16.3.1 플립 플롭, 870
16.3.2 래치와 추억, 875
16.3.3 시프트 레지스터, 877

16.4 카운터, 879

16.4.1 주파수 측정, 886

16.5 시계, 889

16.5.1 전압 제어 발진기, 889

16.6 추억, 892

16.6.1 시리얼 메모리, 892
16.6.2 RAM (Random Access Memory), 895
16.6.3 ROM과 PROM, 896
16.6.4 EPROM, 897

16.7 더 복잡한 회로, 899

16.7.1 산술 논리 단위 (ALU), 899
16.7.2 전체 추가 자, 900
16.7.3 룩 어 헤드 캐리 생성기, 900
16.7.4 크기 비교기, 902

16.8 프로그래밍 가능한 배열 논리 (PAL), 903
문제에 대한 16.9 소개, 903

16.9.1 난수 생성, 904
16.9.2 속도의 기계 각 측정, 904
16.9.3 홀 효과 스위치, 905
타이밍 윈도우, 16.9.4의 906 사용

결론 16.10, 907
문제, 908

부록
A. 마이크로 캡슐 및 SPICE, 929
B. 표준 구성 요소 값, 944
C. 제조업체의 데이터 시트, 946
D. 선택된 문제에 대한 응답, 985

전자 설계

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