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第1章 半导体器件基础1

1.1 半导体1

1.1.1 半导体及其特性1

1.1.2 本征半导体2

1.1.3 杂质半导体3

1.2 PN结及其单向导电性4

1.2.1 PN结的形成4

1.2.2 PN结的单向导电性5

1.3 半导体二极管6

1.3.1 二极管的表示符号、外形及结构6

1.3.2 二极管的伏安特性6

1.3.3 二极管的主要性能参数8

1.3.4 二极管的等效模型10

1.4 特殊二极管12

1.4.1 稳压管12

1.4.2 发光二极管13

1.4.3 光敏二极管14

1.5 二极管的应用示例14

1.5.1 钳位电路14

1.5.2 限幅电路15

1.5.3 继电器驱动管保护电路15

1.6 晶体管16

1.6.1 晶体管的分类及结构16

1.6.2 晶体管的工作原理16

1.6.3 晶体管的特性曲线18

1.6.4 晶体管的主要参数21

1.7 场效应晶体管22

1.7.1 结型场效应晶体管23

1.7.2 绝缘栅场效应晶体管26

1.8 场效应晶体管的主要参数及特点30

1.8.1 场效应晶体管的主要参数30

1.8.2 场效应晶体管的特点31

判一判32

选一选32

做一做33

第2章 数字逻辑基础36

2.1 数制和码制36

2.1.1 几种常见的数制36

2.1.2 不同数制之间的转换38

2.1.3 二进制算术运算40

2.1.4 带符号位数的表示方法与减法运算40

2.1.5 二进制编码41

2.2 逻辑代数的基本运算44

2.2.1 3种最基本的逻辑运算和门电路44

2.2.2 复合逻辑运算（复合门）45

2.3 逻辑函数的表示方法及其相互转换46

2.3.1 由真值表求函数式和逻辑图46

2.3.2 由函数表达式求真值表47

2.3.3 已知逻辑图写逻辑表达式48

2.3.4 由真值表画波形图48

2.3.5 由波形图求函数的真值表48

2.4 逻辑代数的公式和运算规则49

2.4.1 基本公式49

2.4.2 常用公式50

2.4.3 逻辑代数的基本运算规则50

2.5 逻辑函数的公式法化简51

2.5.1 逻辑函数表达式的标准形式和最简式含义51

2.5.2 常用的公式法化简方法52

2.6 逻辑函数的卡诺图化简54

2.6.1 逻辑函数的最小项表达式54

2.6.2 逻辑函数的卡诺图表示55

2.6.3 用卡诺图化简逻辑函数57

2.6.4 具有无关项的逻辑函数及其化简59

判一判61

选一选62

做一做62

第3章 集成门电路66

3.1 晶体管反相器66

3.1.1 晶体管的开关特性67

3.1.2 晶体管反相器的工作原理67

3.1.3 晶体管的开关时间68

3.1.4 晶体管反相器的带负载能力69

3.2 TTL集成反相器70

3.2.1 TTL反相器的工作原理70

3.2.2 TTL反相器的外特性及主要电气参数71

3.2.3 其他类型的TTL门77

3.2.4 TTL数字集成电路的各种系列81

3.2.5 其他双极性集成电路84

3.3 CMOS集成门电路84

3.3.1 MOS管的开关特性84

3.3.2 CMOS反相器的结构及工作原理85

3.3.3 CMOS反相器的外特性及主要电气参数86

3.3.4 其他类型的CMOS集成门电路89

3.4 TTL和CMOS集成电路的使用及接口92

3.4.1 两类数字集成门电路的使用92

3.4.2 两类数字集成门电路的接口94

3.5 门电路应用实例97

判一判98

选一选98

做一做99

第4章 组合逻辑电路104

4.1 组合逻辑电路的描述104

4.2 组合逻辑电路的分析105

4.3 组合逻辑电路的设计107

4.4 常用中规模组合逻辑电路集成器件111

4.4.1 加法器111

4.4.2 数值比较器113

4.4.3 编码器116

4.4.4 译码器119

4.4.5 数据选择器126

4.5 常用中规模组合逻辑电路集成器件的应用128

4.5.1 利用译码器实现逻辑函数128

4.5.2 利用数据选择器实现逻辑函数130

4.6 组合逻辑电路的竞争与冒险133

判一判135

选一选135

做一做136

第5章 双稳态触发器140

5.1 基本RS触发器140

5.1.1 电路结构140

5.1.2 工作原理141

5.1.3 特性表及动作特点142

5.2 同步RS触发器143

5.2.1 电路结构143

5.2.2 工作原理143

5.2.3 特性表、动作特点及特性方程144

5.3 主从触发器145

5.3.1 主从RS触发器145

5.3.2 主从JK触发器146

5.4 边沿触发器149

5.4.1 边沿JK触发器149

5.4.2 边沿D触发器151

5.4.3 T触发器及T′触发器154

5.5 触发器的应用155

判一判157

选一选157

做一做158

第6章 时序逻辑电路161

6.1 时序逻辑电路的描述161

6.2 时序逻辑电路的分析163

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析163

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析166

6.3 同步时序逻辑电路的设计168

6.4 寄存器及计数器173

6.4.1 寄存器173

6.4.2 计数器179

6.5 时序逻辑电路的应用196

6.5.1 环形计数器196

6.5.2 顺序脉冲发生器197

6.5.3 序列信号发生器198

判一判199

选一选199

做一做200

第7章 半导体存储器205

7.1 概述205

7.2 存储器的分类206

7.2.1 ROM的分类207

7.2.2 RAM的分类207

7.3 ROM存储器的工作原理208

7.3.1 电路结构208

7.3.2 工作原理208

7.4 存储器容量的扩展210

7.4.1 位扩展210

7.4.2 字扩展211

7.4.3 字和位复合扩展213

7.5 存储器的应用214

7.5.1 存储芯片与单片机联合应用214

7.5.2 存储芯片与A/D或D/A芯片配合应用215

判一判217

选一选217

做一做218

第8章 脉冲波形的产生和整形220

8.1 概述220

8.2 集成门电路组成的脉冲单元电路221

8.2.1 由门电路组成的施密特触发器及集成的施密特触发器221

8.2.2 由门电路组成的单稳态触发器及集成的单稳态触发器226

8.2.3 由门电路组成的多谐振荡器233

8.3 555定时器及应用239

8.3.1 555定时器的电路结构与功能239

8.3.2 由555定时器组成的施密特触发器241

8.3.3 由555定时器组成的单稳态触发器242

8.3.4 由555定时器组成的多谐振荡器245

8.4 应用实例248

判一判251

选一选251

做一做252

第9章 D/A转换和A/D转换257

9.1 概述257

9.2 D/A转换258

9.2.1 权电阻网络D/A转换器的构成和基本原理259

9.2.2 倒T形D/A转换器的构成和基本原理261

9.2.3 权电流型D/A转换器的构成和基本原理263

9.2.4 具有双极性输出的D/A转换器的构成和基本原理265

9.2.5 集成D/A转换器芯片266

9.2.6 D/A转换器的主要技术指标275

9.3 A/D转换276

9.3.1 A/D转换的基本原理276

9.3.2 几种不同的A/D转换器278

9.3.3 不同类型A/D转换器的特点283

9.3.4 集成A/D转换器芯片284

9.3.5 A/D转换器的主要技术指标292

9.4 A/D转换和D/A转换的典型应用——数字录音机292

判一判294

选一选295

做一做296

第10章 实验300

实验一 TTL门电路参数测试及逻辑功能测试300

实验二 组合逻辑电路设计与竞争冒险304

实验三 二进制译码器及数据选择器的应用306

实验四 触发器的功能测试及时序电路的分析309

实验五 MSI计数器及七段数码管的应用313

实验六 A/D转换器及D/A转换器的应用315

实验七 存储器的应用319

实验八 555定时器的功能及应用322

实验九 多路巡回显示数据采集系统的设计325

部分习题参考答案329

参考文献340