集成电路原理及应用（第3版）

第1章 集成运放的基础知识

1.1 集成运放的基本组成电路

1.1.1 差动输入电路

1.1.2 恒流源电路

1.1.3 有源负载电路

1.1.4 双端变单端电路

1.1.5 直流电平位移电路

1.1.6 互补推挽输出电路

1.2 集成运放的基本构成和表示符号

1.2.1 集成运放的基本构成

1.2.2 通用型集成运放内部电路简介

1.2.3 集成运放的表示符号及其引出端

1.3 集成运放的主要参数和分类

1.3.1 集成运放的主要直流参数

1.3.2 集成运放的主要交流参数

1.3.3 集成运放的分类

1.4 集成运放的等效模型

1.4.1 集成运放的实际等效模型

1.4.2 理想集成运放的等效模型

1.5 实际运放与理想运放的误差

1.5.1 Ad为有限值时实际运放和理想运放的误差

1.5.2 Ac为有限值时实际运放和理想运放的误差

1.5.3 Uos不为零时实际运放和理想运放的误差

1.6 运放电路的稳定性及其判断

1.6.1 闭环自激振荡产生的条件

1.6.2 集成运放闭环稳定性判据

1.7 集成运放的相位补偿技术

1.7.1 滞后相位补偿

1.7.2 超前相位补偿

1.7.3 引起集成运放闭环工作不稳定的其他因素

思考题与习题

第2章 模拟集成电路的线性应用

2.1 模拟集成电路的基本放大电路

2.1.1 反相放大器

2.1.2 同相放大器

2.1.3 差动放大器

2.2 积分电路

2.2.1 基本积分电路及其理想特性

2.2.2 Uos，IiB及其漂移对积分电路的影响

2.2.3 集成运放的增益和带宽对积分电路的影响

2.2.4 积分电路的保持误差

2.2.5 几种典型的积分电路

2.3 微分电路

2.3.1 基本微分器及其理想微分特性

2.3.2 微分器的实际微分特性

2.3.3 几种典型的微分电路

2.4 集成仪器放大器

2.4.1 集成仪器放大器的工作原理

2.4.2 集成仪器放大器的特性及其应用

2.5 动态校零型斩波放大器

2.5.1 动态校零型斩波放大器的一般技术

2.5.2 动态校零型斩波放大器的工作原理

2.5.3 HA2900型动态校零型斩波集成运放介绍

思考题与习题

第3章 模拟集成电路的非线性应用

3.1 对数器和指数器

3.1.1 对数器

3.1.2 指数器

3.1.3 集成化的对数器和指数器

3.2 乘法器及其应用

3.2.1 乘法器的基础知识

3.2.2 乘法器的工作原理

3.2.3 模拟乘法器的应用电路

3.3 二极管检波器和绝对值变换器

3.3.1 二极管检波器

3.3.2 绝对值检波电路

3.4 限幅器

3.4.1 二极管并联式限幅器

3.4.2 二极管串联式限幅器

3.5 二极管函数变换器

3.5.1 串联限幅型二极管函数变换器

3.5.2 并联限幅型二极管函数变换器

3.5.3 线性检波型二极管函数变换器

3.6 电压比较器及其应用

3.6.1 电压比较器的性能

3.6.2 单限电压比较器

3.6.3 迟滞电压比较器

3.6.4 窗口电压比较器

3.6.5 电压比较器的应用举例

思考题与习题

第4章 集成变换器及其应用

4.1 阻抗变换器

4.1.1 负阻抗变换器

4.1.2 阻抗模拟变换器

4.1.3 模拟电感器

4.1.4 电容倍增器

4.2 U/I变换器和I/U变换器

4.2.1 接地负载的U/I变换器

4.2.2 精密U/I变换器

4.2.3 精密I/U变换器

4.3 U/F变换器和F/U变换器

4.3.1 VFC100同步型U/F，F/U变换器

4.3.2 LMx31系列U/F，F/U变换器

4.4 精密T/I和T/U变换器

4.4.1 AD590T/I变换器

4.4.2 LM135/235/335T/U变换器

4.5 D/A转换器

4.5.1 D/A转换器的特性与技术指标

4.5.2 12位串行D/A转换器DAC7512

4.5.3 16位D/A转换器PCM54

4.6 A/D转换器

4.6.1 A/D转换器的主要技术指标

4.6.2 并行A/D转换器AD574

4.6.3 16位串行A/D转换器MAX195

思考题与习题

第5章 集成信号发生器

5.1 模拟集成函数发生器

5.1.1 由集成运放构成的方波和三角波发生器

5.1.2 由ICL8038构成的集成函数发生器

5.1.3 由MAX038构成的集成函数发生器

5.2 直接数字频率合成技术

5.2.1 DDS的基本原理

5.2.2 DDS的基本参数计算公式

5.2.3 DDS各部分的具体参数

5.2.4 DDS芯片AD9852

5.2.5 由AD9852构成的信号发生器

5.3 基于FPGA的DDS任意波形发生器

思考题与习题

第6章 集成有源滤波器

6.1 概述

6.1.1 滤波器的分类

6.1.2 集成有源滤波器的特点

6.1.3 典型滤波器的传递函数

6.1.4 传递函数的幅度近似

6.1.5 有源滤波器的设计步骤

6.2 低通滤波器

6.2.1 一阶低通滤波器

6.2.2 二阶低通滤波器

6.2.3 高阶低通滤波器

6.2.4 低通滤波器的应用电路

6.3 高通滤波器

6.3.1 一阶高通滤波器

6.3.2 二阶高通滤波器

6.3.3 高通滤波器的应用电路

6.4 带通滤波器

6.4.1 无限增益多反馈环型带通滤波器

6.4.2 宽带滤波器

6.4.3 带通滤波器的应用电路

6.5 带阻滤波器

6.5.1 窄带阻滤波器（或陷波器）

6.5.2 宽带阻滤波器

6.5.3 带阻滤波器的应用电路

6.6 开关电容滤波器和状态变量滤波器

6.6.1 SCN的基本工作原理

6.6.2 开关电容滤波器

6.6.3 开关电容滤波器的应用及限制

6.6.4 状态变量滤波器

6.7 可编程滤波器

6.7.1 可编程滤波器MAX260系列芯片简介

6.7.2 采用MAX260系列芯片设计滤波器的流程

6.7.3 基于MAX262的程控滤波器设计实例

思考题与习题

第7章 集成稳压电源

7.1 线性集成稳压器

7.1.1 线性集成稳压器的基本结构

7.1.2 集成稳压器的参数

7.1.3 集成稳压器的分类及使用注意事项

7.1.4 三端集成稳压器

7.1.5 三端可调输出稳压器

7.2 新型低压差集成稳压器

7.2.1 新型低压差78系列/MIC5156的应用

7.2.2 单片机用低压差稳压器

7.3 开关型稳压电源

7.3.1 开关电源的基本原理和类型

7.3.2 脉宽调制式开关电源原理

7.3.3 笔记本电脑中的开关稳压电源

7.3.4 大屏幕彩色电视机开关电源

7.4 新型单片开关电源

7.4.1 单片开关电源的基本原理

7.4.2 单片开关电源的典型应用

思考题与习题

第8章 语音和图像集成电路

8.1 收音机集成电路

8.1.1 收音机的基础知识

8.1.2 AM收音机集成电路

8.1.3 FM收音机集成电路

8.1.4 FM/AM收音机集成电路

8.2 语音集成电路

8.2.1 语音录放集成电路

8.2.2 语音识别集成电路

8.3 功放集成电路

8.3.1 小功率音频功放集成电路

8.3.2 双声道功放集成电路

8.3.3 新型“傻瓜”功放模块

8.4 数字电视图像处理集成电路

8.4.1 平板电视（FPD）接收机的组成

8.4.2 数字信号接收处理集成电路Sil9021HDMI

8.5 家庭影院集成电路

8.5.1 家庭影院的基础知识

8.5.2 高品质音调均衡集成电路

8.5.3 虚拟杜比环绕声解码集成电路

8.5.4 高保真BBE音质增强集成电路

思考题与习题

第9章 数字集成电路及应用

9.1 数字集成电路的分类与特性

9.1.1 数字集成电路的分类

9.1.2 数字集成电路的一般特性

9.1.3 使用数字集成电路的注意事项

9.2 集成逻辑门电路和中规模组合逻辑电路

9.2.1 集成逻辑门电路及应用

9.2.2 中规模组合逻辑电路

9.3 中规模时序逻辑集成电路

9.3.1 集成触发器和锁存器

9.3.2 集成移位寄存器

9.3.3 集成计数器

9.3.4 十进制加减/译码/锁存驱动电路CD40110及其应用

9.3.5 4位十进制定时/减法计数集成电路TEC9410及应用

9.3.6 多功能程控彩灯CD71061P及其应用

9.4 集成定时器及其应用

9.4.1 集成定时器

9.4.2 多谐振荡器

9.4.3 单稳态触发器

思考题与习题

第10章 可编程逻辑器件

10.1 可编程逻辑器件基础

10.1.1 可编程逻辑器件的基本结构

10.1.2 可编程逻辑器件的分类及特点

10.1.3 PLD的电路结构及其表示方法

10.2 可编程阵列逻辑PAL和GAL的原理与应用

10.2.1 PAL器件的基本结构

10.2.2 PAL的输出和反馈结构

10.2.3 GAL器件的基本结构

10.3 复杂可编程逻辑器件(CPLD)

10.3.1 CPLD的基本结构

10.3.2 CPLD常用器件型号

10.4 现场可编程逻辑器件(FPGA)

10.4.1 FPGA的基本结构

10.4.2 FPGA常用器件型号

10.5 CPLD/FPGA器件的编程与开发

10.5.1 CPLD/FPGA器件的开发过程

10.5.2 CPLD/FPGA器件的配置方法

10.5.3 CPLD/FPGA应用举例

思考题与习题

第11章 实验

11.1 “集成电路原理及应用”实验箱使用说明

11.2 实验指导

实验1——积分器和微分器（μA741）

实验2——仪器放大器和差动放大器（OPA2111、INA106）

实验3——电压比较器（LM311）

实验4——U/F变换器和F/U变换器（LM331）

实验5——函数信号发生器（ICL8038）

实验6——集成有源滤波器（MAX275）

实验7——集成稳压电源（LM78XX、LM79XX、LM317）

实验8——集成音频功率放大器（TDA2822）

参考文献

本书较系统地介绍了各类集成电路的原理及其应用，内容包括：集成运放的基础知识、模拟集成电路的线性应用、模拟集成电路的非线性应用、集成变换器及其应用、集成信号发生器、集成有源滤波器、集成稳压电源、语音和图像集成电路、数字集成电路及应用、可编程逻辑器件和实验部分。

本书对各类集成电路的基本特点、基本原理和基本分析方法作了简明扼要的论述，结合每部分内容，理论联系实际，从国内外著作和期刊杂志中精选了许多实际应用电路。每章后附有思考题与习题。 读者对象：本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《集成电路原理及应用（第2版）》的再版。本书内容丰富，实用性强，可作为高等院校电气与电子信息类专业的教材，也可作为电子与电气类科研人员和工程技术人员的参考书。

本书较系统地介绍了各类集成电路的原理及其应用，内容包括：集成运放的基础知识、模拟集成电路的线性应用、模拟集成电路的非线性应用、集成变换器及其应用、集成信号发生器、集成有源滤波器、集成稳压电源、语音和图像集成电路、可编程逻辑器件和实验部分。

本书对各类集成电路的基本特点、基本原理和基本分析方法做了简明扼要的论述，结合每部分内容，理论联系实际，精选介绍了许多实际应用电路。每章后附有思考题与习题。

本书内容丰富，实用性强，可作为高等院校电气与电子信息类各专业的教材，也可作为电子与电气类科研人员和工程技术人员的参考书。

第1章 集成运放的基础知识

1.1 集成运放的基本组成电路

1.1.1 差动输入电路

1.1.2 恒流源电路

1.1.3 有源负载电路

1.1.4 双端变单端电路

1.1.5 直流电平位移电路

1.1.6 互补推挽输出电路

1.2 集成运放的基本构成和表示符号

1. 2.1 集成运放的表示符号及其引出端

1. 2.2 集成运放的基本构成

1.3 集成运放的主要参数和分类

1. 3.1 集成运放的主要直流参数

1. 3.2 集成运放的主要交流参数

1. 3.3 集成运放的分类

1. 3.4 通用型集成运放内部电路简介

1.4 集成运放的等效模型

1.4.1 集成运放的实际等效模型

1.4.2 理想集成运放的等效模型

1.5 实际运放与理想运放的误差

1.5.1 Ad为有限值时实际运放和理想运放的误差

1.5.2 Ac为有限值时实际运放和理想运放的误差

1.5.3 Uos不为零时实际运放和理想运放的误差

1.6 运放电路的稳定性及其判断

1.6.1 闭环自激振荡产生的条件

1.6.2 集成运放闭环稳定性判据

1.7 集成运放的相位补偿技术

1.7.1 滞后相位补偿

1.7.2 超前相位补偿

1.7.3 引起集成运放闭环工作不稳定的其他因素

思考题与习题

第2章 模拟集成电路的线性应用

2.1 模拟集成电路的基本放大电路

2.1.1 反相放大器

2.1.2 同相放大器

2.1.3 差动放大器

2.2 积分电路

2.2.1 基本积分电路及其理想特性

2.2.2 Uos，IiB及其漂移对积分电路的影响

2.2.3 集成运放的增益和带宽对积分电路的影响

2.2.4 积分电路的保持误差

2.2.5 几种典型的积分电路

2.3 微分电路

2.3.1 基本微分器及其理想微分特性

2.3.2 微分器的实际微分特性

2.3.3 几种典型的微分电路

2.4 集成仪用放大器

2.4.1 集成仪用放大器的工作原理

2.4.2 集成仪用放大器的特性及其应用

2.5 动态校零型斩波放大器

2.5.1 动态校零型斩波放大器的一般技术

2.5.2 动态校零型斩波放大器的工作原理

2.5.3 HA2900型动态校零型斩波集成运放介绍

思考题与习题

第3章 模拟集成电路的非线性应用

3.1 对数器和指数器

3.1.1 对数器

3.1.2 指数器

3.1.3 集成化的对数器和指数器

3.2 乘法器及其应用

3.2.1 乘法器的基础知识

3.2.2 乘法器的工作原理

3.2.3 模拟乘法器的应用电路

3.3 二极管检波器和绝对值变换器

3.3.1 二极管检波器

3.3.2 绝对值检波电路

3.4 限幅器

3.4.1 二极管并联式限幅器

3.4.2 二极管串联式限幅器

3.5 二极管函数变换器

3.5.1 串联限幅型二极管函数变换器

3.5.2 并联限幅型二极管函数变换器

3.5.3 线性检波型二极管函数变换器

3.6 电压比较器及其应用

3.6.1 电压比较器的性能

3.6.2 单限电压比较器

3.6.3 迟滞电压比较器

3.6.4 窗口电压比较器

3.6.5 电压比较器的应用举例

思考题与习题

第4章 集成变换器及其应用

4.1 阻抗变换器

4.1.1 负阻抗变换器

4.1.2 阻抗模拟变换器

4.1.3 模拟电感器

4.1.4 电容倍增器

4.2 U/I变换器和I/U变换器

4.2.1 接地负载的U/I变换器

4.2.2 精密U/I变换器

4.2.3 精密I/U变换器

4.3 U/F变换器和F/U变换器

4.3.1 VFC100同步型U/F，F/U变换器

4.3.2 LMx31系列U/F，F/U变换器

4.4 精密T/I和T/U变换器

4.4.1 AD590 T/I变换器

4.4.2 LM135/235/335 T/U变换器

4.5 D/A转换器

4.5.1 D/A转换器的特性与技术指标

4.5.2 12位串行D/A转换器DAC7512

4.5.3 16位D/A转换器PCM54

4.6 A/D转换器

4.6.1 A/D转换器的主要技术指标

4.6.2 并行A/D转换器AD574

4.6.3 16位串行A/D转换器MAX195

思考题与习题

第5章 集成信号发生器

5.1 模拟集成函数发生器

5.1.1 由集成运放构成的方波和三角波发生器

5.1.2 由ICL8038构成的集成函数发生器

5.1.3 由MAX038构成的集成函数发生器

5.2 直接数字频率合成技术

5.2.1 DDS的基本原理

5.2.2 DDS的基本参数计算公式

5.2.3 DDS各部分的具体参数

5.2.4 DDS芯片AD9852

5.2.5 由AD9852构成的信号发生器

5.3 基于FPGA的DDS任意波形发生器

思考题与习题

第6章 集成有源滤波器

6.1 概述

6.1.1 滤波器的分类

6.1.2 集成有源滤波器的特点

6.1.3 典型滤波器的传递函数

6.1.4 传递函数的幅度近似

6.1.5 有源滤波器的设计步骤

6.2 低通滤波器

6.2.1 一阶低通滤波器

6.2.2 二阶低通滤波器

6.2.3 高阶低通滤波器

6.2.4 低通滤波器的应用电路

6.3 高通滤波器

6.3.1 一阶高通滤波器

6.3.2 二阶高通滤波器

6.3.3 高通滤波器的应用电路

6.4 带通滤波器

6.4.1 无限增益多反馈环型带通滤波器

6.4.2 宽带滤波器

6.4.3 带通滤波器的应用电路

6.5 带阻滤波器

6.5.1 窄带阻滤波器（或陷波器）

6.5.2 宽带阻滤波器

6.5.3 带阻滤波器的应用电路

6.6 开关电容滤波器和状态变量滤波器

6.6.1 SCN的基本工作原理

6.6.2 开关电容滤波器

6.6.3 开关电容滤波器的应用及限制

6.6.4 状态变量滤波器

6.7 可编程滤波器

6.7.1 可编程滤波器MAX260系列芯片简介

6.7.2 采用MAX260系列芯片设计滤波器的流程

6.7.3 基于MAX262的程控滤波器设计实例

思考题与习题

第7章 集成稳压电源

7.1 线性集成稳压器

7.1.1 线性集成稳压器的基本结构

7.1.2 集成稳压器的参数

7.1.3 集成稳压器的分类及使用注意事项

7.1.4 三端集成稳压器

7.1.5 三端可调输出稳压器

7.2 新型低压差集成稳压器

7.2.1 新型低压差78系列/MIC5156的应用

7.2.2 单片机用低压差稳压器

7.3 开关型稳压电源

7.3.1 开关电源的基本原理和类型

7.3.2 脉宽调制式开关电源原理

7.3.3 笔记本电脑中的开关稳压电源

7.3.4 大屏幕彩色电视机开关电源

7.4 新型单片开关电源

7.4.1 单片开关电源的基本原理

7.4.2 单片开关电源的典型应用

思考题与习题

第8章 语音和图像集成电路

8.1 收音机集成电路

8.1.1 收音机的基础知识

8.1.2 AM收音机集成电路

8.1.3 FM收音机集成电路

8.1.4 FM/AM收音机集成电路

8.2 语音集成电路

8.2.1 语音录放集成电路

8.2.2 语音识别集成电路

8.3 功放集成电路

8.3.1 小功率音频功放集成电路

8.3.2 双声道功放集成电路

8.3.3 新型“傻瓜”功放模块

8.4 数字电视图像处理集成电路

8.4.1 平板电视（FPD）接收机的组成

8.4.2 数字信号接收处理集成电路SiI9021 HDMI

8.5 家庭影院集成电路

8.5.1 家庭影院的基础知识

8.5.2 高品质音调均衡集成电路

8.5.3 虚拟杜比环绕声解码集成电路

8.5.4 高保真BBE音质增强集成电路

思考题与习题

第9章 可编程逻辑器件

9.1 可编程逻辑器件基础

9.1.1 可编程逻辑器件的基本结构

9.1.2 可编程逻辑器件的分类及特点

9.1.3 PLD的电路结构及其表示方法

9.2 可编程阵列逻辑PAL和GAL的原理与应用

9.2.1 PAL器件的基本结构

9.2.2 PAL的输出和反馈结构

9.2.3 GAL器件的基本结构

9.3 复杂可编程逻辑器件(CPLD)

9.3.1 CPLD的基本结构

9.3.2 CPLD常用器件型号

9.4 现场可编程逻辑器件(FPGA)

9.4.1 FPGA的基本结构

9.4.2 FPGA常用器件型号

9.5 CPLD/FPGA器件的编程与开发

9.5.1 CPLD/FPGA器件的开发过程

9.5.2 CPLD/FPGA器件的配置方法

9.5.3 CPLD/FPGA应用举例

思考题与习题

第10章 实验

10.1 “集成电路原理及应用”实验箱使用说明

10.2 实验指导

实验1——积分器和微分器（μA741）

实验2——仪用放大器和差动放大器（OPA2111、INA106）

实验3——电压比较器（LM311）

实验4——U/F变换器和F/U变换器（LM331）

实验5——函数信号发生器（ICL8038）

实验6——集成有源滤波器（MAX275）

实验7——集成稳压电源（LM78XX、LM79XX、LM317）

实验8——集成音频功率放大器（TDA2822）

参考文献

《电路原理 第3版》是根据教育部电子电气基础课程教学指导分委员会制定的高等工业学校电路课程教学的基本要求，并充分考虑各院校新的教学计划及电路理论自身特点，为电气信息类各专业学生编写的教材。《电路原理 第3版》内容包括：电路基本概念和电路定律、电阻电路的等效变换、电路的分析方法、电路定理、动态电路的时域分析、正弦交流电路的稳态分析、谐振电路、互感电路、三相电路、非正弦周期电流电路、动态电路的复频域分析、电路方程的矩阵形式、二端口网络等。本书基本概念讲述清楚，易于读者理解；基本分析方法归类恰当、思路清晰、步骤明确、易于读者掌握。为了很好地帮助读者理解基本内容，书中配有丰富的例题及详尽的解题步骤，并将每章内容的基本知识点和重点与难点进行归纳，通过简明扼要提炼各章的知识要点，帮助读者理解电路理论的主要概念、基本理论和基本方法，促进读者对电路理论的掌握。

《电路原理 第3版》可作为普通高等学校电气信息类各专业的电路、电路分析基础课程的教材，也可作为工程技术人员的参考书。