本书是电气、电子、自动化或计算机等本科专业电子电路原理课程的教材。全书分上、下两册共四篇。上册包括：第一篇，介绍各种半导体器件与基本电路；第二篇，介绍各种线性模拟电路。下册包括：第三篇，介绍各种数字电路；第四篇，介绍半导体器件制造工艺。
　　本书全面采用SPICE程序工具，反映有关的最新技术。它含有大量的电子电路分析与设计实例、丰富的例题习题、详尽的图表资料，内容较新，讲解透彻，编排灵活，是广大师生的优秀教材，也可供有关学科的技术人员自学或参考。

《电子电路原理》(第2版)为电气或计算机工程专业本科二年级和三年级学生的人门教材。本书第2版与第1版相比在编排与内容方面有明显的改进，以反映最新技术与教学趋势并为面向21世纪的学生提供电子电路方面的基本知识。
　
本版本的新颖之处
　本书的第l版已在40多所工科大学使用过。第2版的原稿已由几百名学生和教授试用过。第2版与第l版相比修改之处超过80％，在内容与教学法方面都有变动。
　　编排　第2版内容分为四篇，由18章构成，便于根据电气工程和计算机工程课程的不同授课安排进行调整。
　　1000多个分析与设计习题　选择的习题答案在附录F中给出。
　　综合利用SPICE程序　特别要注意的是在本书中一直综合利用SPICE程序并强调有关MOS晶体管电路的分析与设计。SPICE程序的使用包括SPICE模型的推导和证明以及将SPICE模型并入一些带注释的分析与设计例子中。由SPICE得出的结果将与由分析方法得出的结果进行比较。
　　CD与其他辅助资料　第2版包括一张含有一套电子工具的CD—ROM，该CD—ROM附在本书下册的后面。CD—ROM包含：
　·由Micro Sim公司出版的以Windowse(视窗)为基础进行计算机运算的pspice算版本
　·所有在本书中列出的SPICE程序清单的电子拷贝，以及一些额外的能说明重要概念的拷贝。
　·节选自Burns/BondSPICE文件的采样电子学工作台(Sample Electronics Workbench)电路模型，与电子学Workbench(工作台)学生版本一起使用。(该学生版本可由PWS公司得到)
　·幻灯片(Qmcktin视窗电影录像带)和用于视窗的电子学工作台软件的演示版本。
　·节选Burns／Bond课本说明的Acrobat影胶片(提供有适于Macintosh与Windows计算机的Acrobat读者)。可用于教师在课堂上显示课本中的说明，或者作为学生在家上机的学习助手。
　
特点
　　当代电子电路分析与设计使用CAD工具，特别是SPICE软件。在本书中，基于SPICE程序的解综合贯穿于本教材中，SPICE模型应用于第3章中的二极管、第4章中的双极型晶体管和第5章中的场效应管。把SPICE程序得出的解与近似的“计算器得出的”代数解进行了比较，这样可对电子电路特性有深入了解。几乎所有的SPICE程序版本使用相同的模型和句法，尽管在某些地方，尤其是在输出格式和使用者方便方面有差异。本书中列出的SPICE程序清单是以PSPICE为基础的，没有使用图形输入。作者相信学生能自己写出电路的程序清单，尽管图形输入比较机械，易于使用。附录D提供了用于书写程序清单的SPICE句法和格式。
　　为了与在技术文献中普遍混合使用的CGS(cm·g·s)，MKS(m·kg·s)单位和英制单位保持一致，我们将使用这些混合单位惯例，必要时会对两者的换算予以注释。主要的单位换算系数列于附录B中。
　　大量经过筛选的习题列于每章的末尾处。这些习题分为分析题和设计题，有些题需要使用SPICE程序。
　　每章的末尾提供有参考文献和推荐读物。附录A列出了符号表。本书中所选的厂家数据表使得教师布置设计问题更为容易。
　　
概述和编排
　　第2版的重点和编排适用于各种课程表。书中所要讲述的内容编排成四部分。第1篇“半导体器件与基本电路”，由第l章至第5章构成；第2篇“线性电子电路”，由第6章至第12章构成；第3篇“数字电路”，由第13章至第17章构成；第4篇“半导体工艺”仅包含一章即第18章“基本制造工艺和器件约束”。我们在下面即将介绍的图l至图4说明了如何根据各学期教学计划来编排各章内容。
　　书中假设本科二年级工程与物理系学生已具备了基本的微积分和物理学基础知识，以及利用基尔霍夫定律求解交流与直流电路的技能，其中几个重要电路概念在第l章中作了复习。l章“电子电路基础”，复习基本电路分析方法并概述作为系统构造单元的运算放大器。第2章简要概述半导体器件物理学，以使学生对本书中使用的器件模型的有效性有深人的理解。对那些有更正式的固体物理课程的学生来讲，第2章可以作为参考内容。我们假设学生可以 接触到计算机并有上机操作知识，因为本书一直要用SPICE程序辅助对电子电路的分析和设计。
　　鉴于大多数大学中专设一门课程讲解数字系统，该课程会介绍数制、布尔代数、时序逻辑理论和逻辑化简，况且这一些内容对我们的学习目的来说不是必需的，因此，本书不专设章节来讨论这些内容。在第3篇的第13章至第15章中归纳了一些重要术语，因为这些术语对于那些从前没有接触过这些内容的学生来讲是必需弄懂的。在附录C中汇集了数制和布尔代数的内容。
　　微处理器已成为几乎所有电子系统的中心。几乎所有的电子系统确实都很“聪明”，也就是说系统中包含了微处理器与关联的逻辑和存储器电路。我们不对微处理器的内部结构或特性作深人讨论，因为这些内容应有一门单独的课程来研究。不过，在第15章和第16章中讲到有关系统设计和系统总线接口时，我们对微处理器已有初步讨论。
　　
课程内容编排
　　两学期编排　本书可以适应几种课程表，如图1至图4所示。图1表明本书用于两学期，而每学期三个学分的顺序。大多数学校也会把实验成绩作为每学期的一个附加学分。第一学期从第l章“电子电路基础”开始。根据学生的基础和兴趣，第2章“半导体介绍”的内容可以作为任选。第2章介绍电子的两种主要运动方式即漂移与扩散，并对半导体材料和器件具有重要意义的基本概念和定义加以概述。很可能大多数学生在物理课或高级半导体课程中将更 深入地学习这些内容，然而第2章中的内容仍是适宜的。
　　课程的重点始于第3章“半导体二极管和二极管电路”。该章介绍了半导体器件的pn结理论、pn结特性、模型以及节选的有代表性的二极管电路的应用。二极管的应用包括电源整流器电路和在集成电路中经常作为子系统的各种信号调整与开关电路。该章还介绍了一种适用于二极管的SPICE模型关用在一些例子中，第4章“双极型晶体管”介绍了双极型晶体管的原理，推导出了截止区、放大区和饱和区模型，并对有代表性的电路组态作了讨论，介绍了一种SPICE模型并应用在一些例子中，同时讨论了温度效应、内部结电容和开关速度以便理解器件结构的局限性。同样，第5章“场效应管”介绍了MOS场效应管和结型场效应管的工作、模型、SPICE模型和电路组态(接法)。尽管了解结型场效应管的工作有助于理解金属—半导体场效应管，限于课时也可以删掉结型场效应管的学习内容。本章强调叙述了CMOS门的传输特性。有些教师在教学时可能会互换第4章和第5章的次序，即使这么做也仍可保持书中内容的连续性和清晰性。
　　因为本课程两学期教学的第一学期重点是数字电路，所以我们以第三篇“数字电路”中第13章“集成电路逻辑门”作为第一学期学习的结束c第13章对各种数字集成电路系列作了研究和比较，重点是CMOS，尽管对CMOS、TTL和ECL都作了一些详尽的讨论，以便使学生对有源电路分析有所体验并使学生熟悉端口特性和厂家数据表。本章对扇出和噪声容限以及3态总线和开路式集电极(漏极)接法均作了讨论。器件性能，受到所有制造工艺的约束，因此第4篇“半导体工艺”的第18章“基本制造工艺和器件约束”可以作为参考文献使用，以便对集成电路的设计与制造有所深入了解。通常第18章内容被包括在电子材料与器件的更高级理论和实验课程中。
　　第二学期学习第2篇“线性电路”。该篇的重点是线性电子电路的分析、设计和应用。我们从第6章“基本分析方法”开始。该章的内容包括：运算放大器的技术指标、运算放大器的简化SPICE模型、用Bode图表示的网络频率特性和一般反馈的定义和概念。第7章“偏置与稳定性”讨论双极型晶体管和场效应管电路的偏置与直流稳定性。该章介绍了电流源，特别强调了简单的以及Widlar和Wilson拓扑结构的电流源，它们都是集成电路的主要偏置单元。第8章“小信号中频放大器分析”使用混合n模型和其它模型分析与频率无关的双极型晶体管放大器、场效应管放大器和BiMOS管放大器。其中应用了第7章讲过的偏置概念，并使用了SPICE程序仿真来说明许多放大器实例。第9章“小信号放大器中的频率效应”讲述了高频和
低频条件下的双极型晶体管放大器AdLC)S放大器和BiC9d()S放大器的设计与分析，并广泛使用了第6章讲过的Bbde图，以及用SPICE软件进行复杂的代数计算。第10章“运算放大电路”介绍发射极锅台对和源极耦合对(第7章讲过的电流源作为它们的有源负载)以及A类、B类和AB类功率输出级的分析和设计，这些不同内部拓扑结构的运算放大器的端口特性已在第l章中讲过。尽管反馈概念曾在第1章使用并在第6章定义过，但反馈理论及其在电路中的应用在第11章“反馈”作了更全面的介绍。其中包括负反馈，它不仅应用于单级和多级放大器，而且应用于运算放大电路内部和以运算放大器为基础的系统；采用Bbde图方法介绍稳定性分析；对振荡器的概述说明了稳定性和正反馈的应用。教师可以减少第11章的讲授内容而
选用第12章“运算放大器的实例”中的某些内容，该章将前面几章讲过的基本构造单元电路结合应用到基于CA3096晶体管阵列的运算放大器的设计中。之后将这些分析结果应用到ftA741双极型晶体管运算放大器和CA3140BiMOS运算放大器。如果课时允许，其他任选电路和应用，包括在第17章“模拟集成电路的附加实例”中介绍的调压器、模拟乘法器和锁相环，可以编排在课程表中。

一学期编排
　　如图2所示，本书可以用于四个或五个学分，供一学期使用的电子学课程。仍假设可将实验学分作为附加分。该课程对第3章至第8章内容作深入探讨。与两学期编排顺序一样，第l章对以前所学电路课程进行复习。第4章和第5章如同在两学期课程编排中那样可以互换。第2章和第18章内容由教师决定取舍。例如，可以删除第5章中的结型场效应管的内容，而第9章、第10章和第13章中的内容基本上可以全选3可是，第9章中的低频效应和第10章中的结型场效应管源极耦合对内容可以略去。同样，教师可以将重点放在第13章中的CMOS逻辑门电路上而对其它逻辑门电路系列可一带而过。第6章中有关反馈的讨论可由第11章中更详尽的分析而扩大。对第9、10、11和13章中内容涉及的深度和广度取决于该课程是分配四个学分还是五个学分。

三个季度课程内容编排
　　图3显示为三个季度课程的教学安排，每个季度为三个学分。通常每个季度还包括一个附加的实验学分。第一季度教学内容包括第2章至第5章，而将第1章作为基础电路课程与本课程之间的过渡。同样第4章与第5章之间州顷序可以互换。第二季度教学内容包括第6章至第9章和第11章，其中第9章和第11章内容可以有选择地讲述。第三季度教学内容包括第10、12、13和17章。如同在两学期课程安排中讲到的，第12章和第17章着重讨论线性电路应用而第13章将重点放在数字电路。对于三个季度课程的教学安排，第2章和第18章内容的选取由教师决定。
　
将数字电路作为重点的课程
　　我们注意到有些电子电路课程以数字电路作为重点。图4概括了这样的教学计划，它是以数字电路为重点的一个学期课程内容的编排，可得四或五个学分。根据该计划，在学完基础部分内容后，第3篇“数字电路”的全部内容都要学习。我们建议以第1章至第5章作为开始，之后转入第13章“集成电路逻辑门”。第14章“小数字子系统”介绍节选的中等规模集成(MSI)电路的结构，包括组合逻辑电路与时序逻辑电路。应用实例包括并行与串行数据传输系统。半导体存储器在第15章中讨论，出发点是它们在微处理器中的应用，并通过只读存储器(ROM)、静态随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)和电可改写可编程序型只读存储器(EEPROM)结构的例子说明了当前的VLSI工艺，其中的重点是MOS工艺。另外也讨论了用于直接光学图像处理的电荷耦合器件(CCD)。此时介绍一些第18章的内容是
有益的。模—数(A／D)和数—模(D/A)转换技术在第16章中讲述，该章还介绍了比较器的应用。
　　我们相信所有电子学课程都应包括重要的实验，因为这样可以综合学生的分析知识基础、计算机模型与仿真工具和实验设计与测量试验能力。
　
谢言
　　我们非常感谢使用本书第l版和试用第2版原稿的学生与教师提出许多宝贵的评论和建议。我们还要特别感谢退休教授Thomas M．Scott，他详细阅读了原稿，提供教学方面的反馈意见并整理答案手册。
　　我们也在此感谢下列评论者为改进本书所作的评论：
Pofessor Mary R．Andemn　　　　　ArizonaStateUniversity
Professor Ronald L.Carter　　　　University of Texas at Arlington
Professor Roy H.Cornely　　　　　New Jersey Institute of Technology
Professor W.T.Easter　　　　　　 North Carolina StateUniversity
Professor Mahmoud El Nokali　　　UniveDityofPittsburgh
Professor B.J.Farbrother　　　　 Rose-Hulman Institute of Technology
Professor Robert D.Hatch　　　　 Lawrence Technological University
Professor Ted Higman　　　　　　 University of Minnesota
Professor Marian K.Kazimierczuk　Wright State University
Professor Mohan Krishnan　　　　 University of Detroit,Meroy
Professor Satish M．Mahajan　　　Tennessee TTechnological University
Professor David H.Navon　　　　　Universityof Massachussetts,Amherst
Dr．V．Rajaravivarma　　　　　　 NorthCarolina A&T State University
　　当然，不用说我们的夫人Janice Burns和Donna Bond，给予我们的工作极大的支持并热切盼望本书能及时圆满完成和早日出版。
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Stadley G.Burns和Paul R．Bond

译者序
　　前言
　　致学生
　　第1篇　半导体器件与基本电路
　　第1章　电子电路基础
　　1．1　历史回顾
　　1．2　电子信号
　　1．3　放大概念
　　1．4　理想运算放大器
　　总结/检查问题/习题
　　第2章　半导体介绍
　　2．1　固体中的带电粒子：漂移与迁移率
　　2．2　电导率
　　2．3　扩散
　　2．4　固体的能带理论概述
　　2．5　半导体材料
　　2．6　本征硅的性质
　　2．7　掺杂硅的性质
　　2．8　漂移与扩散的实验研究
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第3章　半导体二极管和二极管电路
　　3．1　平衡状态的pn结
　　3．2　外加偏压的pn结
　　3．3　二极管方程
　　3．4　实际二极管特性
　　3．5　负载线和分段线性二极管模型
　　3．6　动态电阻
　　3．7　整流电路
　　3．8　击穿(Zener)二极管稳压器
　　3．9　二极管波形整形电路
　　3．10　二极管逻辑(门)电路
　　3．11　二极管模拟开关
　　3．12　二极管电容和开关时间
　　3．13　金属—半导体结
　　3．14　光子二极管和微波二极管
　　3．15　二极管的发热与散热
　　3．16　二极管的SPI幌模型
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第4章　双极型晶体管(BJT)
　　4．1　双极型晶体管的基本工作原理
　　4．2　双极型晶体管的伏安特性方程
　　4．3　双极型晶体管的工作区域
　　4．4　共基极(CB)组态(接法)
　　4．5　共射极(CE)组态(接法)
　　4．6　共射极组态的截止区
　　4．7　共射极组态的饱和区
　　4．8　反向工作模式
　　4．9　共射极组态的电流增益
　　4．10　双极型晶体管的最大额定值
　　4．11　双极型晶体管的开关时间
　　4．12　双极型晶体管的SPICE模型
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第5章　场效应管(FET)的工作原理
　　5．1　场效应管的符号和正方向表示法
　　5．2　金属—氧化物—半导体(MOS)场效应管的工作原理
　　5．3　MOS场效应管的技术指标
　　5．4　MOS电路
　　5．5　MOS场效应管的SPICE模型
　　5．6　结型场效应管的工作原理
　　5．7　结型场效应管的技术指标
　　5．8　场效应管的小信号模型
　　5．9　结型场效应管电路
　　5．10　结型场效应管的SPICE模型
　　5．11　金属—半导体(MES)场效应管的工作原理
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　第2篇　线性电子电路
　　第6章　基本分析方法
　　6．1　运算放大器的技术指标
　　6．2　一般反馈概念
　　6．3　幅频特性与相频特性的Bode图：标准型式
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第7章　偏置电路与稳定性
　　7．1　双极型晶体管Q点(工作点)的选择
　　7．2　双极型晶体管的偏置电路与Q点稳定性
　　7．3　场效应管偏置电路与Q点稳定性
　　7．4　双极型晶体管电流源
　　7．5　MOS场效应管电流源
　　总结/检查问题/3题/参考文献/推荐读物
　　第8章　小信号中频放大器分析
　　8．1　混合模型
　　8．2　共射极放大器：阻抗与放大系数
　　8．3　共基极放大器：阻抗与放大系数
　　8．4　射极跟随器(共集电极放大器)：阻抗与放大系数
　　8．5　场效应管模型
　　8．6　带有源负载的M汇旧场效应管放大器
　　8．7　电容耙合式放大器
　　8．8　直接耦合式放大器和BiCMOS放大器
　　8．9　双极型晶体管混合参数的测量
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第9章　小信号放大器的频率特性
　　9．1　双极型晶体管和场效应管的高频小信号模型
　　9．2　C和C的高频效应：密勒(Mi11er)效应
　　9．3　小信号放大器低频特性分析
　　9．4　直接耦合式放大器和Biod()S放大器实例
　　总结/检查问题/习题/参考文献
　　第10章　运算放大器
　　10．1　带电阻负载的差动双极型晶体管放大器
　　10．2　带电阻负载的差动MOS放大器
　　10．3　带电阻负载的差动结型场效应管放大器
　　10．4　带有源负载的双极型晶体管放大器
　　10．5　带有源负载的MOS放大器
　　10．6　功率输出级
　　10．7　器件失配的影响
　　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　　第11章　反馈
　　11．1　一般反馈概念的概述
　　11．2　电压并联反馈
　　11．3　电流串联反馈
　　11．4　电压串联反馈
　　11．5　电流并联反馈
　　11．6　放大器的频率特性和补偿
　　11．7　振荡器
　　总结/检查问题/习题/推荐读物
　第12章　运算放大器实例
　12．1　用CA3096npn/pnp晶体管阵列构成的运算放大器的设计
　12．2　A741运算放大器的分析
　12．3　CA3140运算放大器的分析
　12．4　LMlll比较器
　12．5　运算放大器性能的发展趋势
　总结/检查问题/习题/参考文献/推荐读物
　附录　精选习题答案

“电子电路”是研究各种电子器件(主要是半导体器件)的性能及其组成的电路(主要是集成电路)与应用的学科。它是电气与电子(特别是信息)科学技术的一个基础。“电子电路原理”或“电子技术基础”是电子、电气、计算机与自动化等工程类各专业的一门技术基础课。
　　由美国衣阿华州立大学Stadey G．Burns和Paul R．Bond教授合著的《电子电路原理》(第2版)是美国大学本科的一本内容较新、形式很适合于教学工作的新教材。它的第l版曾被美国40多所工科大学使用过。第2版对第1版的内容与编排作了较大修改(超过80％)，反映了最新技术与教学趋势，可为面向21世纪的学生提供电子电路方面的基本知识，因此值得译成中译本。
　　中译文《电子电路原理》(第2版)共分四篇上、下两册。上册主要是模拟电路部分，包括：第一篇介绍各种半导体器件与基本电路，第二篇介绍各种线性模拟电路。下册主要是数字电路部分，包括：第三篇介绍各种数字电路，第四篇介绍各种半导体元器件的制造工艺，附录A—F介绍符号表、物理常数与换算系数、数制和布尔代数、SPICE程序、二端口网络模型与习题答案。它可供我国大专院校电气、电子、计算机与自动化等专业的有关课程的教师和学生选作教材或教学参考书，也可供有关学科方面的科技人员自学或参考。
　　本书特点：(1)叙述由浅人深，从简到繁，论证严谨，系统性强，便于阅读。(2)器件与电路的理论分析紧密联系了它们的现代制造工艺实际情况，电路分析紧密结合了电路设计，并全面采用SPICE程序作为分析与设计的工具，便于实际应用。(3)每章节中除了一些带有求解过程的例题外，还有带有答案的简单的课堂练习题以及对关键内容进行澄清与扩展的注释；每节末有检验学生听课效果的检验题；每章前有“本章重要概念”，后有总结、检查问题、大量习题、参考文献和推荐读物，便于学生学习和教师进行教学工作。(4)本书第一篇是公共基础，其余三篇相对独立，可以灵活编排使用，以供不同专业不同学时课程的教学需要(参考前言)。
　　为了保持原书的风貌，在翻译中对不符合我国新国家标准的图形符号和文字符号未予改正。为了有助于贯彻国家标准，中译本中凡第一次出现与国家标准不一致的均作了译注。
　　本书上册由北京科技大学自动化系的黄汝激教授、董平副教授和陈梦讲师翻译(黄汝激译第2、3章，陈梦译第4、5、12章，董平译第l、6、7、819、10、11章)3下册由黄汝激教授翻译。全书译稿内容由黄汝激教授审阅并校正。限于水平，译稿中难免有不妥和错误之处，欢迎读者批评指正。
　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 译　者
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2001年1月
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 于北京科技大学

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