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出版者:機械工業齣版社

作者:周定頤 編

出品人:

頁數:282

译者:

出版時間:2004-2

價格:30.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111051015

叢書系列:

圖書標籤:

• 電機
• 電力拖動
• 電氣工程
• 電力係統
• 驅動控製
• 工業自動化
• 電機學
• 電力電子
• 變頻器
• 電能轉換

好的，這裏為您提供一份針對《電機及電力拖動》之外的圖書的詳細簡介，力求內容充實、自然，不包含任何關於原書內容的描述，並避免痕跡。 --- 圖書名稱：《深入淺齣：現代半導體器件與集成電路設計原理》 一、 概述與定位 本書旨在為電子工程、微電子學、通信工程以及相關交叉學科的本科高年級學生、研究生以及初入職場的工程師提供一本全麵、深入且易於理解的關於現代半導體器件物理基礎、製造工藝以及集成電路（IC）設計原理的參考資料。我們深知，在信息技術飛速發展的今天，對底層物理機製的透徹理解是創新和解決復雜工程問題的基石。本書的編寫遵循“理論與實踐緊密結閤，深度與廣度兼顧”的原則，力求在嚴謹的物理模型基礎上，清晰地闡述器件的工作特性、製造流程的復雜性以及電路設計中的關鍵權衡。 二、 核心內容闆塊 本書分為三大核心部分，層層遞進，構建起一個完整的知識體係。 第一部分：半導體器件物理基礎（The Physics of Semiconductor Devices） 本部分聚焦於構成現代電子係統的基本單元——半導體器件的內在物理機製。 1. 半導體材料特性：詳細探討瞭矽、鍺等晶體材料的能帶理論、載流子（電子和空穴）的産生與復閤機製。重點分析瞭費米能級、本徵載流子濃度與溫度、摻雜濃度的關係，為後續器件分析奠定基礎。 2. PN 結的建立與特性：深入解析瞭PN結的形成過程，包括內建電場、耗盡區寬度、勢壘高度的計算。隨後，詳細闡述瞭PN結在正嚮、反嚮偏置下的伏安特性麯綫，並引入瞭齊納擊穿和雪崩擊穿的物理模型。 3. 雙極性晶體管（BJT）的精細分析：從擴散電流和漂移電流的角度，係統地推導瞭BJT的電流傳輸機製，包括基區和集電區的載流子輸運。詳細討論瞭BJT的工作區（截止區、放大區、飽和區）的精確邊界，並介紹瞭高頻特性（如$alpha$和$eta$的頻率依賴性）及非理想效應（如歐姆降和早期效應）。 4. 場效應晶體管（FET）——MOS結構：本章是本書的重中之重。詳細剖析瞭MOS電容器在不同偏置下的工作狀態（深 उप 泛、平帶、反型）。隨後，係統地推導瞭NMOS和PMOS晶體管的跨導特性方程，特彆是飽和區和綫性區（歐姆區）的精確模型。書中對溝道長度調製效應、亞閾值導電性以及柵氧化層等效厚度的概念進行瞭深入探討。 第二部分：半導體製造工藝與集成技術（Semiconductor Fabrication and Integration Technology） 理解器件是如何被“製造”齣來的，對於把握其性能極限和成本結構至關重要。本部分將讀者帶入微觀的晶圓製造世界。 1. 晶圓製備與薄膜技術：介紹瞭從高純度矽錠拉製（直拉法/區熔法）到晶圓拋光、外延生長的全過程。重點介紹瞭關鍵薄膜的沉積技術，包括化學氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）及其在介質層和金屬層構建中的應用。 2. 光刻技術（Photolithography）：作為微電子製造的“皇冠上的寶石”，本書詳盡講解瞭光刻的原理，包括光刻膠的化學性質、曝光過程、顯影。重點分析瞭分辨率極限（瑞利判據）、掩模版製作、步進與掃描光刻機（Stepper/Scanner）的工作原理，以及浸沒式光刻等先進技術。 3. 刻蝕與摻雜技術：對比乾法刻蝕（如反應離子刻蝕RIE）和濕法刻蝕的優缺點。在摻雜方麵，係統闡述瞭熱擴散法和離子注入法的原理、深度控製方法以及激活退火的必要性。 4. 互連與封裝：探討瞭金屬互連綫的演變（從鋁到銅），以及低介電常數（Low-k）材料在減小RC延遲中的作用。最後，簡要介紹瞭芯片的封裝技術，包括引綫鍵閤、倒裝芯片（Flip Chip）等對係統級性能的影響。 第三部分：模擬與數字集成電路設計基礎（Foundations of Analog and Digital IC Design） 在掌握瞭器件物理和製造工藝後，本部分引導讀者學習如何利用這些基本單元構建實用的電路功能。 1. CMOS 基礎邏輯門與優化：詳細分析瞭基本的靜態CMOS反相器（Inverter）的電壓傳輸特性（VTC）、噪聲容限以及功耗特性。繼而，係統推導瞭NAND、NOR等組閤邏輯門的延遲模型，並介紹瞭靜態和動態功耗的精確計算方法。 2. CMOS 暫存器與時序電路：重點解析瞭鎖存器（Latch）和觸發器（Flip-Flop）的結構，特彆是主從式（Master-Slave）結構的建立和保持時間要求。書中包含瞭對時鍾抖動（Jitter）和毛刺（Glitch）在時序電路中的影響分析。 3. 運放設計基礎：本章側重於對運算放大器（Op-Amp）拓撲結構的剖析。首先從基本的跨導放大器（OTA）開始，推導其增益、帶寬和相位裕度。隨後，係統講解瞭摺疊式共源共柵（Folded Cascode）和雙級CMOS運放的偏置、頻率補償（如米勒補償）和輸齣級設計，以滿足高增益和高擺幅的需求。 4. 開關電容電路與數據轉換器：簡要介紹瞭開關電容技術在實現高精度模擬濾波和增益電路中的應用。最後，以模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）為例，分析瞭其關鍵參數如分辨率、綫性度（INL/DNL）的實現挑戰。 三、 本書特色 基於物理的建模：本書避免瞭過分依賴經驗公式，而是從半導體物理方程齣發，推導器件模型，確保瞭理論分析的深度和準確性。 圖示豐富：包含瞭大量的能帶圖、載流子流密度圖、工藝流程圖以及電路結構圖，輔助讀者直觀理解抽象概念。 問題與案例驅動：每章末尾均附有精心設計的習題，部分習題要求讀者結閤SPICE仿真軟件進行驗證，培養實際工程能力。 目標讀者：電子科學與技術、集成電路設計、微電子學、物理電子學專業學生，以及從事半導體器件研發、IC設計驗證的工程師。 ---

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這部《電機及電力拖動》的書，老實說，我抱著很高的期待去翻開的，畢竟在電力係統這個領域裏，電機的理論基礎和實際應用是繞不開的核心。然而，讀完之後，我的感受可謂是五味雜陳。首先，它在理論深度上的挖掘，感覺像是蜻蜓點水，許多關鍵的電磁場分析和等效電路的推導，處理得略顯草率，沒有給我那種深入骨髓的理解。例如，在探討交流電機同步速度的穩定性時，期望能看到更精妙的數學模型和更清晰的物理圖像結閤，但書中的呈現方式更像是一份公式的羅列，缺乏足夠的解析和案例支撐。再者，電力拖動部分，作為應用層麵的重頭戲，其對不同負載特性下調速係統的動態響應分析，總覺得少瞭點火候。我本以為會看到對現代高性能變頻器控製策略的細緻剖析，比如磁場定嚮控製（FOC）或者直接轉矩控製（DTC）的底層邏輯，但這本書似乎停留在較為傳統的V/f控製和經典的滑差變頻概念上，對於當下工業界的主流技術趨勢捕捉不夠敏銳。整體而言，如果你是初次接觸這個領域的學生，它或許能提供一個大緻的框架，但對於希望深入研究或從事實際工程設計的人來說，這本書提供的深度遠遠不夠，更像是一本麵嚮入門的教材，而非一本可以信賴的參考手冊。

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翻開這本《電機及電力拖動》，首先映入眼簾的是那種略顯陳舊的排版風格，讓人不禁聯想到上世紀末的工程教材。坦白講，我對內容部分的期待值因此降低瞭不少。在係統闡述電機原理時，作者的筆觸顯得過於保守和傳統。對於感應電機的高級運行特性，例如轉子電流的趨膚效應在不同頻率下的影響，或者異步電機在非正弦電壓供電下的諧波電流分析，這些在現代電力電子技術普及的背景下至關重要的問題，書中著墨不多，處理得也比較簡單化。更令人遺憾的是，關於電機保護和現代控製係統集成方麵的內容幾乎是空白。在實際的電力拖動係統中，過載保護、短路保護的邏輯設計，以及如何將電機驅動器與PLC或DCS進行無縫對接，是工程師日常必須麵對的挑戰。然而，這本書似乎將重點完全放在瞭電機本身的電磁特性上，對於“電力拖動”這一更側重於係統集成的後半部分，探討得不夠深入和貼近實際。讀完後，我感覺自己掌握瞭一些基礎知識，但麵對一個具體的工業自動化項目時，如何選擇閤適的電機和驅動方案，以及如何配置可靠的保護係統，這本書並沒有給我提供足夠的實戰指導。

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從一個追求實用技能的角度來看待《電機及電力拖動》這本書，我的失望感是很明顯的。工程技術書籍的核心價值在於其指導實踐的能力，即能否幫助讀者解決實際問題。不幸的是，本書在這方麵錶現得較為薄弱。雖然提供瞭大量的公式和理論推導，但對於“故障診斷與排除”這一電力拖動係統中至關重要的環節，幾乎沒有給齣有價值的指導。電機發生過載、軸承異響、絕緣老化、驅動器報文錯誤時，工程師需要的是一套清晰的排查流程和經驗性的判斷依據。這本書裏更多的是“理想工作狀態下的分析”，而非“非正常工作狀態下的應對”。例如，對於常見的“電機嘯叫”現象，書中可能隻會從諧波角度進行理論解釋，但不會提供如何通過改變開關頻率或修改負載連接方式來有效抑製嘯叫的具體步驟。這種“重理論輕實踐”的傾嚮，使得這本書在實際的維護、調試和故障排除工作中，顯得力不從心，難以成為一綫技術人員的案頭必備。

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這本書的邏輯結構安排，給我的閱讀體驗帶來瞭一些睏惑。它似乎試圖在一本有限篇幅的書籍中涵蓋從直流電機到永磁同步電機的所有知識點，結果就是各個章節之間的銜接顯得有些生硬和跳躍。例如，在介紹完直流調速的基本原理後，緊接著就跳躍到瞭交流電機（特彆是異步電機）的復雜工況分析，中間缺少一個必要的過渡環節來闡述兩種係統在控製哲學上的本質區彆。這種結構上的不連貫性，使得讀者在構建知識體係時，容易産生知識點之間的割裂感。特彆是對於像我這樣，希望通過係統學習來建立完整工程視野的讀者來說，這種“東拉一榔頭西扯一棒子”的敘事方式是極其不利的。此外，書中所引用的許多實驗數據和計算實例，似乎是基於非常理想化的假設條件得齣的，缺乏對實際工程中存在的電壓波動、溫度漂移等非綫性因素的考量。這導緻書中的計算結果與我以往在實驗室或工廠中見到的實際測量值總是有一定的偏差，讓人不禁懷疑這些理論模型在真實世界中的適用範圍和準確性。

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我對《電機及電力拖動》一書的評價，主要集中在其對前沿技術和最新標準的采納程度上。坦白講，這本書的視角似乎固守在瞭幾十年前的經典教材框架內，對於近二十年來電力驅動技術翻天覆地的變化，幾乎沒有反映。現在談論電機和拖動係統，不可能繞開高效率電機（如IE4、IE5等級電機）的設計優化，也不可能迴避永磁同步電機（PMSM）在伺服驅動領域的統治地位。然而，這本書對這些熱點內容的介紹，要麼寥寥數語，要麼停留在極其基礎的原理介紹上，缺乏對關鍵技術瓶頸、材料科學進步以及高效製造工藝的深入探討。例如，當今工業界對高功率密度和高可靠性的追求，催生瞭許多新型繞組技術和冷卻方案，這些在本書中都難以尋覓蹤跡。讀者獲取的知識點，更像是“史前”的知識，而非“現役”的工具。對於一個需要緊跟技術前沿的工程師來說，閱讀這本書的價值更多地在於迴顧曆史，而非武裝未來。

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