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出版者:

作者:华东六学会 编

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2002-8

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787508310138

丛书系列:

图书标签:

• 电工
• 进网作业
• 考核
• 培训
• 电力系统
• 安全用电
• 操作规程
• 高压电工
• 电气知识
• 行业培训

好的，这是一本关于现代电子技术与集成电路应用的专业技术书籍的详细简介，内容完全独立于您提供的《电工进网作业考核培训教材》。 --- 现代电子技术与集成电路应用：从基础理论到前沿实践 图书概述 本书全面系统地阐述了当代电子技术领域的核心原理、关键元器件特性及其在现代工程实践中的具体应用。它旨在为电子工程、通信工程、自动化控制、嵌入式系统设计等相关专业的学生、技术人员及工程师提供一本既具深度又富于实践指导性的参考读物。全书结构严谨，内容覆盖面广，注重理论与实际操作的紧密结合，尤其强调对新型半导体器件和先进集成电路（IC）的设计与调试能力的培养。 本书共分为六大部分，二十个章节，总字数约四十万字，配图与电路实例超过六百个。 --- 第一部分：半导体器件物理基础与模型 (约占总篇幅 20%) 本部分是理解现代电子系统的基石，深入探讨了半导体材料的物理特性、能带理论以及关键半导体器件的工作机理。 第一章：半导体基础物理与能带理论 详细介绍了半导体材料（硅、锗、砷化镓）的晶体结构、载流子输运现象（漂移与扩散）。重点解析了费米能级、本征与杂质半导体的导电特性。引入了P-N结的建立过程、势垒电容与扩散电容的概念，并基于这些理论建立了理想P-N结的I-V特性模型。 第二章：二极管与三极管的精细化分析 本章专注于二极管家族（如齐纳二极管、肖特基二极管、变容二极管）的实际参数提取和非线性特性分析。对于双极性晶体管（BJT），超越了传统的Ebers-Moll模型，引入了Gummel-Poon模型进行高精度仿真，分析了温度、电流密度对$eta$值的影响。同时，对结型场效应管（JFET）和增强/结型MOSFET的导电沟道效应、阈值电压的精确计算进行了详尽论述。 第三章：功率半导体器件与热管理 本部分聚焦于大功率应用中的关键器件，包括晶闸管（SCR）、可关断晶闸管（GTO）及现代的绝缘栅双极晶体管（IGBT）。深入分析了器件的动态开关损耗机制，并详细介绍了如何设计有效的散热系统（如热阻计算、散热片选型、热界面材料的选择），确保高功率电路的长期可靠性。 --- 第二部分：模拟集成电路设计原理 (约占总篇幅 25%) 本部分从系统级需求出发，剖析了实现高精度、高带宽模拟信号处理所需的核心电路模块。 第四章：运算放大器的深度解析与应用 不仅涵盖了经典的跨共轭放大器（OTA）结构，更侧重于现代高精度、低噪声运放的设计。详细分析了失调电压（Offset Voltage）、共模抑制比（CMRR）、开环增益带宽积（GBWP）的来源及其对电路性能的制约。介绍了斩波稳定技术（Chopper Stabilization）和自举（Autozeroing）技术，以实现微伏级的低输入失调电压。 第五章：有源滤波器设计与综合 系统介绍了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆滤波器（Elliptic Filter）的理论推导。实践部分重点讲解了使用Sallen-Key拓扑、多反馈（MFB）拓扑以及状态变量滤波器（State-Variable Filter）实现二阶、四阶乃至更高阶的模拟滤波网络。特别辟章讨论了开关电容（Switched-Capacitor, SC）滤波器的设计，适用于集成电路中的低频应用。 第六章：数据转换器技术（ADC与DAC） 深入讲解了数模（DAC）与模数（ADC）转换器的核心架构，包括： DAC： 电流舵（Current-Steering）结构与电阻梯形（R-2R Ladder）的失配误差分析。 ADC： 逐次逼近寄存器（SAR）、流水线（Pipelined）和Sigma-Delta ($Sigma-Delta$) 转换器的原理、抖动（Jitter）效应及其对信噪比的影响。 第七章：反馈电路与稳定性分析 系统性地分析了反馈系统的稳定性问题。引入了波德图（Bode Plot）、奈奎斯特图（Nyquist Plot）作为分析工具，精确计算相位裕度和增益裕度。讨论了如何通过零点补偿、PID控制器设计来优化系统的瞬态响应和稳态精度。 --- 第三部分：数字逻辑与微处理器系统 (约占总篇幅 20%) 本部分涵盖了数字电路的基础构建块以及现代嵌入式系统的核心——微处理器的工作原理。 第八章：CMOS逻辑电路与时序分析 详细分析了超深亚微米工艺下的CMOS反相器、NAND/NOR门的延迟模型。重点分析了时序逻辑电路（触发器、锁存器）的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）约束，并引入了时钟偏斜（Clock Skew）的概念及其对同步电路的危害。 第九章：可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL） 本书选用VHDL/Verilog语言，指导读者如何设计和综合复杂的组合逻辑与时序逻辑电路。实战部分包含了有限状态机（FSM）的设计范例，以及如何使用综合工具将HDL代码映射到现场可编程门阵列（FPGA）资源上。 第十章：微处理器架构与内存接口 介绍主流微处理器（如ARM Cortex系列）的流水线结构、指令集架构（ISA）和存储器层次结构（Cache、SRAM、DRAM）。详细阐述了总线仲裁机制、DMA（直接内存存取）的实现流程，以及中断响应的时序要求。 --- 第四部分：信号处理与通信电子学 (约占总篇幅 15%) 本部分关注信号的采集、处理、调制与解调在电子系统中的实现。 第十一章：傅里叶分析在电子系统中的应用 复习并深化了连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT）。重点讲解了快速傅里叶变换（FFT）算法的实现效率，以及如何利用FFT对周期性信号进行频谱分析，用于噪声识别和信号完整性诊断。 第十二章：射频（RF）电路基础 介绍了高频电路设计面临的挑战，如传输线效应、阻抗匹配和史密斯圆图的应用。详述了低噪声放大器（LNA）、混频器和压控振荡器（VCO）的基本结构和关键性能指标（如噪声系数NF、相位噪声）。 第十三章：调制与解调技术 覆盖了模拟调制（AM/FM/PM）和数字调制技术（ASK、FSK、PSK、QAM）。详细分析了数字通信中的误码率（BER）性能，并探讨了正交频分复用（OFDM）技术在现代宽带通信中的优势与应用。 --- 第五部分：电源管理与系统集成 (约占总篇幅 10%) 关注电子系统稳定运行的能源供应和电磁兼容性。 第十四章：线性与开关电源设计 对比了线性稳压器（LDO）和开关模式电源（SMPS）的优缺点。重点剖析了降压（Buck）、升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）拓扑的占空比控制、电感与输出电容的精确选型，以及纹波的抑制技术。 第十五章：电磁兼容性（EMC）与信号完整性（SI） 讲解了电磁干扰（EMI）的产生机理（辐射与传导）、耦合路径分析。提供了PCB设计中的布局规则，如地平面分割、电源去耦电容的优化放置（考虑等效串联电感ESL），以满足EMC标准。 --- 第六部分：前沿应用与案例分析 (约占总篇幅 10%) 本部分结合实际工程项目，展示了前述知识点的综合运用。 第十六章：传感器接口与数据采集系统（DAS） 介绍各类传感器（如压力、温度、光敏电阻）的信号调理电路设计。重点介绍如何利用高精度ADC和多路复用器构建高效的数据采集系统，并讨论抗混叠滤波器的设计。 第十七章：嵌入式系统实时性与驱动设计 以一个基于微控制器的控制系统为例，演示了中断服务程序（ISR）的编写规范、任务调度策略以及如何设计高效的硬件驱动程序（如SPI/I2C/UART通信协议的软件实现）。 第十八章：系统级故障诊断与调试方法 提供了在实际电路板调试中常用的工具和方法，包括使用示波器进行眼图分析、使用逻辑分析仪进行数字时序校验，以及利用热成像仪进行电源模块的故障定位。 --- 附录 常用半导体器件参数速查表 常用电子计算公式推导 SPICE仿真入门与高级技巧指南 目标读者对象： 电子信息工程、通信工程、自动化、机电一体化等专业本科及研究生；从事电子产品研发、测试、维护的工程师和技术人员。 本书特点： 注重系统性、深度和前瞻性，是连接理论学习与复杂工程实践的桥梁。

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