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出版者:

作者:華東六學會 編

出品人:

頁數:528

译者:

出版時間:2002-8

價格:50.00元

裝幀:

isbn號碼:9787508310138

叢書系列:

圖書標籤:

• 電工
• 進網作業
• 考核
• 培訓
• 電力係統
• 安全用電
• 操作規程
• 高壓電工
• 電氣知識
• 行業培訓

好的，這是一本關於現代電子技術與集成電路應用的專業技術書籍的詳細簡介，內容完全獨立於您提供的《電工進網作業考核培訓教材》。 --- 現代電子技術與集成電路應用：從基礎理論到前沿實踐 圖書概述 本書全麵係統地闡述瞭當代電子技術領域的核心原理、關鍵元器件特性及其在現代工程實踐中的具體應用。它旨在為電子工程、通信工程、自動化控製、嵌入式係統設計等相關專業的學生、技術人員及工程師提供一本既具深度又富於實踐指導性的參考讀物。全書結構嚴謹，內容覆蓋麵廣，注重理論與實際操作的緊密結閤，尤其強調對新型半導體器件和先進集成電路（IC）的設計與調試能力的培養。 本書共分為六大部分，二十個章節，總字數約四十萬字，配圖與電路實例超過六百個。 --- 第一部分：半導體器件物理基礎與模型 (約占總篇幅 20%) 本部分是理解現代電子係統的基石，深入探討瞭半導體材料的物理特性、能帶理論以及關鍵半導體器件的工作機理。 第一章：半導體基礎物理與能帶理論 詳細介紹瞭半導體材料（矽、鍺、砷化鎵）的晶體結構、載流子輸運現象（漂移與擴散）。重點解析瞭費米能級、本徵與雜質半導體的導電特性。引入瞭P-N結的建立過程、勢壘電容與擴散電容的概念，並基於這些理論建立瞭理想P-N結的I-V特性模型。 第二章：二極管與三極管的精細化分析 本章專注於二極管傢族（如齊納二極管、肖特基二極管、變容二極管）的實際參數提取和非綫性特性分析。對於雙極性晶體管（BJT），超越瞭傳統的Ebers-Moll模型，引入瞭Gummel-Poon模型進行高精度仿真，分析瞭溫度、電流密度對$eta$值的影響。同時，對結型場效應管（JFET）和增強/結型MOSFET的導電溝道效應、閾值電壓的精確計算進行瞭詳盡論述。 第三章：功率半導體器件與熱管理 本部分聚焦於大功率應用中的關鍵器件，包括晶閘管（SCR）、可關斷晶閘管（GTO）及現代的絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。深入分析瞭器件的動態開關損耗機製，並詳細介紹瞭如何設計有效的散熱係統（如熱阻計算、散熱片選型、熱界麵材料的選擇），確保高功率電路的長期可靠性。 --- 第二部分：模擬集成電路設計原理 (約占總篇幅 25%) 本部分從係統級需求齣發，剖析瞭實現高精度、高帶寬模擬信號處理所需的核心電路模塊。 第四章：運算放大器的深度解析與應用 不僅涵蓋瞭經典的跨共軛放大器（OTA）結構，更側重於現代高精度、低噪聲運放的設計。詳細分析瞭失調電壓（Offset Voltage）、共模抑製比（CMRR）、開環增益帶寬積（GBWP）的來源及其對電路性能的製約。介紹瞭斬波穩定技術（Chopper Stabilization）和自舉（Autozeroing）技術，以實現微伏級的低輸入失調電壓。 第五章：有源濾波器設計與綜閤 係統介紹瞭巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓濾波器（Elliptic Filter）的理論推導。實踐部分重點講解瞭使用Sallen-Key拓撲、多反饋（MFB）拓撲以及狀態變量濾波器（State-Variable Filter）實現二階、四階乃至更高階的模擬濾波網絡。特彆闢章討論瞭開關電容（Switched-Capacitor, SC）濾波器的設計，適用於集成電路中的低頻應用。 第六章：數據轉換器技術（ADC與DAC） 深入講解瞭數模（DAC）與模數（ADC）轉換器的核心架構，包括： DAC： 電流舵（Current-Steering）結構與電阻梯形（R-2R Ladder）的失配誤差分析。 ADC： 逐次逼近寄存器（SAR）、流水綫（Pipelined）和Sigma-Delta ($Sigma-Delta$) 轉換器的原理、抖動（Jitter）效應及其對信噪比的影響。 第七章：反饋電路與穩定性分析 係統性地分析瞭反饋係統的穩定性問題。引入瞭波德圖（Bode Plot）、奈奎斯特圖（Nyquist Plot）作為分析工具，精確計算相位裕度和增益裕度。討論瞭如何通過零點補償、PID控製器設計來優化係統的瞬態響應和穩態精度。 --- 第三部分：數字邏輯與微處理器係統 (約占總篇幅 20%) 本部分涵蓋瞭數字電路的基礎構建塊以及現代嵌入式係統的核心——微處理器的工作原理。 第八章：CMOS邏輯電路與時序分析 詳細分析瞭超深亞微米工藝下的CMOS反相器、NAND/NOR門的延遲模型。重點分析瞭時序邏輯電路（觸發器、鎖存器）的建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）約束，並引入瞭時鍾偏斜（Clock Skew）的概念及其對同步電路的危害。 第九章：可編程邏輯器件（PLD）與硬件描述語言（HDL） 本書選用VHDL/Verilog語言，指導讀者如何設計和綜閤復雜的組閤邏輯與時序邏輯電路。實戰部分包含瞭有限狀態機（FSM）的設計範例，以及如何使用綜閤工具將HDL代碼映射到現場可編程門陣列（FPGA）資源上。 第十章：微處理器架構與內存接口 介紹主流微處理器（如ARM Cortex係列）的流水綫結構、指令集架構（ISA）和存儲器層次結構（Cache、SRAM、DRAM）。詳細闡述瞭總綫仲裁機製、DMA（直接內存存取）的實現流程，以及中斷響應的時序要求。 --- 第四部分：信號處理與通信電子學 (約占總篇幅 15%) 本部分關注信號的采集、處理、調製與解調在電子係統中的實現。 第十一章：傅裏葉分析在電子係統中的應用 復習並深化瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）。重點講解瞭快速傅裏葉變換（FFT）算法的實現效率，以及如何利用FFT對周期性信號進行頻譜分析，用於噪聲識彆和信號完整性診斷。 第十二章：射頻（RF）電路基礎 介紹瞭高頻電路設計麵臨的挑戰，如傳輸綫效應、阻抗匹配和史密斯圓圖的應用。詳述瞭低噪聲放大器（LNA）、混頻器和壓控振蕩器（VCO）的基本結構和關鍵性能指標（如噪聲係數NF、相位噪聲）。 第十三章：調製與解調技術 覆蓋瞭模擬調製（AM/FM/PM）和數字調製技術（ASK、FSK、PSK、QAM）。詳細分析瞭數字通信中的誤碼率（BER）性能，並探討瞭正交頻分復用（OFDM）技術在現代寬帶通信中的優勢與應用。 --- 第五部分：電源管理與係統集成 (約占總篇幅 10%) 關注電子係統穩定運行的能源供應和電磁兼容性。 第十四章：綫性與開關電源設計 對比瞭綫性穩壓器（LDO）和開關模式電源（SMPS）的優缺點。重點剖析瞭降壓（Buck）、升壓（Boost）和降壓-升壓（Buck-Boost）拓撲的占空比控製、電感與輸齣電容的精確選型，以及紋波的抑製技術。 第十五章：電磁兼容性（EMC）與信號完整性（SI） 講解瞭電磁乾擾（EMI）的産生機理（輻射與傳導）、耦閤路徑分析。提供瞭PCB設計中的布局規則，如地平麵分割、電源去耦電容的優化放置（考慮等效串聯電感ESL），以滿足EMC標準。 --- 第六部分：前沿應用與案例分析 (約占總篇幅 10%) 本部分結閤實際工程項目，展示瞭前述知識點的綜閤運用。 第十六章：傳感器接口與數據采集係統（DAS） 介紹各類傳感器（如壓力、溫度、光敏電阻）的信號調理電路設計。重點介紹如何利用高精度ADC和多路復用器構建高效的數據采集係統，並討論抗混疊濾波器的設計。 第十七章：嵌入式係統實時性與驅動設計 以一個基於微控製器的控製係統為例，演示瞭中斷服務程序（ISR）的編寫規範、任務調度策略以及如何設計高效的硬件驅動程序（如SPI/I2C/UART通信協議的軟件實現）。 第十八章：係統級故障診斷與調試方法 提供瞭在實際電路闆調試中常用的工具和方法，包括使用示波器進行眼圖分析、使用邏輯分析儀進行數字時序校驗，以及利用熱成像儀進行電源模塊的故障定位。 --- 附錄 常用半導體器件參數速查錶 常用電子計算公式推導 SPICE仿真入門與高級技巧指南 目標讀者對象： 電子信息工程、通信工程、自動化、機電一體化等專業本科及研究生；從事電子産品研發、測試、維護的工程師和技術人員。 本書特點： 注重係統性、深度和前瞻性，是連接理論學習與復雜工程實踐的橋梁。

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