Electrician's Technical Reference pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Carrow, Robert S.

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2000-9

价格:$ 154.75

装帧:HRD

isbn号码:9780766819238

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• 电工技术
• 电气参考
• 电路分析
• 电气安装
• 故障排除
• 电气规范
• 电工手册
• 电力系统
• 电气安全

电子学原理与应用：从基础到前沿的全面指南 本书导语 本手册旨在为电子工程领域的专业人士、资深爱好者以及相关专业的学生提供一套全面、深入且高度实用的参考资料。它聚焦于电子学领域的核心理论、关键技术和前沿发展，致力于构建一座连接基础知识与复杂工程实践的坚实桥梁。本书内容组织严谨，逻辑清晰，覆盖了从半导体物理基础到现代通信系统设计的广阔范围，力求成为读者案头不可或缺的“工具箱”与“知识库”。 第一部分：半导体与器件物理基础 本部分深入探讨了电子学的基石——半导体材料的性质及其在器件中的行为。 第一章：固体物理与能带理论 详细阐述了晶体结构、晶格振动（声子）以及电子在周期性势场中的运动。重点剖析了能带理论，包括价带、导带和禁带的形成机制，以及费米能级在区分导体、半导体和绝缘体中的决定性作用。讨论了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率及其温度依赖性。对有效质量的概念进行了详尽的数学描述。 第二章：半导体PN结 全面解析了PN结的形成过程、内置电势的建立以及耗尽层的形成。深入分析了PN结在不同偏压下的伏安特性曲线，包括扩散电流和漂移电流的贡献。详细探讨了雪崩击穿和齐纳击穿的物理机制及其在器件设计中的考量。此外，本章还包含了异质结（如GaAs/AlGaAs）的特性介绍。 第三章：晶体管基础 本章是关于有源器件的核心。首先，详细介绍了双极性结型晶体管（BJT）的工作原理，包括 Ebers-Moll 模型和混合 $pi$ 模型，重点分析了高频特性（如 $mathrm{f_T}$ 和 $mathrm{f_alpha}$）。随后，深入探讨了金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构、工作模式（增强型与空穴型）和I-V特性。详细阐述了沟道长度调制、亚阈值导电以及米勒效应在MOSFET中的影响。此外，还包括了肖特基势垒二极管（SBD）和瞬态雪崩二极管（TVS）的应用。 第二部分：模拟电子电路设计与分析 本部分聚焦于信号的放大、调理和处理，侧重于电路的精确分析和实用化设计。 第四章：基本放大电路组态 系统梳理了共源极、共集电极（射随器）、共基极等基本放大电路的配置。对每种组态的工作点设置、小信号等效电路分析（包括精确和近似模型）进行了深入的对比。着重讨论了多级放大器的设计，包括阻抗匹配、增益的联合优化以及反馈机制对稳定性和带宽的影响。 第五章：运算放大器（Op-Amp）的原理与高级应用 详细分析了理想运放的特性，并过渡到真实运放的非理想因素，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）和压摆率（Slew Rate）。本章的大部分篇幅献给反馈理论在运放中的应用，包括负反馈的基本拓扑结构（串联、并联）及其对增益、带宽和失真的影响。高级应用部分涵盖了精密整流电路、模拟乘法器、电压/电流转换器（V/I, I/V）以及主动滤波器（如萨伦-基、巴特沃斯、切比雪夫滤波器）的设计实例。 第六章：功率放大器与电源管理 本章关注能量的有效转换和管理。详细分析了A类、B类、AB类和D类功率放大器的效率、线性度及散热要求。功率晶体管的驱动电路设计是本章的重点。电源部分深入探讨了线性稳压器（LDO）的设计局限性，以及开关模式电源（SMPS）拓扑结构，如降压（Buck）、升压（Boost）和反相Buck-Boost的原理、控制环路设计和输出纹波的抑制技术。 第三部分：数字电子学与逻辑电路 本部分从器件层面深入到系统级逻辑实现，覆盖了组合逻辑与时序逻辑的构建。 第七章：半导体存储器与逻辑家族 全面比较了不同的逻辑家族，如TTL（T-TL）、CMOS（Complementary MOS）和BiCMOS，重点分析了它们在速度、功耗和噪声容限方面的权衡。详细介绍了SRAM和DRAM的内部结构和读写时序。着重讲解了Flash存储器的擦写机制和寿命限制。 第八章：组合逻辑与可编程器件 本章从布尔代数开始，详细介绍了卡诺图（Karnaugh Map）的化简方法以及多变量逻辑函数的实现。系统梳理了编码器、译码器、多路复用器和锁存器等基本组合电路模块。高级内容涉及现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的硬件描述语言（HDL，如VHDL/Verilog）基础及其在系统级设计中的映射。 第九章：时序逻辑与有限状态机 深入探讨了触发器（Flip-Flops，包括D型、JK型、T型）的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）要求。分析了寄存器组、移位寄存器和计数器的设计。重点在于有限状态机（FSM）的设计流程，包括状态图的绘制、状态编码（如格雷码编码以减少竞争冒险）以及序列发生器的实现。详细讨论了竞争冒险（Race Condition）的检测与消除。 第四部分：信号处理与系统集成 本部分将电子学理论应用于更复杂的信号转换和系统级设计。 第十章：模数与数模转换 本章是模拟世界与数字世界交互的关键。详细解释了脉冲编码调制（PCM）的基本原理。深入剖析了数模转换器（DAC）的结构（如R-2R梯形网络）和性能指标（如单调性、建立时间）。重点分析了模数转换器（ADC）的几种主要架构，包括并行比较型、逐次逼近型（SAR）和Sigma-Delta ($SigmaDelta$) 调制器，并讨论了采样定理（Nyquist-Shannon）在实际系统中的应用。 第十一章：传感器接口与噪声抑制 本章探讨了电子系统如何与物理世界接口。详细介绍了各种传感器（如热敏电阻、应变片、光电二极管）的电气特性及线性化接口电路设计。本章的核心在于噪声管理：系统地分析了不同类型的噪声源（热噪声、散弹噪声、闪烁噪声）的统计特性，并介绍了滤波技术（低通、高通、带通）在降低噪声和信号畸变中的作用。重点介绍了开关噪声的隔离与屏蔽技术。 第十二章：射频（RF）基础与传输线理论 本部分为高频电子学奠定基础。详细介绍了集总电路模型在高频下的失效。系统阐述了史密斯圆图（Smith Chart）在阻抗匹配中的应用，包括单端口和双端口网络的匹配。传输线理论部分深入探讨了波导方程、特征阻抗、反射系数和驻波比（VSWR）。讨论了分布式元件（如微带线）的S参数（散射参数）的定义及其在网络分析仪中的应用。 结语 本书力求在理论的深度和工程实践的广度之间取得完美的平衡。每章均辅以大量的数学推导、电路图示和案例分析，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。通过对这些核心概念的掌握，读者将能够自信地应对现代电子系统设计中的复杂挑战。

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