具体描述
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好的，这是一份关于《Introductory Electronic Devices and Circuits》这本书的详细内容简介，内容详尽且不包含任何关于该书的实际信息，力求自然流畅： --- 《现代电子学基础与应用》 内容提要 本书旨在为读者提供一个全面且深入的电子学基础知识框架，涵盖了从最基本的半导体物理原理到复杂集成电路应用的全过程。它不仅是电子工程、通信工程、计算机科学等理工科专业本科生必备的教材，也是对电子系统感兴趣的工程师和技术人员提升专业素养的理想参考书。 全书结构严谨，逻辑清晰，以循序渐进的方式，引导读者逐步掌握电子学领域的核心概念和分析方法。 第一部分：电子学基础与半导体物理 本书伊始，便着重于奠定坚实的理论基础。我们将从宏观的电路理论回顾入手，快速衔接到微观的物质世界。 第一章：晶体管的诞生与核心原理 本章深入探讨了半导体材料的电学特性，重点解析了PN结的形成机制、能量带理论以及少数载流子输运现象。详细阐述了稳态和动态条件下的结电压、电流特性，并引入了二极管在各种工作状态下的模型建立。随后，章节将视野扩展至晶体管的结构——特别是双极性结型晶体管（BJT）的物理结构与工作原理，包括载流子注入、扩散与漂移过程的定量描述。 第二章：场效应器件导论 本章聚焦于另一种重要的有源器件——场效应晶体管（FET）。我们详细对比了结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构差异和工作模式。重点分析了栅源电压对沟道电导率的调制作用，以及阈值电压、跨导等关键参数的物理意义。针对MOSFET，深入探讨了其在亚阈值区、线性区和饱和区的I-V特性曲线的数学建模，为后续的放大电路设计打下基础。 第三章：半导体器件的制造工艺概述 为了理解器件性能的极限与局限，本章简要介绍了半导体器件制造的基本流程，包括掺杂技术（扩散与离子注入）、薄膜沉积（CVD、PVD）以及光刻技术在集成电路制造中的关键作用。这部分内容旨在培养读者对“工艺-结构-性能”之间相互关系的宏观理解。 第二部分：基本放大电路分析与设计 在掌握了基本器件的特性后，本书转入应用层面，详细讲解如何利用这些有源器件构建具有特定功能的放大电路。 第四章：小信号模型与等效电路构建 本章是电路分析的关键过渡。我们引入了高频和低频状态下BJT和MOSFET的小信号等效电路模型，如混合派（$pi$）模型和T模型。通过对这些模型的使用，读者将学会如何将复杂的非线性器件模型转化为适用于线性分析的等效电路，从而计算增益、输入输出阻抗和带宽。 第五章：单级放大器的配置与分析 本章系统地介绍了四种基本的单级放大器配置：共源极（CS）、共集电极（CE）、共基极（CB）和共栅（CG）。针对每种配置，我们分别从直流偏置、交流信号放大（电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗）和频率响应三个维度进行深入的定量分析。特别强调了负反馈在稳定工作点和改善性能方面的作用。 第六章：多级放大电路与频率响应 实际应用中往往需要多级放大才能达到所需的增益。本章探讨了级联放大器的设计原则，如共源-共源、共源-共基等组合。核心内容在于频率响应分析，详细阐述了由耦合电容和极点/零点对电路带宽的影响，并引入了伯德图（Bode Plot）作为分析中高频特性的有力工具。 第三部分：功率放大器与反馈网络 本部分侧重于对输出功率和系统稳定性的关注。 第七章：输出级与功率放大器 功率放大器的设计目标在于高效地将直流电源能量转换为交流信号功率。本章分类讨论了甲类（Class A）、甲乙类（Class AB）和乙类（Class B）功率放大器的原理、效率计算和失真分析。重点剖析了推挽级（Push-Pull Stage）的结构及其消除交越失真的技术。 第八章：线性反馈理论与稳定性 反馈是现代电子电路设计中不可或缺的技术。本章从理论上推导了负反馈对增益、带宽、输入输出阻抗和噪声的改善作用。随后，深入探讨了电路的稳定性问题，引入了波德图、相位裕度和增益裕度等概念，使读者能够设计出稳定可靠的闭环系统。 第四部分：集成电路基础与应用 本书的最后部分将视角转向现代电子系统的基石——集成电路。 第九章：运算放大器（Op-Amp）的内部结构与理想模型 本章详细介绍了通用型运算放大器（如双极性或MOS工艺实现）的基本结构，包括输入级（差分放大器）、增益级和输出缓冲级。重点学习如何利用理想运算放大器的五个基本假设来解决各种实用电路问题，如反相放大器、同相放大器、加法器、减法器以及积分器和微分器。 第十章：有源滤波器与振荡器 利用运算放大器和电阻电容网络，本章构建了无源器件难以实现的滤波器。详细分析了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等响应类型的特性与设计要点，并讨论了高通、低通和带通滤波器的实现。此外，还探讨了基于负反馈理论的振荡器设计，包括文氏桥和移相振荡器。 结论 本书力求在理论深度和工程实践之间找到完美的平衡点，通过大量的实例分析和习题演练，确保读者能够熟练掌握电子器件的工作原理，并能够独立完成基础的模拟电子系统设计任务。学习本书后，读者将具备继续深造或直接投入实际电子项目开发的坚实基础。
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