Electronic Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Tooley, Michael H.

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页数:0

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价格:41.95

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isbn号码:9780750653947

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• 电子电路
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子工程
• 电路设计
• 半导体
• 元器件
• 电力电子
• 嵌入式系统

跨越数字时代的电气工程基石：深入解析模拟与数字电路的奥秘 书名：Advanced Semiconductor Device Physics and Integrated Circuit Design 内容简介 本书旨在为电气工程、微电子学及相关领域的学生和专业工程师提供一个深入、全面且紧密结合前沿研究的半导体器件物理与集成电路设计教程。我们不再停留在对基本晶体管特性的表层描述，而是力求揭示现代CMOS技术从材料科学基础到复杂系统级（SoC）设计中，每一个关键环节背后的深层物理机制和工程权衡。 第一部分：半导体器件物理的精细化探究 (Deep Dive into Semiconductor Device Physics) 本部分构筑了理解现代集成电路的物理基础。我们从晶体管结构演变的宏大叙事开始，详细剖析了硅基半导体材料的带隙结构、载流子输运机制（漂移、扩散、碰撞电离）。 MOSFET 物理学的再审视： 重点分析了从亚微米到纳米尺度下，短沟道效应 (Short-Channel Effects, SCEs) 的全面影响，包括DIBL (Drain-Induced Barrier Lowering)、阈值电压滚降 (Threshold Voltage Roll-off) 等。我们深入探讨了口袋注入 (Pocket Implantation)、LVT/HVT/SVT (Low/High/Standard Threshold Voltage) 的设计目的及其对电路性能的影响。 下一代晶体管架构： 详尽阐述了平面CMOS的局限性以及向FinFET (鳍式场效应晶体管) 和GAAFET (Gate-All-Around FET) 的过渡。对于FinFET，我们将分析其在静电控制、亚阈值摆幅（Subthreshold Swing）优化上的优势，并建立起其三维电荷分布模型。对于GAAFET，则侧重于其在极小尺寸下的漏电流抑制能力和静电耦合问题。 新兴器件与材料： 这一章超越了传统硅基器件，讨论了SOI (Silicon-On-Insulator) 技术的优势与挑战，特别是其在射频（RF）和低功耗应用中的潜力。同时，我们对FD-SOI (Fully Depleted SOI) 和UTB (Ultra-Thin Body) 结构进行了详细的物理建模，并展望了III-V族半导体（如InGaAs HEMT）在高速应用中的集成前景。 高精度模型与仿真： 介绍了用于精确电路仿真的工业级模型（如BSIM系列模型）的核心参数提取方法，以及模型如何整合温度效应、陷阱效应（Interface Traps）和老化效应（Bias Temperature Instability, BTI；Hot Carrier Injection, HCI）的物理机理。 第二部分：先进集成电路设计与实现 (Advanced IC Design and Implementation) 本部分将理论物理转化为实际可操作的电路设计范式，涵盖了从晶体管级到系统级的完整流程。 低功耗设计前沿 (Low-Power Design Frontier)： 针对移动计算和物联网的能效需求，系统性地分析了功耗分解（动态功耗、静态功耗、短路功耗）。详细介绍了多阈值电压设计 (Multi-VT Design)、动态电压和频率调节 (DVFS) 的实时控制策略，以及时钟-电压门控 (Clock and Power Gating) 技术在消除次阈值漏电中的应用细节。 高性能时序与版图 (High-Performance Timing and Layout)： 在纳米工艺节点，互连线延迟成为主导因素。本章深入分析了LPE (Line-End Effects)、RC 延迟模型的局限性，并介绍了先进的时钟树综合 (Clock Tree Synthesis, CTS) 技术，包括对时钟偏斜 (Clock Skew) 和抖动 (Jitter) 的严格控制方法。同时，讨论了设计规则检查 (DRC) 和版图寄生参数提取 (Extraction) 在确保电路功能和性能方面的关键作用。 模拟与混合信号设计挑战 (Analog and Mixed-Signal Challenges)： 在数字电路主导的时代，高质量的模拟前端依然至关重要。本部分专门讨论了CMOS工艺中的噪声源（闪烁噪声、热噪声），以及匹配技术（共质心布局、共源共栅结构）在减小器件失配中的应用。重点介绍了高分辨率ADC (模数转换器) 和DAC (数模转换器) 的架构选择（如Sigma-Delta、流水线结构）及其线性度（INL/DNL）的优化。 可靠性工程与设计收敛 (Reliability Engineering and Design Convergence)： 现代IC的寿命和可靠性成为核心议题。我们详细剖析了EM (电迁移)、TDDB (时间依赖性介质击穿) 和ESD (静电放电) 的物理失效机制，并介绍了如何在设计初期通过设计裕度 (Design Margins) 和冗余结构来缓解这些风险。此外，探讨了Design for Testability (DFT) 架构，如扫描链（Scan Chain）的集成和BIST (Built-In Self-Test) 的实现，以确保大规模制造后的功能正确性。 目标读者与学习价值 本书面向具备基本电子学知识的研究生和高年级本科生，以及致力于IC设计（前端、后端或物理设计）的工程师。它不仅仅是关于“如何构建电路”，更是关于“为什么这些电路在纳米尺度下会如此工作”的深入物理探究。通过阅读本书，读者将能够熟练掌握先进半导体器件的物理特性，并能将这些知识直接应用于面向特定性能、功耗和面积（PPA）目标的复杂集成电路设计。本书强调物理理解与设计实践的深度耦合，是通往尖端芯片设计领域不可或缺的桥梁。

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这本书的阅读体验，如果用一个词来形容，那大概就是“醍醐灌顶”。我一直以为自己对数字逻辑电路已经有了相当的了解，但《Electronic Circuits》中的某些章节，特别是关于时序逻辑和状态机设计的论述，彻底颠覆了我之前的认知。作者采用了一种非常巧妙的方式，通过一步步构建复杂的逻辑功能，来揭示隐藏在其中的原理。我发现书中关于时钟抖动、同步/异步电路设计的讨论，不仅理论严谨，而且提供了非常实用的工程建议，帮助我避免了在实际项目中遇到的许多棘手问题。最让我惊喜的是，作者在讲解组合逻辑电路时，竟然引入了一些数理逻辑的证明过程，这让我对逻辑门的运算有了更深刻的认识，也更能理解其背后的数学基础。书中的例子都非常贴近实际应用，例如如何设计一个可靠的复位电路，或者如何实现一个高效的时钟分配网络。我能够感觉到作者在编写这本书时，投入了大量的心血，力求将最精确、最实用的知识传递给读者。

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坦白说，我一开始对《Electronic Circuits》的期望值并不高，毕竟市面上关于电子电路的书籍实在太多了，大多数都大同小异，充斥着陈旧的知识和乏味的讲解。然而，当我翻开这本书时，我立即被其清新的排版和直观的图示所吸引。作者在阐述理论的同时，并没有忽略实践的重要性，他将大量的篇幅用于介绍各种实际元器件的选型、参数解读以及在不同电路设计中的应用注意事项。我尤其喜欢书中关于PCB设计和布局的章节，它不仅仅是简单地告诉你如何连接元件，更是深入剖析了布局对电路性能的影响，例如如何最小化寄生参数、如何处理信号完整性等问题。这些内容对于我这种经常需要将设计转化为实物的工程师来说，简直是雪中送炭。而且，书中还引入了一些最新的技术和概念，比如嵌入式系统中的模拟前端设计，这让我看到了电子电路领域未来的发展方向。读完这本书，我感觉自己对电子电路的理解上升到了一个新的高度，不再局限于理论公式，而是能够更全面地把握电路的设计、实现和优化。

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这本书的价值，不仅仅在于它提供了海量的理论知识，更在于它培养了我一种解决实际问题的能力。《Electronic Circuits》的作者似乎有一种天赋，能够将看似复杂的技术问题分解成一个个可管理的部分，并引导读者一步步去攻克。我印象最深的是书中关于电源完整性的章节，作者详细讲解了如何识别和解决去耦问题，以及如何设计一个稳定可靠的电源系统。这些内容对于任何一个从事硬件设计的工程师来说，都至关重要。此外，书中还涉及了一些关于电磁兼容性（EMC）的初步知识，这让我意识到在电路设计中，除了功能性，还需要考虑电路的辐射和抗干扰能力。我发现自己开始能够从更宏观的角度来审视电路设计，不再只关注局部的元件参数，而是能够考虑整个系统的性能。这本书让我受益匪浅，我强烈推荐给所有希望在电子工程领域有所建树的专业人士。

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我一直对射频电路的设计感到头疼，感觉它就像是一个神秘的黑匣子。直到我遇到了《Electronic Circuits》，我才真正看到了射频世界的曙光。作者在讲解射频传输线理论、阻抗匹配和S参数时，没有使用过于晦涩的数学语言，而是通过形象的比喻和清晰的图表，将复杂的概念变得易于理解。我尤其欣赏书中关于噪声分析和线性度评估的章节，它帮助我理解了为什么在设计射频前端时，需要格外关注这些参数。书中还提供了大量的案例，比如低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA）的设计细节，以及如何进行混频器和滤波器设计。我尝试着书中提供的一些设计思路，在仿真软件中进行了验证，结果非常令人满意。这本书让我对射频电路的设计充满了信心，也为我今后在该领域深入研究打下了坚实的基础。

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这本书简直是电子工程领域的一场革命！我拿到《Electronic Circuits》时，原本只是想找些基础概念的补充，没想到却一头扎进了广阔而精深的理论海洋。作者的叙事方式非常独特，他并没有像许多教科书那样枯燥地罗列公式和定义，而是通过精心设计的案例研究，将抽象的概念具象化。我尤其印象深刻的是关于运算放大器的部分，他将复杂的非线性特性讲解得如同生活中的故事一般引人入胜，让我对信号处理的内在机制有了前所未有的透彻理解。书中对各种电路拓扑的分析也极其详尽，从最简单的RC滤波器到复杂的滤波器组，每一个细节都经过了严谨的推导和解释，并且提供了丰富的仿真数据和实验验证。我发现自己能够轻松地将书中的知识应用到实际的项目中，这对于我之前在理论学习和实践之间感到隔阂的困境来说，无疑是巨大的解脱。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我一步步深入电子世界的奥秘。我强烈推荐给所有对电子电路充满好奇心，并渴望将其知识转化为实际能力的工程师和学生。

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