模拟电子电路实验设计仿真 9787564704384 电子科技大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李淑明 著

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出版社： 电子科技大学出版社

ISBN：9787564704384

商品编码：29516617673

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名：模拟电子电路实验设计仿真

定价：21.80元

作者：李淑明

出版社：电子科技大学出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787564704384

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

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内容提要

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本书结合仿真软件Multism 10，将仪器设备的使用、仿真技术的应用、实验技能的训练贯穿始终。本书中所选择的每个实验均编有实验原理、仿真分析和思考问题。
本实验指导书共分5章，章为绪论，总体概述了模拟电子技术实验的性质与任务，以及电路的调试和故障检查：第2章介绍了常用测量仪器的使用，着重介绍频率特性测试仪、失真度测量仪和半导体管特性图示仪的使用；第3章是模拟电子技术基础实验；第4章是综合设计性实验，在该章中有8个设计性实验；第5章介绍了Multisim 10仿真软件的基本功能和使用。
本书可作为电气、电子信息类专业本科生电子技术实验的教材，各院校可根据实际学时的多少和专业类别的不同要求，灵活选用实验内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《微电子器件原理与应用》 内容概要 本书聚焦于微电子器件的核心原理、特性及其在现代电子系统中的实际应用。我们深入剖析了各类半导体器件的物理机制，从基础的 PN 结理论到复杂的高速晶体管，旨在为读者构建扎实的理论基础。同时，本书也强调了这些器件在集成电路设计、通信系统、电源管理以及传感器等领域的关键作用。通过丰富的实例分析和前沿技术的介绍，读者将能够深刻理解微电子器件如何驱动着信息时代的飞速发展。 章节详情 第一章 半导体基础理论 1.1 晶体结构与能带理论: 深入探讨硅、锗等常用半导体材料的晶体结构，包括立方晶格、原子排列等。 详细讲解能带理论，包括价带、导带、禁带以及电子和空穴的概念。 阐述本征半导体和杂质半导体的形成机理，介绍掺杂的类型（N型和P型）及其对载流子浓度的影响。 分析费米能级在不同半导体材料中的位置及其意义。 1.2 PN 结的形成与特性: 详细介绍 PN 结的形成过程，包括扩散和迁移机制。 分析 PN 结的电容效应，包括扩散电容和结电容。 讲解 PN 结在不同偏置下的伏安特性曲线，包括正向导通、反向击穿等关键工作点。 分析 PN 结的温度特性，理解温度对载流子浓度的影响。 1.3 载流子输运机制: 深入研究载流子的漂移和扩散现象，阐述其在电场和浓度梯度下的行为。 讲解迁移率的概念，分析影响迁移率的因素，如杂质散射、晶格振动等。 介绍复合与产生机制，包括辐射复合、非辐射复合等。 分析少子和多子在不同条件下的行为，理解其在器件工作中的作用。 第二章 双极型晶体管 (BJT) 的原理与应用 2.1 NPN 和 PNP 型 BJT 的结构与工作原理: 详细介绍 NPN 和 PNP 型双极型晶体管的结构，包括发射区、基区和集电区的厚度、掺杂浓度等。 分析 BJT 的电荷控制模型，阐述发射极注入、基极传输和集电极收集的过程。 讲解 BJT 的三种工作状态：截止区、放大区和饱和区，分析其电流电压特性。 介绍 BJT 的直流等效模型，理解输入电阻、输出电阻和电流增益等参数。 2.2 BJT 的交流模型与放大电路设计: 推导 BJT 的混合-π模型，分析输入电容、输出电容以及跨导等参数。 讲解 BJT 在放大电路中的应用，包括共发射极、共集电极和共基极放大电路的原理和特性。 分析不同放大电路的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。 介绍 BJT 放大电路的频率响应，分析高频限制和低频限制的原因。 2.3 BJT 在开关电路与集成电路中的应用: 深入探讨 BJT 作为开关器件的工作原理，包括截止和饱和状态的切换。 分析 BJT 在数字逻辑门（如 TTL）中的应用。 讲解 BJT 在集成电路中的实现，包括平面工艺和三维结构。 介绍 BJT 在电源管理集成电路（PMIC）中的应用，如电压调节器和驱动电路。 第三章 场效应晶体管 (FET) 的原理与应用 3.1 MOSFET 的结构与工作原理: 详细介绍增强型和耗尽型 MOSFET 的结构，包括源区、漏区、栅极和沟道。 分析 MOSFET 的阈值电压（Vth）的概念及其影响因素。 讲解 MOSFET 的三种工作区域：截止区、线性区（欧姆区）和饱和区。 推导 MOSFET 的输出特性曲线和跨导特性。 介绍绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 的结构与工作原理，其结合了 BJT 的高功率能力和 MOSFET 的高输入阻抗。 3.2 JFET 的结构与工作原理: 介绍结型场效应晶体管 (JFET) 的结构，包括 P 沟道和 N 沟道 JFET。 分析 JFET 的夹断电压（Vp）的概念。 讲解 JFET 在不同偏置下的工作特性。 对比 MOSFET 和 JFET 的优缺点及其适用场景。 3.3 MOSFET 在放大电路与开关电路中的应用: 讲解 MOSFET 在共源、共漏和共栅放大电路中的应用。 分析 MOSFET 放大电路的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。 探讨 MOSFET 在开关电源（SMPS）、固态继电器等应用中的角色。 介绍 MOSFET 在数字逻辑电路（如 CMOS）中的基础作用。 3.4 新型场效应晶体管技术: 介绍 FinFET (鳍式场效应晶体管) 的三维结构及其优势，如何克服传统平面 MOSFET 的短沟道效应。 探讨 Gate-All-Around (GAA) FET 的发展趋势，实现更优的栅极控制。 介绍有机半导体场效应晶体管 (OFET) 在柔性电子领域的潜力。 分析宽禁带半导体材料（如 GaN, SiC）在高性能 FET 中的应用，如高频高功率器件。 第四章 集成电路中的微电子器件 4.1 衬底与隔离技术: 讲解集成电路制造中的衬底选择（如硅衬底）及其重要性。 深入介绍各种隔离技术，如 PN 结隔离、LOCOS (局部氧化硅) 隔离、STI (浅沟槽隔离) 和 TAI (埋藏绝缘层) 技术，分析它们如何减少器件之间的寄生效应。 阐述晶圆制造工艺流程，包括外延生长、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积等关键步骤。 4.2 互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术: 详细介绍 CMOS 技术的原理，结合 PMOS 和 NMOS 晶体管的互补工作方式。 分析 CMOS 逻辑门（如反相器、与门、或门）的设计与工作特性，强调其低功耗优势。 讲解 CMOS 集成电路的功耗来源，包括动态功耗和静态功耗。 介绍 CMOS 技术的微缩趋势及其带来的挑战。 4.3 双极型集成电路 (Bipolar IC) 的结构与特点: 介绍双极型集成电路（如 TTL、ECL）的结构与工作原理。 分析双极型集成电路的性能优势（如速度）和劣势（如功耗）。 探讨双极型集成电路在特定应用场景（如高速信号处理）中的适用性。 4.4 混合信号集成电路设计: 介绍混合信号集成电路的概念，即同时包含模拟和数字电路的芯片。 讲解混合信号电路设计中的关键挑战，如信号耦合、噪声抑制和性能匹配。 分析模数转换器 (ADC) 和数模转换器 (DAC) 的工作原理及其在混合信号 IC 中的作用。 介绍传感器接口电路、电源管理 IC 等混合信号应用的实例。 第五章 传感器与微电子器件 5.1 压阻式传感器: 讲解压阻效应的物理原理，即材料的电阻率随应力变化的现象。 介绍压阻式传感器的结构，如硅应变片、惠斯通电桥等。 分析压阻式传感器在压力传感器、加速度计等应用中的工作方式。 5.2 电容式传感器: 讲解电容式传感器的工作原理，即通过测量电容的变化来感知物理量。 介绍电容式传感器的结构，如可变电容器、电极设计等。 分析电容式传感器在位移传感器、湿度传感器、触摸屏等应用中的原理。 5.3 半导体光电传感器: 介绍光电导效应、光伏效应和光电发射效应。 讲解光敏电阻、光电二极管、光电晶体管等光电传感器的结构与工作原理。 分析光电传感器在光照检测、图像传感器、红外遥控等应用中的作用。 5.4 化学传感器与生物传感器: 介绍基于半导体材料的化学传感器，如气敏传感器、pH 传感器。 探讨生物传感器的工作原理，如何利用生物识别元件和换能器结合。 分析这些传感器在环境监测、医疗诊断等领域的应用前景。 第六章 先进微电子器件技术与未来展望 6.1 纳米电子学: 介绍纳米尺度下电子器件的特性变化，如量子隧穿效应。 探讨纳米线、量子点等纳米材料在构建新型电子器件中的潜力。 分析分子电子学的前沿研究进展。 6.2 新型半导体材料: 介绍 III-V 族化合物半导体（如 GaAs, InP）在高速电子器件中的应用。 探讨二维材料（如石墨烯、MoS2）在下一代电子器件中的潜力。 研究钙钛矿等新型材料在光电子器件中的发展。 6.3 异质集成与三维集成: 讲解不同材料、不同器件类型在同一芯片上的集成技术。 介绍三维集成电路 (3D IC) 的概念，通过垂直堆叠实现更高的集成密度和更短的互连。 分析 3D IC 在提升性能、降低功耗方面的优势。 6.4 智能传感器与物联网 (IoT): 探讨如何将微电子器件与人工智能技术结合，实现更智能化的传感器。 分析微电子器件在物联网设备中的关键作用，实现数据采集、处理和通信。 展望微电子器件在智慧城市、智能家居、工业自动化等领域的未来发展。 目标读者 本书适合电子工程、微电子学、半导体物理、物理学等相关专业的本科生、研究生，以及从事微电子器件研发、设计、制造和应用的工程师、科研人员。同时，对微电子器件原理和应用感兴趣的读者，也能从本书中受益。 学习建议 为了更好地掌握本书内容，建议读者在阅读过程中： 注重理解基本概念: 深入理解 PN 结、载流子输运、场效应等核心原理，是掌握后续知识的基础。 结合图示进行分析: 书中的大量电路图、结构图和特性曲线图是理解器件工作的重要辅助。 关注应用实例: 将理论知识与实际应用相结合，有助于加深理解和激发学习兴趣。 查阅相关资料: 对于某些深入的理论或技术细节，可以查阅更专业的文献和技术报告。 进行仿真实验 (如果条件允许): 如果有条件，可以利用仿真软件（如 PSpice, LTspice, ADS等）对电路进行仿真，验证理论计算结果，加深对器件性能的认识。 本书力求在理论深度和应用广度之间取得平衡，旨在为读者提供一个全面、系统的微电子器件学习平台。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量和图文排版也值得一提。在这个时代，内容为王固然重要，但阅读体验同样影响着学习效率。这本教材的纸张厚实，不容易反光，长时间阅读眼睛不容易疲劳。更出色的是它的插图和电路图绘制得非常清晰规范，每一个元器件的符号、连接点都标注得一清二楚，这对于实验操作至关重要。很多时候，看一本电路书，光是看懂电路图就要花费大量时间，但这本书在这方面做得非常出色，所有的图例都采用了标准化的工业制图规范，使得理解电路结构变得异常高效。而且，仿真部分的截图和说明也非常到位，几乎每一个关键步骤都有对应的屏幕截图，配合文字描述，即便是初次接触特定仿真软件的读者也能很快上手。这种对细节的关注，体现了编著者对教学质量的严谨态度，让学习过程变得更加流畅和愉悦。

评分☆☆☆☆☆

我是一个注重实践操作的人，很多理论知识在没有实际验证之前，总觉得悬在半空。这本书最大的亮点就在于其强大的实验指导性。它不仅仅提供了电路图，更像是提供了一份完整的实验报告模板。从实验目的、所需仪器、实验步骤到结果分析，每个环节都交代得非常清楚。最让我受益的是它对实验中常见故障排除的讨论。在我的实际操作中，电路搭好却不工作是常有的事，但以往的教材往往只告诉你电路是通的，却不告诉你它“为什么不通”。这本书则列举了多种可能导致电路工作异常的原因，并提供了系统的排查思路，这对于提高实验成功率和培养调试能力，简直是无价之宝。它教会了我如何像一个真正的电子工程师那样去思考问题：先假设、再验证、最后确定，而不是盲目地调整参数，直到碰巧成功为止。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是个宝藏，对于我这种刚踏入模拟电子世界的新手来说，简直就是一本及时的雨露。我以前总觉得那些电阻、电容、晶体管像是天书一样晦涩难懂，看了好几遍教科书都抓不住头绪。但是这本书，它不只是枯燥的理论堆砌，而是真正地把实验和设计结合起来了。它不是简单地告诉你“这样做”，而是深入浅出地解释了“为什么这么做”。书里的大量案例，每一个都像是手把手地带着你操作。我印象最深的是关于运算放大器的那几个章节，讲解得非常细致，从最基础的非反相、反相放大电路开始，一直到更复杂的滤波器设计，每一步的参数选取、电路搭建、仿真验证，都有详细的步骤和图示。尤其是它的仿真部分，结合了实际的实验操作，让我可以直观地看到理论计算和实际波形之间的差异，这种理论与实践的无缝衔接，极大地提升了我的学习兴趣和动手能力。感觉这本书就像一位耐心又博学的导师，在你迷茫的时候，总能给你指明方向，让我对模拟电路的学习信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我期待这本书很久了，拿到手后感觉非常扎实，不像有些市面上的教材，内容空泛，拿来只能当摆设。这本《模拟电子电路实验设计仿真》的编排逻辑非常严密，它没有一开始就抛出那些高深的电路图，而是从最基础的元器件特性测试入手，循序渐进地引导读者进入到复杂的系统设计中。我特别欣赏作者对于“设计”这个环节的重视。很多书只教你怎么去“实现”一个电路，但这本书却教会了你如何去“思考”一个电路。比如在设计一个特定功能的放大器时，它会详细讨论不同拓扑结构的优缺点，不同元器件选型的考量，以及如何通过仿真来优化性能指标，比如带宽、增益、功耗等。这种全流程的指导，让我感觉自己不再是简单地模仿书上的电路，而是真正开始拥有独立设计和解决问题的能力。对于已经有些基础，但想迈向专业工程师水平的读者来说，这本书的深度和广度都非常令人满意，它提供的不仅仅是知识，更是一种解决工程问题的思维框架。

评分☆☆☆☆☆

从整体结构来看，这本书的知识覆盖面非常广，但并不显得臃肿。它很好地平衡了理论的深度和实验的广度。我可以清晰地感受到作者在编撰过程中，精心挑选了那些对现代电子技术具有代表性和实用性的实验项目。例如，它对DC-DC转换器、音频功率放大器以及基础的模拟信号处理电路（如滤波器和比较器）的讲解，都紧密贴合了当前电子设备设计中的核心需求。即便是对于一些相对复杂的模块，比如反馈网络的稳定性分析，它也没有回避，而是用比较直观的方式引入了波特图等工具，让读者能够初步领略高级电路分析的魅力。这种兼顾“入门友好”与“进阶深度”的定位，使得这本书既适合专业课的学习，也适合自学爱好者作为进阶的参考资料。它不是一本快餐式的入门读物，而更像是一本可以放在工作台旁，时常翻阅、常看常新的工具书。