数字电子技术及应用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郭宏，武国财 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 教程
• 教材
• 应用

店铺： 广影图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115219503

商品编码：29692104625

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：数字电子技术及应用教程

定价：32.00元

作者：郭宏,武国财

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787115219503

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书从应用的角度出发，全面介绍了数字电子技术的基本概念、基础理论和基本分析方法。全书共分10章，主要内容包括逻辑代数、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、模拟量和数字量的转换、半导体存储器和可编程逻辑器件、可编程逻辑器件的应用和数字电路应用设计举例。 　　
　　本书将理论与实践相结合，注重体现知识的实用性和前沿性。本书可作为应用型本科院校和高等职业技术院校电子、通信、机电、自动化和计算机等专业学习数字电子技术课程的教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《微电子器件的物理基础与工艺集成》 简介 本书深入探讨了构成现代电子器件的微观世界，揭示了半导体材料的独特属性如何在原子层面被赋予电学功能，以及这些功能如何通过精密的制造工艺转化为我们日常生活中不可或缺的电子产品。本书的写作并非为了介绍数字电路的逻辑功能或应用，而是将目光聚焦于支撑这一切的物理原理和工程实践。 第一篇：半导体材料的电子特性 第一章：晶体结构与带理论 本章首先从原子层面出发，阐述了半导体材料（如硅、锗、砷化镓等）的晶体结构，包括常见的立方晶格结构（如金刚石结构）。我们会详细解析原子键合的性质，特别是共价键的形成如何塑造了材料的宏观电学特性。核心内容将围绕能带理论展开，深入讲解价带、导带和禁带的概念。我们将通过能带图直观地展示不同材料（导体、半导体、绝缘体）在电子行为上的根本差异。对于半导体，我们将重点分析其固有带隙的大小对导电能力的影响。此外，本章还会讨论载流子（电子和空穴）的概念，它们是如何在晶体中产生、移动和复合的，以及不同温度对载流子浓度的影响。我们还将初步接触到费米能级，并阐述其在理解半导体电学性质中的重要性。 第二章：杂质半导体与掺杂效应 本章将聚焦于如何通过“掺杂”这一关键工艺，赋予本征半导体可控的导电特性。我们将详细区分n型半导体和p型半导体，解释施主杂质（如磷、砷）如何提供多余的电子，使得电子成为多数载流子；以及受主杂质（如硼、镓）如何“吸收”电子，导致空穴成为多数载流子。本章将深入分析掺杂浓度对载流子浓度的影响，以及由此带来的电导率的变化。我们还将讨论杂质能级在禁带中的位置，以及它们在低温和室温下的行为差异。此外，本章还会初步介绍热平衡和稳态下的载流子分布，为后续章节的器件模型建立奠定基础。 第三章：PN结的形成与特性 PN结是构成几乎所有半导体器件的核心结构。本章将详细阐述PN结的形成过程，包括在掺杂过程中，不同类型半导体材料接触后，载流子如何扩散并形成耗尽区。我们将深入分析耗尽区内存在的空间电荷区和内建电场，以及它们如何抑制载流子的进一步扩散，达到热平衡状态。本章的重点将放在PN结在外加电压下的行为：正向偏置如何减小耗尽区的宽度和内建电场，从而允许大量载流子通过，产生正向电流；反向偏置如何扩大耗尽区的宽度和内建电场，严重阻碍载流子流动，形成微弱的反向饱和电流。我们还会讨论PN结的击穿现象（齐纳击穿和雪崩击穿），以及其在器件设计中的重要性。 第二篇：关键微电子器件的物理原理 第四章：二极管的基本类型与应用 基于第三章对PN结特性的深入理解，本章将介绍几种重要的二极管类型及其工作原理。我们将详细讲解普通PN结二极管，以及其在整流、限幅、钳位等电路中的基本应用。随后，我们将重点介绍肖特基二极管，阐述其金属-半导体接触的特性，以及为何它比PN结二极管具有更低的导通电压和更快的开关速度。本章还将讨论发光二极管（LED），解释其电致发光机制，以及不同材料和结构如何产生不同颜色的光。此外，我们还将触及稳压二极管（齐纳管）的工作原理，以及它如何利用反向击穿特性实现稳压功能。 第五章：双极型晶体管（BJT）的工作原理 本章将深入剖析双极型晶体管（BJT）的工作原理，揭示其如何实现电流放大。我们将从PNP和NPN两种结构入手，详细解释晶体管的三个区域：发射区、基区和集电区。核心内容将围绕载流子的注入、传输和收集过程展开。我们将分析在不同偏置条件下（如发射结正偏、集电结反偏），基区载流子的扩散和漂移，以及它们如何被集电区收集，从而产生集电极电流。本章将详细推导BJT的电流放大系数（β）和共发射极电流增益（α），并解释它们与器件物理参数的关系。我们还将讨论BJT的放大区、饱和区和截止区，以及其作为放大器和开关的基本应用。 第六章：场效应晶体管（FET）的类型与操作 本章将转向另一大类重要的半导体器件——场效应晶体管（FET）。我们将首先介绍结型场效应晶体管（JFET），阐述其通过栅极电压控制沟道导电区域（耗尽区）宽度的原理，从而控制漏极电流。随后，我们将重点讲解金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET），包括其NMOS和PMOS两种类型。我们将深入分析MOSFET的工作原理，包括阈值电压、栅极电压对沟道电荷的影响，以及载流子在沟道中的漂移。本章将详细讨论MOSFET的三个工作区域：截止区、线性区（或称欧姆区）和饱和区，并给出相应的电流-电压特性方程。我们将强调MOSFET作为放大器和数字电路基本开关单元的巨大优势。 第三篇：微电子器件的制造工艺与集成 第七章：半导体材料的生长与晶圆制备 本章将把我们带入微电子制造的实际生产环境，介绍半导体器件制造的源头——高质量半导体材料的制备。我们将详细讲解单晶硅的生长技术，如柴可拉斯基法（CZ法）和区熔法（FZ法），以及如何获得具有特定晶向和纯度的硅棒。随后，我们将介绍如何将硅棒切割、抛光成光滑的硅晶圆，这是后续所有制造过程的基础。本章还将简要介绍其他半导体材料（如GaAs）的生长技术，以及它们在特定应用中的优势。 第八章：光刻、刻蚀与薄膜沉积 本章将深入剖析微电子制造中最核心、最复杂的工艺步骤。我们将详细讲解光刻技术，包括光刻胶的选择、曝光（紫外光、深紫外光、EUV光）和显影过程，它是将电路图案精确转移到晶圆表面的关键。随后，我们将介绍刻蚀技术，包括干法刻蚀（如等离子刻蚀）和湿法刻蚀，它们如何根据光刻图案选择性地去除不需要的材料。本章还将详细讲解薄膜沉积技术，如化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等，以及如何在此过程中形成各种导电、绝缘和半导体薄膜，为器件的构建提供材料基础。 第九章：扩散、离子注入与金属化 本章将继续深入介绍实现器件功能所需的关键工艺。我们将详细讲解扩散工艺，包括选择性地将杂质原子引入半导体材料中，形成PN结等关键结构。随后，我们将重点介绍离子注入技术，这是一种更精确、更可控的掺杂方法，通过加速离子轰击硅片来改变其导电性。本章的最后部分将专注于金属化过程，介绍如何通过物理气相沉积或溅射等方法，在器件表面形成导电金属层（如铝、铜），用于连接各个器件单元，并最终形成多层互连结构。 第十章：器件的封装与测试 本章将聚焦于完成的半导体器件如何从晶圆上分离出来，并封装成最终可供使用的产品。我们将介绍晶圆切割（划片）技术，以及如何将单个芯片从晶圆上分离。随后，我们将详细讲解各种封装形式，如引线框架封装（DIP、SOP）、芯片级封装（BGA、QFN）等，以及它们对器件性能、可靠性和散热的影响。本章还将介绍器件的测试过程，包括电学参数测试、可靠性测试等，以确保每个出厂的器件都符合设计规范和质量标准。 结论 本书旨在为读者构建一个关于微电子器件物理基础和制造工艺的全面认识。通过深入理解半导体材料的电子特性、各种基本器件的工作原理，以及支撑这些器件产生的复杂工艺流程，读者将能更深刻地体会到现代电子科技的精妙之处，以及其中蕴含的物理和工程智慧。本书并非介绍逻辑门、时序电路等数字电路的功能层面，而是着力于揭示那些构成电子世界基石的微观机制和宏观实现。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术及应用教程》的编排简直是为我们这些初学者量身定做的，那种循序渐进的感觉，让人觉得学习数字电路不再是高不可攀的学问了。我记得我刚接触这门课的时候，对各种逻辑门、布尔代数这些概念一头雾水，感觉就像在看外星语。但是这本书的作者显然非常懂得如何引导小白入门。他们没有一上来就抛出复杂的公式和晦涩的理论，而是先从最基本的概念讲起，用大量的实例和图示来辅助说明。 比如，在讲解组合逻辑电路时，书里不仅清晰地介绍了译码器、多路复用器这些基础模块的功能，更重要的是，它把这些模块在实际应用场景中是如何协同工作的讲得非常透彻。我特别喜欢它在讲解时那种务实的态度，总是把理论和实际的电路板联系起来。读完相关章节，我甚至能对着一块开发板上的芯片，大致猜出它的功能和连接方式。这种将抽象概念具象化的能力，是很多教材所欠缺的。而且，书中的习题设计也很有层次感，从简单的判断题到需要动手计算和分析的综合题，难度逐步攀升，让你在做题的过程中不断巩固和发现自己的薄弱环节。这本教程真正做到了“授人以渔”，不仅仅是教会你知识点，更是培养了你分析和解决数字系统问题的思维模式。我强烈推荐给所有想扎扎实实打好数字电子基础的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本《数字电子技术及应用教程》时，我有点担心它会过于学术化，毕竟教程类的书籍常常显得枯燥乏味。但我惊喜地发现，它的叙事风格极其流畅自然，仿佛一位经验丰富的老师在跟你娓娓道来，而不是冷冰冰地罗列知识点。我尤其欣赏作者在介绍一些经典电路如加法器、比较器时所采用的“模块化”讲解思路。 他们不是把所有东西揉在一起讲，而是先把基础单元拆分，讲透每一个单元的输入输出特性和内部结构，然后再把它们像搭积木一样组合起来，构建出更复杂的系统。这种由简入繁、层层递进的讲解方式，极大地减轻了读者的认知负担。每次学习一个新的章节，我都能清晰地看到它与前面章节知识的联系，这使得知识点之间形成了一个强大的网络，而不是孤立的碎片。此外，书中对不同逻辑系列（如TTL和CMOS）的性能对比和应用场合的分析也十分到位，这对于我们选择合适的器件来搭建原型系统至关重要。这种注重实践指导的写作手法，使得理论学习过程充满了乐趣和目标感。

评分☆☆☆☆☆

我是一位自学数字电路的爱好者，最大的困扰就是教材往往要么过于偏重理论推导，让人望而生畏，要么就是只停留在表面的“会用”而缺乏对原理深究。这本《数字电子技术及应用教程》在这方面找到了一个近乎完美的平衡点。它没有回避深层次的理论，比如半导体器件基础对逻辑门性能的影响，但解释得非常克制且精炼，让你知道“为什么”某个技术参数是那个数值，而不是强迫你记住复杂的物理公式。 最为称赞的是它对数字系统中的“规范性”的强调。书中对标准器件库的介绍，对时序约束的讲解，都体现出一种严谨的工程文化。在介绍RAM和ROM的结构时，它不仅解释了它们的读写机制，还详细描绘了存储器的扩展方式，比如如何通过片选信号构建更大容量的存储阵列。这些内容对于想要深入理解计算机底层架构的人来说，简直是宝贵的“内幕消息”。这种深入到硬件实现细节的讲解，远超出了普通入门教材的范畴，让我的学习体验非常充实，感觉自己不仅仅是在学习一门课程，更是在学习一种工程思维。

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经工作了几年但技术栈需要更新的工程师，这次重拾《数字电子技术及应用教程》，主要是想系统梳理一下现代数字系统设计中的核心思想。坦率地说，市面上讲解基础理论的书很多，但真正能把理论与现代FPGA、微处理器等前沿技术进行有效衔接的却为数不多。这本书的精彩之处恰恰在于它的“应用”二字。它并没有止步于讲解基本的CMOS逻辑门或TTL系列，而是很快地将讨论提升到了系统层面。 书中对时序逻辑，尤其是状态机的设计与实现部分，讲解得尤为深入和精辟。作者没有仅仅停留在JK触发器、D触发器的基本功能上，而是用非常清晰的状态转移图和卡诺图化简方法，演示了如何将一个复杂的逻辑需求转化为一个稳定可靠的硬件描述。更让我印象深刻的是，它对异步电路中的竞争与冒险现象进行了详尽的分析，这一点在实际工程中是极其关键的，很多初级设计师正是因为忽略了这些细节而导致系统不稳定。它提供的不仅仅是“怎么做”的步骤，更是“为什么这么做”的底层逻辑支撑。对于有一定基础，希望从“会用”迈向“精通”的读者来说，这本书提供了不可多得的深度和广度。它让我对如何构建高可靠性的数字系统有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书在结构布局上的考量非常人性化，完全站在一个学习者的角度来组织内容的节奏感。我发现它在每一个关键知识点转换的节点处，都巧妙地穿插了一些历史背景或者经典案例分析，这让原本可能显得枯燥的章节变得生动起来。比如，在讨论集成电路的发展历程时，作者简要回顾了早期的SSI、MSI到后来的LSI、VLSI的技术演进，这使得我们能更好地理解为什么现今的数字系统会是现在这个样子。 更重要的是，书中对抽象概念的描述总是伴随着一个“虚拟实验”的引导。例如，在讲解锁相环（PLL）或延迟线（Delay Line）时，虽然我们没有实际动手搭建复杂的模拟电路部分，但书中的逻辑图示和功能框图已经把信号流向和反馈机制描绘得一清二楚，让你可以在脑海中完成一次完整的仿真过程。这种“心智模型”的构建，比死记硬背电路图有效得多。对于那些动手实践机会有限的学习者来说，这本书无疑是提供了最优质的“虚拟实践平台”。它成功地将理论的严谨性与应用的直观性完美地融合在了一起，绝对是一部值得反复研读的佳作。