電子學原理與應用

內容概要

　　《電子學原理與應用》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，吸收了國內外同類優(yōu)秀教材的主體思想、內容、方法和手段，并將作者多年的教學、科研經(jīng)驗有機融合到教材中?！峨娮訉W原理與應用》內容包括：固態(tài)電子學、二極管與二極管電路、場效應管、雙極型三極管、小信號放大器、功率放大器、運算放大器、振蕩器、電子控制器件和電路、直流穩(wěn)壓電源?！　≡鷮嵉睦碚摴Φ着c將基本原理轉化到工程應用中的技能是創(chuàng)新的要素。《電子學原理與應用》以基本的物理概念和基本的數(shù)學分析過程為基礎，引出由器件基本特性構成的電路模型，這個過程盡可能論據(jù)充足，使讀者充分理解不同的工作條件下，如何合理建立相應的電路模型。為適應現(xiàn)代微電子技術發(fā)展的趨勢，將M0sFET作為重點內容介紹。從MOS電容的特性入手，建立MOSFET的導電模型，并對高密度MOS集成電路中的一些問題及解決辦法做較詳細介紹。電子技術的應用領域不斷拓展，新的技術與器件層出不窮，本教材內容的選擇盡可能反映當前電子新技術在工業(yè)領域的新應用。在基本內容的選取上，充分體現(xiàn)了當前電子工程應用中模擬與數(shù)字、線性與非線性等相互結合的特點?！峨娮訉W原理與應用》使用相當多的篇幅，通過工程實例討論了電磁兼容問題的解決方案，將為工程技術人員設計一個可靠的電子產(chǎn)品提供有用韻思路?！　　峨娮訉W原理與應用》適于作為高等學校電氣信息、電子信息類各專業(yè)模擬電子技術課程的教材，也可作為工程技術人員的參考書。

書籍目錄

第1章 固態(tài)電子學1.1固態(tài)電子學材料1.2 共價鍵模型1.3 半導體中的漂移電流與遷移率1.3.1漂移電流1.3.2 遷移率1.3.3 飽和速度1.4 本征硅的電阻率1.5 半導體摻雜1.5.1硅晶體中的施主雜質1.5.2 硅晶體中的受主原子1.6 摻雜半導體中電子與空穴的濃度1.6.1N型材料（ND>NA）1.6.2 型材料（NA>NE）1.7 摻雜半導體的遷移率與電阻率1.8 擴散電流1.9 總電流1.10能帶模型1.10.1本征半導體內的電子空穴對1.10.2 摻雜半導體的能帶模型1.10.3 補償半導體小結習題第2章 二極管與二極管電路2.1PN結二極管2.1.1PN結的靜態(tài)電荷2.1.2 -=.極管內的電流2.2 二極管的伏安特性2.3 二極管的數(shù)學模型2.4 反向偏置、零偏置、正向偏置下的二極管特性2.4.1反向偏置2.4.2 零偏置2.4.3 正向偏置2.5 二極管的溫度系數(shù)2.6 反向偏置二極管2.6.1實際二極管的飽和電流2.6.2 反向擊穿電壓2.6.3 擊穿區(qū)的二極管模型2.7 PN結電容2.7.1反向偏置電容2.7.2 正向偏置電容2.8 肖特基勢壘二極管2.9 二極管模型與版圖2.10二極管電路2.10.1負載線分析2.10.2 用數(shù)學模型分析2.10.3 用理想二極管模型分析2.10.4 恒壓降二極管模型分析2.10.5 模型比較與討論2.11多二極管電路2.11.1含兩個二極管電路分析2.11.2 含三個二極管電路分析2.12工作在擊穿區(qū)的二極管2.12.1負載線分析2.12.2 分段線性化模型分析2.12.3 穩(wěn)壓器2.12.4 考慮穩(wěn)壓二極管齊納電阻電路分析2.12.5 電源與負載的穩(wěn)定性2.13波整流電路2.13.1電阻負載的半波整流電.路2.13.2 濾波電容2.13.3 有RC負載的半波整流電路2.13.4 紋波電壓與導通間隔2.13.5 二極管電流2.13.6 浪涌電流2.13.7 額定反向峰值電壓2.13.8 二極管功耗2.13.9 輸出負電壓的半波整流電路2.14全波整流電路2.14.1輸出正電壓2.14.2 輸出負電壓2.15橋式全波整流2.16整流電路比較與設計權衡2.17直流一直流（DC-DC）變換器2.17.1升壓（b00st）變換器2.17.2 降壓（buck）變換器2.18二極管的動態(tài)開關特性2.19光二極管、太陽能電池與發(fā)光二極管2.19.1光二極管與光探測器2.19.2 太陽能電池發(fā)電2.19.3 發(fā)光二極管（LED）小結習題第3章 場效應管3.1MOS電容的特性3.1.1電荷聚集區(qū)3.1.2 電荷耗盡區(qū)3.1.3 電荷反型區(qū)3.2 NMOS管3.2.1NMOS管伏安特性的定性討論3.2.2 NMOS管導通區(qū)3.2.3 導通區(qū)電阻3.2.4 MOSFET壓控電阻的應用：壓控衰減器；壓控高通濾波器3.2.5 MoSFET伏安特性的飽和區(qū)3.2.6 飽和（夾斷）區(qū)的數(shù)學模型3.2.7 跨導3.2.8 溝道長度調制效應3.2 ，9轉移特性與耗盡方式MoSFET3.2.10體效應或襯底靈敏度3.3 PMOS管3.4 MOSFET的電路符號3.5 MOS管制造與布線設計規(guī)則3.5.1最小化特征尺寸與對準容差3.5.2 MOS管布線3.6 MOS管內的電容3.6.1工作在導通區(qū)的NMOS管電容3.6.2 工作在飽和狀態(tài)的MOS管電容3.6.3 工作在截止狀態(tài)的MOS管電容3.7 SPICE所用的MOSFET模型3.8 NMOS場效應管偏置電路分析3.9 PMOS場效應管偏置電路分析3.10電流源和MOS電流鏡3.10.1NMOS電流鏡的直流分析3.10.2 MOS電流鏡比率的改變3.10.3 電流鏡的輸出電阻3.10.4 電流鏡的版圖布局3.10.5 多電流鏡3.11.MOS管的尺寸3.11.1漏極電流3.11.2 柵極電容和延遲時間3.11.3 電路和功率密度……第4章 雙極型三極管第5章 小信號放大器第6章 功率放大器第7章 運算放大器第8章 振蕩器第9章 電子控制和電路第10章 直流穩(wěn)壓電源

章節(jié)摘錄

　　固態(tài)材料革新和其后集成電路制造技術的開發(fā)，使得電子學和現(xiàn)代信息技術發(fā)生根本性變化。現(xiàn)在我們使用硅和其他半導體晶體制作集成電路（IC），在4cm。的基片上可以制作上千萬個元件，其中最有用的，如構成個人計算機和工作站的高速微處理器和存儲器?，F(xiàn)在世界上許多公司已在制作1G甚至存儲量更大的存儲器芯片，在這些芯片上至少有10。個三極管和10。個電容，總的元件數(shù)超過2×10個?！　〈偈闺娮酉到y(tǒng)日新月異的基礎是對固態(tài)物理學的準確理解，以及將必要的基礎理論加以發(fā)揮并用到實際制造過程，集成電路的制造就是一個將許多基本原理加以深化的例子。集成電路制造所需知識包括：物理、化學、電工程、機械工程、材料工程以及冶金學等。這些就是基本的理論基礎。要使基本原理深化須解決多方面問題，但這使得固態(tài)電子學成為一個令人神往的專門領域?！　∥覀冄芯侩娐窌r往往將一個電子電路看成一個“黑匣子”，用一組端部方程描述電路性能。同樣地我們也將每個器件的特性用一組端部電壓電流方程組表示。但是為了理解器件的底層工作性能，設計師必須超出“黑匣子”的簡化模型，了解器件內部特性。由器件基本特性構成的模型有助于我們理解存在的限制條件并合理使用一個特殊的模型。特別是在實驗結果是違背原有模型時，這種方法很有效。這一章的目的之一是進一步理解半導體器件的基本工作原理，以便使用與課文相配套的模型?！　”菊碌娜〔臑槔斫夂罄m(xù)章節(jié)所涉及的半導體器件的工作特性提供必要的基礎。我們從研究晶體的工作特性開始，并以最有用的硅晶體為例，通過研究它的電導率與電阻率討論它的導電機理。根據(jù)用途不同，需要控制它的電導率與電阻率，這一章討論了相應的摻雜技術?！　?hellip;…

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