電子學(xué)原理與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《電子學(xué)原理與應(yīng)用》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，吸收了國內(nèi)外同類優(yōu)秀教材的主體思想、內(nèi)容、方法和手段，并將作者多年的教學(xué)、科研經(jīng)驗有機融合到教材中?！峨娮訉W(xué)原理與應(yīng)用》內(nèi)容包括：固態(tài)電子學(xué)、二極管與二極管電路、場效應(yīng)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(zhuǎn)化到工程應(yīng)用中的技能是創(chuàng)新的要素?！峨娮訉W(xué)原理與應(yīng)用》以基本的物理概念和基本的數(shù)學(xué)分析過程為基礎(chǔ)，引出由器件基本特性構(gòu)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(yīng)的電路模型。為適應(yīng)現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展的趨勢，將M0sFET作為重點內(nèi)容介紹。從MOS電容的特性入手，建立MOSFET的導(dǎo)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(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，新的技術(shù)與器件層出不窮，本教材內(nèi)容的選擇盡可能反映當(dāng)前電子新技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的新應(yīng)用。在基本內(nèi)容的選取上，充分體現(xiàn)了當(dāng)前電子工程應(yīng)用中模擬與數(shù)字、線性與非線性等相互結(jié)合的特點。《電子學(xué)原理與應(yīng)用》使用相當(dāng)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(shù)人員設(shè)計一個可靠的電子產(chǎn)品提供有用韻思路?！　　峨娮訉W(xué)原理與應(yīng)用》適于作為高等學(xué)校電氣信息、電子信息類各專業(yè)模擬電子技術(shù)課程的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 固態(tài)電子學(xué)1.1固態(tài)電子學(xué)材料1.2 共價鍵模型1.3 半導(dǎo)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(dǎo)體摻雜1.5.1硅晶體中的施主雜質(zhì)1.5.2 硅晶體中的受主原子1.6 摻雜半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體內(nèi)的電子空穴對1.10.2 摻雜半導(dǎo)體的能帶模型1.10.3 補償半導(dǎo)體小結(jié)習(xí)題第2章 二極管與二極管電路2.1PN結(jié)二極管2.1.1PN結(jié)的靜態(tài)電荷2.1.2 -=.極管內(nèi)的電流2.2 二極管的伏安特性2.3 二極管的數(shù)學(xué)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(jié)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(fù)載線分析2.10.2 用數(shù)學(xué)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(fù)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(fù)載的穩(wěn)定性2.13波整流電路2.13.1電阻負(fù)載的半波整流電.路2.13.2 濾波電容2.13.3 有RC負(fù)載的半波整流電路2.13.4 紋波電壓與導(dǎo)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(fù)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(fù)電壓2.15橋式全波整流2.16整流電路比較與設(shè)計權(quán)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(guān)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(jié)習(xí)題第3章 場效應(yīng)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(dǎo)通區(qū)3.2.3 導(dǎo)通區(qū)電阻3.2.4 MOSFET壓控電阻的應(yīng)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(xué)模型3.2.7 跨導(dǎo)3.2.8 溝道長度調(diào)制效應(yīng)3.2 ，9轉(zhuǎn)移特性與耗盡方式MoSFET3.2.10體效應(yīng)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(shè)計規(guī)則3.5.1最小化特征尺寸與對準(zhǔn)容差3.5.2 MOS管布線3.6 MOS管內(nèi)的電容3.6.1工作在導(dǎo)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?fàn)顟B(tài)的MOS管電容3.7 SPICE所用的MOSFET模型3.8 NMOS場效應(yīng)管偏置電路分析3.9 PMOS場效應(yīng)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(shù)的開發(fā)，使得電子學(xué)和現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)生根本性變化?，F(xiàn)在我們使用硅和其他半導(dǎo)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(gòu)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。　　促使電子系統(tǒng)日新月異的基礎(chǔ)是對固態(tài)物理學(xué)的準(zhǔn)確理解，以及將必要的基礎(chǔ)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(xué)、電工程、機械工程、材料工程以及冶金學(xué)等。這些就是基本的理論基礎(chǔ)。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(xué)成為一個令人神往的專門領(lǐng)域。　　我們研究電路時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(shè)計師必須超出“黑匣子”的簡化模型，了解器件內(nèi)部特性。由器件基本特性構(gòu)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(jié)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(dǎo)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(dǎo)體器件的工作特性提供必要的基礎(chǔ)。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(dǎo)率與電阻率討論它的導(dǎo)電機理。根據(jù)用途不同，需要控制它的電導(dǎo)率與電阻率，這一章討論了相應(yīng)的摻雜技術(shù)。　　……

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