数字电子技术基础/21世纪高等学校规划教材·电子信息 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任骏原，杨玉强，刘维学 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
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• 规划教材
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 半导体
• 计算机基础

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302306337

版次：1

商品编码：11181863

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-02-01

用纸：胶版纸

页数：292

字数：480000

正文语种：中文

编辑推荐

　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：数字电子技术基础》特色：
　　教学目标明确，注重理论与实践的结合；
　　教学方法灵活，培养学生自主学习的能力；
　　教学内容先进，反映了电子信息学科的最新发展；
　　教学模式完善，提供了配套的教学资源解决方案。

内容简介

　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：数字电子技术基础》全面地介绍了数字电子电路的基本理论、基本分析方法和设计方法。全书共分8章，包括数字逻辑基础、集成逻辑门、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、数模与模数转换电路等。
　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：数字电子技术基础》每章后有小结，各章均配有习题，书末有自测题和习题的参考答案，易于学习。
　　《21世纪高等学校规划教材·电子信息：数字电子技术基础》可作为高等学校、高等职业院校理工科专业学生的教材，还可供高等学校教师、研究生及从事数字电子技术研究的科技人员参考。

内页插图

目录

第1章 数字逻辑基础
1.1 数字逻辑电路概述
1.1.1 数字信号和数字逻辑电路
1.1.2 数字逻辑电路的特点
1.1.3 数字逻辑电路的分类
1.2 数制与编码
1.2.1 数制
1.2.2 编码
1.3 基本逻辑运算、复合逻辑运算及其描述
1.3.1 逻辑代数与逻辑变量
1.3.2 三种基本逻辑运算及其描述
1.3.3 复合逻辑运算及其描述
1.4 逻辑代数中的公式和定理
1.4.1 基本公式
1.4.2 常用公式
1.4.3 基本定理
1.5 逻辑函数的表示方法及相互转换
1.5.1 逻辑函数的真值表
1.5.2 逻辑函数的表达式
1.5.3 逻辑函数的逻辑图
1.5.4 逻辑函数的卡诺图
1.5.5 逻辑函数各种表示方法之间的转换
1.6 逻辑函数的化简
1.6.1 逻辑函数的公式化简法
1.6.2 逻辑函数的卡诺图化简法
1.6.3 具有无关项的逻辑函数化简
1.6.4 逻辑函数的条件限定化简
本章小结
自测题
习题

第2章 集成逻辑门
2.1 集成逻辑门概述
2.2 TTL集成逻辑门
2.2.1 TTL与非门
2.2.2 其他功能的TTL门电路
2.2.3 其他类型的TTL门电路
2.2.4 TTL门电路系列
2.3 CMOS逻辑门
2.3.1 CMOS反相器
2.3.2 其他功能的CMOS门电路
2.3.3 其他类型的CMOS门电路
2.3.4 CMOS门电路系列
2.4 TTL逻辑门和CMOS逻辑门的主要特点及正确使用
2.4.1 TTL逻辑门和CMOS逻辑门的主要特点
2.4.2 逻辑门多余输入端的处理
2.4.3 TTL逻辑门和CMOS逻辑门之间的连接
2.5 门电路Multisim仿真实例
本章小结
自测题
习题
Multisim仿真练习题

第3章 组合逻辑电路
3.1 组合逻辑电路概述
3.1.1 组合逻辑电路的特点
3.1.2 组合逻辑电路逻辑功能的描述方法
3.1.3 组合逻辑电路的分类
3.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
3.2.1 组合逻辑电路的分析方法
3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
3.3 常用组合逻辑电路
3.3.1 加法器
3.3.2 数值比较器
3.3.3 编码器
3.3.4 译码器
3.3.5 数据分配器
3.3.6 数据选择器
3.4 用中规模集成组合逻辑器件实现组合逻辑函数
3.4.1 用二进制译码器实现组合逻辑函数
3.4.2 用数据选择器实现组合逻辑函数
3.4.3 用加法器实现组合逻辑函数
……

第4章 触发器
第5章 时序逻辑电路
第6章 脉冲产生与整形电路
第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
第8章 数模与模数转换电路
附录A Multisim 10仿真软件简介
附录B 自测题参考答案
附录C 习题参考答案
参考文献

《微电子器件与电路设计》 内容概述： 《微电子器件与电路设计》是一本深入探讨半导体器件物理原理、工作特性以及集成电路设计基础的专业教材。本书旨在为电子工程、微电子学、集成电路设计等相关专业的学生和工程师提供扎实的理论基础和实践指导。全书内容涵盖了从基础的半导体材料特性到复杂集成电路的设计流程，力求将理论知识与实际应用紧密结合。 第一部分：半导体器件基础 本部分详细阐述了构成现代电子系统的核心——半导体器件的物理原理和工作机制。 第一章 半导体材料与pn结 晶体结构与能带理论： 介绍硅、锗等半导体材料的晶体结构，深入剖析原子结构、价带、导带、禁带的概念，以及电子和空穴的产生与导电机制。解释本征半导体和杂质半导体的区别，以及掺杂浓度对载流子密度的影响。 pn结的形成与特性： 详细讲解pn结的形成过程，包括扩散和漂移机制，以及内建电场和费米能级的形成。分析pn结在外加电压下的伏安特性，包括正向导通、反向击穿等现象，并介绍pn结的电容效应。 二极管的类型与应用： 介绍各种二极管的结构、工作原理和特性，包括整流二极管、稳压二极管（齐纳管）、变容二极管、肖特基二极管、发光二极管（LED）和光电二极管等。探讨这些二极管在电路中的实际应用，如信号整流、电压稳定、频率调制、光电转换等。 第二章 双极型晶体管（BJT） BJT的结构与工作原理： 详细介绍npn型和pnp型BJT的结构，以及发射区、基区、集电区的概念。阐述BJT在不同偏置下的四种工作区：截止区、放大区、饱和区和反向放大区。 BJT的输入输出特性： 分析BJT的输入特性曲线（基极电流与基极-发射极电压的关系）和输出特性曲线（集电极电流与集电极-发射极电压的关系）。解释电流放大系数β和跨导gm的概念及其与器件参数的关系。 BJT的等效电路模型： 介绍BJT的混合π模型和T型模型，以及这些模型在小信号分析中的应用。讲解如何利用等效电路分析BJT放大电路的增益、输入电阻和输出电阻。 BJT的开关特性： 分析BJT作为开关的应用，包括饱和导通和截止状态。探讨开关速度、存储时间等参数对BJT开关性能的影响。 第三章 金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET） MOSFET的结构与工作原理： 介绍n沟道和p沟道增强型及耗尽型MOSFET的结构，包括源区、漏区、栅极和绝缘层。详细阐述MOSFET的形成电压（阈值电压）以及栅-源电压对沟道电导率的控制作用。 MOSFET的输入输出特性： 分析MOSFET的输出特性曲线（漏极电流与漏-源电压的关系）和转移特性曲线（漏极电流与栅-源电压的关系）。解释跨导gm和输出电导gds的概念。 MOSFET的等效电路模型： 介绍MOSFET的小信号等效电路模型，并解释在不同工作区下的简化模型。 MOSFET的开关特性： 讨论MOSFET作为开关的应用，重点分析其在数字逻辑电路中的优势，如高输入阻抗、低功耗等。 第二部分：模拟集成电路设计 本部分将理论知识应用于模拟电路的设计，重点介绍基本模拟电路模块的功能和设计方法。 第四章 放大电路 单级放大电路： 详细介绍各种单级放大电路的组成、工作原理和性能指标，包括共发射极放大电路、共集电极放大电路（射极/源极输出器）、共基极放大电路（基极/栅极输入器）以及共漏极放大电路（漏极输出器）。分析它们的增益、输入输出阻抗和频率响应。 多级放大电路： 探讨多级放大电路的级联方式，如直接耦合、RC耦合和变压器耦合，以及它们对电路性能的影响。重点讲解射极/源极跟随器的作用，用于阻抗匹配和隔离。 差分放大电路： 深入分析差分放大电路的结构、工作原理和共模抑制比（CMRR）。介绍差分放大电路在抑制噪声、实现信号差分处理方面的关键作用，并分析其在运算放大器输入级中的应用。 反馈放大电路： 讲解负反馈的基本原理，包括电压串联、电流串联、电压并联和电流并联反馈组态。分析负反馈对放大电路增益、带宽、失真和输入输出阻抗的影响，并讨论其稳定性问题。 第五章 频率响应与滤波电路 放大电路的频率响应： 分析放大电路在高频和低频段的响应特性，解释电容和电感在放大器频率响应中的作用。讲解增益-频率曲线、单位增益带宽和增益带宽积的概念。 有源滤波电路： 介绍各种有源滤波器的基本类型，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。重点讲解Sallen-Key结构和MFB（Multiple Feedback）结构等常用滤波器设计方法，并分析其设计参数与滤波性能的关系。 第六章 运算放大器（Op-Amp） 理想运放模型： 介绍理想运放的几个关键特性：无穷大的开环增益、无穷大的输入阻抗、零输出阻抗、无穷大的带宽以及零输入失调电压。 基本运放电路： 分析基于理想运放的各种基本电路，如反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器和微分器。讲解这些电路在信号处理、模拟计算等领域的应用。 实际运放的特性与局限性： 讨论实际运放与理想运放的差别，包括有限的开环增益、有限的输入阻抗、非零的输出阻抗、有限的带宽、输入失调电压、输入偏置电流、压摆率以及共模抑制比等。分析这些非理想特性对电路性能的影响。 集成运放电路的组成： 简要介绍典型的集成运放内部电路结构，如差分输入级、增益级和输出级，以及它们的功能。 第三部分：数字集成电路设计基础 本部分将重点放在数字电路的基本原理和设计方法，为理解现代数字系统的运行打下基础。 第七章 组合逻辑电路 数字逻辑门： 介绍基本的逻辑门电路，如AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR和XNOR门。讲解它们的功能真值表和逻辑符号。 布尔代数与逻辑化简： 阐述布尔代数的公理和定理，以及如何利用它们对逻辑表达式进行化简。介绍卡诺图（Karnaugh Map）等化简方法，用于简化复杂逻辑表达式。 组合逻辑电路设计： 讲解如何从功能需求出发，设计组合逻辑电路，包括编码器、译码器、多路选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）。分析这些电路在数据选择、控制和显示等方面的应用。 加法器和减法器： 介绍半加器、全加器、半减器、全减器等基本算术逻辑单元，以及如何构建多位二进制加法器和减法器。 第八章 时序逻辑电路 触发器： 详细介绍各种基本触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。分析它们的触发方式（电平触发和边沿触发）和状态转移特性。 寄存器： 讲解寄存器的组成和功能，包括并行输入并行输出（PIPO）、串行输入并行输出（SIPO）、并行输入串行输出（PISO）和串行输入串行输出（SISO）寄存器。 计数器： 介绍同步计数器和异步计数器的设计原理，包括行波计数器和全同步计数器。分析各种计数器（如二进制计数器、十进制计数器）的功能。 有限状态机（FSM）： 讲解有限状态机的模型，包括状态转移图和状态表。介绍Mealy型和Moore型有限状态机的区别，以及如何设计和实现简单的时序逻辑系统。 第四部分：现代微电子技术与发展 第九章 集成电路制造工艺简介 半导体制造流程： 简要介绍集成电路制造的基本流程，包括晶圆制备、光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、金属化等关键工艺步骤。 CMOS工艺： 重点介绍互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺，分析其在低功耗、高集成度方面的优势，以及其在数字和模拟集成电路中的普遍应用。 封装与测试： 介绍集成电路的封装技术和成品测试的重要性。 第十章 微电子技术发展趋势 摩尔定律与超越： 讨论摩尔定律的现状及其面临的挑战。 先进封装技术： 介绍三维集成、扇出封装等先进封装技术。 新兴材料与器件： 展望纳米材料、量子点、忆阻器等新兴技术在未来电子器件中的应用潜力。 人工智能与微电子： 探讨AI在芯片设计、验证以及AI芯片本身的发展。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 1. 深入理解半导体器件（二极管、BJT、MOSFET）的物理原理和电学特性。 2. 掌握各种模拟电路（放大电路、滤波电路、运放电路）的设计方法和分析技巧。 3. 熟悉数字逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本原理和设计方法。 4. 了解集成电路的基本制造工艺流程和未来发展趋势。 5. 具备分析和设计简单电子系统电路的能力，为进一步深入学习和研究打下坚实的基础。 本书内容丰富，结构清晰，配有大量实例和练习题，旨在帮助读者掌握微电子器件与电路设计的核心知识，培养解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

对于数字系统中的时序部分，这本书的阐述可以说是相当系统和全面的。它从最基础的触发器概念入手，逐层深入到各种触发器的特性、状态转移图以及时序逻辑电路的设计方法。我尤其欣赏它对于状态机的讲解，通过有限状态机的设计流程，把一个看似复杂的同步时序电路的构建过程，分解成了一步步清晰可行的操作。书中的例子，比如一个简单的交通灯控制器，或者一个序列检测器，都把状态机的状态转移、输出逻辑和时钟同步等关键要素，讲解得淋漓尽致。我之前在学习这一部分内容时，总是觉得概念之间有些割裂，理解起来比较吃力，但看了这本书之后，我才发现原来状态机是一个如此强大的建模工具，它可以统一地描述和设计各种复杂的时序系统。它不仅仅是理论上的讲解，更是通过清晰的图示和步骤，让我能够真正掌握如何去设计和分析一个同步时序电路。

评分☆☆☆☆☆

这本书在集成电路、存储器以及逻辑器件这部分的内容，给我带来了很多新的认识。它没有仅仅停留在理论的介绍，而是对这些实际器件的内部结构、工作原理以及应用场景进行了深入的剖析。比如，在讲解DRAM和SRAM时，它不仅解释了它们的存储原理，还对比了它们的优缺点，以及在不同应用场景下的选择依据。对于各种逻辑器件，比如TTL和CMOS系列，它也详细介绍了它们的电气特性和选型要点。我之前对这些器件的了解仅限于表面，不知道它们之间有什么区别，也不知道在实际设计中该如何选择，看了这本书之后，我才真正理解了这些器件的价值和它们在现代电子系统中的重要作用。它让我从一个宏观的视角，看到了数字电子技术是如何通过各种集成电路和逻辑器件来实现的，这对我理解整个数字系统的运作非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书在逻辑代数和组合逻辑电路这块的处理方式，着实让我感到惊喜。我之前接触过一些数字电子的教材，很多都把逻辑代数讲得枯燥乏味，像是在背公式一样，但这本书却把布尔代数变成了一个解决问题的强大工具。它通过大量的实例，比如如何用布尔代数简化复杂的逻辑表达式，如何设计一个能够完成特定功能的组合逻辑电路，把抽象的理论变得生动形象。尤其是它关于卡诺图的应用，讲解得非常细致，从最基本的卡诺图绘制，到如何识别相邻的1，再到如何将它们合并以实现最小项的组合，每一步都讲解得非常到位，而且还对比了不同简化方法的优劣，让我深刻理解了逻辑化简的精髓。我曾经为了设计一个简单的逻辑电路，花了很长时间去手工推导，走了很多弯路，看了这本书之后，我才发现原来卡诺图能这么高效地解决问题。它不仅仅是告诉了我“怎么做”，更让我理解了“为什么这么做”会更优，这种对原理的深刻剖析，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术基础》真的让我眼前一亮，特别是它在实际应用方面的讲解，简直太到位了！书中的案例分析，不是那种空泛的概念堆砌，而是深入到电路设计的具体流程，从元器件的选择到逻辑功能的实现，都给出了清晰的步骤和考量。我印象最深的是关于时序逻辑电路的部分，作者没有仅仅停留在理论层面，而是通过一个实际的计数器设计实例，把D触发器、JK触发器的工作原理，以及如何组合它们来构建复杂的时序系统，讲得特别透彻。而且，书中还穿插了一些调试技巧和常见故障的排除方法，这对于初学者来说简直是福音。我之前在做一些小项目的时候，总是遇到各种各样的问题，比如时钟信号不稳定、数据丢失等等，看了这部分内容后，我才恍然大悟，原来是这样解决的。它不仅仅是教你“是什么”，更重要的是教你“怎么做”和“为什么这么做”，这种实战导向的学习方式，对于我这种想把理论知识转化为实际动手能力的人来说，是无价的。我甚至觉得，如果我的大学课程也能有这样深入浅出的讲解，那我的学习效率肯定会翻倍。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的还有本书在数字电路基础知识的普及方面做得非常出色。它从最基础的数制转换、编码方式讲起，一直到二进制运算，都讲解得非常详实，而且循序渐进。即使是完全没有接触过数字电子领域的读者，也能够轻松地理解这些基本概念。书中对于不同进制之间转换的讲解，配以大量的实例，让我能够迅速掌握各种转换技巧。而且，它对于二进制运算的讲解，不仅仅是计算方法，还深入到运算电路的设计，比如如何用逻辑门构建加法器、减法器等等，这些都让我看到了基础知识与实际电路设计之间的紧密联系。我之前在学习这些内容的时候，总是觉得这些概念有些孤立，不知道它们在实际中有何意义，看了这本书之后，我才明白，原来这些看似简单的概念，是构建复杂数字系统的基石。