9787030431714 電子技術實驗教程 科學齣版社 祝詩平 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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祝詩平 著

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030431714

商品編碼：29561236913

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名：電子技術實驗教程

定價：32.0元

作者：祝詩平

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787030431714

字數：332000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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本書是為電工電子係列課程的實驗環節編寫的一本實驗教程。全書共分4章，章是常用電工電子元件與設備簡介。第2章是模擬電子技術實驗，第3章是數字電子技術實驗，第4章是電機與控製實驗。本書堅持'實測與仿真'相結閤、'電路仿真與設計'相結閤的原則，注重對學生創新能力的培養。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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序言

《現代集成電路設計與仿真》 內容簡介： 本書深入探討瞭現代集成電路（IC）設計的核心理論、關鍵技術以及實際應用。全書共分為十五章，內容涵蓋瞭從基礎的半導體器件原理，到復雜的超大規模集成電路（VLSI）設計流程，再到先進的芯片製造與測試技術。本書旨在為讀者提供一個係統、全麵且貼近業界實際的集成電路設計知識體係，幫助有誌於從事集成電路設計、研發、製造及相關技術工作的學生和工程師打下堅實的基礎，並掌握前沿的設計理念與實踐方法。 第一部分：集成電路設計基礎 第一章：半導體物理與器件基礎 本章首先迴顧瞭構成集成電路最基本單元——半導體器件的物理原理。從晶體管的基本結構、工作原理齣發，深入剖析瞭MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管）和BJT（雙極結型晶體管）的伏安特性、開關特性以及溝道調製效應等關鍵參數。在此基礎上，詳細介紹瞭CMOS（互補金屬氧化物半導體）工藝的基本流程，包括晶圓製備、光刻、刻蝕、摻雜、金屬化等關鍵步驟，以及這些工藝對器件性能的影響。此外，本章還將討論不同類型的半導體材料（如矽、砷化鎵）的特性及其在不同應用場景下的選擇考量。 第二章：數字邏輯電路與時序邏輯 本章是進行數字集成電路設計的基礎。首先，詳細闡述瞭組閤邏輯電路的設計方法，包括門電路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的邏輯功能，以及如何利用卡諾圖、Quine-McCluskey算法等工具進行邏輯簡化。接著，重點介紹瞭時序邏輯電路，包括觸發器（D觸發器、JK觸發器、SR觸發器、T觸發器）的基本原理、時鍾同步設計、狀態轉移圖和狀態錶。對寄存器、計數器、移位寄存器等通用時序邏輯模塊的構建和應用進行瞭深入分析，為後續復雜數字係統的設計奠定基礎。 第三章：運算器與控製器設計 本章將數字邏輯基礎應用於構建核心計算單元。詳細講解瞭加法器、減法器、乘法器、除法器等算術邏輯單元（ALU）的設計原理和優化方法，包括超前進位加法器、帶符號數運算等。同時，深入探討瞭微處理器的核心組件——控製器的設計，包括指令譯碼、時序控製、中斷處理等。將介紹有限狀態機（FSM）在控製器設計中的應用，以及硬連綫控製器和微程序控製器的優缺點和實現方式。 第四章：存儲器設計與原理 存儲器是集成電路中不可或缺的組成部分。本章詳細介紹瞭各種類型的存儲器，包括隨機訪問存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）。重點講解瞭SRAM（靜態隨機訪問存儲器）和DRAM（動態隨機訪問存儲器）的存儲單元結構、讀寫操作原理以及性能特點。對於ROM，將介紹PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory等不同類型的非易失性存儲器，以及它們的讀寫方式和適用範圍。還將涉及緩存（Cache）的原理和設計，以及其在提高係統性能中的作用。 第二部分：集成電路設計流程與工具 第五章：硬件描述語言（HDL）入門與進階 硬件描述語言（HDL）是現代集成電路設計中不可替代的工具。本章將詳細介紹Verilog HDL和VHDL這兩種主流HDL的語法、數據類型、運算符、過程語句、結構體和行為級建模。通過大量的實例，演示如何用HDL描述數字電路的功能，並強調描述風格的重要性，如可綜閤性、可讀性和可維護性。還將介紹HDL仿真的基本流程和常用仿真工具的用法。 第六章：邏輯綜閤與優化 邏輯綜閤是將HDL描述的高層次抽象模型轉化為門級網錶的過程。本章詳細講解瞭邏輯綜閤的基本原理，包括邏輯優化（真值錶優化、布爾代數優化）、狀態編碼、時序約束等。介紹常用的邏輯綜閤工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus）及其基本操作流程。重點分析如何通過閤理的HDL編碼和綜閤約束，實現麵積、性能和功耗的優化目標。 第七章：靜態時序分析（STA） 靜態時序分析是驗證數字集成電路設計是否滿足時序要求的重要手段。本章詳細闡述瞭時序分析的基本概念，包括時鍾周期、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾偏移（Clock Skew）、時鍾抖動（Clock Jitter）等。介紹如何構建時序模型，並深入分析時序違例（Timing Violation）的産生原因和解決方法。將介紹常用的STA工具（如Synopsys PrimeTime, Cadence Tempus）及其分析報告的解讀。 第八章：布局布綫（Place & Route） 布局布綫是集成電路物理設計中的關鍵環節，它將綜閤後的邏輯網錶映射到實際的芯片版圖上。本章詳細講解瞭布局（Placement）和布綫（Routing）的基本算法和策略，包括標準單元布局、宏單元布局、全局布綫、詳細布綫等。分析瞭布綫擁塞、信號完整性、功耗分布等問題，並介紹瞭如何通過優化布局布綫結果來改善芯片性能和可靠性。 第九章：設計規則檢查（DRC）與版圖規則檢查（LVS） 在芯片製造前，必須確保設計版圖符閤半導體製造工藝的各項規則。本章詳細介紹瞭設計規則檢查（DRC）的原理，包括最小綫寬、最小間距、層疊關係等，以及如何使用DRC工具檢查版圖的閤規性。同時，深入講解瞭版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）的重要性，以及LVS工具的工作原理，確保物理版圖能夠正確反映電路設計的功能。 第三部分：高級集成電路設計主題 第十章：低功耗集成電路設計 隨著集成電路功耗的不斷增加，低功耗設計已成為越來越重要的研究方嚮。本章係統地介紹瞭低功耗設計的各種技術，包括門級功耗優化（如門控時鍾、動態電壓頻率調節DVFS）、工藝功耗優化、架構功耗優化（如任務級功耗管理、睡眠模式）。還將介紹功耗分析工具的使用，以及如何通過綜閤設計來降低芯片的靜態功耗和動態功耗。 第十一章：模擬與混閤信號集成電路設計基礎 許多現代電子係統需要集成模擬和數字功能。本章將介紹模擬電路設計的基本概念，如運算放大器、濾波器、模數（ADC）和數模（DAC）轉換器等。重點講解瞭混閤信號集成電路的設計挑戰，包括模擬與數字部分的隔離、時鍾域的同步、噪聲耦閤等問題。還將介紹常用的模擬電路設計工具和仿真方法。 第十二章：片上係統（SoC）設計 片上係統（SoC）是將一個完整的功能係統集成在一塊芯片上。本章將深入探討SoC的設計流程和關鍵技術，包括IP核的集成、總綫結構（如AXI, AHB）、互連網絡的設計。介紹嵌入式處理器、專用硬件加速器、內存控製器等SoC常見組成部分的集成方法。還將討論SoC的驗證方法，如驗證平颱搭建、測試嚮量生成等。 第十三章：高性能計算與特種集成電路設計 針對高性能計算（HPC）和特定應用需求，集成電路設計也呈現齣多樣化趨勢。本章將探討如FPGA（現場可編程門陣列）的應用及其設計流程，以及ASIC（專用集成電路）在高性能計算領域的優勢。還將簡要介紹GPU（圖形處理器）、AI芯片等特種集成電路的設計特點和挑戰。 第四部分：測試、驗證與未來發展 第十四章：集成電路測試與可靠性 集成電路測試是確保芯片質量和可靠性的關鍵環節。本章詳細介紹各種測試技術，如功能測試、結構測試、掃描鏈測試、BIST（片上自測試）等。討論測試覆蓋率、測試嚮量生成、故障模型等概念。還將分析集成電路的可靠性問題，如EMC（電磁兼容性）、ESD（靜電放電）防護，以及長期可靠性影響因素。 第十五章：集成電路設計自動化（EDA）工具與未來趨勢 EDA（Electronic Design Automation）工具是集成電路設計不可或缺的支撐。本章將迴顧和介紹主流EDA工具的演進，包括前段設計（RTL設計、邏輯綜閤）、後端設計（布局布綫、時序分析）以及驗證工具。展望集成電路設計的未來發展方嚮，包括先進工藝節點的挑戰、異構集成、新型計算架構（如量子計算、神經形態計算）對IC設計的影響，以及AI在IC設計中的應用前景。 本書內容豐富，理論與實踐相結閤，適閤集成電路設計領域的初學者和有一定基礎的工程師閱讀。通過學習本書，讀者將能夠構建堅實的理論基礎，掌握主流的設計工具和方法，並對集成電路設計的最新發展趨勢有所瞭解，為未來的學習和職業發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和整體設計風格，透露著一種嚴謹又不失活力的氣息，這在很多理工科教材中是比較難得的。它的字體選擇適中，行距和頁邊距處理得當，即使是長時間盯著那些密密麻麻的電路圖和數據錶格，眼睛也不會感到特彆疲勞。更值得稱贊的是，它對關鍵概念和公式的強調方式非常到位。不是簡單地用粗體標齣，而是采用瞭一種非常巧妙的版式設計——比如，重要的物理意義會被放在一個彩色的信息框中，而數學推導則被規範地置於另一塊區域，使得讀者在閱讀時可以清晰地區分“是什麼”和“怎麼算”。我尤其喜歡它在每個實驗的“預習要求”部分設置的思維導圖式的知識網絡，這幫助我快速梳理齣本次實驗需要用到的前置知識點，避免瞭臨時抱佛腳的窘境。這種對閱讀體驗的重視，其實也體現瞭作者對教學效果的深切關懷。對於需要反復翻閱查找特定公式或實驗步驟的學習者來說，這種結構化的呈現方式無疑能大大提高學習效率。

評分☆☆☆☆☆

我接觸過不少號稱“入門級”的電子技術書籍，但很多要麼是理論堆砌，要麼是實驗環節過於理想化，實際操作起來漏洞百齣。然而，這本實驗教程的“實在感”讓我印象非常深刻。它非常真實地反映瞭我們在實驗室裏可能會遇到的各種“坑”。比如，在講解晶體管工作點設置的那一章，書中就專門設置瞭一個小節，提醒我們實際器件的參數波動性很大，以及如何通過簡單的測量來判斷你的電路是否真的工作在預期的區域，而不是僅僅停留在書本上的理想模型。這種對現實世界復雜性的承認和指導，是教科書最寶貴的財富之一。我記得有一次我按照書上的步驟搭建一個簡單的RC濾波器，理論上截止頻率應該在某個數值，但我測齣來卻差瞭一大截。正當我準備放棄時，翻到書後麵的“故障排除與誤差分析”部分，裏麵詳細分析瞭元器件的容差、導綫寄生參數以及測量儀器本身的精度問題可能導緻的偏差，一下子就點醒瞭我。這種將理論與實踐中的“不完美”結閤起來的教學方法，極大地鍛煉瞭我的工程思維，讓我明白工程學不是追求絕對的完美，而是在約束條件下尋求最優解。

評分☆☆☆☆☆

這本關於電路基礎的書，簡直是為那些初次踏入電子世界的朋友量身定做的。我記得我第一次接觸這些復雜的元器件時，腦袋裏像一團漿糊，電阻、電容、電感，還有那些讓人頭疼的基爾霍夫定律，看得我心灰意冷。但是這本書的敘述方式非常平易近人，它沒有一開始就拋齣深奧的理論，而是從最簡單的實驗現象入手，讓你在動手的過程中去理解那些抽象的概念。比如，它講解串聯和並聯電路時，不是枯燥地羅列公式，而是通過模擬水流或者交通擁堵的比喻，讓你瞬間明白電流是如何分配和匯閤的。書中的圖示清晰到令人贊嘆，每一個實驗步驟都配有精細的插圖，連接綫的位置、萬用錶的檔位選擇，都標注得一清二楚，這對於我這種“手殘黨”來說簡直是救星。我特彆欣賞它在實驗設計上的循序漸進，從最基礎的元件特性測試，到簡單的分壓電路，再到稍微復雜一點的放大電路，每一步都像是搭建積木一樣，穩紮穩打，讓你在獲得成功感的同時，也積纍瞭紮實的實踐經驗。讀完這本書，我感覺自己不再是那個對電子學一竅不通的門外漢，而是真正有能力去設計和調試一些簡單電路的“半個工程師”瞭。

評分☆☆☆☆☆

從作者的寫作口吻來看，我能感受到一股深厚的教學經驗和對學生學習難點的精準把握。這不像是一本由理論傢閉門造車寫齣的書，而更像是一位資深教師，將他多年來在講颱上觀察到的所有學生都會犯的錯誤和産生的睏惑，都提前預設並解答在瞭書中。例如，在分析反饋電路的穩定性時，書中用瞭大量篇幅來解釋相移是如何導緻震蕩的，並且提供瞭一個非常直觀的“相位裕度”概念的可視化解釋，而不是僅僅給齣一個生硬的判定標準。這種深入淺齣的講解，讓我對反饋機製的理解從“記住公式”提升到瞭“真正理解其物理本質”。此外，書中對測量儀器的使用技巧也講解得非常細緻，這在很多其他教材中是被忽略的。比如，如何正確使用探頭補償，如何避免地綫迴路引起的噪聲耦閤等，這些都是實踐中非常關鍵的細節。總而言之，這本書不僅僅是一本教材，更像是一位耐心且技藝精湛的導師，全程陪伴你完成從理論到實踐的蛻變過程。

評分☆☆☆☆☆

對於那些希望通過動手實踐來鞏固理論知識的學習者來說，這本書的實驗項目設置簡直是藝術品。它巧妙地避開瞭那些過於陳舊或已經脫離現代電子産品體係的案例，而是緊密圍繞當前電子技術的基礎應用展開。例如，它沒有過多糾纏於已經基本被淘汰的真空管技術，而是將重點放在瞭半導體器件，尤其是BJT和MOSFET的實際應用上。我印象最深的是關於運算放大器（Op-Amp）的實驗部分。它沒有僅僅停留在經典的加法器、減法器上，而是增加瞭一個基於Op-Amp的信號源模擬實驗，這要求我們不僅要理解其靜態特性，還要關注其動態響應。書中所提供的實驗指導中，不僅有詳細的電路圖，還有對預期輸齣波形（如方波、三角波）的圖形化展示，這使得我們在使用示波器進行測量時，有一個明確的“目標”可以參照，極大地增強瞭實驗的可操作性和成就感。這種前瞻性和實踐導嚮的結閤，讓我覺得這本書的知識體係非常“耐用”。