集成電路知識與應用易學通 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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龔華生 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 電路基礎
• 電子技術
• 模擬電路
• 數字電路
• 電路分析
• 應用電路
• 入門教材
• 電子工程
• 實操指南

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512305878

商品編碼：29682072712

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名：集成電路知識與應用易學通

定價：36.00元

作者：龔華生

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787512305878

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.663kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共分22章，全麵介紹瞭電子開關集成電路、觸摸調光調壓集成電路、電源穩壓集成電路、電源控製集成電路、音樂彩燈控製集成電路、信號彩燈控製集成電路、聲控傳感集成電路、光控傳感集成電路、溫控傳感集成電路、磁控傳感集成電路、定時控製集成電路、程序控製集成電路、智能控製集成電路、音樂播放集成電路、語音播放集成電路、語音錄放集成電路、聲響報警集成電路、音頻放大集成電路、顯示指示集成電路、運算放大集成電路、常用數字集成電路等，共100餘種集成電路的性能與應用知識。
　　本書不僅介紹瞭集成電路基本性能與應用原理，而且深入討論瞭集成電路基本功能的擴展應用及其創意製作，還貫穿講述瞭電子、電工涉及的電器知識、集成電路知識、元器件知識。通過閱讀本書，讀者既能全麵掌握集成電路的使用知識，又能透徹瞭解各種電器的原理知識，無疑對電器設計、製造、使用、維修會有實質性的幫助。
　　本書內容實用、知識豐富、層次清楚、講解細緻、易學好懂，非常適閤廣大電器設計人員、使用人員、維修人員及電子愛好者閱讀受益，還可作為各類院校相關專業師生閱讀的參考書。

目錄

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作者介紹

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龔華生，高級經營師。1959年齣生於武漢黃陂。1978年參加教育工作，自、　　1982年起從事電子專業教學與維修工作，同時潛姍究社會、教育、電子等有關課題。．1992年編寫《收音機維修》和《電風扇維修》，入選“屆全國傢電維修技術精華叢書”：1995年編寫《虛假廣告的欺

文摘

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序言

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《集成電路基礎解析與實踐指南》 一、 導言 在當今科技飛速發展的時代，集成電路（Integrated Circuit，IC）無疑是驅動現代電子設備和信息技術的核心力量。從智能手機、電腦，到汽車電子、醫療器械，再到航空航天和物聯網設備，幾乎所有我們日常接觸到的電子産品，都離不開精密設計的集成電路。理解集成電路的構成原理、工作機製以及其廣泛的應用，對於深入掌握現代電子技術、推動技術創新乃至把握未來發展趨勢都至關重要。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入且易於理解的集成電路知識體係。我們不迴避技術細節，但更注重概念的清晰闡述和邏輯的層層遞進，力求讓沒有深厚電子工程背景的讀者也能逐步掌握核心概念。本書將從集成電路的基本單元齣發，逐步深入到復雜的電路設計和製造流程，並結閤實際應用案例，幫助讀者建立起從理論到實踐的完整認知。 二、 內容概述 本書內容豐富，結構嚴謹，涵蓋瞭集成電路領域的多個重要方麵，力求全麵而深入地解析這一前沿技術。 第一篇：集成電路基礎理論 1. 半導體物理與材料基礎： 原子結構與電子運動： 深入剖析原子內部結構，特彆是價電子在材料中的行為，為理解半導體導電性打下堅實基礎。我們將探討量子力學中的一些基本概念，如能帶理論，來解釋不同材料（導體、絕緣體、半導體）的導電差異。 半導體材料的種類與特性： 詳細介紹矽（Si）、鍺（Ge）等本徵半導體材料的物理性質，以及砷化鎵（GaAs）、氮化鎵（GaN）等化閤物半導體材料的優越性能和應用場景。我們將分析這些材料的晶體結構、載流子遷移率、禁帶寬度等關鍵參數，以及它們對器件性能的影響。 摻雜技術： 詳述P型和N型半導體的形成原理，包括施主和受主雜質的引入方式、濃度控製以及對載流子濃度的影響。我們將深入探討不同摻雜劑的選擇原則、摻雜劑在半導體中的擴散和離子注入過程，以及摻雜對PN結特性的重要作用。 2. PN結理論與特性： PN結的形成與結構： 詳細講解PN結是如何由P型和N型半導體接觸形成的，包括內建電勢、耗盡層以及空間電荷區。我們將用物理模型來描述PN結在未加偏置時的平衡狀態。 PN結的伏安特性： 深入分析PN結在外加正嚮偏壓和反嚮偏壓下的電流-電壓（I-V）特性麯綫。我們將從載流子注入、擴散、復閤等微觀機製來解釋正嚮導通的産生，以及反嚮漏電流的來源。同時，還會介紹齊納擊穿和雪崩擊穿等反嚮擊穿現象。 PN結的結電容： 解釋PN結中存在的結電容（擴散電容和結區電容），以及它們對電路工作頻率的影響。我們將分析電容的大小如何隨偏壓變化，以及如何影響信號的傳輸速度。 3. 基本半導體器件原理： 二極管（Diode）： 詳細闡述二極管的種類，如整流二極管、穩壓二極管（齊納管）、發光二極管（LED）和光電二極管等，並深入分析它們的結構、工作原理和典型應用。我們將重點介紹LED的發光機理和顔色特性，以及光電二極管的光電轉換過程。 三極管（Bipolar Junction Transistor, BJT）： 深入解析NPN和PNP型三極管的結構，重點闡述其電流放大作用的原理，包括基區、集電區、發射區的載流子行為和電流傳輸機製。我們將詳細分析三極管的各種工作區域（截止區、放大區、飽和區）及其特性，並介紹三極管的各種等效電路模型。 場效應管（Field-Effect Transistor, FET）： 詳細介紹結型場效應管（JFET）和金屬-氧化物-半導體場效應管（MOSFET）的結構和工作原理。我們將重點解析MOSFET的柵極電壓如何控製溝道電導率，以及NMOS和PMOS的特性差異。本書還將深入探討MOSFET的四種工作區（截止區、綫性區、飽和區、亞閾值區）以及其在數字和模擬電路中的應用。 第二篇：集成電路的基本構成與設計 1. 集成電路的分類與結構： 單片集成電路（Monolithic IC）： 詳細介紹單片集成電路的特點，即所有元器件都在一塊半導體襯底上製作。我們將區分模擬集成電路、數字集成電路以及混閤信號集成電路，並介紹它們各自的典型應用。 微電子工藝流程： 概覽集成電路的製造過程，包括襯底準備、氧化、光刻、刻蝕、摻雜、金屬化等關鍵步驟。我們將介紹不同工藝技術（如CMOS、BiCMOS、Bipolar）的基本流程和特點。 封裝技術： 介紹集成電路封裝的作用和種類，如DIP、SOP、QFP、BGA等，以及不同封裝形式對器件性能、散熱和成本的影響。 2. 邏輯門與數字電路基礎： 基本邏輯門： 詳細講解與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）、與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）和同或門（XNOR）的邏輯功能、真值錶和電路實現。 組閤邏輯電路： 介紹如何利用邏輯門構建組閤邏輯電路，如編碼器、解碼器、多路選擇器（MUX）、數據分配器（DEMUX）和加法器等。我們將講解邏輯函數化簡的方法（如卡諾圖）及其應用。 時序邏輯電路： 詳細闡述觸發器（Flip-flop）和鎖存器（Latch）的基本原理，如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器等。我們將介紹這些基本存儲單元如何構成寄存器（Register）和計數器（Counter），以及它們在時序控製中的作用。 3. 模擬集成電路基礎： 基本放大電路： 介紹分立放大器（單級、多級）、差動放大器、共射放大器、共集放大器、共基放大器等基本放大電路的原理和特性。 運算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）： 深入解析運算放大器的基本結構（差動輸入級、增益級、輸齣級），以及其理想模型和實際特性。我們將詳細介紹基於運算放大器的各種典型電路，如同相放大器、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器、比較器等，並分析它們的傳遞函數和應用。 濾波器電路： 介紹模擬濾波器的基本概念，如低通、高通、帶通和帶阻濾波器。我們將講解RC濾波器、RLC濾波器以及有源濾波器（基於運算放大器）的設計原理和實現。 第三篇：集成電路的應用領域與發展趨勢 1. 數字集成電路應用： 微處理器（Microprocessor）與微控製器（Microcontroller）： 介紹CPU的架構、指令集和工作流程，以及微控製器如何將CPU、內存和I/O接口集成在一個芯片上。我們將分析它們在計算機、嵌入式係統中的核心作用。 存儲器： 詳述隨機存取存儲器（RAM，包括SRAM和DRAM）和隻讀存儲器（ROM，包括Flash Memory）的工作原理、結構特點和應用。 邏輯器件： 介紹可編程邏輯器件（PLD），如CPLD和FPGA，以及它們在原型設計、定製化邏輯實現中的優勢。 2. 模擬集成電路應用： 電源管理集成電路（PMIC）： 介紹電壓調節器（綫性穩壓器、開關穩壓器）、充電管理電路、電池管理電路等在便攜式設備和電源係統中的關鍵作用。 通信集成電路： 闡述射頻（RF）前端、中頻（IF）電路、基帶處理電路在無綫通信係統（如手機、Wi-Fi）中的構成。 傳感器與信號調理： 介紹各類模擬傳感器（如溫度、壓力、光綫傳感器）的接口電路以及信號放大、濾波、模數轉換等信號調理技術。 3. 混閤信號集成電路應用： 模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）： 詳細解釋ADC和DAC的工作原理、不同類型（如逐次逼近、Σ-Δ）的優缺點，以及它們在連接模擬世界和數字世界的關鍵作用。 數據采集係統： 介紹集成瞭傳感器、ADC、微控製器和接口電路的數據采集係統。 4. 集成電路前沿技術與發展趨勢： 摩爾定律的挑戰與延續： 探討半導體工藝尺寸的不斷縮小所帶來的挑戰（如量子效應、功耗瓶頸）以及新的技術解決方案。 異構集成與3D堆疊： 介紹將不同功能的芯片（如CPU、GPU、內存）通過先進封裝技術集成在一起，以及垂直堆疊技術的發展。 新興材料與器件： 展望碳納米管、二維材料等在未來集成電路中的應用潛力。 人工智能與集成電路： 分析AI芯片（如GPU、TPU、NPU）的設計理念和發展方嚮，以及AI對集成電路設計和製造的推動作用。 物聯網（IoT）與專用集成電路（ASIC）： 探討為滿足特定物聯網應用需求而設計的專用集成電路。 四、 學習方法與建議 本書不僅提供瞭理論知識，更注重引導讀者掌握有效的學習方法。 循序漸進： 建議讀者按照章節順序進行學習，確保對基礎概念的牢固掌握，再深入到更復雜的課題。 理論與實踐結閤： 鼓勵讀者在學習理論知識的同時，結閤仿真軟件（如SPICE、Cadence）進行電路設計和仿真，加深對器件和電路特性的理解。 關注實際應用： 在學習過程中，多關注集成電路在現實世界中的具體應用案例，思考其背後的設計原理和技術挑戰。 持續學習與探索： 集成電路技術日新月異，鼓勵讀者保持好奇心，關注行業最新動態和技術進展，不斷拓展自己的知識邊界。 五、 結語 集成電路是現代科技文明的基石。掌握集成電路的知識，不僅能夠幫助我們理解當今世界的運作方式，更能為未來的技術創新和産業發展奠定堅實的基礎。本書期望能成為您深入探索集成電路世界的得力助手，激發您對這一迷人領域的濃厚興趣，並助您在未來的科技道路上不斷前行。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我更偏愛那些偏嚮實踐操作的書籍，對於那些堆砌公式和理論推導的讀物常常望而卻步。然而，這本書在理論和實踐的平衡把握上達到瞭一個極高的水準。它沒有迴避深入的理論，比如BJT的Ebers-Moll模型，但它在介紹這些復雜模型後，會立刻緊接著一節“動手實驗設計”，指導讀者如何利用這些模型去分析一個實際的放大電路的性能。這種“理論支撐實踐，實踐印證理論”的編排結構，極大地增強瞭我的學習動力。我特彆欣賞其中關於PCB設計和EMC基礎的部分，這些內容在很多入門教材裏常常被一筆帶過，但這本書卻給予瞭足夠的篇幅，詳細講解瞭走綫技巧、電源去耦電容的放置原則等“陷阱”知識點。讀完這幾章，我感覺自己看原理圖的眼光都變瞭，不再是單純地看元件符號，而是開始思考信號的完整性和抗乾擾能力。這已經超齣瞭“易學通”這個名字所暗示的簡單科普範疇，它在為未來的專業設計打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引眼球，那種深邃的藍色調，配上電路圖的抽象綫條，一看就知道是技術類的硬貨。我原本對集成電路這個領域是抱著敬畏之心的，覺得那全是高深的理論和晦澀的公式，但翻開這本書，發現它在入門引導上做得非常到位。作者沒有一開始就拋齣復雜的半導體物理，而是從最基礎的二極管、三極管的原理講起，用通俗易懂的語言和生活中的類比來解釋抽象的概念。比如，講解電阻和電容的作用時，就像在描述水管裏的水流和儲水罐，非常直觀。更讓我驚喜的是，它在講述MOS管的工作特性時，加入瞭大量的實際應用案例，比如如何搭建一個簡單的開關電路，這讓我這個電子工程的新手能立刻將書本知識和實際操作聯係起來。它沒有那種高高在上的學院派說教感，更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手地教你如何“玩轉”電路闆。閱讀過程中，我能感受到作者對這個領域的深刻理解，以及希望將這份知識傳遞下去的熱情，這本書無疑為我打開瞭電子學世界的一扇實用之門。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗上來說，這本書的情感投入感很強，作者的敘事風格非常接地氣，仿佛能感受到他寫書時那種“我一定要讓你明白”的認真勁兒。在講解綫性穩壓器的設計時，作者沒有直接給齣最終的反饋環路公式，而是先講述瞭為什麼早期設計會發生振蕩，然後逐步引入補償電容和零點，通過“解決問題”的路徑來引導讀者推導齣最優設計。這種敘事結構，極大地提高瞭閱讀的連貫性和趣味性。我個人最喜歡的是它在介紹特定芯片應用時，引用瞭幾個近幾年非常流行的微控製器（MCU）的底層寄存器操作示例，而不是泛泛而談。這說明作者團隊對市場和技術發展保持著高度的敏感度。總而言之，這本書成功地將復雜的技術內容“去魅”瞭，讓晦澀的集成電路理論變得觸手可及，確實是一本難得的優秀技術普及讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量，是目前我讀過的技術書籍中最令人稱贊的。通常技術書籍為瞭節省成本或者信息密度，圖示常常模糊不清，需要反復揣摩纔能辨認齣其中的元件標識或者電流方嚮。但這本書的插圖幾乎都是矢量化的，綫條清晰，色彩運用得當，尤其是一些關鍵的波形圖和時序圖，標注得極其精確。印象最深的是關於數字邏輯部分，講解觸發器的工作原理時，它用瞭一組動態變化的狀態圖來模擬輸入信號，比單純的文字描述要高效百倍。再者，作者在章節末尾設置的“知識點迴顧與自測”環節，設計得非常巧妙。它不是簡單的選擇題，而是要求讀者在給定的電路結構中找齣錯誤或優化點，這種主動思考的模式，比被動接收信息吸收知識要深刻得多。讀完一章，我就能很清晰地知道自己是否真正掌握瞭核心概念，而不是停留在“好像懂瞭”的假象中。

評分☆☆☆☆☆

我之前嘗試過幾本號稱“麵嚮工程實踐”的教材，結果發現它們要麼是過時的，充斥著早已被淘汰的器件知識，要麼就是知識點跳躍性太大，對自學者極不友好。而這本《集成電路知識與應用易學通》給我的感覺是，它完全站在瞭當代電子設計的角度來構建知識體係。它沒有過多糾纏於上世紀八九十年代的模擬電路設計細節，而是著重講解瞭現代係統中不可或缺的接口技術，比如SPI、I2C總綫的工作機製，以及如何使用示波器進行有效故障診斷。書中對“噪聲”和“地綫”的處理，簡直是教科書級彆的範例。它不僅告訴你這些很重要，更詳細分析瞭噪聲是如何通過不同路徑耦閤到敏感電路的，並給齣瞭屏蔽和濾波的具體設計準則。這種前瞻性和實用性的結閤，讓這本書的價值遠超一般的入門讀物，它更像是一本能夠伴隨工程師度過初級到中級職業階段的案頭參考書。