电子技术基础(第二版)(21世纪高等学校电子信息工程规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李洁著 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302280385

商品编码：29693545603

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名：电子技术基础(第二版)(21世纪高等学校电子信息工程规划教材)

定价：29.50元

作者：李洁著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787302280385

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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　　为适应计算机的普及和通信技术的广泛应用，满足对高等工科院校学生的知识结构要求，作者结合多年的教学改革实践编写了这本《电子技术基础》。全书包括三部分：部分电路分析基础，介绍电路的基本概念、定律和分析方法，正弦交流电路；第二部分模拟电子技术，介绍二极管、三极管和场效应管的结构以及工作特性和应用，基本放大电路以及反馈和运算放大器；第三部分数字电子技术，介绍数字逻辑基本概念、组合逻辑电路的分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计、数模转换和模数转换等。《21世纪高等学校电子信息工程规划教材：电子技术基础（第2版）》所选内容与现代科技的发展相结合，突出新技术、新器件。概念阐述准确，语言简明扼要，避免繁复的公式推导，适合作为应用类理工科大学教材，也可以供相关科技工作者和自学者参考。

目录

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章 电路的基本概念、定律和分析方法
　1.1 电路中的电流、电压、电动势及功率
　　1.1.1 电路和电路模型
　　1.1.2 电流
　　1.1.3 电压与电动势、电位与参考点
　　1.1.4 电流、电压的参考方向
　　1.1.5 电功率、电能及焦耳一楞次定律
　　1.1.6 电气设备的额定值
　1.2 欧姆定律、电阻与电导
　1.3 基尔霍夫定律
　　1.3.1 基尔霍夫电流定律
　　1.3.2 基尔霍夫电压定律
　1.4 电阻的串联、并联和混联
　　1.4.1 电阻的串联
　　1.4.2 电阻的并联
　　1.4.3 电阻的混联
　1.5 等效电源定理
　　1.5.1 电压源与电流源
　　1.5.2 戴维南定理
　　1.5.3 诺顿定理
　　1.5.4 负载获得大功率传输的条件
　1.6 节点电压法
　1.7 叠加原理
　1.8 受控源与二端口网络
　　习题1　
第2章 正弦交流电路
　2.1 正弦交流电的基本概念
　　2.1.1 正弦量的三要素
　　2.1.2 正弦交流电的有效值
　2.2 正弦交流电的相量表示法
　2.3 单一参数的正弦交流电路
　　2.3.1 电阻电路
　　2.3.2 电容电路
　　2.3.3 电感电路
　2.4 非单一参数的正弦交流电路
　　2.4.1 RLC串联电路
　　2.4.2　RLC并联电路
　2.5 复阻抗的串联和并联
　　习题2
第3章 半导体二极管、三极管和场效应管
　3.1 PN结与半导体二极管、稳压二极管
　　3.1.1 半导体
　　3.1.2 PN结及其单向导电特性
　　3.1.3 半导体二极管
　　3.1.4 稳压二极管
　3.2 半导体三极管--晶体管
　　3.2.1 晶体管的基本结构及符号
　　3.2.2 晶体管的电流放大过程
　　3.2.3 晶体管的伏安特性
　　3.2.4 晶体管的主要参数
　3.3 场效应管
　　3.3.1 结型场效应管
　　3.3.2 绝缘栅场效应管
　　3.3.3 场效应管的主要参数
　　习题3
第4章 放大电路基础
　4.1 共射极放大电路
　　4.1.1 直流分析
　　4.1.2 图解法分析
　　4.1.3 微变等效电路分析法
　　4.1.4 分压式稳定静态工作点电路
　4.2 共集电极放大电路--射极输出器
　4.3 功率放大电路
　　4.3.1 双电源互补对称功率放大电路
　　4.3.2 单电源互补对称功率放大电路
　4.4 多级放大电路
　　4.4.1 多级放大电路的耦合方式
　　……
第5章 反馈与集成运算放大器
第6章 数字电路基础
第7章 组合逻辑电路
第8章 触发器与时序逻辑电路
第9章 数模转换和模数转换
附录A　实验
附录B 部分习题题解及答案
附录C 常用半导体器件的参数
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代集成电路设计与应用》 前言 在当今科技飞速发展的时代，电子信息产业已成为推动社会进步和经济增长的核心引擎。集成电路，作为电子信息产业的基石，其重要性不言而喻。从智能手机到高性能计算机，从医疗设备到航空航天，集成电路的身影无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。本书旨在为读者提供一个全面而深入的集成电路设计与应用领域的知识体系，引领读者走进微观世界的奇妙之旅，掌握现代电子技术的核心脉络。 本书的编写，并非是对某一特定教材的复述或模仿，而是立足于当前集成电路技术发展的最新前沿，结合实际工程应用的需求，力求呈现一个既有理论深度又不乏实践指导性的学习平台。我们关注的重点，在于如何将抽象的电路理论转化为可实现的芯片设计，以及如何将设计好的芯片巧妙地应用于各种复杂的电子系统中，最终解决实际问题，创造价值。 本书的读者对象广泛，既适合在校的电子信息工程、微电子学、计算机科学等相关专业的本科生和研究生，也适用于从事集成电路设计、嵌入式系统开发、电子产品研发等领域的工程师和技术人员。对于对集成电路技术感兴趣的初学者，本书将提供坚实的基础知识；对于有一定经验的从业者，本书将带来新的视角和启发。 第一部分：集成电路设计理论基础 第一章 模拟集成电路设计 本章将从模拟信号的本质出发，深入探讨模拟集成电路设计的基本原理和核心概念。我们将首先介绍模拟信号的特性，如幅度、频率、相位等，并阐述其在各种应用场景中的重要性。随后，将重点讲解各种模拟电路的基本构建模块，包括但不限于： 晶体管模型与特性： 详细介绍MOSFET和BJT等晶体管的物理模型、工作特性曲线以及它们在电路设计中的作用。我们将分析不同偏置条件下的工作区域，并讨论影响晶体管性能的各种因素，如沟道长度调制、体效应等。 基本放大器电路： 学习不同类型的单级和多级放大器，如共源极放大器、共集极放大器、共栅极放大器、差分放大器等。我们将分析它们的增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽等关键性能指标，并探讨如何通过电路结构和器件选择来优化这些指标。 运算放大器（Op-Amp）： 深入研究运算放大器的理想模型和实际模型，分析其内部结构和工作原理。我们将介绍各种运算放大器的应用电路，如加法器、减法器、积分器、微分器、滤波器等，并探讨其在信号调理、控制系统等领域的应用。 反馈与稳定性： 讲解负反馈在改善放大器性能（如增益稳定性、带宽展宽、失真减小）中的作用，并深入分析电路的稳定性问题，介绍相位裕度和增益裕度等概念，以及如何避免振荡。 滤波器设计： 介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，以及巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等不同逼近函数。我们将学习如何根据应用需求设计有源滤波器和无源滤波器，并探讨其在信号处理和通信系统中的重要性。 振荡器与锁相环（PLL）： 讲解产生周期性信号的振荡器原理，如RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器等。重点介绍锁相环的工作原理、组成部分（如鉴相器、低通滤波器、压控振荡器）及其在频率合成、时钟恢复等应用中的重要作用。 噪声与失真分析： 分析模拟电路中常见的噪声源，如热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等，并学习如何评估和减小噪声的影响。同时，我们将探讨各种失真类型，如谐波失真、互调失真等，以及如何通过电路设计来抑制失真。 第二章 数字集成电路设计 本章将聚焦于数字信号的处理和逻辑功能的实现，从最基本的逻辑门开始，逐步深入到复杂的数字系统设计。我们将重点关注： 数字信号与逻辑门： 介绍数字信号的二值特性（高电平与低电平），以及基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的功能和真值表。 布尔代数与逻辑优化： 学习使用布尔代数对逻辑表达式进行化简和优化，掌握卡诺图等方法，以最小的硬件资源实现所需的逻辑功能。 组合逻辑电路设计： 讲解编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器等组合逻辑电路的设计方法，以及它们在数据处理和控制逻辑中的应用。 时序逻辑电路设计： 介绍触发器（D触发器、JK触发器、T触发器）作为时序逻辑的基本单元，学习如何设计寄存器、计数器、移位寄存器等时序电路。 有限状态机（FSM）设计： 掌握摩尔型和米利型有限状态机的设计方法，包括状态图、状态转移表的设计，以及如何将其转化为硬件电路，实现复杂的顺序控制逻辑。 存储器单元设计： 讲解SRAM（静态随机存储器）和DRAM（动态随机存储器）的基本原理和结构，以及它们在数字系统中的应用。 硬件描述语言（HDL）： 介绍Verilog HDL或VHDL等硬件描述语言，学习如何使用HDL来描述数字电路的功能和结构，以及如何进行仿真和综合。 逻辑综合与布局布线： 介绍逻辑综合的概念，即将HDL代码转化为门级网表的过程。并简要提及布局布线在将门级网表映射到实际芯片上的重要性。 第三章 半导体器件物理基础 本章将深入到半导体器件的微观层面，理解集成电路工作的物理基础。 半导体基础： 介绍本征半导体和杂质半导体的导电机制，理解PN结的形成和特性，以及其在二极管和晶体管中的作用。 MOSFET器件物理： 详细分析MOSFET的结构、工作原理、阈值电压、跨导等关键参数，并介绍不同工艺下的MOSFET特性。 BJT器件物理： 讲解BJT的结构、工作原理、电流增益等参数，并与MOSFET进行比较。 寄生效应与可靠性： 讨论在实际芯片中存在的寄生电容、寄生电阻、寄生电感以及它们对电路性能的影响。同时，初步介绍集成电路的可靠性问题，如击穿、热失效等。 第二部分：现代集成电路设计流程与方法 第四章 集成电路设计流程 本章将系统地介绍一个典型的集成电路从概念到流片（tape-out）的完整设计流程，让读者对整个工程实践有一个宏观的认识。 需求分析与规格定义： 明确芯片的功能需求、性能指标、功耗限制、成本目标等。 架构设计： 根据需求，设计芯片的整体框图，划分各个功能模块，并确定模块之间的接口和通信协议。 RTL设计： 使用硬件描述语言（HDL）编写模块的功能描述，实现逻辑功能。 功能仿真： 通过仿真验证RTL代码的功能是否正确，确保逻辑设计的准确性。 逻辑综合： 将HDL代码转换为门级网表，这个过程由EDA工具完成。 静态时序分析（STA）： 分析电路的时序，检查是否存在时序违例（setup time, hold time violation），并进行优化。 物理设计： 布局（Placement）： 将门级网表中的逻辑门放置在芯片的物理区域上。 布线（Routing）： 连接放置好的逻辑门之间的导线，形成完整的电路连接。 物理验证： DRC（Design Rule Check）： 检查设计是否符合制造工艺的规则。 LVS（Layout Versus Schematic）： 验证版图与电路原理图是否一致。 版图后仿真（Post-Layout Simulation）： 考虑寄生参数（R, C）进行仿真，验证芯片的实际性能。 可制造性设计（DFM）： 考虑芯片的可制造性，优化设计以提高良率。 流片（Tape-out）： 将最终的芯片版图数据发送给晶圆厂进行制造。 测试与封装： 芯片制造完成后，进行功能测试、性能测试，并进行封装。 第五章 集成电路设计工具与EDA 本章将介绍在集成电路设计过程中必不可少的电子设计自动化（EDA）工具，以及它们在各个设计阶段的应用。 EDA工具概述： 介绍EDA工具的重要性，以及它们如何提高设计效率和准确性。 主流EDA厂商与工具： 介绍Cadence, Synopsys, Mentor Graphics等主要EDA厂商及其提供的核心工具，如仿真器、综合器、布局布线工具、物理验证工具等。 不同设计阶段的EDA工具： 行为级建模与仿真： SystemVerilog, C/C++等。 RTL级设计与仿真： Verilog, VHDL等。 逻辑综合： Design Compiler, Genus等。 布局布线： Innovus, ICC2等。 静态时序分析： PrimeTime, Tempus等。 物理验证： Calibre, PVS等。 IP核（Intellectual Property）的使用： 介绍IP核的概念，以及如何利用第三方IP核来加速设计进程。 低功耗设计技术： 探讨在EDA工具中实现各种低功耗设计技术，如时钟门控、电源门控、多电压域等。 第六章 高级集成电路设计主题 本章将探讨一些更具挑战性和前沿性的集成电路设计主题。 低功耗集成电路设计： 深入研究各种低功耗设计策略，包括架构层面的功耗优化、门控技术、动态电压频率调整（DVFS）、低功耗单元库等，以及如何在EDA工具中实现和验证这些策略。 高性能集成电路设计： 探讨提高芯片性能的方法，如优化时序、并行处理、流水线技术、缓存优化等。 数字信号处理（DSP）芯片设计： 介绍DSP芯片的架构特点，如哈佛架构、SIMD指令集等，以及DSP在通信、图像处理等领域的应用。 片上系统（SoC）设计： 讲解SoC的概念，如何将CPU、DSP、GPU、内存、外设等集成到单一芯片上，以及SoC设计的挑战与方法。 可重构计算与FPGA： 介绍现场可编程门阵列（FPGA）的工作原理，以及如何利用FPGA进行原型验证和快速实现。 射频（RF）集成电路设计： 简要介绍RF集成电路的基本概念，如放大器、混频器、振荡器等，以及它们在无线通信中的作用。 第三部分：集成电路在现代电子系统中的应用 第七章 嵌入式系统设计 本章将重点介绍集成电路如何构成功能强大、应用广泛的嵌入式系统。 嵌入式系统的基本构成： 讲解嵌入式系统的核心组成部分，如微控制器（MCU）、微处理器（MPU）、存储器、外设接口等。 微控制器（MCU）架构与应用： 介绍各种主流MCU的架构特点（如ARM Cortex-M系列），以及它们在消费电子、工业控制、物联网等领域的应用。 微处理器（MPU）与操作系统： 讲解MPU与MCU的区别，以及嵌入式Linux等操作系统在MPU上的应用。 嵌入式系统开发流程： 介绍嵌入式软件开发、硬件驱动开发、系统集成等关键环节。 典型嵌入式应用实例： 通过智能家居、汽车电子、医疗器械等具体案例，展示嵌入式系统设计的实际应用。 第八章 通信与网络集成电路 本章将聚焦于在通信和网络领域起核心作用的集成电路。 通信协议与接口： 介绍各种通信协议，如TCP/IP、Ethernet、USB、HDMI、PCIe等，以及相关的接口标准。 网络芯片设计： 讲解路由器、交换机、网卡等网络设备中的关键集成电路，如MAC层控制器、PHY层芯片、网络处理器等。 无线通信集成电路： 介绍Wi-Fi、蓝牙、蜂窝通信（4G/5G）等无线通信系统中使用的射频前端、基带处理芯片等。 光通信集成电路： 简要介绍光收发模块、光信号处理器等在光通信系统中的应用。 第九章 计算机体系结构与处理器芯片 本章将深入探讨构成现代计算机核心的处理器芯片。 指令集架构（ISA）： 介绍x86、ARM等主流ISA的特点和发展。 CPU核心设计： 讲解CPU的核心组件，如算术逻辑单元（ALU）、控制器、寄存器、缓存层次结构等。 多核处理器与并行计算： 介绍多核处理器的设计理念，以及如何实现并行计算以提升处理能力。 高性能计算（HPC）处理器： 探讨用于超级计算机和高性能计算集群的处理器设计特点。 专用处理器： 介绍GPU（图形处理器）、NPU（神经网络处理器）等在特定应用领域的高性能处理器。 第十章 消费电子与物联网（IoT）集成电路 本章将重点关注集成电路在消费电子产品和物联网设备中的广泛应用。 智能手机与移动设备： 探讨智能手机中SoC、电源管理IC（PMIC）、传感器等关键集成电路。 可穿戴设备： 讲解智能手表、健康监测设备等中对低功耗、小型化集成电路的需求。 智能家居： 介绍智能音箱、智能家电、智能安防等设备中的控制芯片、通信芯片和传感器。 物联网（IoT）节点设计： 讲解低功耗微控制器、无线通信模组、传感器集成电路等在IoT节点设计中的关键作用。 边缘计算： 探讨在IoT设备端进行数据预处理和智能分析所需的边缘计算芯片。 结论 集成电路技术是现代信息社会发展的基石，其重要性日益凸显。本书从理论基础、设计流程、工具应用到实际系统集成，为读者提供了一个全面而深入的学习路径。希望通过本书的学习，读者能够深刻理解集成电路的奥秘，掌握现代电子技术的核心能力，并能将所学知识应用于解决实际工程问题，为电子信息产业的发展贡献力量。未来的集成电路技术将朝着更集成化、智能化、低功耗和高性能的方向发展，对技术人才的需求也将持续增长。我们鼓励读者保持对新技术的好奇心，不断学习和探索，在这充满活力的领域中实现自身的价值。

评分☆☆☆☆☆

我个人对这本书的配图设计深感失望。在当今这个“视觉为王”的时代，一本电子技术教材，如果不能在图形上有所建树，实在是难以留住读者的眼球。这本书的插图大多是黑白线条图，缺乏必要的色彩区分和动态展示。例如，当讲解MOSFET的阈值电压概念时，配图只是一个静态的、二维的结构示意图，连电场方向的箭头都显得那么单薄无力。这使得我必须不断地在文字描述和脑海中的想象之间来回切换，试图构建出一个立体的、能动的器件模型。这种“意会而非言传”的插图风格，极大地拖慢了对复杂结构和工作原理的理解进程。我甚至怀疑，这些图是不是直接从早期的工程图纸里扫描下来的，连基本的矢量图优化都没有做。如果能增加一些彩色的能带图对比，或者对不同工作模式下的沟道形成过程进行分步动态演示，这本书的价值将不可同日而语。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴素，那种传统的教材风格，蓝白相间的配色，乍一看还以为是上世纪末的老古董。拆开塑封，一股新书特有的油墨味扑鼻而来，那种味道总能勾起我对大学时代埋头苦读的模糊记忆。我翻开目录，里面的章节划分倒是挺有条理的，从最基本的半导体物理基础讲起，逐步深入到二极管、三极管的工作原理。对于初学者来说，这种循序渐进的结构无疑是友好的，它试图将一个庞大而抽象的电子世界，用最直观的方式展现在我们面前。不过，说实话，初读几章时，那些复杂的公式和晶体管的能带图，还是让我这个非科班出身的人感到一阵头晕目眩。特别是关于PN结的建立和扩散过程的描述，文字密度极高，仿佛每一句话都承载着沉甸甸的物理学重量，我不得不放慢阅读速度，甚至需要对照着网上的动态模拟才能勉强跟上作者的思路。整体而言，它给我一种非常“硬核”的理工科教材的印象，没有太多花哨的图示来分散注意力，一切都以知识的严谨性为先。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，是真正考验读者功力的“试金石”。老实说，这些题目设计得非常“邪门”，它们很少直接考察公式的简单套用，而是更倾向于将多个知识点进行耦合和交叉应用。有一道关于组合逻辑电路优化的题目，我光是理解题目要求和背景设定，就花了将近一个小时。它要求我们不仅要掌握基本门电路的特性，还要对锁存器的状态转移有一定的预判能力，并且需要用一种非常规的代数简化方法才能得出最终的简洁表达式。每次做完一套习题，都感觉像刚跑完一场越野马拉松，筋疲力尽，但随之而来的成就感也异常强烈。这本教材的作者显然对“学以致用”有着近乎偏执的追求，他似乎认为，真正的电子工程师，就是在应对这些看似绕口、实则蕴含着基础原理的“怪题”中磨练出来的。因此，我建议那些只是为了应付考试而借阅此书的人，务必认真对待后面的习题，因为它们才是这本书真正的“灵魂”所在。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和纸张质量来看，这本书的耐用性似乎被放在了次要位置。内页的纸张偏薄，那种略带粗糙的触感，让人担心如果使用荧光笔标记过多，或者频繁翻阅，很快就会出现磨损或脱页的迹象。对于一本我预计会反复查阅多年的工具书而言，这种装帧上的“节俭”实在令人费解。我习惯于在书页的边缘做大量的批注和疑问标记，而这本教材的纸张似乎不太“配合”我的习惯，标记的墨水有时会轻微洇开，影响了下一页的清晰度。不过，话说回来，或许正是这种相对简陋的物理形态，反而促使我更加依赖电子版的参考资料进行辅助学习，间接地让我接触到了更多现代化的学习资源。总而言之，它是一本内容扎实、但形式上略显保守的教材，更像是一位老派匠人精心打磨的工具，而非一个光鲜亮丽的现代艺术品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，怎么说呢，简直是一股“学术的清流”，或者说，是“学术的泥石流”——端看你从哪个角度去体会了。它几乎没有使用任何可以称之为“生动”或者“风趣”的词汇，全是教科书式的陈述句，精准、冷峻，直击知识点本身。比如讲到BJT的输出特性曲线时，作者直接抛出了推导过程，仿佛读者已经具备了扎实的微积分基础和对半导体物理的深刻理解。这对于那些基础薄弱的同学来说，简直是灾难性的。我记得有一次，我试图在某个章节里寻找一个比喻来帮助理解“共射极放大电路”的电流放大作用，结果徒劳无功，只有冰冷的参数和严谨的数学模型在对我“说话”。这种写作方式的优点是信息密度极大，学习效率高，一旦理解了，知识点就非常牢固；但缺点也是显而易见的，它对读者的预备知识水平要求极高，就像是直接把我们扔进了专业实验室，要求我们立刻上手操作一样，缺乏必要的“缓冲地带”。