原书序 理念与目标 《电子电路分析与设计》旨在用作电气与计算机工程专业本科生的电子学课程教材。本书旨在继续为模拟和数字电子电路的分析和设计提供基础教程。本书的撰写注重通俗易懂、简单易读。 目前，大多数电子电路设计都包含集成电路。集成电路将整个电路制作在单片半导体材料上，可以包含数百万个半导体器件和其他元件，能完成很复杂的功能。微处理器是集成电路的一个经典案例。本教材的最终目标是清晰地呈现构成这些复杂集成电路的基本电路的工作原理、电路特性以及限制条件。虽然大多数工程师会在专业设计应用中使用已有集成电路，但仍需知悉基本电路特性，以便理解集成电路的工作特性和限制条件。 本书首先对分立晶体管电路进行分析和设计； 其次所研究电路的复杂度不断增加； 最终读者应当能够分析和设计集成电路中的基本单元电路，比如线性放大电路和数字逻辑门电路。 本书是电子电路这个复杂课题的入门教材。因此，书中没有包含更先进的材料，也没有包含像砷化镓这种在一些特殊应用中使用的技术。本书未涉及集成电路布局布线和制造技术，因为这些内容可以单独构成一本完整的教材。 设计的重要性 设计是工程的核心。好的设计源于丰富的分析经验。本教材对电路进行分析时，会阐述其不同特性，以便建立一种可以在设计过程中应用的直觉。 本教材中包含很多设计例题、设计练习题和每章后面的设计习题。这些例题和习题中有一组设计规格，从这些设计规格出发，可得到唯一的解。虽然真正意义上的工程设计解决方案并不唯一，但是作者相信这些初步设计例题和习题是学习设计过程的第一步。每章后面的习题有单独的一部分为“设计习题”，其中包含一些开放设计习题。 计算机辅助分析和设计 计算机分析和计算机辅助设计(CAD)是电子学的重要环节。SPICE(侧重于集成电路仿真程序)是当前最为流行的电子电路仿真程序之一，由加州大学开发。书中使用的PSpice是SPICE针对个人计算机定制的版本。 本教材强调人工分析和设计，以便专注于基本的电路概念。不过，在书中的某些地方包含了PSpice分析结果，并和人工分析结果进行对比。当然，根据授课教师的自由安排，计算机仿真可以在书中的任何部分引入。在每章后面的习题中，有一个独立的部分即计算机仿真习题。 某些章节大量地应用计算机分析。但即使在这些情况下，也只是在充分了解电路的基本特性以后才考虑使用计算机分析方法。计算机是可以给电子电路分析和设计提供辅助的工具，但它并不能彻底理解电路分析的基本概念。 先修要求 本书的适用对象为电气与计算机工程的大学二年级学生。为了理解书中内容，先修要求包括电子电路的直流分析和正弦稳态分析以及RC电路的瞬态分析。不同的网络概念，例如戴维南定理和诺顿定理，在书中广泛使用。对拉普拉斯变换方法有所了解会很有用。并不要求具备半导体器件物理的先验知识。 本书的结构 《电子电路分析与设计》分为3部分。《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》 为第1部分，共有8章，包括半导体材料、二极管的基本原理和二极管电路、晶体管的基本原理和晶体管电路等内容。 《电子电路分析与设计——模拟电路设计》为第2部分，介绍更高级的模拟电路，比如运算放大器电路、集成电路中使用的偏置技术以及其他模拟电路应用。本书为第3部分，介绍数字电子电路，包括CMOS集成电路。 内容 本书涉及基本的数字电路。第1章讨论MOS数字电路的分析和设计。这一章的重点是CMOS电路，它是构成目前大多数数字电路的基础。首先介绍基本数字逻辑门电路，其次介绍移位寄存器、触发器，最后介绍基本的模/数(A/D)和数/模(D/A)转换器。第2章介绍双极型数字电路，包括发射极耦合逻辑(ECL)电路和传统的晶体管晶体管逻辑(TTL)电路。 本书的最后有4个附录。附录A包含物理常数和转换因子。附录B包含几个器件和电路的制造商数据手册。附录C给出标准电阻和电容数值。附录D列出参考文献和其他阅读资源。 教学次序 《电子电路分析与设计》撰写时考虑具备一定的灵活度，授课教师可以设计自己的教学次序。 1. 运算放大器电路 为了那些希望把理想运算放大器电路作为电子学的第一个授课主题的教师，对 《电子电路分析与设计——模拟电路设计》做了修改，其中的1.1~1.5.5可以作为第1章来进行学习。 教 学 章 节 理想运算放大器电路： 1. 《电子电路分析与设计——模拟电路设计》第1章的1.1~1.5.5部分 2. 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》第1、2章等 2. MOSFET和双极型 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》介绍MOSFET的第3章、第4章和介绍双极型晶体管的第5章、第6章 是相互独立的两部分内容。因此，授课教师既可以和本教材一样，先讲授MOSFET，后讲授双极型晶体管； 也可以采用更传统的方式，即先讲授双极型晶体管，后讲授MOSFET。 教 学 章 节 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》传 统 方 式 章节内容章节内容 1PN结1PN结 2二极管电路2二极管电路 3MOS晶体管5双极型晶体管 4MOSFET电路6双极型电路 5双极型晶体管3MOS晶体管 6双极型电路4MOSFET电路 3. 数字和模拟 为了那些希望先讲授数字电子学后讲授模拟电子学的教师， 《电子电路分析与设计——模拟电路设计》和本书在撰写时彼此独立。因此，教师可以在讲授 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》 第1~3章后，直接跳到本书第1章。 教 学 章 节 章节内容 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》第1章PN结 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》第2章二极管电路 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》第3章MOS晶体管 本书第1章MOSFET数字电路 《电子电路分析与设计——半导体器件及其基本应用》第5章双极型晶体管 本书第3章双极型数字电路 其他模拟电路 《电子电路分析与设计》原版第4版最新修订内容： （1） 新增250多道练习题和理解测试题； （2） 新增580多道每章后的习题； （3） 在每章后的习题部分新增50多道开放设计题； （4） 在每章后的习题部分新增60多道计算机仿真题； （5） 更新电路中的电压值，使之与现代电子学更相符； （6） 更新MOSFET器件参数，使之与现代电子学更相符； （7） 加强了数学严密性，以便更清晰地理解基本的电路原理和特性。 教材中继续保持的特色： （1） 每章开始都有一个简短的内容介绍，对前一章内容和新一章内容起承上启下的作用。每章的目标，即读者应该从本章收获什么，在每章前面的预览部分以列表形式给出，一目了然。 （2） 每一节都在开始部分重申本章内容的目标。 （3） 本书通篇包含大量实用例题，以加强对书中理论和概念的理解。这些例题包含分析或设计的所有细节，读者不必担心会遗漏什么步骤。 （4） 每个例题后面都有一道练习题。练习题和例题非常相似，这样读者可以立刻检查自己对刚刚学过内容的理解程度。每道练习题都给出答案，因而读者不用到书末去寻找答案。这些练习题可以帮助读者在进入下一部分内容之前加深对前面内容的理解和掌握。 （5） 在每节的末尾大多有理解测试题。通常，这些测试题比例题后面的练习题综合性更强。这些测试题同样可以帮助读者在进入下一部分内容之前加深对前面内容的理解和掌握。理解测试题也给出答案。 （6） 解题技巧贯穿在每章内容当中，以帮助读者分析电路。尽管求解方法可能不唯一，这些解题技巧可以帮助读者迈出电路分析的第一步。 （7） 每章的最后一节为设计应用，这部分提供一个和本章内容相关的具体电子设计。通过本书的学习，学生将学会构建一个电子温度计电路。虽然不是每个设计应用都和电子温度计相关，每个应用都向学生展示如何进行实际设计。 （8） 每章最后是本章内容小结，这部分总结本章获得的全部结果，并回顾所建立的基本概念。小结部分也用列表形式给出，一目了然。 （9） 小结后面是检查点，列出通过本章学习应当已经达到的目标，以及读者通过学习应当掌握的能力。它可以帮助读者在学习下一章之前评估自己的进展。 （10) 每章末尾列出复习题。这些复习题作为自我测试，帮助读者确定自己对本章所讲述基本概念的掌握程度。 （11) 每章后面给出大量习题，分节编排。在第4版中加入了很多新习题。除了难度不同的习题，还加入设计导向习题。 此外，还单独给出计算机仿真题和开放设计题。 （12) 附录B给出几个器件和电路制造商数据手册。这些数据手册可以使读者将书中学习的基本概念和电路特性与实际电路特性和限制条件联系起来。 补充材料 Microelectronics网站给教师和学生提供各种工具。教师可以从McGrawHill的COSMOS电子解决方案手册中受益。COSMOS可以帮助教师们生成不计其数的习题材料，布置给学生，同时也可以把他们自己的习题转换和整合到软件中。针对学生，提供了电气工程师简介，通过对工作在Fairchild半导体和Apple等不同企业的工程师的访谈，给学生提供电气工程现实世界的直观认知。此外，网站提供PowerPoint幻灯片、图片库和完整的教师指导手册(带密码保护)、数据手册、实验手册和其他网站链接。 电子教材购买 CourseSmart为教师和学生提供本教材。CourseSmart是一个在线资源，学生可以购买在线电子教材，它的价格差不多是传统教材的一半。购买电子教材的好处是可以利用CourseSmart的网站工具进行学习，这些工具包括全文搜索、记笔记、标重点和通过电子邮件在同学之间分享笔记。想了解更多关于CourseSmart的内容，可以和销售代表联系 。

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