半导体器件和集成电路（IC）是现代工业技术的基础，电子学研究的是半导体器件和集成电路的特性及其应用，是电气、电子或计算机工程专业本科生的主干课程。传统上，电子学的基本课程在大多数院校是一年（两个学期）的课程。然而，随着新技术的出现以及大学普及教育的要求，电气工程系迫于压力将基本电子学减至一个学期的课程。这本书可以用于一个学期的课程，也可以用于两个学期的课程，唯一的前提是作为基本电路分析的课程。一个学期的课程将会覆盖第1章至第8章，其中将采用IC作为例子来介绍分析电子电路的基本技术。在两个学期的课程中，第二学期将集中在IC及其应用中的器件和电路的详细分析。 本书的目标是：  拓展半导体器件及常用IC特性方面的知识；  拓展模拟和数字电路的分析和设计的技能；  为学生介绍工程设计过程的各种元素，包括设计说明的规范化、可供选择方案的分析、综合、决策、迭代、成本因素的考虑、仿真以及容差问题。 方法 　　本书采用自顶向下（topdown）的方法来研究电子学，而不是传统的自底向上（bottomup）的方法。在传统的自底向上的方法中，首先学习半导体器件和IC的特性，然后介绍IC的应用。这样的方法通常需要一年的授课，有必要覆盖所有的基本素材以便给学生整体的电子电路和系统的知识。在这里采用了自顶向下的方法，首先介绍IC的理想特性以便确立设计和分析技术，然后研究IC中的器件和电路的特性及工作原理以便理解IC的缺陷和局限性。这种方法的优点是允许教师在第一个学期可以仅仅覆盖基本的技术和电路，而不需要进入分立器件的细节中。如果整体课程体系允许，可以在第二个学期进行分立器件及其应用的详细分析。 　　实际中，讲授和实验可以同步进行。如果由于IC实际特性限制而造成学生的实验结果不同于理想特性，学生们可能变得有些困惑。这种困惑可以通过对差异原因的基本解释进行解决。不管怎样，实验结果不会与理论结果存在明显的不同。 　　当前的ABET（Accreditation Board of Engineering and Technology，美国工程技术认证委员会）认证标准和在华盛顿协议（Washington Accord，http://www.washingtonaccord.org）下的其他工程认证标准要求在整个课程体系中设计与计算机使用一体化。在学生已经满足其他ABET以及在数学、基本科学、工程科学、通识教育选修课和任选课的认证要求之后，他们发现没有多少课程是满足设计要求的。在工程课程中缺少设计认证的机会是一个普遍关注的问题。电子学通常是第一个适用于设计元素和计算机使用一体化的电子工程课程。这本书的结构允许课程至少构建50%的设计内容，并且通过PSpice整合计算机使用。很多设计实例采用PSpice来验证设计要求，大量的计算机辅助设计实例说明个人计算机作为设计工具的有效性，特别是设计变量受元件容差和变化的影响的情况。 新版更新内容 　　第2版对章节进行了重新组织，加强了一些必要内容，并删减了一些不重要的条目。本版中关键的变化总结如下：  增加了关于MOSFET和放大器的新章节；  增加了关于半导体和pn结的新章节；  全面修订了关于BJT的章节；  更加强调了MOSFET和有源偏置技术，使学生很容易地理解差分放大器和IC；  扩展修订了功率放大器章节，包括C、D和E类放大器的MOSFET电路；  集成了用于分析和设计验证的PSpice/OrCAD例子；  开发了精心编制例子用于计算的Mathcad文件，使学生可以尝试解决类似问题以及探索设计参数的影响。 章节内容和组织 第1章介绍了设计流程，其他章节可以分为以下六个部分： （1） 第2章和第3章关于放大器的特性及频率响应； （2） 第4章和第5章关于二极管及其应用； （3） 第6章~第8章和第11章关于半导体基础、晶体管和放大器； （4） 第10章、第12章和第13章关于电子电路的特性和分析； （5） 第15章关于数字逻辑门电路； （6） 第9章、第14章和第16章关于集成电路及应用； 　　现代半导体技术已经发展到模拟和数字电路可以以集成电路（integrated circuit， IC）的形式出现。集成电路厂家提供可以实现电路功能的应用手册。然而，对于理解这些IC在电路设计中作为接口模块时的限制，IC中的器件特性和工作原理方面的知识是必要的。这些知识也可作为开发新一代IC的基础。尽管IC技术的趋势是分立电路设计或许在将来完全消失，晶体管放大器（以大规模或超大规模集成的形式）仍然是IC的构建模块。因此，在第2章介绍放大器的通用类型及其说明之后，在第6章~第8章覆盖了半导体基础和晶体管放大器。由于二极管是很多电子电路的构建模块，同时二极管的分析技术与晶体管放大器的分析技术相似，所以在第4章和第5章详细讨论了二极管及其应用。 教学方法和补充 　　在本版中进一步完善了第1版的教学方法。依然通过采用运算放大器、晶体管和二极管的近似电路模型使数学推导保持到最低限度，并通过采用PSpice计算机辅助分析确立了这些近似的重要性。在精心编制的例子中分析了一些重要的电路，以便介绍基本技术和强调参数变化的影响。在每一章结尾有问题回顾和习题，测试学生对本章重要概念的学习情况。在每一章的开头列出了学生应有的学习目标。物理量符号及其含义也在每一章开头进行了说明，以便给学生快速参考。每章都以引言开始，给出本章内容在微电子领域的概貌。解题的例子给出了标题，以明确例子的目标。正文中穿插的注意事项提供与其他章节的连接以及指导学生避免一些常见的误解和错误。各节的结尾处以特殊字段的形式给出了关键点小结。在每章的结尾列出了参考文献，供那些有兴趣的读者进一步阅读。每章节结尾的练习分为问题回顾和习题，设计习题和PSpice仿真习题有相关的符号标识。 　　在本书的学生网站www.cengage.com/engineering/rashid可以获得Cengage Learning（圣智学习出版公司）的学生支持。这个网站包含专门为帮助学生更有效地学习电子学而设计的工具，包括在本书出现的所有PSpice电路的源文件，以及本书所有精心编写的例题的Mathcad文件，这些可以下载并使学生可以自己解决问题。 教育版（面向学生）的PSpice Schematics和/或OrCAD Capture软件可以从以下公司网站获得或下载： http://www.cadence.com http://www.orcad.com http://www.emaeda.com 教师的支持 习题解答手册（打印格式和电子格式）和本书的教学课件（PPT）可以从Cengage Learning（圣智学习出版公司）的全球工程网站www.cengage.com/engineering申请得到。 采用本书的一个学期和两个学期课程教学可参考本书“教学计划和课程大纲”。 致谢 　　感谢Cengage Learning（圣智学习出版公司）的编辑团队，Chris Carson、 Chris Shortt、Hilda Gowans、Swati Meherishi和Yumnam Ojen Singh的指导和支持。 　　也要感谢以下评论者对第1版和第2版的意见和建议： Dr.Ezzat G.BakhoumDr.Bruce P.Johnson University of West FloridaUniversity of NevadaReno Dr.William T.BaumannDr.Frank Kornbaum Virginia Polytechnic Institute and State UniversitySouth Dakota State University Dr.Paul J.BenkeserDr.Oguz Kucur Georgia Institute of TechnologyGebze Institute of Technology,Turkey Dr.Alok K.BerryDr.John A.McNeill George Mason UniversityWorcester Polytechnic Institute Dr.Michael A.BridgwoodDr.Bahram Nabet Clemson UniversityDrexel University Dr.Nadeem N.BunniDr.Hemanshu R.Pota Clarkson UniversityAustralian Defense Force Academy Dr.WaiKai ChenDr.Jack R.Smith University of Illinois at ChicagoUniversity of Florida Dr.Shirshak K.DhaliDr.Robert D.Strattan Southern Illinois UniversityUniversity of Tulsa Dr.Constantine Hatziadoniu Southern Illinois University 最后，感谢我的家庭对我忙于本书编写和其他项目时所给予的支持。 　　欢迎关于本书的任何意见和建议。可以通过mrashidfl@gmail.com发给作者。 Muhammad H. Rashid

• 暂无课件
• 暂无样章
• 暂无网络资源

扫描二维码
下载APP了解更多

版权图片链接