晶体管原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:张福海

出品人:

页数:391

译者:

出版时间:2002-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787118026979

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• 电子电路
• 晶体管
• 半导体
• 电子学
• 电路分析
• 模拟电路
• 器件物理
• 电子工程
• 通信原理
• 电力电子
• 基础电子

深入浅出：现代电路设计与应用 书籍定位： 本书旨在为电子工程、通信工程、自动化以及相关理工科专业的学生和工程师提供一个全面、深入且极具实践指导意义的现代电路设计与应用指南。它避开了对基础半导体物理的过度纠缠，转而聚焦于如何高效、可靠地运用现有集成电路（IC）元件，构建出高性能的电子系统。 内容结构与深度： 本书共分为八个主要部分，涵盖了从基础理论到前沿应用的完整知识体系，力求在理论深度和工程实践之间取得完美平衡。 --- 第一部分：模拟电路设计基石（Foundation of Analog Design） 本部分是构建后续复杂系统设计的必要基础，强调实用性而非纯理论推导。 第一章：有源元件的工程模型与参数选择 重点探讨运算放大器（Op-Amp）、理想电压/电流源以及高精度电阻/电容在实际电路中的行为特性。我们将详细分析关键的非理想参数，如输入偏置电流、失调电压、带宽限制（Gain Bandwidth Product, GBWP）及其对系统性能的量化影响。不再仅仅停留在教科书上的理想模型，而是深入研究如何根据Datasheet参数选择最合适的元件。 第二章：线性放大器与缓冲级设计 涵盖单级和多级放大器的设计流程，包括跨导放大器（Transconductance Amplifier）和跨阻放大器（Transimpedance Amplifier）。重点讲解反馈理论在稳定性和线性度提升中的作用，并引入“折叠式共源共栅”等现代高线性度结构的设计技巧。 第三章：有源滤波器设计与实现 深入解析巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器的幅频特性和相位特性。实际应用部分侧重于Sallen-Key拓扑、多反馈（MFB）拓扑以及如何使用开关电容（Switched-Capacitor）技术在片上实现高Q值滤波器，并讨论噪声整形在滤波器设计中的应用。 --- 第二部分：电源管理与系统稳定（Power Management and System Integrity） 一个稳定可靠的系统源于一个高质量的电源。本部分是衡量电路设计是否具备工程质量的关键。 第四章：线性稳压器（LDO）与开关电源（SMPS）的选型与优化 详述LDO的PSRR（电源抑制比）对噪声敏感电路的重要性，并详细比较降压（Buck）、升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）转换器的拓扑结构、效率曲线和瞬态响应特性。本章特别强调环路补偿设计，确保开关电源在不同负载条件下稳定工作。 第五章：电磁兼容性（EMC）与噪声抑制技术 重点讲解电源噪声耦合机制、地线设计（Grounding Schemes）与屏蔽技术。通过实例分析高频信号回流路径设计（Return Path Analysis）如何影响系统的EMI/EMC性能，并介绍去耦电容的优化布局和组合使用策略。 --- 第三部分：数据转换技术（Data Conversion Techniques） 这是连接模拟世界与数字世界的桥梁，对所有嵌入式和测量系统至关重要。 第六章：模数转换器（ADC）的精度与速度权衡 全面剖析主流ADC架构：积分型（如双积分）、流水线（Pipelined）型和Sigma-Delta（Σ-Δ）型。对于Σ-Δ转换器，深入探讨调制器阶数、噪声整形函数的设计对信噪比（SNR）和有效位数（ENOB）的影响。 第七章：数模转换器（DAC）的线性度与校准 讨论DAC的非理想因素，如DNL（微分非线性）和INL（积分非线性）。重点介绍电流源阵列的设计、失配误差的消除技术，以及如何利用数字校正（如数字预失真）来提高DAC的整体线性度。 --- 第四部分：高速信号处理与传输（High-Speed Signal Processing） 随着通信速率的提升，信号完整性（SI）成为设计的核心挑战。 第八章：传输线理论与阻抗匹配 从集总元件模型过渡到分布式参数模型。详细讲解特征阻抗、时延、反射系数和驻波比（VSWR）。实际设计指导包括PCB走线宽度、介质损耗对信号衰减的影响，以及如何使用TDR（时域反射仪）进行故障诊断。 第九章：串行数据传输（SerDes）基础 解析高速串行接口（如PCIe、USB）中的关键概念：时钟数据恢复（CDR）、均衡技术（如CTLE、DFE）在消除码间串扰（ISI）中的作用。本章提供了一种自适应均衡器的设计思路概述。 --- 第五部分：锁相环与频率合成（PLL and Frequency Synthesis） 频率控制是现代通信、雷达和时钟分配系统的核心。 第十章：锁相环（PLL）的结构与环路设计 详细分析压控振荡器（VCO）的相位噪声、锁定时间与调谐范围。着重讲解电荷泵（Charge Pump）和鉴相器（PD）的设计对PLL抖动（Jitter）性能的影响，并提供优化环路带宽以应对不同类型噪声的实用方法。 第十一章：频率合成器的噪声管理 讨论如何通过合理的环路滤波和VCO选型来控制输出频率的纯净度。涉及分数分频技术及其引入的杂散信号抑制方法。 --- 第六部分：射频（RF）前端基础（Introduction to RF Front-End） 本部分为进入微波领域做好理论铺垫，专注于低功耗、低噪声系统的实现。 第十二章：低噪声放大器（LNA）与混频器设计 LNA设计强调噪声系数（NF）和增益的平衡，详细介绍史密斯圆图在输入/输出匹配设计中的应用。混频器部分侧重于单平衡和双平衡结构，分析其插入损耗、本振泄漏和I/Q通道的匹配问题。 --- 第七部分：数字系统接口与驱动（Digital Interfacing and Driving） 本部分专注于如何用模拟/混合信号电路高效地驱动或响应数字逻辑。 第十三章：高精度数据采集与驱动电路 讨论如何设计用于驱动高精度ADC的缓冲器，以及如何使用数字电位器和DAC来构造可编程增益放大器（PGA）。特别关注电平转换电路（Level Shifters）在不同电压域系统互联中的可靠性。 --- 第八部分：系统级仿真与验证（System-Level Simulation and Validation） 现代设计流程强调仿真先行。 第十四章：SPICE建模与高级仿真技术 不仅限于基本的瞬态和交流分析，更深入探讨如蒙特卡洛分析（Monte Carlo Simulation）用于分析工艺角变化对系统指标的影响，以及如何建立Verilog-A或Verilog-AMS模型来描述复杂的非线性元件行为，以进行跨域（模拟/数字）的系统级仿真。 总结特点： 本书的特色在于其“为什么（Why）”和“如何做（How to Do）”的紧密结合。它假设读者已经掌握了基本的半导体器件知识，从而将篇幅集中于工程实践、指标优化和系统集成。通过大量的实战案例和参数量化分析，确保读者能够将理论知识直接转化为可落地的高性能电子产品设计方案。本书的深度足以让初级工程师快速成长为能够独立完成复杂模块设计的骨干力量。

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这本书在我阅读过程中，给我带来了相当大的惊喜，远远超出了我最初的预期。我一直觉得，要理解晶体管这样复杂的电子元器件，需要非常扎实的物理和数学基础，而我正好在这方面略显不足。然而，《晶体管原理》这本书的作者，以一种极其高明的方式，克服了这个问题。他并没有一开始就抛出那些令人生畏的公式，而是从晶体管最基本的“开关”功能开始，用一种非常直观的比喻来解释其工作原理。比如，书中将晶体管比作一个水龙头，通过控制手柄（栅极电压）的大小，就可以控制水流（电流）的大小，甚至完全关闭水流。这种通俗易懂的比喻，让我瞬间就理解了晶体管的核心概念，消除了我对复杂物理原理的抵触心理。更重要的是，书中并没有停留在比喻层面，而是逐渐深入，将抽象的物理模型，通过清晰的流程图和示意图，一点点地展现在我面前。我能够清晰地看到，电子是如何在材料中移动，又是如何受到电场的影响，最终实现电流的控制。这种由浅入深、由表及里的讲解方式，让我一步步地建立起对晶体管的完整认知，感到非常有成就感。

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我一直对那些小小的、却能驱动整个现代科技的晶体管充满了好奇，但总觉得它们的原理太过高深，难以理解。《晶体管原理》这本书，简直就是为我这样的读者量身定制的。作者在书中展现出的高超的讲解技巧，让我叹为观止。他并没有一开始就用堆砌公式的方式来吓退读者，而是从最基础的概念入手，用一种极其生动、形象的比喻来阐释复杂的物理原理。例如，在讲解PN结的形成时，作者将其比作两个不同族群的人的融合，产生了微妙的化学反应，形成了独特的“边界效应”。这种通俗易懂的类比，瞬间就化解了我对抽象理论的恐惧。更令人惊喜的是，书中对每一个理论的阐述，都紧密地联系着实际应用。它不是停留在理论的空中楼阁，而是通过大量的实际电路示例，展示了晶体管在各种应用场景下的工作方式。我甚至可以想象到，作者就像是一位经验丰富的工程师，一边耐心地为我讲解理论，一边手把手地教我如何构建一个简单的电路。这种理论与实践的完美结合，让我不仅理解了“为什么”，更学会了“怎么做”。

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我一直对电子学领域怀有浓厚的兴趣，但却苦于找不到一本能够真正让我理解晶体管奥秘的书籍。《晶体管原理》的出现，无疑是一场及时雨。作者的讲解方式堪称一绝，他并没有上来就抛出一堆令人头晕的公式和图表，而是以一种非常友好的方式，将晶体管的复杂原理层层剥开。我尤其喜欢书中对不同类型晶体管的介绍，作者不仅仅是罗列它们的结构和参数，更是深入剖析了它们各自的设计理念和工作机制。比如，在介绍MOSFET时，作者就用了一个非常形象的比喻，将其比作一个可以由电信号控制的“阀门”，这个阀门的大小决定了电流的通道宽度，从而控制了电流的大小。这种生动形象的比喻，让我瞬间就理解了MOSFET的核心工作原理，并且能够将其与BJT等其他类型的晶体管进行区分。更让我感到惊喜的是，书中穿插了大量的实际应用案例，让我能够清晰地看到，书中所讲解的理论是如何被应用于实际的电子产品中的。这种理论与实践的完美结合，让我对晶体管的认识，从一个抽象的概念，提升到了一个更加具象、更加实用的层面。

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这本书的出现，简直就像是为我打开了电子世界的一扇新大门。我一直对那些小小的、却能驱动整个现代科技的晶体管充满好奇，但总是觉得它们离我太遥远，知识体系庞杂得令人望而却步。然而，《晶体管原理》这本书，却以一种我前所未有的方式，将那些看似高深的理论，用一种生动、易懂、甚至可以说是引人入胜的方式呈现在我面前。作者并没有一开始就丢给我一堆复杂的公式和图表，而是循序渐进地从最基础的概念讲起，仿佛是在给我这位初学者耐心铺就一条坚实的知识地基。我尤其喜欢其中关于晶体管“开关”特性的比喻，它让我瞬间理解了晶体管在数字电路中的核心作用，原来那些我们习以为常的电脑、手机，都是由无数个这样巧妙的“小开关”组成的，这简直太神奇了！书中对不同类型晶体管的介绍，也都不是简单的罗列，而是结合了它们各自独特的结构和工作机制，深入浅出地阐释了它们在不同应用场景下的优势和局限性。我甚至能想象到，在作者的笔下，那些电子在半导体材料中穿梭的景象，就像是一场精密的舞蹈，而晶体管就是这场舞蹈的指挥家，控制着整个电子流的走向和节奏。读完这一部分，我不再觉得晶体管是冰冷的电子元件，而是充满了生命力和智慧的创造者。

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我之前一直认为，晶体管的原理是电子工程领域里最难以掌握的部分之一，需要极高的数学和物理天赋才能理解。然而，《晶体管原理》这本书彻底改变了我的看法。作者在书中展现出的教育智慧，让我深受启发。他并没有直接抛出那些复杂的数学公式，而是巧妙地运用了一系列生动形象的比喻和类比，将那些看似高不可攀的物理概念，变得异常清晰和易懂。比如，在解释PN结的形成时，作者将其比作两个不同性质的材料“碰撞”后产生的“能量壁垒”，这种描述瞬间就让我理解了其本质。更让我赞叹的是，书中对每一个原理的讲解，都紧密地与实际应用相结合。作者通过大量的实际电路图和分析，展示了晶体管是如何被应用于各种电子设备中的。我能够清晰地看到，书中所讲解的理论，是如何一步步地转化为了我们日常生活中不可或缺的电子产品。这种理论与实践的完美结合，让我不仅理解了晶体管的“是什么”，更是深刻地领悟了“为什么”以及“怎么用”。

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我一直对电子产品内部那些微小的元件充满好奇，尤其是晶体管，它们究竟是如何工作的？又如何支撑起我们现在高度发达的科技世界？抱着这样的疑问，我找到了《晶体管原理》这本书。不得不说，这本书的设计和内容都非常出色，它并没有采用枯燥的教科书式叙述，而是以一种更加生动、更贴近读者的方式展开。作者非常擅长将复杂的概念分解成易于理解的部分，并且辅以大量的插图和图表，让原本抽象的物理过程变得可视化。例如，在讲解MOSFET的工作原理时，书中用了一系列精细的示意图，清晰地展示了栅极电压如何控制沟道中的载流子浓度，从而实现对电流的控制。这种循序渐进的讲解方式，让我能够一步步地跟随作者的思路，最终掌握了MOSFET的核心工作原理。更让我印象深刻的是，作者在书中并没有回避一些技术细节，但同时又保持了极高的易读性。他会在必要的时候深入讲解一些物理学原理，但绝不会让这些原理成为阻碍理解的障碍。相反，这些深入的讲解反而让我对晶体管的内在机制有了更深刻的认识，也更加敬佩设计出这些精巧器件的工程师们。

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这本书给我带来的最大感受，就是“原来如此”！我一直觉得，要理解像晶体管这样精密的电子元件，需要耗费大量的精力去啃那些晦涩的物理和电路理论，但《晶体管原理》却以一种非常友好的方式，将这个过程变得轻松愉快。作者在讲解中，非常注重逻辑的连贯性和概念的层层递进。他并没有一开始就丢给我一堆复杂的公式，而是从最基础的半导体材料特性讲起，然后逐步过渡到PN结，再到各种晶体管的结构和工作原理。而且，在讲解过程中，作者非常善于运用各种直观的类比和图示，将抽象的物理过程形象化。例如，在解释载流子在半导体中的运动时，作者会将其比作在迷宫中寻找出路的小球，受到外力（电场）的作用，就会沿着特定的方向移动。这种生动的比喻，让我立刻就理解了那些复杂的概念，并且能够牢牢地记住。更重要的是，书中的例子都非常贴近实际应用，让我能够清晰地看到，这些理论是如何被应用到实际的电路设计中的。读完这本书，我感觉自己不再是那个对电子世界一无所知的“小白”，而是能够对晶体管有一个初步但深刻的认识。

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我一直对电子学领域非常感兴趣，尤其是那些构成现代科技基石的微小元件。晶体管，作为现代电子学的灵魂，我一直渴望能够深入了解它的工作原理。《晶体管原理》这本书，无疑是我在这条探索之路上的一个重要里程碑。作者的叙述风格非常独特，他没有采用那种枯燥乏味的学术语言，而是将晶体管的原理讲解得如同讲故事一般引人入胜。我尤其喜欢书中对不同类型晶体管的对比分析，作者不仅仅是简单地介绍它们的结构，更是深入剖析了它们各自的设计理念、工作机制以及适用的场景。他会告诉我，为什么BJT适合用作放大器，而MOSFET则在数字电路中大放异彩。这种深入骨髓的解释，让我不仅仅是“知道”了晶体管是什么，更是“理解”了它们为什么是这样的。书中穿插的大量实际应用案例，更是让我惊叹不已。我能够看到，书中所讲解的原理，是如何一步步地转化为我们日常生活中无处不在的电子产品。这种理论与实践的完美结合，让我对晶体管的认识，从一个抽象的概念，上升到了一个具体的、可感知的工程实体。

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我原本以为，对于我这种对物理学概念有些模糊的读者来说，《晶体管原理》这本书会是一场艰涩的阅读之旅，充满了各种令人头疼的公式和抽象的理论。然而，事实完全出乎我的意料。作者在这本书中展现出的教育智慧，让我惊叹不已。他并没有照本宣科地堆砌专业术语，而是巧妙地运用了一系列生动形象的比喻和类比，将那些复杂的物理过程变得直观易懂。比如，在解释PN结的形成时，作者将它比作两种不同性格的人走到一起，彼此之间的相互作用产生了奇妙的变化，从而形成了独特的“势垒”。这种类比，瞬间打消了我对抽象半导体物理概念的恐惧感，让我能够轻松地理解其本质。更让我惊喜的是，书中对每一个理论的阐述，都紧密地联系着实际应用。它并没有停留在纯理论的层面，而是通过大量的实际电路示例，展示了晶体管在各种应用中的工作原理和设计思路。我甚至可以想象到，这本书就像是一位经验丰富的工程师，一边为我讲解理论，一边手把手教我如何构建一个简单的电路。这种理论与实践的完美结合，让我不仅理解了“为什么”，更学会了“怎么做”。读完这本书，我感觉自己不再是那个对电子世界一窍不通的门外汉，而是一位有能力去探索和创造的初级工程师。

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阅读《晶体管原理》这本书，对我来说是一次非常愉快的学习经历。我一直对电子世界充满好奇，但又苦于缺乏系统的知识。这本书的出现，恰好填补了我在这方面的空白。作者的写作风格非常独特，他没有采用那种枯燥乏味的教科书式叙述，而是将复杂的晶体管原理，用一种非常生动、直观的方式呈现出来。我特别喜欢书中对晶体管“开关”功能的讲解，作者将其比作一个水龙头，通过控制手柄（栅极电压）的大小，就可以控制水流（电流）的开关和大小。这种通俗易懂的比喻，让我立刻就理解了晶体管最核心的功能。而且，书中还配有大量的插图和图表，将抽象的物理过程变得可视化，让我在阅读过程中能够清晰地看到电子在半导体材料中的运动轨迹。更让我印象深刻的是，作者在书中并没有回避一些技术细节，但同时又保持了极高的易读性。他会在必要的时候深入讲解一些物理学原理，但绝不会让这些原理成为阻碍理解的障碍。

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