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出版者:

作者:聂辉海 编

出品人:

页数:161

译者:

出版时间:2002-8

价格:13.20元

装帧:

isbn号码:9787040108767

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《现代电子学：从基础到前沿》 内容简介 本书旨在为读者构建一个全面而深入的现代电子学知识体系，内容涵盖了从最基础的半导体物理原理，到现代复杂集成电路设计、信号处理以及新兴的电子技术应用。本书摒弃了传统教材中过于分散和理论化的叙述方式，转而采用“问题驱动，实践导向”的教学理念，力求让读者在理解核心概念的同时，能够掌握实际工程中的分析和设计能力。 全书结构清晰，逻辑严密，共分为六大部分，近三十章内容，旨在打造一本面向未来技术发展的权威参考书。 --- 第一部分：电子学基础与器件物理（The Bedrock of Electronics） 本部分是理解整个电子学大厦的基石，重点剖析了构成现代电子设备的最基本单元——半导体器件的工作原理。 第一章：固体物理基础回顾 本章首先对量子力学在固体中的应用进行了必要的回顾，包括能带理论、有效质量的概念，以及晶体结构对电子行为的影响。重点讲解了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率及其温度依赖性。 第二章：PN结与二极管 深入探讨了PN结的形成过程、能带图的演化、内建电场的产生。详细分析了二极管在不同偏置下的伏安特性曲线，包括正向导通机制、反向击穿现象（雪崩和齐纳击穿）。此外，还涵盖了各种特殊二极管的应用，如肖特基二极管、变容二极管和光电二极管的工作原理及其在电路中的实际应用模型。 第三章：双极性结型晶体管（BJT） BJT作为电流控制型器件的经典代表，本章从载流子的注入、传输和收集过程进行微观剖析。详细阐述了BJT的三种工作区（截止、放大、饱和）的判据，并推导了混合$pi$模型和T模型，为后续的小信号分析打下坚实基础。重点分析了BJT作为开关和放大器的性能指标。 第四章：场效应晶体管（FET） 本章侧重于MOSFET的结构、制造工艺概述及其在集成电路中的核心地位。详细分析了增强型和耗尽型MOSFET的输出特性曲线，并推导了其跨导和漏极电阻的表达式。深入讨论了亚阈值导通、热载流子效应等影响器件特性的关键物理现象。 --- 第二部分：模拟电路分析与设计（Analog Circuit Design） 本部分专注于如何利用基础器件构建功能性的模拟信号处理电路，强调增益、带宽和失真度的控制。 第五章：晶体管偏置与工作点稳定 探讨了如何为BJT和MOSFET设置稳定且精确的工作点，以确保线性放大性能。对比了自偏置、分压偏置等多种方案的优劣，并引入了灵敏度分析以评估偏置点的稳定性。 第六章：小信号放大器分析 本章是模拟电路设计的核心。分别对BJT和MOSFET的共源、共基、共集（共射、共基、共集）放大电路进行了完整的交流小信号模型分析，推导了电压增益、输入阻抗和输出阻抗。 第七章：多级放大器与频率响应 讲解了级联放大器的设计原理，重点分析了带宽限制因素——米勒效应。详细推导了低频和高频下的频率响应曲线，并引入了波特图分析方法，确保放大器在整个工作频带内的性能达标。 第八章：运算放大器（Op-Amp）的深入应用 在回顾理想运放的基础上，深入探讨了双极型和CMOS型集成运放的内部结构（输入级、增益级、输出级）。详细分析了反馈理论在运放中的应用，并设计了精密积分器、微分器、有源滤波器（巴特沃斯、切比雪夫）等关键电路模块。 第九章：反馈理论与稳定性分析 反馈是模拟电路设计中提高性能和稳定性的关键。本章系统讲解了负反馈的四大优势，并引入了Nyquist稳定性判据和增益裕度/相位裕度的概念，用于评估电路的瞬态响应和稳定性。 --- 第三部分：数字电子学与逻辑电路（Digital Electronics and Logic） 本部分聚焦于信息的离散化处理，从布尔代数到现代集成电路技术。 第十章：布尔代数与组合逻辑电路 系统回顾了布尔代数的基本定律，掌握了卡诺图（K-Map）和Quine-McCluskey方法进行逻辑函数化简。详细分析了组合逻辑门电路的设计与实现，包括译码器、多路复用器、加法器等核心组件。 第十一章：时序逻辑电路 讲解了具有存储功能的时序电路，包括锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop，如RS, D, JK, T）。分析了寄存器、移位寄存器和计数器的设计与应用，并讨论了时钟偏移和毛刺（Glitch）的消除技术。 第十二章：半导体存储器与可编程逻辑 详细介绍了SRAM、DRAM的工作原理和访问时序。概述了PLD（可编程逻辑器件）的发展历程，重点讲解了CPLD和FPGA的基本架构和编程模型，为硬件描述语言（HDL）的应用做铺垫。 第十三章：CMOS数字电路的实现 深入分析了CMOS反相器和基本逻辑门的晶体管级实现，推导了静态和动态功耗模型。重点讨论了电路的延迟特性、扇出能力以及低功耗设计技术，如亚阈值偏置和时钟门控。 --- 第四部分：信号处理与数据转换（Signal Processing and Conversion） 本部分连接了模拟世界与数字世界，是现代数据采集与控制系统的核心。 第十四章：傅里叶分析与离散时间信号 回顾了傅里叶级数和傅里叶变换，并重点介绍了离散时间信号（DTS）及其Z变换。这是理解数字滤波器和数字信号处理（DSP）的数学基础。 第十五章：数字滤波器设计 全面对比了有限脉冲响应（FIR）和无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计方法。详细讲解了窗函数法、频率采样法在FIR设计中的应用，以及双线性变换法在IIR设计中的应用，并结合实例进行软件仿真验证。 第十六章：模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC） 详细剖析了主要ADC架构，如逐次比较型（SAR）、双积分型和流水线型ADC的工作原理、分辨率和转换速度的权衡。同样，对电阻梯形和电压开关型DAC的非线性误差进行了深入分析。 --- 第五部分：功率电子学与电源管理（Power Electronics and Management） 本部分关注能量的转换、控制和管理，这是所有电子系统可靠运行的保障。 第十七章：半导体器件的开关特性 分析了MOSFET和IGBT作为开关器件时的损耗机制（导通损耗和开关损耗）。讨论了栅极驱动电路的设计，以确保器件快速、可靠地进入和退出饱和区。 第十八章：DC-DC 变换器原理 系统介绍了开关电源的核心拓扑，包括非隔离的降压（Buck）、升压（Boost）和降压-升压（Buck-Boost）变换器。深入推导了在连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）下的电压/电流关系和纹波分析。 第十九章：隔离式电源与控制技术 探讨了基于变压器的隔离式DC-DC变换器，如正激、反激和半桥/全桥拓扑。详细介绍了脉冲宽度调制（PWM）控制技术，以及闭环控制系统中，使用PID控制器实现电压或电流的精确稳定。 --- 第六部分：前沿电子系统与集成（Frontier Systems and Integration） 本部分将目光投向了现代电子系统中的新兴趋势和集成化挑战。 第二十章：射频（RF）电子基础 简要介绍了射频电路的关键挑战，如阻抗匹配（史密斯圆图应用）、噪声分析（噪声系数）。概述了低噪声放大器（LNA）和混频器的基本结构。 第二十一章：微电子制造与封装 本章概述了半导体制造的基本流程，从光刻、刻蚀到薄膜沉积。重点介绍了先进封装技术（如Flip-Chip, Wafer-Level Packaging）如何影响系统性能和热管理。 第二十二章：系统级集成与热管理 讨论了如何将模拟、数字和功率电路集成到同一系统中（SoC/SiP）。阐述了在芯片和系统层面进行热设计的重要性，介绍了散热器设计、热传导与对流的工程计算方法。 结语：电子学的未来展望 总结了当前电子学领域面临的挑战，如摩尔定律的极限、量子计算的影响、以及可持续能源电子学的需求，为读者指明了未来深入研究的方向。 --- 本书的特点在于其广泛的覆盖面和极强的工程深度，它不仅教会读者“是什么”，更侧重于“如何设计”和“为何如此”，是电子工程专业学生、研发工程师和技术爱好者的宝贵工具书。书中包含了大量经过验证的实例电路和详细的数学推导，确保理论的严谨性和实践的可操作性。

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关于《量子计算的数学基础》这本书，我的感受是，它是一场对心智的极限挑战，但同时也是一场无与伦比的智力探险。这本书几乎完全建立在扎实的线性代数和复分析之上，作者没有采用任何“类比”或“简化”的拐杖，而是直接将量子比特（Qubit）的希尔伯特空间、酉矩阵的演化、以及量子门操作的矩阵乘法，作为叙事的起点。书中对Shor算法和Grover算法的数学推导过程，逻辑严密得像一个精密的瑞士钟表，每一步都要求读者对张量积和狄拉克符号有绝对的掌控力。坦白说，我很多地方需要反复阅读，甚至需要借助外部资源来复习相关的数学知识才能勉强跟上。然而，正是这种毫不妥协的严谨性，让读者在最终理解了为什么这些“非直觉”的量子现象能够被如此精确地描述时，产生了一种近乎宗教般的敬畏感。这本书不适合想要快速了解量子计算“是什么”的人，但它绝对是献给那些想弄明白量子计算“为什么能工作”的数学家的“圣经”。

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《文艺复兴时期佛罗伦萨的市民生活》这本书，仿佛为我打开了一扇通往中世纪晚期意大利城邦的时光之门。与那些专注于艺术大师生平或政治权谋的著作不同，作者将镜头对准了那些默默无闻的普通人：手工作坊里的学徒、行会里的商人、甚至是在街角抱怨税收的市民。作者通过翻阅大量的私人信件、商业账簿和教会记录，重构了那个时代人们的日常开支、家庭结构、饮食习惯乃至娱乐方式。我印象最深的是关于“时间”观念的章节，书中提到当时人们对时间的计量远不如现在精确，节假日与工作日的切换充满了灵活性和偶然性，这与我们现代社会高度标准化的作息形成了鲜明对比。这种对“生活细节”的深度挖掘，让历史不再是宏大叙事下的冰冷数字，而是充满了烟火气和人情味的鲜活图景。它让我深刻体会到，任何一个辉煌的时代，其根基都是由无数个普通人的柴米油盐构筑而成的，这种细腻的笔触，让人读来心生温暖和共鸣。

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我最近读完的《古代兵器与冶金术的演变》，简直是一部令人叹为观止的历史与工程学的完美结合体。这本书的独特之处在于，它完全绕开了传统的历史叙事，而是将焦点精准地锁定在了“工具”如何影响战争形态和文明进程上。作者对不同时期青铜器、生铁、以及最终出现的高碳钢的冶炼工艺描述，细致到了近乎偏执的程度。他详述了坩埚炼钢法在不同地域的细微差别，甚至通过对出土文物金相分析的结果，反推当时工匠的温度控制技术。这种将考古发现、材料科学与社会变迁紧密联系的写作手法，极大地拓宽了我的认知边界。我原以为冷兵器的历史不过是“越硬越好”的简单迭代，但书中揭示了韧性、硬度和重量之间的复杂权衡，以及不同兵种（如骑兵的长矛与步兵的盾牌）对材料性能的差异化需求。读完后，我再看任何关于古代战争的影视作品时，都会不自觉地从兵器的材质和构造上去审视其真实性，这种思维模式的转变，就是这本书带给我最大的惊喜。

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《深度学习的算法革新》这本书，着实让人感受到了当前人工智能领域那股令人窒息的迭代速度和技术深度。它并非一本停留在理论介绍的入门读物，更像是一份面向资深研究人员的“前沿技术快照”。作者对Transformer架构的演变、注意力机制的精妙之处，以及最新的稀疏化训练方法进行了极其细致的剖析。我尤其欣赏其中关于梯度爆炸和模型收敛性问题讨论的深度，那些数学公式的推导过程，严谨而又不失启发性，让人在跟随作者的思路时，能真切体会到数学语言在描述复杂模型行为时的强大力量。阅读过程中，我不得不经常停下来，查阅一些高等代数和概率论的知识点，才能完全跟上作者的逻辑链条，这无疑是对读者基础知识储备的一次严峻考验。不过，对于那些希望站在技术浪潮前沿，理解那些最新的AI论文背后真正“黑科技”是什么的人来说，这本书提供的视角是无价的。它成功地将那些晦涩的期刊论文转化为可操作、可理解的技术框架，尽管过程充满挑战，但收获的知识密度是其他任何同类书籍无法比拟的。

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这本《网络构建实践指南》简直是为我这种对网络技术一知半解的“小白”量身定做的，作者的功力深厚，但讲解方式却异常的平易近人。他没有一上来就抛出一堆复杂的协议和概念，而是从一个最基础的“数据包”是如何从A点安全到达B点开始讲起。书中大量的配图和流程图，简直是我的救命稻草，那些原本看起来像天书一样的概念，比如子网划分、ARP解析过程，在图文并茂的解释下，一下子就变得清晰明了。特别是关于故障排查的那几个章节，作者结合了实际工作中可能遇到的各种场景，给出了非常实用的诊断步骤和工具使用技巧。我记得有一次我家里网络突然断了，对着光猫和路由器研究了半天毫无头绪，后来翻到书里的“家庭网络快速诊断”部分，按部就班地检查了IP冲突和DNS解析问题，最终轻松解决了困扰我一个下午的难题。这本书的价值不仅仅在于知识的传授，更在于它培养了读者一种系统性的、逻辑严密的分析问题的思维方式。它让我明白，网络世界里没有凭空出现的错误，每一个故障背后都有其内在的、可追溯的原因。对于初入IT行业，或者只是想搞懂自己家里网络为什么总是“飘忽不定”的普通用户来说，这本书都是一本值得反复研读的宝典。

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