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《电路分析》是高等职业教育人才培养创新教材出版工程四川编委会批准出版的高职高专教材。《电路分析》主要内容有：电路元件和电路定律，电路分析的等效变换法，电路分析的一般方法，电路分析的基本定理，正弦交流电路分析，三相电路、互感元件和理想变压器，非正弦周期电流电路分析，动态电路分析，二端口网络。
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电路分析
现代电子系统设计与优化 本书聚焦于当前快速发展的现代电子系统领域，深入探讨从器件层面到系统级集成的复杂挑战与前沿解决方案。它不仅仅是一本基础理论的汇编，更是一本面向工程实践、强调跨学科融合的深度参考手册。 第一部分：半导体器件物理与先进工艺 本部分旨在为读者奠定理解现代电子系统性能瓶颈的物理基础。我们将超越传统的PN结理论，深入剖析当前主流和新兴半导体器件的工作机理、制造工艺及其对系统性能的影响。 第一章：超深亚微米CMOS器件的极限 1.1 晶体管尺寸效应的精细化分析： 深入探讨短沟道效应、DIBL（漏致势垒降低）以及阈值电压滚降的精确建模。重点介绍如何通过掺杂轮廓工程和口袋注入技术来精确控制这些效应。 1.2 互补金属氧化物半导体（CMOS）的能耗挑战： 分析静态功耗（亚阈值漏电流）和动态功耗的来源，并详细介绍FinFET（鳍式场效应晶体管）和Gate-All-Around（GAA）结构在解决短沟道问题和降低漏电方面的工程优势及设计权衡。 1.3 新型存储器技术： 阐述阻变存储器（RRAM）、相变存储器（PCM）和磁性随机存取存储器（MRAM）的工作原理、读写机制、可靠性问题（如疲劳和数据保持时间）及其在非易失性内存和存内计算（In-Memory Computing）中的潜力。 第二章：先进封装与异构集成 2.1 摩尔定律的延续：从芯片到系统级封装（SiP）： 探讨二维（2D）向三维（3D）集成的发展趋势。详细介绍2.5D和3D封装技术，如硅中介层（Interposer）、混合键合（Hybrid Bonding）和晶圆级封装（WLP）。 2.2 散热管理在异构系统中的关键作用： 面对高密度集成带来的热流密度激增，本书分析了先进的散热技术，包括微流道冷却、热界面材料（TIMs）的选择与优化，以及如何通过系统级热建模确保长期可靠性。 2.3 芯片间通信接口（Chip-to-Chip I/O）： 比较高速串行接口（如PCIe、CXL）与并行、低延迟的片间光互连技术（Photonic Interconnects）的性能特点、功耗效率与集成难度，为构建大规模并行计算系统提供指导。 第二部分：高性能模拟与混合信号设计 本部分深入探讨了在高度数字化的世界中，模拟电路和数据转换器如何成为连接物理世界与数字处理核心的关键桥梁，重点关注噪声、线性度和实时性。 第三章：高精度数据转换器（ADC/DAC）设计 3.1 噪声塑造与抖动分析： 对过采样ADC（如Sigma-Delta调制器）的量化噪声整形技术进行深入剖析。重点分析采样时钟抖动对高分辨率ADC性能的限制，并介绍时钟恢复与抖动抑制的先进算法。 3.2 电流型DAC与高线性度设计： 探讨高分辨率电阻梯形DAC和热插拔（Thermometer-Coded）电流DAC的失配校正技术。详细分析单元匹配、开关注入效应及整体非线性度的补偿方法。 3.3 低功耗RF收发机中的关键模块： 针对无线通信应用，分析低噪声放大器（LNA）、混频器和压控振荡器（VCO）的设计优化，关注增益、噪声系数（NF）与功耗的帕累托前沿。 第四章：低噪声与高线性度前端电路 4.1 传感器接口与信号调理： 研究如何设计高共模抑制比（CMRR）的仪表放大器，以及在生物医学和工业传感器应用中，如何有效处理皮伏（pV）级信号，同时应对基线漂移和$1/f$噪声。 4.2 自校准与线性化技术： 介绍消除系统性误差的实用技术，包括数字预失真（DPD）在功率放大器（PA）线性化中的应用，以及反馈校正（如自动增益控制AGC和自动失调校准ADC）的实现细节。 第三部分：系统级功耗与可靠性工程 在移动计算、物联网（IoT）和边缘AI的驱动下，能量效率和长期运行可靠性已成为系统设计的核心约束。 第五章：动态电压与频率调节（DVFS）的系统优化 5.1 细粒度功耗管理： 超越传统的CPU/GPU频率调节，本书讨论了在SoC层面实现多核异构资源（如DSP、NPU）的协同DVFS策略。重点分析如何利用系统负载预测模型来最小化动态功耗。 5.2 实时操作系统的能效调度： 探讨如何修改操作系统内核和调度算法（如Earliest Deadline First, EDF的功耗感知变体），以确保在满足任务截止时间的前提下，将处理单元运行在最低可行频率和电压上。 第六章：电子系统的老化与寿命预测 6.1 器件可靠性物理模型： 深入研究影响集成电路寿命的主要退化机制，包括电子迁移（EM）、热载流子注入（HCI）、以及介质击穿（TDDB）。分析如何将这些物理模型集成到加速寿命测试（ALT）中。 6.2 寿命感知设计与运行策略： 介绍如何通过设计冗余、周期性刷新机制以及在系统运行中实施降额（Derating）策略，来主动管理和延长系统在高温、高压环境下的预期寿命。 第四部分：面向特定应用的前沿系统架构 本部分将理论与实践相结合，展示如何将前述的器件和电路技术应用于高性能计算（HPC）和低功耗边缘设备。 第七章：边缘计算与低功耗AI加速器 7.1 稀疏性和量化在神经网络中的应用： 详细分析如何通过权重剪枝（Pruning）和低比特量化（如INT8、INT4）来大幅减少内存访问和计算复杂度，并讨论这些方法对硬件加速器（如CNN/RNN引擎）的映射影响。 7.2 存内计算（In-Memory Computing）的系统级潜力： 探讨利用新兴非易失性存储器（如RRAM阵列）直接执行矩阵乘法运算的架构优势，以及如何解决精度损失、数据重用与交叉线电阻效应带来的挑战。 第八章：高速通信系统中的信号完整性与电源完整性 8.1 信号完整性（SI）的频域分析： 讲解串扰、反射和损耗对高速串行链路（如SerDes）的影响。重点介绍通道建模、时域反射计（TDR）的应用及PCB材料的介电损耗特性。 8.2 电源完整性（PI）与去耦网络设计： 分析片上和封装层面的电源分配网络（PDN）的阻抗要求。详细介绍何时使用分布式去耦电容（MLCC）和何时需要集成式片上电容来抑制瞬态电压跌落（IR Drop）。 --- 本书特点： 工程导向： 每一章节均包含大量的案例分析和设计流程图，强调从理论到芯片实现（Tape-out）的转化路径。 跨学科整合： 紧密结合半导体物理、器件工程、系统架构和高级算法优化。 前沿视野： 覆盖了当前工业界和学术界最关注的热点，如先进封装、存内计算和AI能效。 目标读者： 本书适合于电子工程、微电子学、计算机工程专业的硕士及博士研究生，以及从事ASIC/SoC设计、高性能电路开发、系统集成与封装领域的资深工程师和研发人员。
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