电子设备装接工（中级） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:人力资源和社会保障部教材办公室 编

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:2010-5

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787504582744

丛书系列:

图书标签:

• 电子设备装接
• 装接技术
• 中级工
• 职业技能
• 电子技术
• 实操技能
• 维修
• 电子元器件
• 工业装配
• 技能提升

《现代集成电路设计与应用》 书籍简介 本书旨在全面深入地探讨现代集成电路（IC）从概念设计、仿真验证到实际流片与封装测试的完整流程和关键技术。它不仅是一本面向电子工程专业学生和初级工程师的入门教材，更是一本涵盖了从基础理论到前沿应用的实用参考手册。本书结构严谨，内容翔实，力求在理论深度和工程实践之间搭建一座坚实的桥梁。 第一部分：集成电路基础与器件物理 本部分着重于构建理解现代IC的理论基石。 第一章：半导体物理基础回顾 本章首先回顾了半导体材料的基本性质，包括能带理论、载流子输运机制（漂移与扩散）。重点深入讲解了 PN 结的形成、反向偏压下的击穿机制，以及肖特基势垒的形成与特性。 第二章：MOSFET 器件模型与特性 这是理解现代数字电路的核心。本章详细分析了金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理，包括理想模型与实际模型（如BSIM模型）的演变。内容涵盖了亚阈值导电、短沟道效应（DIBL、速度饱和）对晶体管特性的影响，以及体效应系数的精确计算。此外，还探讨了功率MOSFET在开关应用中的热效应和导通电阻的优化设计。 第三章：CMOS 器件工艺与制造 本章概述了从硅晶圆制备到最终芯片封装的整个制造流程。详细介绍了关键的半导体工艺步骤，包括氧化、光刻（步进与扫描技术）、干法刻蚀（反应离子刻蚀 RIE 的机理）和离子注入技术。特别关注了先进工艺节点下面临的挑战，如应力硅、高K/金属栅极（HKMG）技术的引入及其对器件性能的提升作用，以及先进封装技术（如2.5D/3D封装）对系统集成的影响。 第二部分：模拟集成电路设计 本部分聚焦于信号调理和线性电路的设计方法，强调精度、带宽和功耗的平衡。 第四章：基础放大器设计与反馈理论 本章从反馈理论入手，讲解了负反馈对电路增益、带宽和稳定性的影响。深入分析了基本放大器结构，如共源极、共源共基极（共源共栅）放大器的增益、输入/输出阻抗计算。重点讲解了 Miller 效应的补偿与消除方法。 第五章：运算放大器（Op-Amp）设计 本书用大量篇幅讲解了高性能运算放大器的设计。内容包括双极性输入级和 CMOS 输入级的设计选择，电流镜偏置电路的失配分析与校正。详细介绍了经典的两级、米勒补偿和特里达（Telescopic）运放的设计流程，以及高精度斩波稳定技术在低噪声应用中的实现。 第六章：数据转换器（ADC/DAC） 本章系统地介绍了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的架构、关键性能指标（如INL/DNL、SFDR、信噪比）。深入剖析了最常用的架构：电阻梯形 DAC、R-2R DAC 的失配影响，以及流水线式（Pipelined）和Sigma-Delta ($SigmaDelta$) ADC 的工作原理、噪声整形技术和校准策略。 第三部分：数字集成电路设计与验证 本部分侧重于组合逻辑和时序逻辑电路的设计流程，以及系统级性能的优化。 第七章：CMOS 逻辑门与时序分析 本章从晶体管级别构建反相器、NAND、NOR 门，并分析其动态和静态功耗。核心内容是时序分析，详细讲解了建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）的约束，以及如何通过时钟域交叉（CDC）电路保证系统在高速运行下的可靠性。介绍了关键的单元库（Standard Cell Library）选择对面积和速度的影响。 第八章：组合逻辑与异步电路设计 本章探讨了组合逻辑电路的优化，包括逻辑门级别的优化、多米诺逻辑的使用，以及对电路热点效应的分析。此外，还引入了异步（自定时）电路设计的基本概念，如基于握手协议的通信和对毛刺的控制，作为对传统同步设计的补充和探索。 第九章：时序电路与寄存器传输级（RTL）设计 系统介绍了锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的结构，特别是低电压、低功耗下的时钟抖动容忍（Jitter Tolerance）设计。RTL 设计流程以硬件描述语言（VHDL/Verilog）为载体，讲解了结构化编码的最佳实践，以及综合（Synthesis）工具如何将高级描述转化为门级网表。 第四部分：电路仿真、版图设计与互连效应 本部分将理论与实际工程实现相结合，关注物理层面的实现细节。 第章：电路仿真与验证方法 详细介绍了在不同设计阶段使用的仿真工具和方法。包括 SPICE 级晶体管仿真（瞬态、直流、交流分析）和系统级建模（Verilog-A/AMS）。重点阐述了寄生参数提取（寄生电阻、电容和电感）对高频电路性能的影响，以及后仿真（Post-Layout Simulation）在确保设计收敛性中的关键作用。 第十一章：版图设计与物理实现 本章是连接电路图到物理芯片的关键环节。讲解了设计规则检查（DRC）和版图即设计规则（LVS）。内容覆盖了模块级版图的规划，如晶体管的匹配性设计（镜像对、共质心布局），以及电源/地网络的分配策略（Power Grid Design）以应对 IR Drop 问题。 第十二章：高级互连线效应分析 随着工艺节点的缩小，金属互连线的影响日益显著。本章分析了集总模型和分布式模型在描述互连线延迟中的适用性。深入讨论了串扰（Crosstalk）噪声的产生机理、耦合电容的计算，以及如何通过设计技术（如缓冲器插入、线间距优化）来减轻信号完整性问题。 第五部分：低功耗与可靠性设计 本部分关注在移动和物联网时代至关重要的功耗控制和长期可靠性保障。 第十三章：低功耗设计技术 全面覆盖了从系统级到晶体管级的低功耗设计策略。包括时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）技术，以及多电压域设计（Multi-Voltage Domain）。对于静态功耗，详细分析了阈值电压优化（Threshold Voltage Scaling）和偏置调节技术。 第十四章：电路可靠性与电磁兼容性 本章讨论了影响芯片长期稳定性的关键因素。包括电迁移（Electromigration）的寿命预测模型和设计规范，以及闩锁效应（Latch-up）的预防措施。此外，还探讨了 ESD（静电放电）保护电路的设计原理和布局要求，确保芯片在实际操作环境中的鲁棒性。 本书的每一章都配有大量的工程实例和习题，旨在培养读者从理论到实践的综合应用能力，使其能够熟练掌握从概念到量产的整个IC设计流程。

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