深入理解微电子电路设计——电子元器件原理及应用（原书第5版）（清华开发者书库）

图书标准信息

• 作者 [美]理查德·C.耶格(Richard、C.、Jaeger 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787302555230
• 定价 89.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 296页
• 字数 508千字

【内容简介】

本书系统论述了电子元器件主要电路的基本知识及其应用。从电子学的基本原理入手，介绍了基本的分压和分流原理、戴维南定理、放大器等基本概念，给出了元器件的容差数学模型以及电路设计中常用的最差情况分析、蒙特卡洛分析等主要分析方法，详细介绍了半导体材料特性、二极管PN结特性、二极管SPICE模型、整流电路、场效应管及双极型晶体管的特性及SPICE分析等。本书从工程求解角度定义了一种非常清晰的问题求解方法，书中提供的大量设计实例都是采用该方法进行求解，有助于读者加深对相关电路设计的理解与掌握。

 

通过本书的学习，读者可以全面掌握电子元器件及其电路的概念和知识，能够学会相关电路分析及电路设计方法，书中给了大量的设计练习可供读者进行学习与实践。

 

本书可以作为电子信息类、电气类专业本科生或研究生作为专业教材或参考书，也可以作为从事固态电子学与器件、数字电路和模拟电路设计或开发的工程技术人员的参考资料。

 

【作者简介】

[美] 理查德·C.耶格（Richard C. Jaeger） ：美国佛罗里达大学电气工程专业博士，奥本大学电气与计算机工程系资深教授，1995年被任命为研究生院杰出导师，主要研究领域为固态电路和器件、电子封装、压阻应力传感器、低温电子设备、VLSI设计以及电子设备和电路中的噪声等。

 

[美] 特拉维斯·N.布莱洛克（Travis N. Blalock）：美国弗吉尼亚大学电气与计算机工程系教授。

 

【目录】

 

目录

 

 

 

第1章电子学简介

 

 

1.1电子学发展简史： 从真空管到巨大规模集成电路

 

 

1.2电子学信号分类

 

 

1.2.1数字信号

 

 

1.2.2模拟信号

 

 

1.2.3A/D和D/A转换器――连接模拟与数字信号的桥梁

 

 

1.3符号约定

 

 

1.4解决问题的方法

 

 

1.5电路理论的主要概念

 

 

1.5.1分压和分流

 

 

1.5.2戴维南定理和诺顿定理

 

 

1.6电子学信号的频谱

 

 

1.7放大器

 

 

1.7.1理想运算放大器

 

 

1.7.2放大器频率响应

 

 

1.8电路设计中元器件参数值的变化

 

 

1.8.1容差的数学模型

 

 

1.8.2最差情况分析

 

 

1.8.3蒙特卡洛分析

 

 

1.8.4温度系数

 

 

1.9数值精度

 

 

小结

 

 

关键词

 

 

参考文献

 

 

扩展阅读

 

 

习题

 

 

第2章固态电子学

 

 

2.1固态电子材料

 

 

2.2共价键模型

 

 

2.3半导体中的漂移电流和迁移率

 

 

2.3.1漂移电流

 

 

2.3.2迁移率

 

 

2.3.3速率饱和

 

 

2.4本征硅的电阻率

 

 

2.5半导体中的杂质

 

 

2.5.1硅中的施主杂质

 

 

2.5.2硅中的受主杂质

 

 

2.6掺杂半导体中的电子和空穴浓度

 

 

2.6.1n型材料

 

 

2.6.2p型材料

 

 

2.7掺杂半导体的迁移率和电阻率

 

 

2.8扩散电流

 

 

2.9总电流

 

 

2.10能带模型

 

 

2.10.1本征半导体中电子空穴对的产生

 

 

2.10.2掺杂半导体的能带模型

 

 

2.10.3补偿半导体

 

 

2.11集成电路制造概述

 

 

小结

 

 

关键词

 

 

参考文献

 

 

扩展阅读

 

 

习题

 

 

 

 

 

 

第3章固态二极管和二极管电路

 

 

3.1pn结二极管

 

 

3.1.1pn结静电学

 

 

3.1.2二极管内部电流

 

 

3.2二极管的IV特性

 

 

3.3二极管方程： 二极管的数学模型

 

 

3.4反偏、零偏、正偏下的二极管特性

 

 

3.4.1反偏

 

 

3.4.2零偏

 

 

3.4.3正偏

 

 

3.5二极管的温度系数

 

 

3.6二极管反偏

 

 

3.6.1实际二极管的饱和电流

 

 

3.6.2反向击穿

 

 

3.6.3击穿区的二极管模型

 

 

3.7pn结电容

 

 

3.7.1反偏

 

 

3.7.2正偏

 

 

3.8肖特基二极管

 

 

3.9二极管的SPICE模型及版图

 

 

3.10二极管电路分析

 

 

3.10.1负载线分析法

 

 

3.10.2二极管数学模型分析法

 

 

3.10.3理想二极管模型

 

 

3.10.4恒压降模型

 

 

3.10.5模型比较与讨论

 

 

3.11多二极管电路

 

 

3.12击穿区域二极管分析

 

 

3.12.1负载线分析

 

 

3.12.2分段线性模型分析

 

 

3.12.3稳压器

 

 

3.12.4包含齐纳电阻的电路分析

 

 

3.12.5线性调整率和负载调整率

 

 

3.13半波整流电路

 

 

3.13.1带负载电阻的半波整流器

 

 

3.13.2整流滤波电容

 

 

3.13.3带RC负载的半波整流器

 

 

3.13.4纹波电压和导通期

 

 

3.13.5二极管电流

 

 

3.13.6浪涌电流

 

 

3.13.7额定峰值反向电压

 

 

3.13.8二极管功耗

 

 

3.13.9输出负电压的半波整流器

 

 

3.14全波整流电路

 

 

3.15全波桥式整流

 

 

3.16整流器的比较及折中设计

 

 

3.17二极管的动态开关行为

 

 

3.18光电二极管、太阳能电池和发光二极管

 

 

3.18.1光电二极管和光探测器

 

 

3.18.2太阳能电池

 

 

3.18.3发光二极管

 

 

小结

 

 

关键词

 

 

参考文献

 

 

扩展阅读

 

 

习题

 

 

第4章场效应管

 

 

4.1MOS电容特性

 

 

4.1.1积累区

 

 

4.1.2耗尽区

 

 

4.1.3反型区

 

 

4.2NMOS晶体管

 

 

4.2.1NMOS晶体管的IV特性的定性描述

 

 

4.2.2NMOS晶体管的线性区特性

 

 

4.2.3导通电阻

 

 

4.2.4跨导

 

 

4.2.5IV特性的饱和

 

 

4.2.6饱和(夹断)区的数学模型

 

 

4.2.7饱和的跨导

 

 

4.2.8沟道长度调制

 

 

4.2.9传输特性及耗尽型MOSFET

 

 

4.2.10体效应或衬底灵敏度

 

 

4.3PMOS晶体管

 

 

4.4MOSFET电路模型

 

 

4.5MOS晶体管电容

 

 

4.5.1NMOS晶体管的线性区电容

 

 

4.5.2饱和区电容

 

 

4.5.3截止区电容

 

 

4.6SPICE中的MOSFET建模

 

 

4.7MOS晶体管的等比例缩放

 

 

4.7.1漏极电流

 

 

4.7.2栅极电容

 

 

4.7.3电流和功率密度

 

 

4.7.4功耗惭映倩

 

 

4.7.5截止频率

 

 

4.7.6大电场限制

 

 

4.7.7包含高场限制的统一MOS晶体管模型

 

 

4.7.8亚阈值导通

 

 

4.8MOS晶体管的制造工艺及版图设计规则

 

 

4.8.1最小特征尺寸和对准容差

 

 

4.8.2MOS晶体管的版图

 

 

4.9NMOS场效应管的偏置

 

 

4.9.1为什么需要偏置

 

 

4.9.2四电阻偏置

 

 

4.9.3恒定栅苍吹缪蛊置

 

 

4.9.4Q点的图形分析

 

 

4.9.5包含体效应的分析

 

 

4.9.6使用统一模型进行分析

 

 

4.10PMOS场效应晶体管的偏置

 

 

4.11结型场效应管

 

 

4.11.1偏压下的JFET

 

 

4.11.2漏源偏置下的JFET沟道

 

 

4.11.3n沟道JEFT的IV特性

 

 

4.11.4p沟道JFET

 

 

4.11.5JFET的电路符号和模型小结

 

 

4.11.6JFET电容

 

 

4.12JFET的SPICE模型

 

 

4.13JFET和耗尽型MOSFET的偏置

 

 

小结

 

 

关键词

 

 

参考文献

 

 

习题

 

 

第5章双极型晶体管

 

 

5.1双极型晶体管的物理结构

 

 

5.2npn晶体管的传输模型

 

 

5.2.1正向特性

 

 

5.2.2反向特征

 

 

5.2.3任意偏置条件下晶体管传输模型方程

 

 

5.3pnp晶体管

 

 

5.4晶体管传输模型的等效电路

 

 

5.5双极型晶体管的IV特性

 

 

5.5.1输出特性

 

 

5.5.2传输特性

 

 

5.6双极型晶体管的工作区

 

 

5.7传输模型的化简

 

 

5.7.1截止区的简化模型

 

 

5.7.2正向有源区的模型简化

 

 

5.7.3双极型集成电路中的二极管

 

 

5.7.4反向有源区的简化模型

 

 

5.7.5饱和区模型

 

 

5.8双极型晶体管的非理想特性

 

 

5.8.1结击穿电压

 

 

5.8.2基区的少数载流子传输

 

 

5.8.3基区传输时间

 

 

5.8.4扩散电容

 

 

5.8.5共发电流增益对频率的依赖性

 

 

5.8.6Early效应和Early电压

 

 

5.8.7Early效应的建模

 

 

5.8.8Early效应的产生原因

 

 

5.9跨导

 

 

5.10双极工艺与SPICE模型

 

 

5.10.1定量描述

 

 

5.10.2SPICE模型方程

 

 

5.10.3高性能双极型晶体管

 

 

5.11BJT的实际偏置电路

 

 

5.11.1四电阻偏置

 

 

5.11.2四电阻偏置电路的设计目标

 

 

5.11.3四电阻偏置电路的迭代分析

 

 

5.12偏置电路的容差

 

 

5.12.1最坏情况分析

 

 

5.12.2蒙特卡洛分析

 

 

小结

 

 

关键词

 

 

参考文献

 

 

习题

 

 

附录A标准离散组件值

 

 

A.1电阻

 

 

A.2电容

 

 

A.3电感

 

 

附录B固态器件模型及SPICE仿真参数

 

 

B.1pn结二极管

 

 

B.2MOS场效应管

 

 

B.3结型场效应管

 

 

B.4双极型晶体管

 

 

附录C二端口回顾

 

 

C.1g参数

 

 

C.2混合参数或h参数

 

 

C.3导纳参数和y参数

 

 

C.4阻抗参数或z参数