热质交换过程与设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:许为全

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:1999-09

价格:6.60元

装帧:平装

isbn号码:9787302036548

丛书系列:

图书标签:

• 非常好的书
• 热交换器
• 传热学
• 化工设备
• 过程工程
• 热力学
• 流体力学
• 工业炉
• 节能技术
• 换热原理
• 传热计算

好的，这是一本关于《现代集成电路设计原理与实践》的图书简介，内容详实，不涉及热质交换过程与设备。 --- 现代集成电路设计原理与实践 （A Comprehensive Guide to Modern Integrated Circuit Design: Principles and Practice） 内容简介 本书旨在全面、深入地阐述现代集成电路（IC）从概念设计、器件物理到系统级实现的完整流程与核心技术。随着信息技术的飞速发展，集成电路已成为支撑数字世界运行的基石，理解其设计原理和工艺限制至关重要。本书不仅覆盖了经典的CMOS器件理论，更聚焦于当前半导体行业前沿挑战，如低功耗设计、高速电路架构、以及先进封装技术对系统性能的影响。 本书结构清晰，逻辑严密，内容兼顾理论深度与工程实践，适合作为电子工程、微电子学、通信工程等相关专业本科高年级学生及研究生的教材或参考书，同时也为从事集成电路研发、验证和制造的工程师提供了宝贵的实践指导。 第一部分：基础理论与器件物理 本部分是构建IC设计知识体系的基石，系统回顾了半导体物理基础，并深入探讨了现代集成电路的核心——CMOS晶体管的工作机制与特性。 第一章：半导体材料与PN结理论 详细介绍了硅基半导体的能带理论、载流子输运机制。重点分析了PN结的形成、偏置下的伏安特性、结电容效应，以及如何通过掺杂工程控制器件性能。引入了激光退火、快速热处理等关键工艺对结区性能的调控作用。 第二章：MOSFET工作原理与模型 深入剖析了NMOS和PMOS晶体管的工作区（亚阈值、线性区、饱和区）的物理机制。详细介绍了经典的长沟道模型（如EKV模型的基础概念），并过渡到适用于现代深亚微米工艺的紧凑模型（如BSIM模型族）。讨论了短沟道效应（DIBL、速度饱和）对晶体管特性的影响，并阐述了阈值电压（$V_{th}$）的精确控制技术。 第三章：先进晶体管结构与工艺进展 本章聚焦于摩尔定律驱动下的晶体管结构演进。从平面CMOS到SOI、HKMG（高K/金属栅极）结构，再到当前FinFET（鳍式场效应晶体管）和GAAFET（全环绕栅极场效应晶体管）的物理原理、制造挑战和性能优势进行了详尽的对比分析。讨论了量子效应在纳米尺度下的出现及其对电路设计的影响。 第二部分：模拟集成电路设计 模拟电路是系统性能的“调音师”，本部分侧重于设计高性能、高线性度、低噪声的模拟模块。 第四章：基本放大电路与偏置技术 回顾了共源、共漏、共栅级放大器的增益、带宽和相位特性。重点讲解了精密的电流镜设计，包括无源和有源电流镜的失配分析及补偿技术。详细分析了使用启动电路（Startup Circuits）保证电路正确工作点的实现方法。 第五章：运算放大器（Op-Amp）设计 这是模拟IC设计的核心。本书详细介绍了折叠式、电流反馈式、单位增益缓冲器等各类Op-Amp的拓扑结构。重点讲解了频率补偿技术，如密勒补偿（Miller Compensation）和导纳零点补偿（Nulling Resistor），以确保电路的稳定性和瞬态响应。引入了高阶失真分析（如THD）。 第六章：数据转换器（ADC/DAC） 系统地介绍了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的原理和主要性能指标（INL, DNL, SNR, ENOB）。详细分析了高精度SAR（逐次逼近寄存器）ADC的开关误差校准，以及Sigma-Delta ($SigmaDelta$) 调制器的噪声整形理论和二阶、高阶环路滤波器设计。 第七章：射频（RF）电路基础 针对无线通信系统的需求，本章介绍了低噪声放大器（LNA）的设计，重点关注输入匹配网络（Smith圆图应用）和噪声系数（NF）的优化。深入探讨了混频器（Mixer）的隔离度、插损和噪声贡献，以及压控振荡器（VCO）的相位噪声理论与调谐电路设计。 第三部分：数字集成电路设计与实现 本部分涵盖了从门级逻辑到大规模系统芯片（SoC）的数字设计流程、时序分析和低功耗策略。 第八章：CMOS逻辑门与互连延迟 分析了反相器、NAND/NOR等基本逻辑门的功耗（动态与静态）和延迟特性。重点讨论了互连线电容和电阻对信号传输的影响，并引入了RC延迟模型。讲解了晶体管尺寸优化（Sizing）以平衡延迟和驱动能力。 第九章：时序分析与同步电路设计 时序是数字IC设计的生命线。本章详细阐述了建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的约束条件。深入分析了亚稳态（Metastability）的产生机理和在异步信号同步电路中的消除方法。介绍了锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）在时钟生成与抖动（Jitter）控制中的关键作用。 第十章：低功耗设计技术 面对移动设备和物联网应用对能效的极致要求，本章系统梳理了多维度低功耗技术。包括电源门控（Power Gating）、时钟门控（Clock Gating）的应用，以及动态电压和频率调节（DVFS）。重点分析了亚阈值设计（Subthreshold Circuits）的挑战与机遇。 第十一章：SoC设计流程与验证 介绍了现代EDA（电子设计自动化）工具链，涵盖从RTL代码（Verilog/VHDL）到GDSII版图输出的完整流程。详细阐述了综合（Synthesis）、布局规划（Floorplanning）和自动布局布线（Place and Route）的关键步骤和设计规则（DRC/LVS）。强调了功能验证（Simulation、Formal Verification）在确保芯片正确性中的核心地位。 第四部分：高级主题与新兴领域 本部分面向前沿研究，探讨了先进封装、可靠性工程和新兴计算架构。 第十二章：先进封装与异构集成 随着摩尔定律放缓，3D集成和Chiplet技术成为提升性能的新途径。本章讨论了TSV（硅通孔）技术、混合键合（Hybrid Bonding）的物理限制，以及如何通过先进封装实现异构模块（如CPU、GPU、HBM内存）的高效互联。 第十三章：集成电路的可靠性工程 探讨了影响芯片长期可靠性的关键因素，包括电迁移（Electromigration, EM）、热效应和ESD（静电放电）保护设计。详细分析了工艺过程中的随机缺陷（如Hot Carrier Injection, HCI）对器件寿命的累积损伤效应。 第十四章：AI加速器架构基础 鉴于人工智能的兴起，本章介绍了针对深度学习任务的硬件加速器架构。分析了张量处理单元（TPU/NPU）的设计理念，包括数据流优化、内存访问层次结构，以及如何实现高吞吐率的并行计算。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 理论推导严谨，同时提供了大量实际设计案例和工程经验总结。 前沿技术覆盖： 紧跟FinFET、GAAFET、3D IC等最新半导体技术发展。 工具链指导： 结合主流EDA工具的思维方式，帮助读者理解设计流程的实际操作。 跨学科视野： 将器件物理、电路设计与系统架构紧密结合，培养系统级思维。 本书是致力于在微电子领域深耕的专业人士不可或缺的参考手册。

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我原本是抱着对某个具体工程问题寻找解决方案的目的来翻阅这本书的，希望能找到一些现成的设计图例或者经验数据。然而，这本书似乎更偏向于对基本原理的系统性梳理和深入剖析。它花了大量的篇幅来构建理论框架，比如对流体力学基础、热力学第二定律在传热过程中的具体体现，以及各种边界条件的数学描述。我不得不承认，这种严谨性是专业书籍的底色，但对于急于上手操作的读者来说，可能需要一些耐心去“消化”这些抽象的数学模型。书中的图表绘制得非常精确，但很多图示更多的是辅助理解那些复杂的偏微分方程的物理意义，而不是直接给出某个标准换热器在特定工况下的性能曲线。对于已经有扎实基础的读者来说，这无疑是一座宝库，能帮助他们加深对底层逻辑的理解；但对于初学者而言，可能需要搭配其他更偏向应用和案例分析的资料才能更好地吸收。

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我注意到书中对特定设备类型的描述，似乎着重于其内部结构对传热效率的影响机制，而非市场上的主流产品型号对比。例如，在介绍管式换热器时，着墨点在于管束排列方式（如三角形和方形）对压降和平均传热系数的细微影响，以及管程和壳程的流体分布不均可能导致的“死区”问题。它提供的分析工具，例如某一特定几何构型下的局部努塞尔特数修正因子计算方法，显得非常深入和细致，带着浓厚的学术研究色彩。但这似乎忽略了实际工业生产中，供应商提供的标准规格手册和成熟的工程经验数据的重要性。如果我是一家工厂的采购或设计人员，我更期待看到一个关于如何根据成本、可维护性和标准化部件来选择最佳配置的实用指南，而不是纯粹的理论优化模型。这本书更像是为下一代设备的设计者提供的蓝图，而非当前操作人员的维护手册。

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这本书在参考文献和引用规范方面做得非常出色，每一章节末尾列出的文献列表都涵盖了从早期的经典理论奠基人到近期的顶尖期刊论文，显示出作者在资料搜集上的广度和深度。这让人对其论述的权威性深信不疑。然而，在某些涉及跨学科交叉的领域，例如将材料科学中的晶格结构对热导率的影响纳入传热模型时，其论述深度略显保守，似乎更侧重于宏观现象的描述。我期待看到更多关于纳米尺度或新型功能材料在极端工况下传热行为的探讨，毕竟现代工程的发展日新月异。总体而言，这本书更像是一部结构严谨、逻辑清晰的“内功心法”秘籍，它教会你如何理解和推导传热现象的本质规律，但如果你想找一本快速查阅特定设备操作规程或快速解决日常突发故障的“招式手册”，这本书可能需要你付出额外的心力去“提炼”出你需要的部分。

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这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种深沉的墨绿色调，配上烫金的字体，散发出一种老派的、严谨的学术气息。我拿到手的时候，首先吸引我的就是它那种厚重感，拿在手里沉甸甸的，让人不由自主地产生一种“内容充实”的期待。书脊上的排版也很有匠心，字体大小和间距处理得恰到好处，即便是放在书架上，也显得非常得体。内页纸张的质地也值得称赞，那种微微泛黄的米白色，既保护了视力，又提升了阅读的舒适度，即便是长时间伏案研读，眼睛也不会感到过于疲劳。装订工艺也相当扎实，书页翻动顺滑，没有出现松散或错位的现象，看得出出版社在制作上是下了真功夫的。整个外在给人的感觉就是一本值得珍藏的工具书，那种对知识的尊重感，从这本书的物理形态上就已经传递出来了，这对于一本专业书籍来说，是非常重要的第一印象。

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这本书的语言风格极其凝练，可以说是“惜墨如金”的典范。每一个句子似乎都经过了反复的推敲，力求用最少的文字表达最丰富的信息量。这种风格的好处是效率极高，信息密度非常大，避免了冗余的叙述和不必要的铺垫。然而，这对于习惯了口语化或阐释性强的教学风格的读者来说，可能会构成一定的阅读障碍。有时候，一个关键的假设或者一个重要的物理图像，可能仅仅用一句话带过，需要读者自行停下来，结合自己的背景知识去反复揣摩其背后的含义。例如，在讨论湍流边界层转捩点时，作者直接引用了某个特定的雷诺数判据，并没有花时间去解释为什么选择这个判据，而是直接将其作为下一个复杂计算的起点。这要求读者必须对前置知识点有非常扎实的掌握，否则阅读体验会像在迷雾中摸索。

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