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出版者:华南理工大学出版社

作者:莫如胜

出品人:

页数:180

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:19.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787562320807

丛书系列:

图书标签:

• 工程材料
• 材料科学
• 成型工艺
• 机械工程
• 制造工程
• 高分子材料
• 金属材料
• 复合材料
• 工艺基础
• 工程技术

好的，这是一份关于《现代集成电路设计与应用》的图书简介，该书内容与“工程材料与成型工艺基础”无关。 --- 图书简介：现代集成电路设计与应用 内容概要 本书全面、深入地探讨了现代集成电路（IC）从概念设计、前端实现到后端布局布线的全流程，并重点介绍当前主流的CMOS工艺技术及其在高速、低功耗系统中的应用。全书结构严谨，内容涵盖模拟集成电路设计基础、数字集成电路设计方法学、高速电路设计挑战以及现代半导体器件的物理特性与模型。 本书旨在为电子工程、微电子学、通信工程等专业的学生及相关领域的工程师提供一本内容详实、技术前沿的参考教材。 第一部分：半导体器件物理与模型 本部分内容奠定了理解集成电路设计的基础，侧重于半导体物理原理和器件建模。 第一章：半导体基础物理 深入分析PN结的形成、载流子输运机制（漂移与扩散）、以及禁带理论在半导体中的应用。详细讨论了掺杂过程、费米能级、以及半导体在热平衡和非平衡状态下的电学特性。 第二章：MOS晶体管工作原理 这是全书的核心基础之一。详细阐述了MOS结构的工作原理，包括四种工作状态（截止、亚阈值、线性、饱和）。重点讲解了栅氧化层、沟道电荷、阈值电压的精确计算模型，并引入了米勒效应和体效应对晶体管特性的影响。 第三章：深亚微米MOS器件建模 随着工艺节点进入纳米级别，短沟道效应变得不可忽视。本章系统介绍短沟道效应的物理根源，包括DIBL（漏致势垒降低）、沟道长度调制以及热电子效应。同时，详细剖析了业界标准的半导体器件模型（如BSIM模型族）的结构及其在电路仿真中的应用，解释了模型参数提取的基本流程。 第二部分：模拟集成电路设计基础 本部分专注于模拟电路的设计方法学和关键模块的实现技术，强调性能指标与工艺限制之间的权衡。 第四章：基本放大电路与偏置技术 介绍了各种有源负载（电流源、电流镜）的设计与失配分析。重点讲解了晶体管级联放大器的频率响应、相位裕度和增益带宽积（GBW）的计算。深入讨论了高精度、高输出阻抗的镜像电流源的设计技巧，以及如何利用温度补偿技术稳定偏置点。 第五章：运算放大器设计 系统介绍了单级、多级运算放大器（OTA）的设计。详细分析了经典的折叠式共源共栅（Folded Cascode）和共源共栅（Telescopic Cascode）结构的优缺点。重点阐述了频率补偿技术，如密勒补偿和导入/导出零点补偿，确保电路的稳定性和瞬态响应速度。 第六章：反馈理论与稳定性分析 全面回顾了负反馈在模拟设计中的作用。讲解了波特图、Nyquist图的绘制与分析方法，以及如何利用零极点分析来预测电路的稳定性。引入了相位裕度（PM）和增益裕度（GM）作为衡量稳定性的关键指标。 第七章：数据转换器原理（ADC/DAC） 本章涵盖了数字与模拟信号接口的核心技术。详细介绍了电阻梯形DAC和电流舵式DAC的设计，以及不同类型的ADC架构，包括全开关（Flash）、逐次逼近寄存器（SAR）和Sigma-Delta（$Sigma-Delta$）调制器。重点分析了量化噪声、有效位数（ENOB）和建立时间对系统性能的制约。 第三部分：数字集成电路设计与实现 本部分聚焦于大规模数字电路的设计流程、时序分析和低功耗策略。 第八章：CMOS逻辑门与互连线效应 分析了标准单元库（Standard Cells）的构建，包括静态CMOS反相器、NAND和NOR门的延迟模型。深入讨论了互连线寄生电容和电阻对信号传输延迟的影响，引入了Elmore延迟模型来估算线延迟。 第九章：同步时序逻辑电路设计 详细讲解了触发器（Flip-Flops）和锁存器（Latches）的结构与时序特性。重点解析了时序约束（Timing Constraints）的定义，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）。系统阐述了静态时序分析（STA）的方法论，包括关键路径的识别与优化。 第十条：功耗管理与低功耗设计 针对现代移动设备的需求，本章专注于降低动态功耗和静态功耗。讨论了时钟门控（Clock Gating）、多阈值电压（Multi-Vt）设计以及动态电压与频率调节（DVFS）等关键技术，并分析了亚阈值电路（Subthreshold Circuits）的设计挑战与机遇。 第四部分：集成电路版图与验证 本部分转向物理实现层面，介绍如何将电路图转化为可制造的物理版图，并进行严格的物理验证。 第十一章：版图设计规则与寄生参数提取 介绍半导体制造过程对版图设计的限制，包括最小尺寸、间距、金属层堆叠等DRC（设计规则检查）要求。深入讲解了LVS（版图与原理图一致性检查）的重要性，以及如何利用先进的提取工具（Extraction Tools）准确计算金属线的电阻、电容和电感（RLC寄生参数）。 第十二条：可靠性设计与物理验证 讨论集成电路在实际工作环境中可能遇到的可靠性问题，如IR-Drop（电源网络压降）、EM（电迁移）和ESD（静电放电）防护。详细介绍了版图级别的验证流程，包括设计收敛性检查和后仿真（Post-Layout Simulation）的必要性。 --- 适用对象 本书适合作为高等院校电子工程、微电子学、集成电路设计等专业的教材或参考书。同时，对于希望从原理层面深入理解现代IC设计流程和底层物理机制的硬件工程师、固件工程师以及系统级芯片（SoC）架构师，本书提供了坚实的理论支撑和实用的设计指导。 学习目标 完成本书的学习后，读者将能够： 1. 掌握MOS晶体管的物理模型及其短沟道效应的数学描述。 2. 独立设计并分析常见的模拟模块，如高精度电流镜和高增益运算放大器。 3. 熟练运用CMOS工艺库实现复杂的数字逻辑电路，并进行精确的时序分析。 4. 理解从电路图到物理版图的转化过程，并掌握主要的物理验证流程和可靠性设计原则。 5. 了解先进工艺节点对电路设计带来的新挑战与应对策略。

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这本书的排版和图文配合简直是教科书级别的典范。我阅览过不少工程类书籍，很多时候图示模糊不清，或者文字过于密麻，读起来非常吃力。但这本《工程材料与成型工艺基础》则完全不同。插图清晰、比例准确，很多复杂的相图和应力-应变曲线都被精心绘制，关键信息一目了然。举个例子，在讨论热处理曲线时，书中给出的冷却速率图，配合文字解释，让我瞬间明白了淬火和回火对钢材性能的决定性影响。更让我惊喜的是，它在介绍实验方法时，比如拉伸试验、冲击试验，不仅有原理介绍，还有规范操作的关键点提示，这对于我们未来进行实验验证是极其宝贵的指导。可以说，这本书不仅仅是一本理论教材，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你如何观察、如何分析材料世界。

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这本《工程材料与成型工艺基础》简直是为我这种刚刚踏入材料工程领域的新手量身定做的。我以前对材料的理解非常肤浅，无非就是钢筋、混凝土这些老生常谈的东西。可是这本书一上来就深入浅出地介绍了金属、高分子、陶瓷等基础材料的微观结构和宏观性能之间的内在联系。特别是它对晶体结构和缺陷的讲解，简直是如沐春风，那些原本枯燥的物理化学概念，在作者的笔下变得生动起来，仿佛我能亲眼看到原子是如何排列组合，又是如何影响材料强度的。我记得有一次为了弄懂塑性变形的机制，我反复看了好几遍关于位错滑移的图示，最终才豁然开朗。这本书不仅停留在理论层面，更重要的是，它在每一章的结尾都穿插了实际应用案例，让我能将学到的知识与现实世界的工程问题联系起来，而不是让知识点成为一堆孤立的符号。对于那些想打下坚实基础的人来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。

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对于一个寻求快速构建知识体系的工程师来说，这本书的结构逻辑性极强，是它最大的亮点之一。它没有采用那种松散的知识点堆砌方式，而是遵循了“从微观到宏观，从材料到工艺，再到应用”的清晰脉络。章节之间的过渡非常自然，前一章学到的晶体结构知识，直接为下一章介绍晶界扩散和烧结过程打下了基础。这种结构的好处是，读者能够构建起一个完整的知识网络，而不是零散的知识点。此外，作者在总结性文字中经常使用对比和归纳的手法，帮助读者迅速抓住不同材料体系之间的共性和差异性。这使得我在复习时效率极高，能够很快地从宏观层面回顾细节。总而言之，这本书在知识的组织和呈现上达到了极高的水准，值得所有致力于工程领域的人士深入研读。

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说实话，我最初对“成型工艺基础”这部分内容并没有抱太高期望，总觉得无非就是铸造、锻造这些老一套的技术介绍。但这本书彻底颠覆了我的看法！它对各种成型方法的阐述极具深度和广度，比如对铸造过程中的凝固收缩和内部缺陷的分析，详细到令人咋舌。我尤其欣赏作者在对比不同工艺优劣性时所展现出的那种严谨和客观，而不是简单地推荐某种“万能”工艺。例如，在讨论增材制造（3D打印）时，它不仅介绍了其优势，还毫不留情地指出了当前面临的各向异性、表面粗糙度等关键技术瓶颈，这种实事求是的态度，让我对这项新兴技术有了更清醒的认识。读完这一部分，我感觉自己不再是机械地记住“A工艺用于B材料”，而是真正理解了为什么A工艺更适合处理B材料的特定性能需求，这是一种质的飞跃。

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我是一位偏向于材料应用的研究生，对理论推导的深度有着较高的要求。坦白讲，市面上很多入门级的教材在这一点上都显得力不从心，往往只停留在现象描述层面。然而，《工程材料与成型工艺基础》在涉及材料的本征性能时，引入了恰到好处的力学和热力学基础。它没有陷入过度复杂的数学推导而让读者迷失，但同时又足够严谨地解释了为什么材料会表现出特定的力学行为，比如蠕变和疲劳的微观机理。这种平衡拿捏得非常到位，既满足了深度学习的需求，又保持了较高的可读性。特别是关于材料的失效分析章节，作者结合了大量的断口形貌图片进行剖析，将理论预测与实际破坏情景完美结合，这对于培养工程思维至关重要，让我明白了设计中的安全冗余是如何建立起来的。

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