揭秘晶体管 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:外语教学与研究出版社

作者:费伦

出品人:

页数:39

译者:

出版时间:2005-6

价格:5.90元

装帧:

isbn号码:9787560048574

丛书系列:国家地理科学探索丛书

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《电路魔法师：从电阻到集成》 简介： 欢迎来到《电路魔法师：从电阻到集成》的世界！这本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场探索电子学奇妙旅程的邀请函。我们将带您穿越电流的河流，翻越电压的山峦，解开电阻的谜团，并最终抵达那汇聚了无数智慧结晶的集成电路之巅。如果您曾对电子设备内部的运作感到好奇，如果您曾想知道那些神奇的功能是如何实现的，那么，这本书将是您揭开奥秘的最佳向导。 我们坚信，理解电子学并非少数人的专利，而是任何对科学充满热情、渴望掌握创造力工具的人都可以获得的技能。因此，本书将以通俗易懂的语言，辅以生动形象的比喻和精美的手绘插图，将复杂的电子概念化繁为简。我们将从最基础的“电子”这一微观粒子讲起，逐步构建起您对电路的宏观认知。 第一部分：电流的脉搏——基础概念的奠基 在踏入电路的殿堂之前，我们需要先认识它的基本“血液”——电流。我们将以水流的比喻来解释电流的形成和方向。您将了解到，电流并非虚无缥缈，而是由无数微小电子的定向移动所构成。我们会深入探讨两种主要的电流形式：直流电（DC）和交流电（AC），并解释它们各自的特点和应用场景。您会发现，手机充电器使用的就是直流电，而您家里的灯光却闪烁着交流电的光芒。 接下来，电压将作为驱动电流的“推手”登场。我们将用“水压”来类比电压，理解它为何是电路正常工作的必要条件。通过了解欧姆定律，您将掌握电压、电流和电阻三者之间的基本关系，这是理解一切电路行为的基石。本书不会止步于枯燥的公式推导，而是会通过一系列简单有趣的实验场景，让您直观地感受欧姆定律的力量。例如，您会明白，为什么在同样的导线上，更高的电压能带来更强的电流，或者，为什么在电压相同的情况下，更粗的导线电阻更小，电流反而更大。 电阻，这个看似“阻碍”的元素，实则在电路设计中扮演着至关重要的角色。我们将深入剖析电阻的本质，了解它如何影响电流的流动，以及如何通过不同材质、形状和尺寸的电阻器来精确控制电路的“流量”。您将学会识别电路图中常见的电阻符号，并理解不同阻值的电阻所扮演的角色。例如，在LED灯电路中，电阻的作用就是限制电流，防止LED过载烧毁。 第二部分：元件的交响曲——构建电路的基本单元 有了对基础概念的深刻理解，我们便可以开始认识构成电路的各种“乐器”——电子元件。本书将逐一介绍那些在电子世界中举足轻重的基本元件，并详细阐述它们的工作原理和应用。 电容器 (Capacitor)： 这个“能量仓库”能够储存电荷，并根据需要释放。我们将用“水桶”来比喻电容器，解释它如何在电路中起到滤波、耦合、隔直等作用。您会了解到，在音响设备中，电容器可以平滑音频信号，使声音更加悦耳；而在电源电路中，它能有效滤除不必要的噪声，提供更稳定的电压。 电感器 (Inductor)： 与电容器类似，电感器也储存能量，但它储存的是磁场能。我们将用“惯性”来比喻电感器的特性，解释它如何抵抗电流的变化，以及在振荡电路、变压器等应用中的作用。您会惊叹于电感器在无线通信中的关键作用，它能够帮助信号在复杂的电磁环境中穿梭。 二极管 (Diode)： 这个“单向阀门”允许电流单向流动。我们将用“单行道”来形象地解释二极管的工作原理。您将了解二极管在整流电路中的重要性，如何将交流电转换为直流电，为各种电子设备提供动力。此外，发光二极管（LED）作为一种特殊的二极管，也将占据一席.我们将详细介绍LED的发光原理，以及它在照明、显示等领域的广泛应用。 继电器 (Relay)： 这个“电气开关”能够用小电流控制大电流，实现远距离的控制和隔离。我们将用“遥控器”的比喻来解释继电器的工作方式。您将看到继电器如何在工业自动化、家用电器控制等领域发挥着不可或缺的作用。 第三部分：思维的跃迁——逻辑门与数字世界的基石 当我们掌握了模拟电路的基本元件后，我们将迎来一场思维的跃迁，进入数字世界的奇妙领域。在这里，信息不再是连续变化的模拟信号，而是由0和1组成的离散数字。而实现这一切的，正是逻辑门。 逻辑门 (Logic Gates)： 我们将逐一介绍最基本的逻辑门，如与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）等。我们将使用简洁的表格和电路图，清晰地展示每种逻辑门的输入输出特性。您会发现，这些看似简单的逻辑门，却是构建所有复杂数字电路的基础。 组合逻辑电路 (Combinational Logic Circuits)： 在理解了基本的逻辑门之后，我们将学习如何将它们组合起来，构建出能够执行特定逻辑功能的组合逻辑电路。例如，半加器和全加器，它们是实现二进制加法运算的基本单元。通过这些例子，您将体会到逻辑门组合的强大威力，能够解决各种复杂的计算和决策问题。 时序逻辑电路 (Sequential Logic Circuits)： 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关。我们将重点介绍触发器（Flip-Flops）和寄存器（Registers）等关键的时序逻辑元件。您将了解到，它们是如何实现数据的存储和传递，为计算机的内存和处理器等核心部件奠定基础。 第四部分：集成电路的宏伟蓝图——微观世界的奇迹 当我们对分立的电子元件和基础的数字逻辑有了深入的理解后，我们将进一步探索电子学的集大成者——集成电路（Integrated Circuits，简称IC）。 集成电路的诞生： 我们将追溯集成电路的发明历程，了解它如何从庞大的真空管电路演变成如今微小而强大的芯片。您将体会到微电子技术的飞速发展，以及它对现代社会产生的革命性影响。 集成电路的结构与制造： 本书将以通俗易懂的方式，揭示集成电路内部的精妙结构。您将了解到，在一块指甲盖大小的芯片上，是如何集成了成千上万甚至数十亿个晶体管、电阻、电容等元件的。我们将简要介绍集成电路的制造工艺，让您对这种微观世界的奇迹有更直观的认识。 集成电路的分类与应用： 我们将介绍不同类型的集成电路，如微处理器（Microprocessors）、存储器（Memory Chips）、模拟集成电路（Analog ICs）等等。您将看到，这些微小的芯片是如何驱动着我们身边的各种电子设备，从智能手机、电脑到汽车、医疗设备，无不依赖于集成电路的强大功能。 第五部分：实践出真知——电路制作与故障排除的艺术 理论学习固然重要，但真正的理解往往来自于动手实践。《电路魔法师：从电阻到集成》还将为您提供踏入实践殿堂的阶梯。 基础电路制作： 我们将提供一系列由简入繁的电路制作实例，从简单的LED闪烁电路，到能够接收广播的收音机，再到能够驱动小电机的控制器。每个实例都将配有清晰的电路图、详细的元件列表和一步步的操作指导。您将亲手体验将抽象的电路图转化为现实的乐趣。 常用工具与技巧： 为了帮助您顺利完成电路制作，我们将介绍一些常用的电子工具，如万用表、烙铁、剥线钳等，并讲解它们的基本使用方法。您还将学习到一些实用的焊接技巧和布线规则。 故障排除的智慧： 电子制作过程中难免会遇到各种问题。本书将提供一套系统性的故障排除方法论，帮助您像侦探一样，通过逻辑推理和仪器测量，逐步定位并解决电路中的问题。您将学会分析电路现象，找出可能的原因，并掌握常用的检测手段。 展望未来： 《电路魔法师：从电阻到集成》的旅程并非止步于此。在结尾部分，我们将简要展望电子学的未来发展趋势，例如人工智能、物联网、5G通信等领域与电子学的深度融合。我们希望这本书能够点燃您对电子学的持续热情，鼓励您在探索的道路上不断前行，也许，您就是下一位伟大的“电路魔法师”。 无论您是初学者，还是希望巩固基础的爱好者，本书都将是您开启电子学奇幻之旅的最佳伙伴。让我们一起，用智慧和双手，创造更多属于我们自己的电子奇迹！

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这本《揭秘晶体管》简直是电子工程领域的百科全书，我本以为它会像其他技术书籍一样，堆砌着晦涩难懂的公式和图表，读起来让人昏昏欲睡。谁知道，作者的叙事方式极其生动，仿佛在带领我们进行一场穿越时空的探险。从真空管的诞生，到肖克利、巴丁和布拉顿那激动人心的晶体管发明瞬间，每一个历史转折点都被描绘得扣人心弦。我尤其喜欢其中关于早期晶体管制造工艺的描述，那种在实验室里，材料的微小变化都可能导致整个实验失败的紧张感，隔着书页都能感受到。它不仅仅是知识的罗列，更像是一部充满人情味和智慧光芒的史诗。特别是对于那些对半导体物理有基础概念，但缺乏历史纵深感的读者来说，这本书提供了无与伦比的背景知识，让你明白每一次技术迭代背后凝聚了多少汗水和灵感的火花。我读完后，对这个小小的、几乎无处不在的电子元件，有了一种全新的敬畏之心。它没有过多纠缠于复杂的半导体能带理论的数学推导，而是聚焦于“如何思考”和“如何实现”，这对于工程实践者来说，价值千金。

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从实用角度来看，这本书的深度和广度达到了一个微妙的平衡。对于初学者，它提供了坚实的理论基石，确保基础概念的理解是扎实而非浮于表面的。对于有经验的工程师，书中对一些经典晶体管结构，比如早期平面工艺的缺陷分析，以及它们如何被后来的沟道长度调制效应所挑战的细节描述，提供了宝贵的反思材料。我个人特别喜欢其中关于“器件尺寸微缩化”（Scaling）这一主题的探讨。作者不仅列举了摩尔定律的辉煌成就，更深入地分析了当尺寸进入纳米级别后，所遭遇的诸如量子隧穿效应、功耗墙等严峻挑战。这种辩证的视角，使得整本书读起来充满了前瞻性和批判性，它没有盲目歌颂技术进步，而是冷静地剖析了每一次突破背后的物理极限和工程妥协。这种深度分析，让我对未来半导体技术的发展瓶颈有了更清晰的预判，而不是一味地被乐观主义口号所裹挟。

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这本书的语言风格非常独特，它似乎拥有一种罕见的“翻译”能力，能将高度专业化的内容转化为一种带有强烈个人色彩的叙述腔调。例如，在解释载流子迁移率时，作者用了一种近乎哲学的笔触，探讨了“束缚”与“自由”在半导体材料中的微妙界限，这种文笔的跳跃性非常大，一下子从严谨的工程学拉回到对物质本性的沉思。这种文体的多样性避免了整本书的单调，使得阅读体验更像是在与一位知识渊博但略显古怪的导师对话。尽管偶尔会有一些句子结构略显复杂，需要二次阅读来确保完全捕捉其意图，但这种“挑战性”恰恰是它迷人的地方，它迫使读者不能被动接受信息，而必须主动参与到知识的构建过程中来。总而言之，这本《揭秘晶体管》成功地将科学的严谨性、历史的厚重感和哲学的思辨性融为一体，远远超出了我对一本技术专著的期待。

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我之前对半导体器件的理解仅停留在教科书上关于PN结、反向偏置这些基础概念的层面，总觉得晶体管的工作原理像是一团迷雾。然而，《揭秘晶体管》用一种极其巧妙的方式，将复杂的量子力学效应“去神秘化”了。作者似乎深谙如何将深奥的物理概念转化为可感知的类比。比如，书中用“水流模型”来解释载流子的输运，虽然这种类比并非完全精确，但在建立直观理解上效果显著。更令人称道的是，它对不同类型的晶体管——双极性（BJT）和场效应晶体管（FET）——的特性差异进行了细致入微的对比分析。我特别欣赏关于MOSFET工作区域的讲解，如何通过栅极电压的微小变化实现对漏极电流的精确控制，这种“指挥”电子流动的艺术感，被展现得淋漓尽致。这本书的结构安排非常科学，从最基础的结构介绍，逐步深入到工作机制，最后扩展到集成电路中的应用，逻辑链条清晰，保证了读者不会在中途迷失方向，即便多次停下来查阅资料，也能迅速找到切入点重新跟上节奏。

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这本书的视野远超出了单纯的电子元件手册范畴，它探讨了晶体管对现代文明的颠覆性影响，这一点让我印象深刻。作者没有将晶体管视为一个孤立的技术点，而是将其放置在社会、经济和信息革命的宏大背景之下进行审视。读到关于晶体管如何催生了整个硅谷神话，以及它如何让计算能力以前所未有的速度普及，我深感震撼。其中穿插的几段对早期计算机先驱者的采访片段，虽然可能不是一手资料，但其引用方式充满了对那个时代开拓者的尊重和敬意，让冰冷的技术描述瞬间有了温度。我感觉这不仅仅是在学习一个电子元件，更是在理解一种“可能性”的爆发。对于一个对技术史和商业史交叉领域感兴趣的人来说，这本书提供了一个绝佳的切入点——如何用一个微小的半导体结构，支撑起了我们今天所依赖的整个数字世界。它启发我去思考，下一个类似“晶体管革命”的突破点会在哪里出现。

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站在贝尔实验室楼顶，我仿佛看到那个计算机时代。

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