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晶体管电路设计与应用精讲 作者： 李明 出版社： 科技创新出版社 页数： 480 定价： 89.00 元 --- 书籍概述： 《晶体管电路设计与应用精讲》是一本深入浅出、系统全面的晶体管电路理论与实践教程。本书旨在为电子工程、通信工程、自动化以及相关专业的学生和工程师提供坚实的晶体管基础知识，并着重于现代集成电路（IC）设计中对分立晶体管原理的深刻理解和实际应用技巧。全书结构严谨，内容覆盖了从半导体物理基础到复杂模拟/数字电路设计的全过程，力求理论与实践的完美结合。 核心内容深度解析： 第一部分：半导体基础与晶体管物理原理 本书伊始，我们首先建立起对半导体材料特性的基础认知。这部分详细阐述了PN结的形成、反向偏置与正向偏置下的载流子行为，以及二极管的工作特性。随后，重点深入到晶体管的核心——双极性结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的物理结构和工作机制。 BJT精讲： 我们详细分析了BJT的Ebers-Moll模型和混合$pi$模型，这对于理解小信号放大器的频率响应至关重要。书中包含了跨导、电流放大系数$eta$的实际测量方法及影响因素的讨论，并首次引入了先进工艺下晶体管的非理想效应，如沟道长度调制、速度饱和等。 MOSFET精讲： 针对现代CMOS技术的主流地位，本书对MOSFET的亚阈值导电机制、阈值电压的温度依赖性进行了详尽的数学推导。特别关注了“弱反型”、“强反型”和“饱和区”的精确界定，并使用MATLAB/Spice仿真结果直观展示了各种工艺参数（如栅氧厚度、掺杂浓度）对器件特性的影响。 第二部分：模拟晶体管电路基础设计 此部分是本书的重点，聚焦于如何利用晶体管构建高性能的模拟信号处理模块。我们摒弃了仅停留在教科书公式的讲解方式，转而采用面向设计挑战的工程化方法。 偏置与稳定电路： 详细介绍了各种偏置组态（定点偏置、分压偏置、发射极/源极反馈偏置）的DC分析与灵敏度分析。书中专门开辟章节讨论了“偏置点漂移”的工程抑制技术，包括使用电流镜和基于运算放大器的精密偏置方案。 单级放大器设计： 从共源极、共集电极（射随器/源极跟随器）到共基极（共栅）等基本配置的增益、输入阻抗、输出阻抗的精确计算。本书特别强调了Miller效应的量化分析及其对高频性能的限制。此外，还提供了针对特定带宽要求的“跨导-电阻（gm-R）设计流程”。 多级放大器与反馈理论： 深入探讨了负反馈在提高线性度、稳定增益和控制输入/输出阻抗中的核心作用。我们系统分析了电压串联反馈、电流并联反馈等四种基本反馈拓扑的优缺点，并使用波特图（Bode Plot）精确预测环路增益和相位裕度，确保电路的稳定性。 第三部分：高级模拟电路模块实现 本部分将理论知识转化为实际可用的复杂功能模块的设计实例。 电流镜与有源负载： 精密电流镜是模拟IC设计的基石。书中详细比较了简单的二极管连接电流镜、镜像电流源以及引入了“甩尾电流源”（Wilting Current Source）等提高输出阻抗和共模抑制比（CMRR）的先进技术。 运算放大器（Op-Amp）设计： 提供了从两级推挽式输出级到折叠式共源共栅（Folded Cascode）等主流结构的详细设计步骤。设计实例涵盖了如何平衡增益带宽积（GBW）、转换速率（Slew Rate）和功耗之间的关系，并展示了如何通过米勒补偿（Miller Compensation）实现单位增益带宽的稳定控制。 振荡器与波形发生器： 介绍了基于晶体管的RC振荡器、LC振荡器（Colpitts, Hartley）的工作原理，重点在于如何通过调整晶体管的跨导来精确控制起振条件和输出幅度，并分析了晶体管噪声对输出信号纯净度的影响。 第四部分：数字逻辑与CMOS开关应用 虽然本书侧重模拟设计，但对现代数字电路的构建单元——CMOS反相器和逻辑门——的深入剖析不可或缺。 CMOS反相器： 详细分析了CMOS反相器的电压传输特性（VTC），确定了其逻辑阈值（$V_{M}$）。书中解释了NMOS和PMOS晶体管在不同工作区对开关速度和静态功耗的影响，为理解数字电路的功耗瓶颈奠定了基础。 动态与静态逻辑门： 介绍了基本逻辑门（NAND, NOR）的静态CMOS实现。同时，对动态逻辑（如DCVSL）的工作原理和其固有的“时钟前沿敏感性”进行了介绍，帮助读者理解先进数字系统中的时序约束。 学习特色与目标读者： 本书配备了大量的“设计挑战”和“仿真验证”环节，所有关键电路的参数选择和性能分析均结合了行业标准的SPICE仿真结果进行对照。每章末尾均有“工程实践要点”总结。 本书特别适合以下读者： 1. 高等院校电子信息工程、微电子学专业的高年级本科生和研究生。 2. 希望系统性夯实模拟/混合信号IC设计基础的初级工程师。 3. 需要复习和深入理解分立晶体管在现代系统（如传感器接口、电源管理单元PMU）中应用的从业人员。 通过研读本书，读者将不仅掌握晶体管电路的“是什么”，更能理解其“为什么”以及“如何设计”，为迈向专业模拟电路设计师奠定坚实的基础。
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