具体描述
《21世纪电子信息课程系列教材·电工电子学实验教程》结合我国当前电工电子学实验教学上的改革思想和教学水平，及时吸收工科高校多年实验教学、装置改革研究的成果，注重基本技能、创新能力的培养。实验内容具有应用性、先进性和趣味性的特点，重点介绍电工电子技术实验中各个实验的目的、原理、方法、步骤和注意事项等。在计算机辅助设计实验中，主要讲解最新的EDA设计软件Multisim10的使用方法，具体介绍了Multisim 10在电路分析、模拟/数字电路的虚拟仿真中的应用，有助于提高实验教学质量和学生的分析设计能力。
《21世纪电子信息课程系列教材·电工电子学实验教程》共8章，包括电工电子学实验基本知识、常用电工电子仪器仪表的使用、电工技术实际操作实验、模拟数字电子实验、Multisim 10在电路分析中的应用、基于Multisim 10的电子技术实验、电工基本操作技能、电子基本操作技能，另有三个附录，分别对MSDZ6电工技术、 电路实验箱、交流实验台、Multisim 10虚拟电路实验台、常用低压电器作了介绍。
探秘晶体管的奥秘：半导体器件的原理与应用 一部全面深入的半导体器件技术手册，旨在为读者构建扎实的电子学基础，并揭示现代电子设备的核心驱动力。 本书并非专注于传统的电工理论或基础电路分析，而是将视角聚焦于信息时代的基石——半导体器件的物理本质、工作原理及其在实际电路中的应用。我们深入探讨了半导体材料的特性，从原子结构层面剖析了本征半导体、N型和P型掺杂的形成机制，以及由此带来的载流子输运现象。 第一部分：基础物理与PN结的构建 深入理解半导体物理的微观世界 本部分是全书的理论基石。我们详细阐述了能带理论，清晰区分了导带、价带和禁带的概念，并解释了温度、杂质浓度如何影响材料的导电性能。随后，我们将重点放在PN结的形成过程，包括扩散电流和漂移电流的平衡，以及内建电场的产生。读者将学习如何利用费米能级概念来分析不同偏置条件（正向、反向、零偏）下PN结的势垒特性和耗尽层的宽度变化。 我们特别辟出章节来讨论雪崩击穿和齐纳击穿的物理机制，这些是理解稳压二极管和功率器件工作极限的关键。通过丰富的图解和数学推导，我们确保读者能够掌握肖特基势垒的形成及其在高速开关电路中的应用优势。 第二部分：核心半导体器件的特性与模型 从理想模型到实际参数的桥梁 本部分是实践应用与理论结合的核心。我们不再停留于简单的二极管模型，而是深入剖析了双极性晶体管（BJT）的内部结构——发射区、基区和集电区——及其复杂的载流子注入和复合过程。 BJT工作原理的深度剖析： 我们详尽解释了BJT的四种工作状态（截止、饱和、正向有源区、反向有源区）的物理意义。对于电路设计者至关重要的一环是Ebers-Moll模型的详细介绍，我们展示了如何利用该模型精确预测晶体管的非线性行为和开关速度，而非仅仅依赖于$eta$值。此外，针对高频应用，我们探讨了晶体管的过渡频率$f_T$和最大振荡频率$f_{max}$的限制因素。 场效应晶体管（FET）的演进： 我们将JFET（结型场效应管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）并列讨论。对于MOSFET，我们深入讲解了阈值电压的确定、跨导（$g_m$）的物理意义以及米勒效应对电路带宽的影响。特别地，NMOS和PMOS的特性差异及其在CMOS逻辑门中的互补优势，将被置于重点分析的位置。本书还包含了对功率MOSFET（如VDMOS）的结构特点和热效应的讨论。 第三部分：现代集成电路中的关键元件 从离散器件到复杂系统的过渡 本部分关注那些在现代大规模集成电路（IC）中不可或缺的关键组件。 反馈与振荡电路中的核心元件： 我们探讨了晶体管构成的反馈网络，如何利用反馈机制实现线性放大、信号稳定化或信号产生。对于振荡器设计，我们深入分析了LC振荡器（如哈特莱、考毕兹）和RC振荡器（如文氏桥）的起振条件（Barkhausen准则），并讨论了频率稳定性的设计方法。 光电子与存储器件： 我们介绍了发光二极管（LED）和激光二极管（LD）的发光机理，这涉及到复合速率与辐射效率的平衡。同时，本书也涵盖了基本的存储单元，例如利用晶体管构成的静态随机存取存储器（SRAM）的基本触发器结构，以及动态随机存取存储器（DRAM）的电容存储原理。 第四部分：器件的非理想特性与系统级挑战 应对真实世界中的非线性与寄生效应 任何工程设计都必须面对器件的非理想性。本章旨在培养读者“以系统眼光看器件”的能力。 噪声分析： 我们详细分解了半导体器件中主要的噪声源，包括热噪声（Johnson-Nyquist噪声）、散粒噪声（Shot Noise）以及闪烁噪声（1/f噪声）。读者将学会计算不同器件的等效输入噪声电压和电流，从而指导低噪声放大器（LNA）的设计。 寄生参数的影响： 晶体管引脚之间的电容、封装的电感，以及扩散区本身的电阻，构成了器件的寄生参数。我们将展示如何利用高频小信号模型（如Pi模型）来准确预测器件在兆赫兹以上频率下的性能衰减和相位滞后。 热管理与可靠性： 随着器件集成度的提高，散热成为关键瓶颈。本书讨论了热阻的计算，晶体管的结温（$T_j$）与环境温度的关系，以及如何通过设计布局和选择合适的封装来确保器件的长期可靠运行。 --- 本书特色： 面向应用驱动： 每一个理论推导后都紧随其在实际电路（如限幅器、稳压器、开关电源驱动器）中的应用案例分析。 数学严谨性与直观理解并重： 采用严谨的半导体物理模型，同时配有大量剖面图和等效电路图，确保复杂概念的清晰传达。 覆盖主流技术： 内容涵盖了从早期的锗管到当前主流的硅基CMOS技术，为读者构建了完整的技术演进图谱。 本书是电子工程、微电子学、通信工程及相关领域高年级本科生、研究生以及致力于深入理解电子系统底层驱动力的工程师的理想参考资料。它提供的知识深度，将使读者能够超越简单的原理图阅读，真正理解现代电子系统的设计哲学。
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