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页数:267

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出版时间:2009-9

价格:48.00元

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isbn号码:9787122058751

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探秘电子世界的奥秘：集成电路设计与应用 书籍简介 本书深入浅出地剖析了现代电子信息技术的核心——集成电路（IC）的设计、制造与前沿应用。它并非一本关于可再生能源或风力发电的专业读物，而是聚焦于微观尺度上电子元器件的集成与系统构建，旨在为电子工程、微电子学、计算机科学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一套全面且深入的理论框架与实践指导。 第一部分：半导体基础与器件物理 本部分首先回顾了必要的半导体物理基础，包括能带理论、载流子输运机制以及PN结的形成与特性。随后，重点解析了构成所有集成电路的基石——MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理。我们详细讨论了不同工作状态下的I-V特性曲线，包括亚阈值区、饱和区和线性区。此外，书中还涵盖了CMOS工艺的基本流程，从硅片生长到薄膜沉积、光刻、刻蚀等关键步骤，为后续的电路设计奠定坚实的工艺理解基础。对先进晶体管结构，如FinFET（鳍式场效应晶体管）和GAAFET（全环绕栅极晶体管）的物理特性与优越性进行了深入的比较分析。 第二部分：模拟集成电路设计 模拟电路是处理连续信号的基础，是所有复杂系统（包括数字系统）的输入/输出接口。本部分集中探讨了高性能模拟IC的设计技术。首先，系统介绍了运算放大器（Op-Amp）的设计，包括跨导放大器（OTA）的构建、反馈理论的应用以及关键参数如增益带宽积（GBW）、相位裕度（PM）和噪声的优化。接着，深入讲解了电流镜（Current Mirror）技术及其在匹配与高精度电流源构建中的应用。对于数据转换器（Data Converters），本书提供了详尽的介绍，涵盖了ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的主要架构，如逐次逼近型（SAR）、流水线型（Pipeline）和Sigma-Delta调制器的工作原理、精度指标（如INL/DNL）的分析与设计考量。此外，还涉及了低噪声放大器（LNA）、混频器和锁相环（PLL）等射频（RF）电路的基本构建模块。 第三部分：数字集成电路设计 数字IC是现代计算和通信系统的核心。本部分遵循自下而上的设计流程，从最基本的逻辑门开始，逐步过渡到复杂的系统级设计。首先，详细分析了CMOS反相器和各种基本逻辑门的时序特性，包括传播延迟、扇出效应以及功耗模型（动态功耗与静态功耗）。随后，系统地讲解了组合逻辑电路和时序逻辑电路（如触发器、锁存器）的设计与优化。在系统层面，本书着重阐述了同步时序设计的方法论，包括时钟域（Clock Domain）的处理、时钟树综合（CTS）对时序的影响以及时序违例的检测与修复（STA）。高级内容包括低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、电压调控（DVFS）以及亚阈值偏置（Subthreshold Biasing）的应用。最后，本书介绍了现代处理器架构中的关键数字模块，如缓存层次结构和流水线设计对性能的影响。 第四部分：集成电路的验证与测试 完成电路设计后，验证其功能正确性和可靠性至关重要。本部分关注设计流程中的后仿真和物理实现环节。在功能验证方面，本书介绍了基于硬件描述语言（HDL，如Verilog/VHDL）的仿真方法、形式验证技术（Formal Verification）以及覆盖率分析。在物理实现方面，详细阐述了布局规划（Floorplanning）、电源网络设计（Power Delivery Network, PDN）以应对IR-Drop和电迁移（Electromigration）问题。对于版图设计（Layout），重点讨论了设计规则检查（DRC）和版图寄生参数提取（Extraction）对电路性能的影响。测试部分则深入探讨了可测试性设计（DFT）技术，特别是扫描链（Scan Chain）的插入与测试向量生成，以确保大规模电路在制造后的功能性和结构性测试覆盖率。 第五部分：先进工艺与新兴技术展望 随着摩尔定律的推进，半导体技术正迈入后CMOS时代。本部分探讨了当前尖端工艺节点（如7nm及以下）所面临的物理极限和设计挑战。内容涵盖了3D集成技术（如TSV，硅通孔）在提升系统性能和密度方面的潜力。此外，本书还展望了未来可能的计算范式，如类脑计算（Neuromorphic Computing）的硬件实现，以及使用新材料（如二维材料）和非易失性存储器（如MRAM, ReRAM）在存储与计算融合（In-Memory Computing）方面的最新研究进展。 本书内容丰富，理论深度与工程实践兼顾，是电子领域专业人士提升技能、把握前沿动态的必备参考书。

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阅读这本书的过程，就像是进行了一场深入的科学探险。我一直对“风力发电”这个词感到好奇，但又觉得它可能离我的生活很遥远。然而，这本书却用一种引人入胜的方式，将这个复杂的领域变得触手可及。它没有枯燥的技术术语堆砌，而是通过生动的故事和案例，将风力发电的原理娓娓道来。我从中学到了风的能量是如何被捕获，以及如何通过各种精密的机械和电子系统转化为我们日常所需的电力。书里对风力发电机叶片的形状、旋转速度、以及如何适应不同风速的讲解，让我对这些巨大的装置产生了新的敬畏。我之前从未意识到，每一个细节都凝聚了无数科学家的智慧和工程师的汗水。更令我兴奋的是，书中还涉及了风力发电的技术创新，比如海上风力发电的挑战与机遇，以及智能电网如何与风力发电协同工作，让我看到了这项技术在未来的发展方向。它不仅仅是一本关于风力发电的书，更是一本关于人类如何与自然和谐共处，并从中汲取力量的智慧之书。读完之后，我对清洁能源的未来充满了信心，也对风力发电这项技术有了更深刻的理解和欣赏。

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这本书简直是颠覆了我对风力发电的认知！我之前对风力发电的印象停留在那种巨大的、占地很广的白色风车上，总觉得它们有点突兀，而且我对它们的效率一直抱有疑问。但是，这本书从一个全新的角度切入，让我看到了风力发电的精妙之处。它不仅仅是关于风车本身，更是关于如何巧妙地利用自然的力量。我惊讶地发现，风力发电技术已经发展到如此先进的程度，有各种不同类型和尺寸的风力发电机，适应不同的环境和需求。书中对风力发电机的设计理念、叶片形状的空气动力学分析，以及如何将风能转化为电能的发电原理，都进行了非常深入浅出的讲解。我尤其被书中关于“并网技术”的介绍所吸引，了解了风力发电如何与现有的电网系统无缝对接，并成为可靠的电力来源。更让我感到惊喜的是，作者还探讨了风力发电对环境的影响，以及如何通过技术创新来最大程度地减少负面效应，比如对鸟类的影响，这让我觉得这项技术在追求可持续性的同时，也十分注重生态平衡。读完之后，我开始觉得风力发电不再是“可有可无”的选择，而是未来能源结构中不可或缺的关键一环，它的潜力远比我想象的要大得多。

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这本书简直把我从一个对风力发电的“门外汉”变成了一个“半个内行”！我之前对这个领域知之甚少，以为就是简单地装几个大风车。但这本书让我看到了它的复杂性、技术性和前沿性。作者用一种非常直观的方式，解释了风力发电机的基本工作原理，从风的能量如何被叶片捕捉，到如何通过发电机将其转化为电能，每一步都清晰明了。我特别喜欢书中关于风力发电机叶片设计的章节，了解了不同形状和材料对效率的影响，这就像是在欣赏一件精密的艺术品。更让我印象深刻的是，书里还探讨了风力发电技术的历史演变，以及它在不同国家和地区的发展情况，这让我看到了这项技术是如何一步步走到今天的。它也让我明白了，发展风力发电不仅仅是安装设备，还需要考虑选址、环境影响、电网接入等一系列复杂的问题。这本书不仅让我增长了知识，更激发了我对这个领域的好奇心，让我开始关注更多关于可再生能源的新闻和进展。它让我觉得，风力发电不再是一个遥远的概念，而是与我们每个人息息相关的未来能源解决方案。

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这本书就像一扇窗户，让我看到了风力发电背后隐藏的巨大能量和智慧。我一直对“风力发电”这个词充满好奇，但又觉得它可能离我太过遥远。然而，这本书用一种非常引人入胜的方式，将这个复杂的领域展现得淋漓尽致。它不仅仅是关于风车本身，更是关于如何巧妙地利用自然的力量。我从书中了解到，风的能量是如何被精确计算和捕捉，以及如何通过精密的工程设计将其转化为我们所需的电能。书中对风力发电机叶片形状的空气动力学分析，以及如何克服风力波动性的技术手段，让我大开眼界，也让我对这项技术产生了由衷的敬佩。我之前从未想到，设计和建造一台风力发电机需要如此多的跨学科知识，从物理学到材料学，再到电子工程。更让我惊喜的是，作者还探讨了风力发电的社会和经济影响，以及它在推动能源转型中的重要作用。读完这本书，我不再觉得风力发电只是一个简单的绿色能源选项，而是对其背后深厚的科学基础、精湛的工程技术以及广阔的应用前景有了深刻的认识。它激发了我对可持续能源的关注，也让我对未来的能源发展充满了期待。

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哇，这本书简直是打开了我对能源世界的新视角！我一直对“风力发电”这个词有着模糊的印象，觉得就是把大风车竖起来，但这本书让我看到了其中蕴含的巨大能量和无限可能。从最基础的风的形成原理，到不同类型风力发电机的工作机制，作者都用一种非常生动形象的方式讲解，即使我对物理学了解不多，也能轻松理解。尤其是关于风的利用效率和如何克服风力波动性的技术细节，让我大开眼界。我之前完全没想到，设计一台风力发电机需要考虑这么多复杂的空气动力学、材料科学和电子工程知识。书里还穿插了一些历史故事，讲述了风力发电技术的起源和发展历程，让我觉得这项技术并非一夜之间出现，而是人类智慧不断积累和突破的结晶。我特别喜欢书里对于不同地理环境下风力资源评估的章节，这让我了解到，不是所有地方都适合大规模发展风力发电，需要因地制宜，进行科学的规划和选址。读完这本书，我不再觉得风力发电只是一个简单的绿色能源选项，而是对其背后复杂的科学原理、工程挑战和广阔的应用前景有了深刻的认识。它激发了我对可持续能源领域的浓厚兴趣，甚至开始思考自己是否能为这个领域贡献一份力量。

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很好的离网风力发电入门书籍

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