模擬電路分析與技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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頁數:296

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出版時間:2010-3

價格:38.50元

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isbn號碼:9787561154243

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圖書標籤:

• 模擬電路
• 電路分析
• 電子技術
• 模擬電子
• 電路設計
• 基礎電子學
• 高等教育
• 教材
• 工程技術
• 電氣工程

《電子器件原理及應用》 內容簡介 本書旨在為讀者深入剖析現代電子世界的基石——各類電子器件的內在工作原理，並在此基礎上，係統闡述這些器件在實際電路設計與工程應用中的關鍵技術。我們從最基礎的半導體物理概念齣發，逐步構建起理解各種復雜器件的理論框架，並最終將理論與實踐緊密結閤，為讀者提供一套紮實的電子器件知識體係。 第一部分：半導體基礎與PN結 電子世界的大門，首先由半導體材料的奇妙特性嚮我們敞開。本書將從原子結構入手，深入講解矽、鍺等常見半導體材料的能帶理論，理解導帶、價帶以及費米能級等核心概念，為後續理解載流子（電子和空穴）的行為奠定堅實基礎。我們將詳細探討本徵半導體的導電機製，並重點介紹雜質摻雜——n型和p型半導體的形成過程，以及不同載流子濃度對材料電導率的影響。 PN結是構成幾乎所有半導體器件的“骨架”。我們將細緻地分析PN結的形成過程，從PN結界麵附近的載流子擴散、復閤，到耗盡區的産生，以及內建電場的形成。在此基礎上，我們將深入研究PN結在正嚮偏置和反嚮偏置下的伏安特性麯綫。正嚮偏置下的載流子注入和復閤，以及二極管的導通電壓和動態電阻；反嚮偏置下的漏電流産生機製、擊穿現象（雪崩擊穿和齊納擊穿）及其電壓的決定因素。此外，還會討論PN結的電容效應，包括擴散電容和結電容，以及它們對器件工作頻率的影響。 第二部分：二極管傢族的深入探索 掌握瞭PN結的原理，我們便能理解各種類型的二極管。本書將詳細介紹普通二極管（PN結二極管）的靜態和動態特性，以及其在整流、限幅、鉗位等基本電路中的應用。 接下來，我們將重點講解穩壓二極管（齊納二極管）。雖然其工作原理基於PN結的反嚮擊穿，但穩壓二極管巧妙地利用瞭這一特性，在很寬的電流範圍內維持恒定的輸齣電壓。我們將分析穩壓二極管的穩壓機理，並探討其穩壓係數、動態電阻以及在電源穩壓電路中的設計考量。 發光二極管（LED）作為一種重要的光電器件，其發光原理在於PN結少數載流子復閤時將能量以光子的形式輻射齣來。本書將介紹不同發光材料（如GaAsP, GaN等）及其對應的發光顔色，並探討LED的亮度、發光效率、光強分布以及驅動電路的設計。 光電二極管則將光信號轉化為電信號。我們將講解其受光産生載流子、光電流與光照強度的關係，並介紹其在光探測、光通信以及太陽能電池等領域的應用。 肖特基二極管是PN結的另一種重要變體，它采用金屬與半導體接觸形成肖特基結。我們將分析肖特基結的形成機理，並突齣其與PN結相比的優勢：低正嚮導通電壓、快速開關速度以及低反嚮恢復電荷，這使其在高速開關電路和電源轉換器中扮演著重要角色。 變容二極管則利用PN結反嚮偏置時結電容隨外加電壓變化的特性。我們將深入分析其電容-電壓特性麯綫，並闡述其在調諧電路、倍頻器等射頻應用中的原理。 第三部分：三極管——放大與開關的基石 三極管是電子電路中最基礎也是最重要的放大和開關器件。本書將從雙極結型晶體管（BJT）開始。我們將詳細解析BJT的結構（NPN和PNP型），並從載流子在基區、發射區和集電區的輸運和復閤過程，深入理解其放大作用的物理機製。我們將詳細闡述BJT的輸入特性麯綫（Ib-Vbe）和輸齣特性麯綫（Ic-Vce），並介紹共發射、共集電極和共基極三種基本放大組態的特點、增益（電流增益β，電壓增益Av）以及輸入輸齣阻抗。我們將探討BJT在不同工作區域（截止區、放大區、飽和區）的特性，並重點講解其作為開關器件的應用。 隨後，我們將引入場效應晶體管（FET）。首先是結型場效應晶體管（JFET）。我們將闡述其通過柵極電壓控製溝道載流子密度來控製漏極電流的原理，分析其跨導（gm）和零柵壓漏電流（Idss）等參數，並介紹其作為恒流源和放大器的應用。 接下來是應用最為廣泛的金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。我們將詳細介紹MOSFET的結構（NMOS和PMOS）、工作原理（增強型和耗盡型）。重點將放在MOSFET的柵極電容、閾值電壓（Vt）以及跨導（gm）的物理意義。我們將深入分析MOSFET的輸齣特性麯綫（Id-Vds）和傳輸特性麯綫（Id-Vgs），並深入理解其在放大電路（如共源、共漏、共柵放大器）和開關電路中的應用。特彆地，我們將強調MOSFET作為數字電路開關器件的優越性，並為讀者理解CMOS邏輯門電路奠定基礎。 第四部分：集成器件與功率器件 隨著電子技術的飛速發展，各種集成器件和功率器件在現代電子係統中扮演著越來越重要的角色。 集成電路（IC）是將大量電子元器件（包括晶體管、電阻、電容等）集成在一塊半導體襯底上的電子綫路。本書將介紹IC的基本製造工藝流程（如光刻、刻蝕、薄膜沉積等），並簡要介紹不同類型的IC，如模擬IC（運算放大器、比較器等）和數字IC（邏輯門、微處理器等）。雖然本書不涉及復雜的IC設計，但我們將幫助讀者理解IC的優勢（小型化、低功耗、高可靠性）以及它們在各個應用領域的重要性。 功率器件是專門用於處理大電流和高電壓的電子器件。我們將介紹功率二極管，其與普通二極管相比，具有更高的耐壓和導通電流能力，常用於整流電路和電源係統中。 功率三極管（如功率BJT和功率MOSFET）則是在普通三極管的基礎上，通過優化結構設計，使其能夠承受更大的功率耗散，並具備更好的散熱能力，廣泛應用於電機驅動、開關電源和音頻放大器等領域。 此外，本書還將介紹絕緣柵雙極晶體管（IGBT）。IGBT結閤瞭BJT的電流驅動特性和MOSFET的柵極控製特性，具有高輸入阻抗、低導通壓降和良好的功率處理能力，是高壓大功率電力電子應用（如變頻器、逆變器）的關鍵器件。 第五部分：傳感器與光電器件的拓展 除瞭上述核心器件，本書還將涉足一些重要的傳感器和光電器件。 熱敏電阻（Thermistor）利用材料電阻值隨溫度變化的特性來測量溫度，本書將介紹NTC（負溫度係數）和PTC（正溫度係數）熱敏電阻的原理及在溫度監測和控製中的應用。 壓敏電阻（Varistor）的電阻值隨電壓變化，通常用於電路的過壓保護。 霍爾元件（Hall Effect Sensor）基於霍爾效應，將磁場信號轉化為電信號，在磁場檢測、位置傳感和角度測量等領域有廣泛應用。 晶閘管（SCR）是一種可控矽整流器件，它具有大功率、高效率的特點，在電力控製和電力變換領域扮演著重要角色。我們將介紹其觸發導通和關斷的原理。 總結 《電子器件原理及應用》是一本緻力於揭示電子世界奧秘的工具書。我們力求通過清晰的邏輯、嚴謹的理論推導以及豐富的實例，幫助讀者建立起對各類電子器件的全麵認識。本書不僅關注器件的“是什麼”，更深入探究其“為什麼”以及“如何用”。無論是希望係統學習電子技術原理的學生，還是緻力於電路設計與創新的工程師，本書都將為您提供堅實的基礎和寶貴的參考。我們相信，通過對本書的學習，您將能夠更自信地駕馭電子器件，設計齣更高效、更可靠的電子係統。

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