晶体管逻辑线路

晶体管逻辑线路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业出版社
作者:R.B. Hurley
出品人:
页数:384
译者:
出版时间:1966-4
价格:1.5
装帧:平装
isbn号码:
丛书系列:
图书标签:
  • 半导体
  • 晶体管
  • 数字电路
  • 逻辑电路
  • 电子技术
  • 电路设计
  • 半导体
  • 模拟电路
  • 计算机组成原理
  • 电子工程
  • 基础电子学
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

晶体管逻辑电路:数字系统设计与实现基础 图书简介 本书旨在为电子工程、计算机科学及相关专业人员提供一套全面而深入的晶体管级数字逻辑电路理论与实践指导。内容涵盖了从最基础的半导体物理学原理到现代集成电路设计中的核心概念,重点聚焦于使用离散和集成晶体管构建逻辑门、触发器及更复杂的组合与时序逻辑电路。 本书结构严谨,逻辑清晰,旨在帮助读者建立对数字系统底层工作机制的深刻理解,而不仅仅停留在对逻辑功能符号的记忆层面。我们相信,只有真正理解了电流如何驱动晶体管开关,才能在电路设计中做出最优化的决策。 --- 第一部分:半导体基础与晶体管工作原理(奠定基石) 本部分内容详尽地回顾和深入分析了构成所有数字电路的物理基础——半导体器件的特性。 第一章:半导体物理与PN结 本章详细阐述了本征半导体、杂质掺杂(N型与P型)的物理过程及其载流子浓度分布。随后,深入探讨了PN结在不同偏置条件下的电学特性,包括耗尽区、势垒电位、扩散电流与漂移电流。这是理解二极管和晶体管工作特性的先决条件。特别分析了光照、温度对PN结特性的影响,这些因素在实际电路的可靠性设计中至关重要。 第二章:双极性结型晶体管(BJT)的深入分析 BJT作为早期的核心开关元件,其工作原理的透彻理解是不可或缺的。本章不仅介绍了BJT的结构(发射极、基极、集电极),更侧重于其在不同工作区域(截止、放大、饱和)的精确数学模型。我们详细推导了Ebers-Moll模型在开关应用中的简化形式,重点分析了饱和状态下的存储时间效应,这是限制早期高速电路性能的关键瓶颈。此外,还讨论了晶体管的直流偏置、小信号等效电路,以及如何精确估算其开关速度。 第三章:金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 本章是全书的重点之一,详细介绍了MOSFET,特别是NMOS和PMOS晶体管的结构、阈值电压的确定、跨导特性。我们详尽分析了MOSFET在“次阈区”、“线性区”和“饱和区”的I-V特性曲线,并引入了亚微米工艺下的短沟道效应模型。特别关注了晶体管的“开态电阻”($R_{ON}$)和“关断漏电流”($I_{OFF}$),这些参数直接决定了CMOS电路的静态功耗和驱动能力。对栅极氧化层的电容特性进行了细致的描述,为后续的动态功耗分析做准备。 --- 第二部分:晶体管级逻辑门的设计与优化(核心实现) 本部分将物理元件转化为功能单元,详述了如何利用BJT和MOSFET构建基本的布尔逻辑门。 第四章:电阻性逻辑(RTL)与二极管逻辑(DL) 本章回顾了早期的逻辑家族,分析了RTL的结构、优点(简单)和核心缺陷(电流驱动能力差,扇出小)。随后,详细剖析了二极管逻辑(DL)和具有源极跟随器的饱和逻辑(SCL),重点在于理解这些“无源”或“单极性”逻辑电路的限制,例如“上拉电阻”带来的功耗问题和逻辑电平的衰减。 第五章:基于BJT的耦合晶体管逻辑(CTL)与饱和/非饱和逻辑(S/L) 本章深入探讨了TTL家族的演变。从早期的饱和晶体管逻辑(Saturated Transistor Logic, STL)到标准的TTL结构,重点分析了“多发射极晶体管”在实现“与非门”中的巧妙应用。深入剖析了“灌电流”与“拉电流”机制,以及如何通过引入肖特基势垒二极管(Schottky Diode)来消除存储时间,从而显著提高电路速度,引出肖特基TTL(STTL)。 第六章:互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑门 CMOS逻辑是现代数字系统的基石。本章详细构建了最基础的CMOS反相器,推导其电压传输特性(VTC),精确确定了其高、低噪声容限和逻辑阈值电压。随后,系统地设计了CMOS的“与非门”和“或非门”,强调了在CMOS结构中,上拉网络(PMOS)和下拉网络(NMOS)必须保持互补的原则。特别分析了“静稳功耗”(Static Power Dissipation)在理想CMOS中趋近于零的物理原因。 第七章:CMOS逻辑门的性能分析与优化 本章侧重于CMOS电路的动态特性。详细分析了电路的“传播延迟”(Propagation Delay),将其分解为充电/放电负载电容的时间。引入了等效反相器(Equivalent Inverter)的概念,用于评估复杂组合逻辑网络的延迟。讨论了尺寸匹配(Sizing)技术,即如何根据晶体管在电路中的位置(如输出级与输入级)调整其宽度与长度,以平衡速度和面积。同时,详细讨论了开关动态功耗的计算模型。 --- 第三部分:高级逻辑单元与系统构建(扩展应用) 本部分将基础逻辑门组合成更复杂的、具有存储功能的电路单元,并讨论了不同逻辑家族的互连兼容性。 第八章:静态与动态存储元件 本章详细阐述了如何使用晶体管实现数据存储功能。首先,构建了基于交叉耦合的反相器的“锁存器”(Latch),分析其对输入信号边沿的敏感性。随后,演化为更稳定的“触发器”(Flip-Flop),包括SR、JK和D触发器的晶体管级实现。对于动态逻辑,本章深入分析了基于时钟控制的锁存器(Master-Slave Structure),解释了其高密度和高速的优势,以及维持“时钟前沿”和“时钟毛刺”对系统稳定性的挑战。 第九章:组合逻辑的晶体管实现 本章探讨了如何直接使用晶体管实现更复杂的组合逻辑功能,超越标准CMOS门的抽象。包括使用NMOS管阵列实现“与或非”(AND-OR-INVERT, AOI)和“或与非”(OR-AND-INVERT, OAI)逻辑,这些结构在速度上优于标准两级门结构。同时,讨论了“通路逻辑”(Pass Transistor Logic, PTL)的原理及其在多路选择器和数据传输中的应用,并指出了其固有的“衰减”问题。 第十章:逻辑家族的比较与接口技术 本章对TTL、ECL(发射极耦合逻辑)和CMOS等主要逻辑家族的特性进行全面对比,包括功耗、速度、噪声容限和扇出能力。重点分析了ECL的高速优势(基于恒定电流源和线性工作区)以及其高功耗的根源。最后,详细介绍了不同逻辑电平的“电平转换器”设计,确保不同家族的电路块能够可靠地相互驱动和通信。 --- 结语 本书通过对晶体管工作原理的层层深入,将抽象的数字逻辑概念还原为真实的半导体器件行为。学习完本书,读者将不仅能熟练应用逻辑符号,更能独立地设计、仿真并优化基于晶体管的数字电路模块,为进入更深层次的VLSI设计或系统级芯片(SoC)架构奠定坚实的物理和电气基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

我是一个对DIY电子项目非常热衷的爱好者,一直想深入了解那些让我的单片机和各种传感器能够协同工作的“幕后英雄”——逻辑门。这本书简直就是为我量身定做的。作者以一种非常平易近人的方式,从最基本的晶体管开关特性开始,一步步构建起复杂逻辑的功能。我最喜欢的部分是关于组合逻辑和时序逻辑的详细阐述。比如,当他讲解如何用晶体管构建一个加法器时,我简直惊呆了。从半导体 PN 结到全加器,这个过程的逻辑链条清晰得令人难以置信。书中不仅提供了标准的逻辑门实现,还深入探讨了如何通过不同的晶体管组合来优化电路的性能,例如减少晶体管数量,提高开关速度,或者降低功耗。我特别欣赏作者在解释各种逻辑器件(如触发器、计数器)时,那种循序渐进、由浅入深的方式。他不仅展示了电路的结构,更重要的是解释了它们在时钟信号作用下的动态行为,让我能够真正理解“状态”在数字电路中的意义。读完这本书,我感觉自己对很多电子设备内部的工作原理有了豁然开朗的理解,不再只是被动地接受“它能工作”这个事实,而是能够主动地去探究“它是如何工作的”。这本书的实用性极强,我甚至已经开始尝试根据书中的电路图,在面包板上搭建一些简单的逻辑电路进行验证。

评分

这本书对于我这样一位对数字电路设计充满好奇的业余爱好者来说,简直就是一场及时雨。我之前尝试过一些在线教程,但总感觉碎片化,而且往往在最关键的“为什么”那里就戛然而止。这本书则不一样,它从最底层——晶体管的物理特性出发,一步步构建起数字逻辑的世界。我最喜欢的是作者在解释各种逻辑门电路时,那种严谨又不失趣味的风格。他不仅讲解了如何用晶体管实现这些基本门,还深入探讨了不同实现方式(如RTL、DTL等)的优缺点,包括功耗、速度和驱动能力等方面的权衡。这对于我理解为什么在实际设计中会选择特定的电路结构至关重要。书中关于组合逻辑和时序逻辑的章节,我更是反复研读。组合逻辑部分,作者从布尔代数开始,引导读者如何将逻辑表达式化简,然后将其转化为实际的逻辑门电路。这里对于卡诺图的应用讲解得非常到位,配合图示,让复杂的化简过程变得清晰明了。而时序逻辑部分,触发器、计数器、移位寄存器的讲解,更是让我对“状态”和“时钟”这两个数字电路的核心概念有了全新的认识。我尤其惊叹于书中关于D触发器如何由两个SR锁存器构成的解释,那种层层递进的构建逻辑,让我感觉自己也在参与到一项创造性的工程中。书中的每一页都充满了智慧,每一段文字都经过了精心打磨,仿佛作者在手把手地教导我如何从零开始构建一个微型数字系统。

评分

这本书的价值远不止于教科书的范畴,它更像是一本精心编织的数字世界入门指南。作为一个曾经在数字电路领域摸索多年的学习者,我深知掌握晶体管逻辑线路的底层逻辑对于理解更复杂的数字系统至关重要。这本书在这方面做得非常出色。作者从晶体管的物理结构和工作原理出发,详尽地介绍了如何利用这些微小的半导体器件构建出最基本的逻辑门(AND, OR, NOT)。我特别欣赏书中对各种逻辑门实现方式的深入剖析,比如TTL(晶体管-晶体管逻辑)和CMOS(互补金属氧化物半导体)的比较,以及它们在功耗、速度和集成度方面的优劣势。这让我不仅仅是学习“如何做”,更是理解了“为什么这样选择”。书中关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的讲解,更是循序渐进,逻辑清晰。作者对于布尔代数、卡诺图在逻辑简化中的应用,以及触发器、计数器、移位寄存器等时序逻辑单元的设计原理,都进行了深入浅出的讲解。我尤其对书中关于时钟信号在时序逻辑中的作用以及如何避免亚稳态问题的讨论印象深刻。这些都是实际电路设计中非常关键的考量因素。这本书的语言风格严谨而不失生动,图示清晰,示例丰富,让人在学习过程中充满乐趣和成就感。

评分

这本书对我这个在光学领域工作的非电子专业背景的工程师来说,是一次非常宝贵的学习经历。我一直对数字信号的处理和控制系统在我的研究中扮演的角色感到好奇,而晶体管逻辑线路正是这些系统的底层支撑。这本书的叙述方式非常独特,它没有上来就堆砌复杂的公式和电路图,而是从晶体管这个最基础的“开关”单元讲起,逐步构建起整个数字逻辑的世界。我特别喜欢作者对各种逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)的讲解,他不仅展示了如何用晶体管来实现这些门,还深入分析了不同实现方式的优缺点,例如功耗、速度、驱动能力等。这让我明白,在实际设计中,这些看似微小的差异往往会带来显著的影响。书中关于组合逻辑和时序逻辑的部分,更是让我大开眼界。从布尔代数的化简到卡诺图的应用,再到触发器、计数器、移位寄存器等时序逻辑单元的工作原理,作者都进行了非常清晰的阐述。我尤其欣赏他对时钟信号在时序逻辑中的作用的讲解,以及如何避免亚稳态等关键问题。这些内容对我理解数据采集和信号处理系统的工作原理至关重要。这本书的语言风格严谨而又不失趣味,图示清晰,让我这个初学者也能轻松掌握。

评分

这本书对于我这样一位渴望深入理解数字世界运作机制的业余电子爱好者来说,简直就是一场及时雨。我一直对那些隐藏在设备背后的逻辑电路感到好奇,而这本书恰恰从最基础的晶体管开关原理出发,一步步构建起了整个数字逻辑的世界。我最欣赏的是作者在解释各种逻辑门(如AND、OR、NOT)的实现时,那种清晰的思路和生动的比喻。他不仅仅展示了如何用晶体管搭建这些门,还深入分析了不同实现方式的优缺点,例如功耗、速度和驱动能力等。这让我明白了在实际设计中,选择何种实现方式的考量因素。书中关于组合逻辑和时序逻辑的讲解,更是让我受益匪浅。从布尔代数到卡诺图的化简,再到触发器、计数器、移位寄存器的工作原理,作者都进行了非常透彻的阐述。我反复研读了关于触发器的部分,理解了它们在时钟信号控制下的状态转换,这让我对“状态”和“时序”有了更直观的认识。这本书的图示清晰,语言流畅,让我这个非科班出身的人也能轻松掌握复杂的概念。

评分

作为一名对电子工程充满热情的学生,我一直觉得晶体管逻辑线路是数字世界的基石。这本书恰好为我提供了坚实的基础。它并没有直接跳到复杂的集成电路,而是从最基本的半导体物理特性开始,逐步引导读者理解晶体管是如何工作的。我最欣赏的是作者在解释基本逻辑门(如AND、OR、NOT)的实现时,那种清晰的思路。他不仅展示了如何用晶体管搭建这些门,还深入探讨了不同工艺(如TTL和CMOS)的实现方式以及它们的性能差异。这对于我理解现代数字芯片的设计选择非常有帮助。书中关于组合逻辑和时序逻辑的部分,我更是反复研读。布尔代数在逻辑化简中的应用,卡诺图的绘制和使用,以及触发器、计数器的工作原理,都被讲解得非常透彻。我尤其对书中关于时钟信号在时序电路中的作用的阐述印象深刻,这让我对“状态”和“时序”有了更直观的认识。书中的图示非常精美,电路原理图清晰易懂,仿真示例也帮助我将理论知识与实际应用联系起来。读完这本书,我感觉自己对数字逻辑的理解进入了一个全新的层次,能够更自信地去探索更复杂的数字电路设计。

评分

这本书的封面设计简洁而引人入胜,深蓝色的背景上,一串串流动的逻辑门符号仿佛在低语着二进制的奥秘。我是一名电子工程专业的学生,对于晶体管逻辑线路一直是既着迷又有点畏惧。着迷于它们构建出我们现代数字世界的基础,畏惧于其背后庞杂的理论和无数精密的开关。拿到这本书,我的第一反应是“终于有了一本能够真正带我走进这个世界的指南”。迫不及待地翻开,第一部分主要介绍了晶体管的基本原理,包括其结构、工作方式以及PN结的特性。作者用非常直观的比喻,将复杂的半导体物理现象解释得通俗易懂,让我这个对物理理论有些头疼的学生也能够轻松理解。比如,将电子比作辛勤工作的小工蚁,在导线中穿梭,而晶体管则像是控制蚁群前进方向的信号塔。这种生动的描绘,让我对晶体管的开关特性有了更深刻的认识,不再是抽象的电流电压关系,而是有了具体的“行为”。接着,作者开始讲解最基础的逻辑门,如AND、OR、NOT门,并详细阐述了它们是如何由晶体管构成的。这里我尤为欣赏的是,作者没有直接给出电路图,而是循序渐进地引导读者思考,例如,如何用两个开关串联模拟AND门的功能,再将其转化为晶体管电路。这种“引导式学习”的方式,大大增强了我的主动性和思考能力,让我不仅仅是记住一个结论,而是理解了其背后的推导过程。我发现,一旦我理解了基本门的构成, NAND、NOR、XOR等更复杂的门也变得容易理解了。这本书在讲解过程中,穿插了大量的实际电路图和仿真示例,让我能够将理论与实践相结合,更好地掌握知识。

评分

这本书无疑是我在电子学习道路上遇到的一个宝贵财富。作为一个在职的工程师,尽管我的工作不直接涉及晶体管逻辑线路的底层设计,但我始终认为深入理解基础原理是提升技术深度和解决复杂问题的关键。这本书恰恰满足了我的需求。它的理论深度足够,但又避免了过于艰涩的数学推导,而是侧重于概念的清晰阐述和实际应用。我特别赞赏作者对于各种逻辑门的实现细节的讲解,例如CMOS工艺下NMOS和PMOS的配合使用,以及如何通过调整晶体管的尺寸来优化电路性能。书中对于功耗和速度之间权衡的讨论,也让我受益匪浅。在实际工作中,我们常常需要在性能和功耗之间做出取舍,而这本书提供了一个坚实的理论基础来指导这些决策。我还会经常回顾书中关于时序逻辑的部分,特别是关于时钟信号的分配和同步设计。一个不好的时钟树可能导致严重的亚稳态问题,而这本书对这些潜在的陷阱进行了详细的分析和预警,并给出了相应的解决方案。此外,书中还介绍了一些高级主题,如PLA(可编程逻辑阵列)和FPGA(现场可编程门阵列)的基本概念,这为我理解现代数字集成电路的架构打下了良好的基础。这本书就像一个精密的仪器,它不仅教会了我如何“做”,更重要的是教会了我“为什么这样做”,让我能够更深刻地理解数字世界的运作机制。

评分

这本书是我在电子工程学习道路上的一个重要里程碑。它以一种非常系统和深入的方式,阐述了晶体管逻辑线路的构建原理。作者从晶体管的基本物理特性出发,逐步引导读者理解如何利用这些微小的半导体器件来构建逻辑门,进而组成复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。我特别喜欢书中关于各种逻辑门实现方式的详细对比,例如TTL和CMOS的优劣势分析,这让我对不同工艺的特点有了更深刻的认识。在组合逻辑方面,作者对于布尔代数化简、卡诺图的应用讲解得非常清晰,让我能够从逻辑表达式高效地设计出实际电路。而在时序逻辑方面,触发器、计数器、移位寄存器等核心单元的设计原理和工作方式,都被讲解得淋漓尽致。我尤其对书中关于时钟信号的作用、上升沿和下降沿触发的解释印象深刻,这对于理解时序电路的同步工作至关重要。这本书的图示非常精美,逻辑严谨,使得学习过程既有挑战性又不乏趣味性。它为我理解更高级的数字系统设计打下了坚实的基础。

评分

作为一名电子爱好者,我一直对构成我们数字世界的“积木”——晶体管逻辑线路——感到着迷。这本书就是一本绝佳的入门指南。它从晶体管最基础的开关特性讲起,循序渐进地介绍了各种逻辑门的实现。我尤其欣赏作者对不同逻辑门构建方式的详细讲解,比如如何用NAND门实现其他所有逻辑门,这让我深刻理解了逻辑的灵活性和统一性。书中关于组合逻辑和时序逻辑的章节,更是为我打开了新世界的大门。布尔代数的应用,卡诺图的化简方法,以及触发器、计数器、移位寄存器等时序电路的原理,都被讲解得非常透彻。我反复研读了关于触发器的部分,理解了SR锁存器、D触发器、JK触发器等的工作原理,以及它们在时钟信号控制下的状态变化。这让我对数字电路的“状态”概念有了更深刻的认识。书中大量的电路图和仿真示例,也帮助我将理论知识与实际应用联系起来。读完这本书,我感觉自己对数字电路的理解上升到了一个新的高度,能够更自信地去进行DIY项目了。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有