具体描述
《新编全国大学生电子设计竞赛试题精解选》精选了历年的全国大学生电子设计竞赛试题，并进行了详解，全书共14章。第1章为1999年竞赛试题精解选；第2章为2001年竞赛试题(D题)高效率音频功率放大器；第3章为2001年竞赛试题(C题)自动往返电动小汽车；第4章为2003年竞赛试题精解选(E题)简易智能电动车；第5章为2005年竞赛试题(D题)数控直流电流源；第6章为2005年竞赛试题(G题)三相正弦波变频电源；第7章为2005年竞赛试题(E题)悬挂运动控制系统；第8章为2007年本科竞赛试题(E题)开关电源；第9章为2005年高职高专组竞赛试题(H题)信号发生器；第10章为2007年高职高专组竞赛试题(I题)可控放大器；第11章为2007年本科组竞赛试题(D题)程控滤波器；第12章为单相正弦波逆变电源设计；第13章为用硬件电路数控的实现方案精解；第14章为如何在电子设计竞赛中取得好成绩。《新编全国大学生电子设计竞赛试题精解选》的读者对象为参加全国大学生电子设计竞赛的高校学生、指导教师，以及相关领域的电气工程师、电子工程师和广大电子爱好者。
《微电子学与集成电路设计基础》 内容简介 本书系统地介绍了微电子学领域的基础理论、器件工作原理以及集成电路（IC）设计的关键技术。旨在为电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的学生和工程师提供扎实而全面的理论指导和实践参考。全书内容由浅入深，逻辑清晰，涵盖了从半导体物理基础到先进CMOS电路设计的一系列重要主题。 第一部分：半导体物理与器件基础 第1章：半导体材料与能带理论 本章首先回顾了固体物理的基本概念，重点阐述了晶体结构、晶格振动和晶格缺陷对半导体材料电学特性的影响。详细介绍了硅、锗等典型半导体的能带结构、有效质量概念以及费米能级的物理意义。通过对本征半导体和掺杂半导体的分析，深入理解载流子（电子和空穴）的产生、复合机制以及迁移率的决定因素。特别探讨了杂质能级、施主与受主的概念，为理解PN结的形成奠定基础。 第2章：PN结与二极管 本章深入剖析了PN结的形成过程、能带图的建立以及内建电场的物理机制。详细推导了PN结的平衡态、正向偏置和反向偏置下的伏安特性曲线，并从理论上解释了扩散电流和漂移电流的相对贡献。重点讨论了齐纳击穿和雪崩击穿的物理过程及其在瞬态响应中的作用。此外，本章还覆盖了实际应用中常见的肖特基二极管和齐纳二极管的结构特点、工作原理和关键参数。 第3章：BJT（双极性结型晶体管） 本章聚焦于BJT的结构、工作原理及重要模型。首先从扩散电流和漂移电流的角度推导出少子寿命和少数载流子的分布情况。随后，详细分析了BJT在不同工作区（截止区、饱和区、积极区）的电流传输机制。重点介绍了Ebers-Moll模型（精简版）及其在直流偏置分析中的应用。对于高频特性，本章引入了混合$pi$模型，并分析了$alpha$和$eta$参数的频率依赖性，解释了过渡频率$f_T$的物理意义。 第4章：MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管） MOSFET是现代集成电路的基石。本章从最基本的MOS结构入手，详细阐述了电容-电压（C-V）曲线的测量与分析，包括积累、耗尽和反型区的工作状态。随后，推导了英先生（Surface Potential Model）模型，并基于此模型建立了晶体管的输出特性和输入特性方程。本章对沟道长度调制效应、阈值电压的温度和短沟道效应（如DIBL、速度饱和）进行了详尽的讨论，为后续的电路设计打下坚实基础。 第二部分：模拟集成电路设计基础 第5章：基本放大电路组建模块 本章将器件模型应用于实际电路设计。首先分析了共源、共源共栅、共集等基本MOS晶体管组态的增益、输入输出阻抗和频率响应。随后，重点讲解了电流镜（Current Mirror）的原理、匹配误差分析以及高精度电路中的镜像电流源设计（如Wilson电流镜）。讨论了有源负载的引入对电路性能的提升作用。 第6章：运算放大器（Op-Amp）设计 本章是模拟电路设计的核心。首先介绍了理想运放的特性，随后分析了单级和多级（如折叠式电流镜输入级）CMOS运放的架构。详细讨论了输入级、增益级和输出级的相互配合，特别关注了米勒补偿技术在保证电路稳定性中的关键作用。本章深入分析了运放的静态参数（如输入失调电压、共模抑制比CMRR、电源抑制比PSRR）和动态参数（如单位增益带宽GBW、相位裕度PM）。 第7章：反馈理论与线性电路分析 反馈是保证电路性能稳定的核心手段。本章系统地介绍了负反馈的基本概念、反馈组态（串联、并联）及其对增益、带宽和输入输出阻抗的影响。利用波特图（Bode Plot）对反馈放大器的频率响应进行了详细分析，并明确了相位裕度对系统稳定性的意义。此外，本章还覆盖了有源滤波器（如Sallen-Key结构）的设计方法和二阶滤波器（低通、高通、带通）的频率选择性设计。 第三部分：数字集成电路设计基础 第8章：CMOS反相器与逻辑门 数字电路主要基于CMOS技术。本章详细分析了单个CMOS反相器的直流传输特性，包括其高/低电平阈值电压和噪声容限。在此基础上，推导了反相器的动态性能参数，如传播延迟时间$t_{pd}$和功率-延迟乘积（PDP）。随后，将反相器扩展到基本的两输入逻辑门（NAND, NOR），分析其扇入、扇出能力以及在工艺角变化下的性能表现。 第9章：组合逻辑电路与时序电路 本章介绍了使用CMOS晶体管实现复杂组合逻辑电路的基本方法，包括传输门（Transmission Gate）和基于静态CMOS的复杂门设计。在时序电路方面，重点讲解了锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop，如D触发器）的建立时间、保持时间要求及其工作原理。 第10章：存储器元件与互连线效应 本章探讨了静态随机存取存储器（SRAM）的基本单元——六管SRAM存储单元的工作原理、读写时序及其抗噪声能力。此外，鉴于现代集成电路的尺寸效应，本章专门设立部分讨论了金属互连线的寄生电阻和寄生电容对数字电路速度的影响，并介绍了负载效应（如RC延迟模型）在系统级时序分析中的重要性。 附录：半导体工艺流程概述 附录简要概述了现代半导体制造中的关键工艺步骤，包括光刻、薄膜沉积（PECVD, LPCVD）、刻蚀（干法与湿法）和离子注入，帮助读者建立器件物理结构与制造工艺之间的联系。 本书内容紧密围绕半导体器件的物理基础、模拟电路的性能优化以及数字电路的效率设计展开，强调理论与工程实践的结合，是深入学习现代集成电路技术的必备参考书。
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