Pspice for Basic Microelectronics

Pspice for Basic Microelectronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:McGraw-Hill Higher Education
作者:Joseph G. Tront
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2007-09-16
价格:USD 26.36
装帧:Paperback
isbn号码:9780073529479
丛书系列:
图书标签:
  • PSpice
  • 电路仿真
  • 微电子学
  • 模拟电路
  • 电子技术
  • Cadence
  • 电路分析
  • 仿真软件
  • 电子设计
  • 基础教程
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具体描述

好的,这是一份关于另一本侧重于基础微电子学的图书的详细简介,该书不涉及 PSpice 仿真工具的使用: --- 现代电子学基础:半导体器件与电路原理 本书旨在为学习现代电子技术和半导体物理的初学者,提供一套全面、深入且以理论基础为核心的入门导引。 本书严格遵循经典电子学和固体物理学的基本原理,构建起对半导体器件工作机制的深刻理解,同时辅以必要的数学工具和实验物理概念,确保读者能够扎实掌握信息获取和处理的基础单元——晶体管和二极管的内在行为。 第一部分:固体物理基础与半导体本征特性 本部分内容是理解后续所有半导体器件工作原理的基石。我们首先从宏观的电磁学和材料科学角度切入,为读者建立起必要的物理学背景。 晶体结构与能带理论: 详细阐述了晶体周期性结构如何导致电子能级的离散化,形成价带、导带和禁带。通过对布洛维(Bloch)定理的定性介绍,解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别。特别关注了紧束缚近似模型在理解电子周期性势场中的作用。 本征半导体特性: 深入探讨了纯净(本征)半导体内部载流子的热激发行为。核心内容包括费米能级的确定、本征载流子浓度 ($n_i$) 的计算及其对温度的依赖关系。通过推导质量作用定律(Mass Action Law),为后续掺杂过程奠定数学基础。 掺杂与外质半导体: 详细讲解了 N 型和 P 型掺杂过程的物理机制,包括施主(Donor)和受主(Acceptor)杂质的电离过程。重点分析了不同温度下(低温、室温、高温)外质半导体内载流子浓度的动态变化,并给出了在不同掺杂浓度下,多数载流子和少数载流子浓度的精确计算方法。 载流子输运现象: 这是理解器件电流来源的关键。本书详细区分了两种基本的载流子运动机制: 1. 漂移(Drift): 在外部电场作用下产生的定向运动。推导了载流子的迁移率 ($mu$) 随晶格散射和杂质散射的影响,并引入了霍尔效应(Hall Effect)作为测量载流子浓度和迁移率的经典实验方法。 2. 扩散(Diffusion): 由于载流子浓度梯度引起的随机运动。详细推导了爱因斯坦关系式(Einstein Relation),该关系式将扩散系数 ($D$) 与迁移率 ($mu$) 紧密联系起来,这是理解 PN 结偏置下电流密度的前提。 第二部分:PN 结——微电子学的基本单元 PN 结的物理结构和电气特性是所有集成电路的起点。本部分内容侧重于其静态和动态特性的严格推导。 平衡态 PN 结: 详细分析了 PN 结在热力学平衡状态下的物理图像。重点讨论了内建电场(Built-in Potential, $V_{bi}$)的形成机制,以及耗尽区(Depletion Region)的宽度如何依赖于掺杂浓度和外加电压。使用泊松方程(Poisson's Equation)对电势分布进行积分,得到耗尽区宽度与反向偏压的平方根关系。 非平衡态与直流特性: 引入外加电压后,耗尽区宽度、内建电场和载流子势垒高度的变化。 正向偏压: 详细推导了肖克利理想二极管方程(Shockley Diode Equation),解释了少数载流子在势垒两侧的注入和扩散过程,这是正向导通电流的主要贡献。 反向偏压: 分析了理想模型下的反向饱和电流($I_S$)的来源,以及在实际器件中可能出现的击穿现象(雪崩击穿和齐纳击穿),包括其物理机理和电压特性。 实际二极管模型: 从理想模型过渡到更贴近现实的模型,引入了串联电阻($R_s$)和理想因子($n$)对 $I-V$ 特性的修正,帮助读者理解器件在不同工作点下的非线性表现。 第三部分:双极型晶体管(BJT)工作原理 本书将双极型晶体管(BJT)的分析建立在 PN 结物理基础之上,侧重于其对电流和电压的放大作用的内在机理。 晶体管结构与载流子注入: 详细介绍了 NPN 和 PNP 晶体管的结构,包括发射区、基区和集电区。重点分析了发射结和集电结在不同偏置状态下的工作情况。 小信号模型与直流偏置: 阐述了晶体管的直流电流关系,包括 $alpha$(共发射极电流增益)和 $eta$(共基极电流增益)的定义及其相互转换关系。详细分析了晶体管的三个主要工作区:截止区、放大区(积极区)和饱和区,并给出了判断工作区所需的电压条件。 晶体管的有限效应(早期效应): 深入探讨了基区宽度调制(Early Effect)对输出电阻和电流增益的影响,通过引入米勒效应(Early Voltage, $V_A$),对输出特性曲线进行修正。 晶体管的动态模型(小信号分析基础): 引入了基于混合 $pi$ 模型(Hybrid-Pi Model)和混合 $ ext{T}$ 模型的基础框架,但不涉及复杂的频率响应分析。核心在于理解跨导 ($g_m$) 的物理意义——即基极-发射极电压变化对集电极电流的影响效率,以及该参数在电路放大能力中的决定性作用。 第四部分:场效应晶体管(FET)简介 本部分将场效应晶体管(FET)的控制机制,特别是其由电场控制的特性,与 PN 结的势垒控制进行对比。 MOS 结构基础: 侧重于金属-氧化物-半导体(MOS)结构的物理特性。深入解释了绝缘层(二氧化硅)作为理想电介质的作用,以及栅极电压如何通过场效应在半导体表面感应出反型层(Inversion Layer)。 C-V 特性与工作区: 详细分析了 MOS 电容器的电容-电压(C-V)特性曲线,区分出强反型、弱反型和耗尽状态。随后,将 MOS 结构扩展到 MOSFET,定义了阈值电压 ($V_{th}$) 的物理来源。 晶体管的线性与饱和区: 基于电场对沟道电荷的控制,推导了 MOSFET 在线性区(欧姆区)和饱和区(恒流区)的电流关系式。重点强调了跨导 ($g_m$) 在 MOSFET 中的定义,及其与栅氧电容和沟道长度的关系。 总结与展望 本书的全部内容聚焦于微电子器件的“物理学”和“本征特性”的深入理解。通过严谨的半导体物理推导,读者将掌握晶体管和二极管电流的产生机制、能量转换过程以及内在的非线性特性。本书侧重于理解“为什么器件会以这种方式工作”,而非“如何使用软件来模拟其特定输出”。它为读者建立了一套坚实的理论框架,是进一步学习高级模拟电路设计、数字逻辑电路或半导体器件物理的必要基础。 ---

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用户评价

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我喜欢这本书的一个重要原因是它包含了“Basic”这个词。在浩瀚的微电子学领域,初学者往往会感到无所适从,被各种复杂的概念和模型所淹没。而“Basic”字眼,预示着这本书将以一种系统化、循序渐进的方式,为我构建起坚实的知识基础。我期待这本书能够从最基础的物理概念开始,例如电荷、电场、电势等,然后逐步深入到半导体材料的特性,如P型半导体和N型半导体。我希望书中能够用清晰易懂的语言,解释二极管、三极管、MOSFET等基本器件的构造和工作原理,并能用形象的比喻来帮助我理解它们的功能。更重要的是,我期待这本书能够将这些基本器件与PSpice仿真巧妙地结合起来。例如,在讲解二极管的单向导电性时,书中是否能通过PSpice的仿真,展示二极管在正向偏置和反向偏置下的电流-电压特性曲线?在学习三极管作为放大器时,是否能通过PSpice搭建一个简单的共射放大电路,然后观察输入信号如何被放大,并分析其增益和频率响应?我希望这本书能够为我提供一条清晰的学习路径,让我能够从最基础的元器件开始,逐步掌握构建和分析更复杂微电子电路的能力,为日后深入学习打下坚实的基础,而不是让我一开始就陷入迷茫。

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这本书的封面,简洁的设计,传递出一种专业和权威的气息。而书名"PSpice for Basic Microelectronics",则精准地定位了这本书的核心内容。我对于微电子学一直抱有浓厚的兴趣,但往往在实际操作中遇到瓶颈。PSpice作为一款强大的电路仿真软件,在我看来,是连接理论与实践的桥梁。我非常期待这本书能够详细地讲解如何在PSpice中构建和分析各种基础的微电子电路。我希望书中能够从最简单的电阻、电容、电感电路开始,逐步引导读者理解二极管、三极管、MOSFET等基本器件的工作原理,并能够通过PSpice仿真来验证这些原理。我期待书中能够提供丰富的实例,例如如何搭建一个简单的RC滤波器,观察其频率响应;如何设计一个基本的放大器,分析其增益和带宽;甚至是如何构建一个简单的数字逻辑门电路,并进行时序仿真。我希望这本书能够提供清晰的PSpice操作步骤和仿真设置方法,并附有详细的仿真结果图解,帮助我更好地理解理论知识在实际应用中的体现。总之,我希望这本书能够成为我的PSpice学习指南,让我能够熟练地运用这款软件,深入地理解微电子学的基本原理,为我日后的学习和研究打下坚实的基础。

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我之所以对这本书产生了浓厚的兴趣,很大程度上是因为它采用了“PSpice”这样一个具体而强大的工具作为切入点。在我看来,很多理论性的书籍虽然内容详实,但往往过于抽象,难以与实际操作相结合,这使得学习过程变得枯燥乏味,也削弱了学习的积极性。而PSpice,作为一个被广泛应用的电路仿真软件,能够让我们在虚拟环境中构建、测试和优化电路,这无疑是一种高效且富有启发性的学习方式。我非常期待这本书能够详细地介绍PSpice软件的安装、界面布局、基本操作以及常用功能。我希望它能提供一系列循序渐进的示例,从最简单的电路(如电阻分压、RC滤波)开始,逐步过渡到更复杂的电路(如晶体管放大器、运算放大器应用)。我期待看到书中能够给出详细的PSpice仿真步骤,包括如何绘制电路原理图、如何放置元器件、如何连接导线、如何设置仿真类型(如瞬态分析、交流分析、直流扫描)以及如何解释仿真结果(如查看电压、电流波形、频率响应曲线)。能够亲手操作PSpice,并看到理论知识在仿真中得到验证,这无疑会极大地增强我的学习信心和兴趣。这本书的出现,在我看来,不仅是一本教材,更像是一位经验丰富的工程师,在传授实战经验,让我能够更快地从理论走向实践,成为一个能够熟练运用仿真工具进行电路设计的学习者。

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我是一个对模拟电路一直有点头疼的学生,每次看到那些密密麻麻的电阻、电容、三极管组合在一起,就感觉大脑一片空白。这本《PSpice for Basic Microelectronics》的书名,简直就像是为我量身定做的。我特别想知道,它究竟是如何将那些抽象的理论,通过PSpice这个强大的仿真软件,变得生动形象的。我希望它能从最基础的概念讲起,比如最简单的RLC电路,然后逐步深入到晶体管放大器、运算放大器等核心单元。更重要的是,我希望这本书能够详细地讲解PSpice软件的各项功能,包括如何搭建电路、设置仿真参数、分析仿真结果等等。我期待能够看到具体的PSpice操作演示,甚至是屏幕截图,这样我就可以一边看书一边跟着操作,大大提高学习效率。我曾经尝试过自己摸索PSpice,但总感觉无从下手,要么是设置有问题,要么是看不懂仿真波形。所以,这本书能否像一位经验丰富的老师,手把手地教我如何运用PSpice来理解和验证微电子电路的设计,这是我最看重的。我希望它能教会我如何识别电路中的关键点,如何通过调整参数来观察电路性能的变化,甚至是如何根据仿真结果来优化电路设计。总而言之,我希望这本书能够成为我学习微电子电路的“救星”,帮助我克服对模拟电路的恐惧,真正掌握利用仿真工具进行电路分析和设计的能力。

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这本书的封面设计,那是一种沉静而自信的风格。深邃的蓝色背景,搭配上略带科技感的银色字体,"PSpice for Basic Microelectronics"这几个字稳稳地印在中央。我第一眼看到它,脑海里就浮现出一种严谨而又充满探索精神的感觉,就像是步入一个精密实验室,空气中弥漫着电子元件特有的淡淡气味,还有一丝丝电路板上的焊接烟尘。翻开扉页,纸张的质感也恰到好处,不是那种廉价的光面纸,而是略带哑光的,摸起来有一种温润的触感,仿佛在诉说着它承载的知识的厚重。目录页的设计更是让我眼前一亮,清晰的章节划分,每一个小标题都透着一股子“干货”的味道,让人忍不住想要立刻 dive in。我尤其期待第一章的引言部分,它能否为我打开微电子世界的大门,让我从零开始,逐步理解那些看似神秘的电路图和元器件的运行原理。这本书的装帧,不仅仅是简单的纸张和油墨的组合,它更像是一个精心打磨的工艺品,传递出一种对知识的尊重,以及对读者学习体验的重视。我甚至开始想象,当我在熬夜攻克某个电路难题时,这本书静静地躺在书桌一角,它的存在本身就是一种无声的鼓励,一种坚定的陪伴。书名中的“Basic”二字,既让我感到一丝亲切,也暗示着它将是一个坚实的基础,为我日后深入学习更复杂的微电子领域打下牢固的基石。从封面到内页,每一个细节都让我感受到一种“用心”的力量,这不禁让我对书中内容的质量充满了更高的期待,希望它能够像它的外观一样,令人回味无穷。

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这本书给我最深刻的印象,是它名字里“Microelectronics”这个词。这三个字,在我看来,就代表着现代科技的基石。从我们日常使用的智能手机、电脑,到更尖端的航空航天、医疗设备,无一不依赖着精巧微小的集成电路。而学习微电子学,就像是在窥探现代文明的“心脏”,了解它的运作原理。我尤其好奇,这本书将如何展开对这个宏大领域的介绍。它是否会从半导体的基础物理讲起,例如P-N结的形成,然后过渡到二极管、三极管等基本器件的工作机制?我期待这本书能够提供清晰的逻辑线索,让我在理解基本器件的基础上,逐步构建起对更复杂集成电路的认知。我希望它不仅仅停留在理论层面,更能结合PSpice这个仿真工具,让我们能够“看到”这些微观世界的运作。例如,通过仿真,我们可以直观地观察电流、电压的变化,理解不同器件在电路中的作用。我特别想知道,这本书会用PSpice来演示哪些经典的微电子电路,比如各种类型的放大器、滤波器、振荡器等等。掌握了这些基础电路的设计和分析方法,对我来说将是意义非凡的。这不仅关乎课业,更是一种对未来科技发展方向的探索和理解。我期待这本书能为我开启一扇通往微电子世界的大门,让我在这个日新月异的领域里,找到属于自己的位置,并为之贡献力量。

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这本书的名称“PSpice for Basic Microelectronics”让我感到一种“未来已来”的科技感。微电子技术是现代信息社会的核心驱动力,而PSpice作为一款强大的电路仿真软件,无疑是掌握这项技术的重要工具。我期待这本书能够带领我走进这个充满无限可能的微电子世界。我希望它能够从最基本的半导体器件原理出发,例如PN结的形成和特性,然后逐步深入到更复杂的集成电路设计,例如数字逻辑门、存储单元等。但更重要的是,我希望这本书能够通过PSpice这个强大的仿真平台,将这些抽象的概念具象化。我期待看到书中能够详细介绍如何在PSpice中搭建一个简单的数字逻辑门电路,例如AND门、OR门,然后通过仿真来验证其逻辑功能。我希望能够看到如何利用PSpice进行时序仿真,来观察数字信号在电路中的传播延迟和波形变化。此外,我也希望这本书能够拓展到更实际的应用场景,例如如何利用PSpice来设计一个简单的微控制器外围电路,或者如何对已有的集成电路进行性能分析和优化。这本书的出现,在我看来,不仅仅是一次知识的学习,更是一次对未来科技发展趋势的探索和实践,它将为我提供一个强大的工具,让我能够更深入地理解和参与到这个日新月异的科技浪潮中。

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这本书的书名《PSpice for Basic Microelectronics》在我看来,传递着一种“化繁为简”的学习理念。微电子学领域,尤其是涉及到底层器件原理和电路设计时,常常会充斥着大量的数学公式和复杂的理论模型,这对于初学者来说,往往是一道难以逾越的鸿沟。而PSpice的加入,恰恰提供了一种直观、可视化的方法来理解这些复杂的概念。我非常期待这本书能够有效地运用PSpice来“解构”微电子学的复杂性。例如,在讲解晶体管的电流放大效应时,我希望书中能通过PSpice搭建一个简单的共射放大电路,然后通过仿真,直观地展示输入小信号如何被放大成输出大信号,并且能够通过调整偏置点来观察输出波形的失真情况。我期待书中能够提供详细的PSpice操作指南,不仅是简单的元器件摆放和连接,更重要的是如何设置各种仿真参数,如直流工作点分析、瞬态分析、交流小信号分析等,以及如何解读这些仿真结果。我希望书中能够引导我通过PSpice,去“看到”电流和电压的流动,去“感受”不同元器件的特性,从而真正理解它们的内在逻辑,而不是仅仅停留在抽象的公式层面。这本书的出现,对我来说,意味着我能够以一种更轻松、更有效的方式,去理解和掌握微电子学的核心知识,为我未来的学习和实践打下坚实的基础。

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这本书的书名,"PSpice for Basic Microelectronics",让我第一时间联想到的是“实践出真知”。在学习微电子这样一门与实际应用紧密相关的学科时,脱离了实际的理论往往难以深入理解,而PSpice的加入,恰恰弥补了这一遗憾。我非常期待这本书能够提供一个实践导向的学习路径。我希望它能从最基本的概念入手,例如什么是电压、电流,以及它们在电路中的意义,然后引入电阻、电容、电感等基本元器件的特性。但不同于其他理论书籍,我期待这本书能立即将这些概念与PSpice仿真相结合。例如,在讲解电阻时,书中能立刻展示如何在PSpice中搭建一个简单的电阻电路,然后通过仿真观察不同电阻值对电流的影响。同样,在学习电容和电感时,也希望能通过PSpice的瞬态分析,直观地看到它们在充放电过程中电压和电流的变化曲线。我期待书中能够通过一系列精心设计的实验,引导读者一步步理解三极管、MOSFET等主动器件的工作原理,并能通过PSpice搭建简单的放大电路、开关电路等,观察其性能表现。我希望这本书能够教会我如何“问” PSpice,“问”电路,通过改变参数,观察结果,从而真正理解电路的内在逻辑,而不仅仅是死记硬背公式。这本书的出现,对我来说,意味着我不再是孤立地学习理论,而是能够将理论与实践紧密结合,用PSpice这个强大的工具,亲手去“触摸”微电子世界。

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看到“PSpice for Basic Microelectronics”这个书名,我脑海里 immediately 出现的是一种“寓教于乐”的学习模式。对于微电子这样一门严谨的学科,如果仅仅依靠枯燥的理论阐述,很容易让学习者感到枯燥乏味,从而失去学习的动力。而PSpice的加入,恰恰为我们提供了一个充满互动性和趣味性的学习平台。我非常期待这本书能够以一种更生动、更具启发性的方式来呈现内容。例如,我希望书中能够设计一些小型的“项目”或者“挑战”,让读者在完成这些项目的同时,掌握相关的知识和技能。或许是搭建一个简单的LED驱动电路,然后通过PSpice仿真观察其亮度和电流;又或许是设计一个基础的音频放大电路,然后通过仿真来验证其放大效果。我期待书中能够提供丰富的图示和动画,来辅助讲解复杂的概念,让学习过程更加直观易懂。此外,我也希望这本书能够包含一些“陷阱”或者“易错点”的提示,提前告知读者在PSpice仿真过程中可能遇到的问题,并提供相应的解决方案,这样可以避免我走不必要的弯路。总而言之,我希望这本书不仅仅是一本教材,更像是一个充满乐趣的学习伙伴,它能够激发我对微电子学的探索欲望,让我在轻松愉快的氛围中,逐步掌握这门重要的技术。

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