基本信息
書名:數字電子技術基礎輔導講案
定價:17.00元
售價:11.6元,便宜5.4元,摺扣68
作者:陳誌武
齣版社:西北工業大學齣版社
齣版日期:2007-08-01
ISBN:9787561222621
字數:
頁碼:382
版次:1
裝幀:平裝
開本:大32開
商品重量:0.322kg
編輯推薦
內容提要
《數字電子技術基礎輔導講案(第4版)》是根據清華大學閻石主編的《數字電子技術基礎》(第四版)內容,依據編者講課的講稿為藍本編寫而成。全書按照本講內容聚焦,知識結構圖解,重點、難點點擊,典型例題,課後作業,主講教材課後習題全解,課程考試真題及參考答案等幾個部分來編寫。《數字電子技術基礎輔導講案(第4版)》旨在幫助讀者掌握課程重點,學會分析方法,提高解題能力,為課程考試和考研的讀者提供幫助。
《數字電子技術基礎輔導講案(第4版)》可供使用《數字電子技術基礎》(第四版)教材的讀者和教師參考,亦可作為使用其他教材的讀者或考研讀者的參考書。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《微電子學導論:現代計算與通信的基石》 內容概述 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的微電子學基礎知識體係,揭示瞭現代電子設備和通信係統得以實現的根本原理。從最基礎的半導體器件特性入手,逐步深入到數字邏輯的設計與實現,再拓展至集成電路的製造工藝與應用。本書注重理論與實踐的結閤,通過詳細的原理闡述、豐富的實例分析和清晰的圖示,幫助讀者建立對微電子技術從宏觀到微觀的深刻理解。 第一章:半導體材料與PN結 本章是理解一切微電子器件的基礎。我們將首先迴顧原子結構和共價鍵等基礎物理概念,然後介紹兩種最重要的半導體材料——矽(Si)和鍺(Ge)的晶體結構和導電特性。我們將詳細講解本徵半導體的導電機製,並深入探討雜質半導體,包括N型和P型半導體的形成過程及其載流子濃度。 PN結是構成所有半導體器件的核心結構。本章將詳細分析PN結在不同偏置(零偏、正偏、反偏)下的電場分布、勢壘電壓以及載流子運動,從而解釋PN結的單嚮導電性。我們還將探討PN結的電容效應,這在高速電路設計中至關重要。通過這一章的學習,讀者將能夠理解二極管的基本工作原理。 第二章:半導體二極管與三極管 基於PN結的原理,本章將深入介紹幾種最常見的半導體二極管。我們將詳細講解普通PN結二極管的伏安特性麯綫、動態電阻以及各種應用,如整流、穩壓等。隨後,我們將介紹特殊功能的二極管,包括齊納二極管(穩壓)、發光二極管(LED,發光原理、顔色控製)以及光電二極管(光電探測)。 三極管(BJT)是電子電路中的“開關”和“放大器”。本章將詳細講解NPN和PNP型雙極結型三極管的結構、工作原理和三種基本工作狀態(截止、放大、飽和)。我們將詳細分析三極管的各電極電流關係、輸入特性麯綫、輸齣特性麯綫以及電流放大係數(β)和跨導(gm)的概念。重點將放在三極管的放大電路,包括不同組態(共射、共集、共基)的特點和應用。 第三章:場效應晶體管(FET) 與雙極結型三極管不同,場效應晶體管(FET)是電壓控製型器件,具有高輸入阻抗等優點,在現代集成電路中扮演著極其重要的角色。本章將首先介紹結型場效應晶體管(JFET)的結構、工作原理和特性麯綫,解釋其柵極電壓如何控製溝道中的電流。 接著,我們將重點講解金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET),這是現代集成電路中最普遍的器件。我們將詳細介紹增強型和耗盡型MOSFET的結構(NMOS和PMOS),工作原理,包括閾值電壓(Vt)、跨導(gm)以及轉移特性和輸齣特性麯綫。我們將深入探討MOSFET在數字邏輯電路中的應用,如作為開關元件,以及在模擬電路中的放大作用。 第四章:基本電子電路分析 本章將引導讀者學習如何分析和設計基本的電子電路。我們將介紹電路的直流分析方法,包括歐姆定律、基爾霍夫定律的應用。然後,我們將重點關注交流小信號分析,講解如何使用等效電路模型(如混閤π模型)來分析放大電路的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。 我們將分析幾種重要的基本放大電路,如單級放大器(共射放大器、共集放大器、共基放大器)的性能特點和應用場閤。此外,還將介紹多級放大器的概念,以及反饋在放大電路中的作用,包括負反饋對電路穩定性和性能的改善。 第五章:信號的産生與放大 本章將深入探討信號的産生與放大技術。我們將介紹振蕩器的工作原理,解釋如何利用正反饋和頻率選擇元件(如LC、RC電路)來産生周期性的電信號。我們將分析幾種經典的振蕩器電路,如RC移相振蕩器、LC諧振振蕩器(如哈特利振蕩器、科勒振蕩器)及其特點。 在放大方麵,我們將進一步探討不同類型的放大器,包括寬帶放大器(用於信號傳輸)、功率放大器(用於驅動負載)以及運算放大器(Op-amp)。我們將重點講解運算放大器的基本結構(差分放大器、增益級、輸齣級),理解其高開環增益、高輸入阻抗和低輸齣阻抗的特性。通過虛短和虛斷等概念,我們將展示如何利用運算放大器構建各種基本模擬電路,如加法器、減法器、積分器、微分器等。 第六章:數字邏輯基礎 從本章開始,我們將轉嚮數字電子領域。首先,我們將介紹數字信號與模擬信號的區彆,以及二進製、十進製和十六進製等數製轉換。接著,我們將詳細講解數字邏輯中最基本也是最重要的“邏輯門”,包括與門(AND)、或門(OR)、非門(NOT)。 在此基礎上,我們將介紹組閤邏輯門,如與非門(NAND)、或非門(NOR)、異或門(XOR)和同或門(XNOR)。我們將深入講解布爾代數的基本定理和定律,以及如何利用卡諾圖(Karnaugh Map)等方法進行邏輯函數的化簡,從而優化數字電路的設計。 第七章:組閤邏輯電路 本章將基於前麵介紹的邏輯門,講解各種組閤邏輯電路的設計和應用。我們將詳細分析和設計常用的組閤邏輯電路模塊,包括編碼器(Encoder,例如十進製轉二進製)、譯碼器(Decoder,例如二進製轉十進製,常用於地址譯碼)、多路選擇器(Multiplexer,MUX,選擇多個輸入中的一個輸齣)和分路器(Demultiplexer,DEMUX,將一個輸入分發到多個輸齣)。 我們還將講解加法器(Adder)的設計,包括半加器、全加器及其級聯,實現多位二進製數的加法運算。此外,還會涉及減法器(Subtractor)的設計。這些組閤邏輯電路是構建更復雜數字係統的基本單元。 第八章:時序邏輯電路 與組閤邏輯電路不同,時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入,還取決於電路 past 的狀態,即具有“記憶”功能。本章將首先介紹觸發器(Flip-Flop)的概念,它是構成時序邏輯電路的基本存儲單元。我們將詳細講解各種類型的觸發器,如SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器,以及它們的邏輯功能、狀態轉換圖和特性方程。 在此基礎上,我們將講解鎖存器(Latch),以及它們與觸發器的區彆。然後,我們將介紹寄存器(Register)的設計,用於存儲多位二進製信息。最後,我們將講解計數器(Counter)的設計,包括同步計數器和異步計數器,以及各種應用,如二進製計數器、十進製計數器、移位寄存器等。 第九章:數字邏輯設計與微處理器基礎 本章將整閤前麵章節的知識,介紹數字邏輯設計的實踐方法。我們將學習如何從係統功能需求齣發,進行狀態機的設計,包括狀態圖、狀態錶和狀態方程的推導。我們將瞭解可編程邏輯器件(PLD),如可編程邏輯陣列(PLA)、可編程陣列邏輯(PAL)以及通用可編程邏輯器件(CPLD)和現場可編程門陣列(FPGA),它們為實現復雜的數字邏輯提供瞭靈活的硬件平颱。 最後,本章將初步介紹微處理器的基本結構和工作原理。我們將講解CPU的組成部分,如算術邏輯單元(ALU)、控製器和寄存器組,以及指令的執行過程(取指令、譯碼、執行)。我們將觸及指令集架構(ISA)的概念,以及存儲器和輸入/輸齣(I/O)設備如何與CPU交互,為理解現代計算係統的核心奠定基礎。 第十章:集成電路(IC)工藝與應用 本章將帶讀者走進微電子技術的“幕後”,瞭解集成電路是如何製造齣來的。我們將介紹半導體製造的基本流程,包括晶圓製造、光刻(photolithography)、外延生長、擴散、離子注入、薄膜沉積、刻蝕等關鍵工藝步驟。我們將解釋MOSFET和BJT等器件是如何在矽片上集成的。 然後,我們將介紹不同類型的集成電路,包括模擬集成電路(如運算放大器、穩壓器)和數字集成電路(如微處理器、存儲器)。我們將討論數字信號處理器(DSP)在信號處理領域的應用,以及微控製器(MCU)在嵌入式係統中的重要性。最後,本章將展望微電子技術的未來發展趨勢,如摩爾定律的延續、三維集成、新興材料和量子計算的可能性。 本書特色 循序漸進的知識體係: 從基礎的半導體器件原理,逐步深入到復雜的數字邏輯設計和集成電路工藝,邏輯清晰,易於理解。 原理與實例相結閤: 每一章節都配有豐富的實例分析,幫助讀者將抽象的理論知識應用於實際電路的分析與設計。 圖文並茂的呈現方式: 大量清晰的電路圖、波形圖和器件結構圖,直觀地展示瞭電子器件的工作原理和電路的連接方式。 麵嚮現代電子技術的視野: 覆蓋瞭從基本電子元件到微處理器和集成電路製造的廣泛內容,為讀者理解現代電子技術奠定堅實基礎。 通過學習本書,讀者將能夠掌握分析和設計基本電子電路的能力,理解數字邏輯電路的工作原理,並對現代微電子技術有一個全麵而深入的認識,為進一步深入學習電子工程、計算機科學或相關領域打下堅實的根基。
坦白說,我買過好幾本號稱“基礎”的數字電路教材,但大部分都成瞭我書架上積灰的裝飾品。直到我遇到瞭這本輔導講案,我纔真正體會到什麼叫“高效學習”。它最大的亮點在於其對解題方法的歸納和總結,簡直就是一本實戰手冊。很多書隻會告訴你公式,但這本書卻把解題的“套路”和“技巧”都明明白白地擺在瞭颱麵上。比如在化簡卡諾圖(Karnaugh Map)時,它詳細區分瞭不同的分組原則和注意事項,那些我之前容易犯的漏項、多餘項的錯誤,在看瞭這本書的詳細步驟解析後,幾乎都避免瞭。更讓我印象深刻的是,它對一些經典電路(如譯碼器、計數器)的設計流程進行瞭模闆化的梳理,讓我不再是看著例題死記硬背,而是真正理解瞭設計背後的邏輯鏈條。每次做完一套模擬題,我都會對照著書裏的“參考設計思路”再過一遍,那種精準的對比,極大地提升瞭我對復雜電路分析的信心。對於那些追求高分和快速掌握核心技能的讀者來說,這本書的實戰價值遠超其定價。