电子测量与仪器(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋悦考 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121069185

商品编码：29541062468

包装：平装

出版时间：2009-02-01

基本信息

书名：电子测量与仪器(第2版)

定价：23.00元

作者：宋悦考

出版社：电子工业出版社

出版日期：2009-02-01

ISBN：9787121069185

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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本书可作为高职、高专院校或中等职业学校电子类、电气类、自动化类、机电类和其他相近专业的教材。本书分为9章，章主要介绍电子测量方法、电子测量仪器的分类与发展，电子测量数据处理与测量结果的表示；第2章主要介绍常用信号发生器的工作原理、技术指标与应用；第3～8章主要介绍电压、频率、时间、相位、电子元器件参数、频域信号、数据域信号等的测量方法，以及测试仪表的工作原理、技术指标与应用；第9章主要介绍独立智能仪器的基本组成、典型处理功能与应用，以及自动测试系统、个人仪器、虚拟仪器的基本组成等。
　　本书还配有教学指南、电子教案及习题答案（电子版），以方便教学使用，详见前言。

目录

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章 电子测量与仪器的基础知识
　1.1 电子测量概述
　　1.1.1 电子测量的意义及内容
　　1.1.2 电子测量方法
　1.2 测量误差的基本概念
　　1.2.1 测量误差的表示方法
　　1.2.2 测量误差的来源
　　1.2.3 测量误差的分类
　1.3 电子测量仪器的基础知识
　　1.3.1 电子测量仪器的发展
　　1.3.2 电子测量仪器的分类
　　1.3.3 电子测量仪器的主要技术指标
　　1.3.4 电子测量仪器的误差
　1.4 测量结果的表示及测量数据的处理
　　1.4.1 测量结果的表示
　　1.4.2 有效数字的处理
　　1.4.3 测量数据的处理
　本章小结
　习题1
第2章 测量用信号发生器
　2.1 概述
　　2.1.1 信号发生器的分类
　　2.1.2 信号发生器的主要性能指标
　　2.1.3 信号发生器的一般组成
　2.2 正弦信号发生器
　　2.2.1 低频信号发生器
　　2.2.2 高频信号发生器
　　2.2.3 合成信号发生器
　2.3 函数信号发生器
　　2.3.1 工作原理及结构
　　2.3.2 AS101D型函数信号发生器简介
　2.4 脉冲信号发生器
　　2.4.1 分类
　　2.4.2 工作原理与主要性能指标
　　2.4.3 脉冲信号发生器的使用
　本章小结
　习题2
第3章 电压测量与电压表
　3.1 概述
　　3.1.1 电压测量的基本要求
　　3.1.2 交流电压的表征
　　3.1.3 电子电压表的分类
　3.2 直流电流、直流电压的测量
　　3.2.1 直流电流的测量
　　3.2.2 直流电压的测量
　3.3 模拟式交流电压表
　　3.3.1 均值电压表
　　3.3.2 峰值电压表
　　3.3.3 有效值电压表
　　3.3.4 模拟式电压表实例
　　3.3.5 使用方法及注意事项
　3.4 数字电压表
　　3.4.1 主要性能指标
　　3.4.2 A/D变换器
　　3.4.3 直流数字电压表实例
　本章小结
　习题3
第4章 波形测试与仪器
　4.1 概述
　4.2 波形测试的基本原理
　　4.2.1 阴极射线示波管
　　4.2.2 波形显示原理
　4.3 通用示波器的基本组成及性能指标
　　4.3.1 基本组成
　　4.3.2 主要性能指标
　4.4 通用示波器Y通道（垂直系统）
　　4.4.1 输入电路
　　4.4.2 前置放大器
　　4.4.3 延迟级
　　4.4.4 输出放大器
　……
第5章 频域测量与仪器
第6章 电子元器件测量与仪器
第7章 频率和时间测量与仪器
第8章 数据域测量与仪器
附录
　附录A 实验指导书
　附录B 课程设计指导书——数字电压表课程设计
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《微电子工艺与器件物理》 作者： (此处可填写作者姓名，例如：李明，王强) 出版社： (此处可填写出版社名称，例如：科学技术出版社) 出版日期： (此处可填写出版日期，例如：2023年10月) 本书简介： 本书深入探讨了微电子制造工艺的各个关键环节，并在此基础上系统阐述了微电子器件的核心物理原理。从材料的纯化与晶圆制备，到复杂的光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺流程，再到器件的特性分析与可靠性研究，本书力求为读者构建一个全面而深刻的微电子世界图景。全书紧密结合实际工程应用，理论讲解深入浅出，并辅以大量图表和实例，旨在帮助读者掌握现代微电子技术的核心知识，为从事相关领域的研究、开发和工程技术工作奠定坚实的基础。 第一章 引言：微电子世界的基石 本章将带领读者走进微电子技术波澜壮阔的发展历程，追溯其从诞生到如今成为信息时代核心驱动力的演变轨迹。我们将探讨微电子技术在现代社会中所扮演的关键角色，以及其对通信、计算、消费电子、人工智能等众多前沿领域的深远影响。同时，本章也将对本书的核心内容进行概述，勾勒出微电子工艺与器件物理两大板块的宏观框架，并阐明两者之间密不可分的联系。我们将介绍半导体材料的独特性质，为何它们能够成为构建集成电路的基石，以及晶体管这一微观世界的“瑞士军刀”是如何彻底改变人类社会的面貌的。通过本章的学习，读者将对微电子技术有一个初步的、全局性的认知，激发对后续深入学习的兴趣。 第二章 半导体材料基础 本章将聚焦于构建微电子器件的基石——半导体材料。我们将详细介绍硅（Si）作为最常用半导体材料的晶体结构、原子排列以及其独特的电子能带结构。深入分析本征半导体的导电机制，并重点阐述杂质对半导体电学性质的深刻影响，即P型和N型半导体的形成及其载流子特性。此外，本章还将对其他重要的半导体材料，如锗（Ge）、砷化镓（GaAs）及其化合物半导体进行介绍，探讨它们的优势、局限性以及在特定应用场景下的价值，例如高频器件或光电子器件。我们将剖析这些材料的物理化学性质，包括其禁带宽度、载流子迁移率、热导率等关键参数，并解释这些参数如何直接影响器件的性能。 第三章 晶圆制备与表面处理 本章将详细阐述如何将原材料转化为用于制造集成电路的高质量半导体晶圆。我们将介绍从高纯度多晶硅到单晶硅棒的生长过程，包括直拉法（CZ法）和区熔法（FZ法）等主流技术，并分析不同生长方法对硅晶体质量的影响。随后，我们将深入讲解硅晶体的切割、研磨、抛光等机械加工过程，直至获得光滑平整、尺寸精确的硅片（Wafer）。此外，本章还将重点介绍晶圆表面的化学机械抛光（CMP）技术，以及各种表面清洁和钝化技术，这些都对后续的微细加工至关重要，直接影响到最终器件的良率和可靠性。我们将详细讲解这些工艺流程的原理、设备以及质量控制方法。 第四章 薄膜沉积技术 在本章中，我们将探讨如何在晶圆表面形成具有特定性能的薄膜层，这是微电子制造中不可或缺的一环。我们将详细介绍化学气相沉积（CVD）技术，包括低压CVD（LPCVD）、等离子体增强CVD（PECVD）等不同类型，解析其工艺原理、反应机理以及不同工艺参数对薄膜质量的影响，例如多晶硅、氮化硅、二氧化硅等的形成。同时，我们将重点介绍物理气相沉积（PVD）技术，包括溅射（Sputtering）和蒸发（Evaporation），分析其在金属薄膜（如铝、铜、钨）沉积中的应用。此外，原子层沉积（ALD）作为一种高精度薄膜沉积技术，也将被深入介绍，其在栅极介质、高k材料等方面的优势和应用前景。 第五章 光刻技术 光刻是微电子制造中最核心、最关键的工艺之一，它决定了集成电路的最小尺寸和集成度。本章将深入剖析光刻技术的原理，从掩模版（Mask/Reticle）的设计与制造，到光刻胶（Photoresist）的选择与涂覆，再到曝光（Exposure）过程中的关键参数（如波长、数值孔径、焦深）以及显影（Development）过程。我们将详细介绍不同类型的光刻技术，包括接触式光刻、接近式光刻，以及最主流的步进-扫描式光刻（Steppers and Scanners）。同时，我们将重点阐述深紫外（DUV）光刻以及极紫外（EUV）光刻技术的原理、发展趋势和技术挑战，并分析其在实现更小特征尺寸方面的作用。 第六章 刻蚀技术 刻蚀技术是利用化学或物理方法选择性地去除晶圆表面不需要的薄膜层，以形成电路图案。本章将详细介绍干法刻蚀（Dry Etching）技术，包括等离子体刻蚀（Plasma Etching）和反应离子刻蚀（RIE）。我们将分析干法刻蚀的原理、刻蚀速率、选择性、各向异性（Anisotropy）等关键性能指标，并介绍各种刻蚀气体（如含氟、含氯气体）的作用。同时，我们也将简要介绍湿法刻蚀（Wet Etching）技术，并分析其应用范围和局限性。本章还将探讨先进刻蚀技术，如定向刻蚀（HDPCVD）和三维刻蚀在复杂器件结构制造中的作用。 第七章 扩散与离子注入 本章将聚焦于改变半导体材料导电特性的关键工艺——掺杂。我们将详细介绍扩散（Diffusion）原理，分析杂质原子在高温下在晶格中的迁移过程，并介绍预淀积（Pre-deposition）和选择性扩散等工艺。随后，我们将重点介绍离子注入（Ion Implantation）技术，分析其精确控制掺杂浓度和深度的优势。我们将详细讲解离子源、加速器、扫描系统等离子注入设备的原理，以及注入能量、注入剂量、退火（Annealing）等关键工艺参数对掺杂效果的影响。本章还将讨论掩蔽（Masking）在扩散和离子注入中的作用，以及高剂量注入可能带来的损伤及其退火修复。 第八章 金属化与互连 集成电路的形成不仅需要构建有源器件，还需要将这些器件通过金属导线连接起来，形成复杂的电路。本章将详细介绍金属化技术，重点讲解铝（Al）和铜（Cu）金属在集成电路互连中的应用。我们将深入分析金属薄膜的沉积、图案化（通过光刻和刻蚀）、以及应力引起的互连线失效问题。特别是对于铜互连，我们将详细介绍镶嵌（Damascene）或双镶嵌（Dual Damascene）工艺，以及其在低电阻率、高可靠性互连方面的优势。本章还将讨论通孔（Via）和金属层之间的接触（Contact）工艺，以及阻挡层（Barrier Layer）和扩散阻挡层（Adhesion Promoter）的作用。 第九章 器件物理基础 在完成对微电子制造工艺的深入了解后，本章将转向微电子器件的物理原理。我们将以最基本的PN结二极管为起点，深入分析其结构、电场分布、载流子注入与扩散、以及正向和反向偏压下的特性。随后，我们将重点讲解MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）场效应晶体管（FET）的物理原理，包括其结构（栅、源、漏、衬底）、氧化层的作用、以及在不同偏压下的导电机制，详细阐述衬底、栅电压、源漏电压对沟道电荷积累和电流传输的影响。我们将分析MOSFET的亚阈值区、线性区和饱和区特性，并介绍其跨导、阈值电压等关键参数。 第十章 双极型晶体管（BJT）与场效应晶体管（FET） 本章将对两种最重要的半导体器件——双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）进行详细的比较和深入的剖析。我们将深入讲解BJT的工作原理，包括其NPN或PNP结构、载流子注入、输运和收集过程，以及其电流放大效应。我们将分析BJT的输入输出特性曲线、电流增益（β）和跨导（gm）等关键参数。随后，我们将进一步深化对FET的理解，重点介绍MOSFET的不同类型，如NMOS、PMOS、增强型（Enhancement-mode）和耗尽型（Depletion-mode）MOSFET，并详细分析其工作特性。我们还将介绍结型场效应晶体管（JFET）的原理和特性。本章旨在让读者清晰地理解这两种器件在结构、工作机制、性能特点上的异同，及其在不同电路设计中的应用考量。 第十一章 现代集成电路器件 本章将介绍在现代集成电路中广泛应用的先进器件。我们将深入探讨CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术，这是当前绝大多数数字和模拟集成电路的基础。我们将详细分析CMOS反相器的工作原理，以及NMOS和PMOS晶体管如何协同工作实现逻辑功能。我们将介绍CMOS工艺中的关键技术，例如浅沟道隔离（STI）、应力工程（Stress Engineering）以及低介电常数（low-k）介质的应用，这些技术对于提高器件速度和降低功耗至关重要。此外，本章还将展望未来，介绍一些新兴的半导体器件，如FinFET（鳍式场效应晶体管）、GAA（Gate-All-Around）FET等三维器件结构，分析它们在克服传统平面器件尺寸缩小瓶颈方面的优势和潜力。 第十二章 器件可靠性与失效分析 集成电路的可靠性是决定产品性能和寿命的关键因素。本章将探讨影响微电子器件可靠性的各种因素。我们将深入分析热击穿、电迁移（Electromigration）、栅氧化层击穿（Gate Oxide Breakdown）、应力迁移（Stress Migration）等常见的器件失效机理。我们将介绍影响这些失效机理的工艺因素和工作环境因素，并阐述相应的预防措施和设计策略。此外，本章还将介绍一些常用的可靠性测试方法，如加速寿命试验（Accelerated Life Testing）、温度循环试验（Temperature Cycling）等，以及失效分析（Failure Analysis）的基本流程和技术，帮助读者理解如何评估和提高微电子器件的长期稳定性和使用寿命。 第十三章 集成电路设计与制造流程概述 在本章中，我们将对集成电路（IC）的设计与制造流程进行一个整体性的概述，将前几章介绍的工艺和器件物理知识串联起来。我们将从概念设计（Conceptual Design）开始，经过逻辑设计（Logic Design）、电路设计（Circuit Design）、版图设计（Layout Design）等前端设计阶段，直至生成GDSII文件。随后，我们将衔接后端制造流程，从晶圆厂（Fab）的生产线开始，概述光刻、刻蚀、沉积、掺杂等一系列工艺步骤如何协同工作，将芯片设计转化为实际的物理器件。我们将简要介绍测试（Testing）、封装（Packaging）等后续环节，并勾勒出从概念到成品IC的完整旅程。 第十四章 微电子技术的未来展望 本章将对微电子技术的未来发展趋势进行展望。我们将探讨新材料（如二维材料、III-V族化合物半导体）在下一代器件中的应用潜力。我们将讨论更高集成度、更低功耗的需求如何驱动新的器件结构和设计范式的发展，例如量子计算、神经形态计算等新兴计算领域对特殊器件的需求。此外，本章还将关注制造技术的进步，如下一代光刻技术（如EUV的进一步发展）、以及更先进的材料处理和表征技术。我们将探讨可持续性、绿色制造等议题在微电子产业中的重要性。通过对未来的探讨，本书旨在激发读者对微电子领域前沿研究和创新的思考。 本书适合于高等院校电子信息工程、微电子学、材料科学与工程等相关专业的本科生和研究生，以及从事微电子器件研发、工艺工程师、以及对微电子技术感兴趣的广大科技工作者阅读。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解微电子器件的物理本质，掌握现代微电子制造工艺的关键技术，并对该领域的前沿发展和未来方向有所洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子测量与仪器(第2版)》完全超出了我的预期。我原本只是想找一本能快速了解基本测量仪器的书，结果却发现它内容如此丰富，知识点如此深入。书中对数字信号处理在测量仪器中的应用进行了详尽的阐述，例如，在介绍数据采集系统时，它不仅讲解了采样率、量化误差等基本概念，还详细介绍了如何利用数字信号处理技术来抑制噪声、提高测量精度，甚至还涉及了一些高级的算法，如傅里叶变换、小波分析等在信号分析中的应用。这让我对现代测量仪器有了更深层次的理解，它们是如何通过强大的计算能力来完成复杂的测量任务的。书中还探讨了仪器的互联互通以及数据管理，这对于构建自动化测量系统非常重要。我特别喜欢书中关于仪器选型和应用案例分析的部分，这些内容都来源于实际的工程项目，非常具有参考价值。它帮助我了解在不同的应用场景下，应该选择什么样的仪器，以及如何进行有效的系统集成。这本书不仅提供了扎实的理论基础，还分享了宝贵的实践经验，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书《电子测量与仪器(第2版)》的风格真的太棒了！它不像那种晦涩难懂的学术论文，读起来一点压力都没有，但同时又充满了专业知识。我最喜欢的是作者在讲解每个仪器的时候，都会先从它的基本工作原理入手，然后逐步深入到具体的技术细节和应用场景。比如说，在介绍功率计的时候，书中不仅讲解了交流功率计和直流功率计的区别，还详细介绍了如何测量单相功率、三相功率，以及功率因数等概念。更让我惊喜的是，书中还穿插了一些关于仪器校准和维护的内容，这对于我们这些在实际工作中需要操作仪器的人来说，简直是太实用了！我之前一直对仪器校准很模糊，不知道为什么要校准，怎么校准，看完这一章，我才恍然大悟，并且了解了校准的流程和重要性。书中的插图和表格也设计得非常精美，清晰地展示了各种仪器的结构、电路图以及测量数据，极大地帮助了我理解抽象的概念。而且，作者的语言风格非常生动有趣，偶尔还会加入一些实际工作中的小故事或者经验分享，让阅读过程充满乐趣，而不是枯燥的学习。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对《电子测量与仪器(第2版)》这本书的期待值本来不是很高，毕竟“第2版”有时候意味着只是小修小补。但实际拿到手后，我被它的深度和广度深深震撼到了。这本书并非像有些教材那样，仅仅停留在“是什么”的层面，而是更侧重于“为什么”和“怎么用”。例如，在讨论信号发生器时，书中不仅介绍了函数发生器、任意波形发生器等基本类型，还深入探讨了信号发生器的稳定性、失真度等关键性能指标，以及这些指标是如何影响测量结果的。这对于需要进行精确测量的我来说，是非常重要的信息。书中的例子也非常贴合实际应用，比如在讲到频率计的时候，它不仅讲解了如何测量固定频率，还展示了如何测量脉冲信号的频率和占空比，甚至还提到了如何利用频率计对晶体振荡器的频率进行微调。我尤其欣赏书中对各种误差来源的分析，从随机误差到系统误差，再到测量过程中的人为因素，都进行了详细的阐述，并提供了相应的减小误差的方法。这让我意识到，精准测量背后蕴含着许多不为人知的细节和技巧。这本书的内容组织也非常清晰，逻辑性很强，每个章节都围绕着一个核心主题展开，循序渐进，让我在学习过程中不会感到迷茫。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本《电子测量与仪器(第2版)》真是让人爱不释手！我最近在学习电子技术，尤其是涉及到实际测量和仪器操作的部分，一直感觉有些理论跟实践脱节，总是模模糊糊的。翻开这本书，我感觉像是打开了一个新世界。它不仅仅是简单地罗列各种仪器的功能和原理，更是深入浅出地讲解了它们是如何在实际工程中工作的。比如，在讲示波器的时候，作者没有仅仅停留在AC/DC耦合、触发模式这些基本操作上，而是花了不少篇幅解释了如何通过示波器观察信号的畸变、噪声，以及如何利用它的数学函数功能进行一些简单的信号分析，这对我来说简直是福音！还有关于数字万用表的部分，书中不仅提到了电阻、电压、电流的测量，还详细地讲解了如何利用它来判断二极管的好坏、识别电容的容量甚至排查简单的电路故障。我特别喜欢书中那些大量的图例和实际操作的步骤，读起来一点都不枯燥，仿佛真的跟着作者一起在实验室里进行实验一样。而且，书中还介绍了许多现代测量仪器，比如逻辑分析仪、频谱分析仪等，虽然我目前还没机会接触到这些高端设备，但通过这本书的介绍，我对其基本原理和应用场景有了清晰的认识，为我未来的学习和工作打下了坚实的基础。总之，这本书的理论知识讲解得非常透彻，实践指导性也非常强，对于任何想要深入理解电子测量与仪器领域的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《电子测量与仪器(第2版)》这本书的内容给我带来了很多启发。我一直认为测量技术只是简单地读取数字，但这本书让我明白，测量是一门艺术，更是一门科学。它不仅仅是关于仪器本身，更是关于如何正确地使用仪器，如何理解测量结果，以及如何从测量数据中提取有用的信息。书中在讨论桥式电路测量电阻、电容、电感时，不仅仅是给出了公式，更是深入分析了不同类型电桥的优缺点，以及它们在实际应用中的适用范围。例如，介绍了单臂电桥、双臂电桥、惠斯通电桥、凯尔文电桥等，并详细说明了它们各自的测量精度和适用场景。我尤其被书中关于测量不确定度和误差分析的部分所吸引，作者用非常形象的例子解释了如何评估测量结果的可靠性，以及如何根据误差的大小来判断测量方案的可行性。这让我意识到，在科学研究和工程实践中，对测量不确定度的精确评估是多么重要。这本书让我对“测量”这个概念有了全新的认识，它不再仅仅是数据的收集，而是对物理量本质的探索。