集成电路知识与应用易学通 9787512305878 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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龚华生 著

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• 易学通
• 9787512305878

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512305878

商品编码：29658506208

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名:集成电路知识与应用易学通

定价：36.00元

售价：24.5元,便宜11.5元,折扣68

作者:龚华生

出版社：中国电力出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787512305878

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.663kg

编辑推荐

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内容提要

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本书共分22章，全面介绍了电子开关集成电路、触摸调光调压集成电路、电源稳压集成电路、电源控制集成电路、音乐彩灯控制集成电路、信号彩灯控制集成电路、声控传感集成电路、光控传感集成电路、温控传感集成电路、磁控传感集成电路、定时控制集成电路、程序控制集成电路、智能控制集成电路、音乐播放集成电路、语音播放集成电路、语音录放集成电路、声响报警集成电路、音频放大集成电路、显示指示集成电路、运算放大集成电路、常用数字集成电路等，共100余种集成电路的性能与应用知识。
　　本书不仅介绍了集成电路基本性能与应用原理，而且深入讨论了集成电路基本功能的扩展应用及其创意制作，还贯穿讲述了电子、电工涉及的电器知识、集成电路知识、元器件知识。通过阅读本书，读者既能全面掌握集成电路的使用知识，又能透彻了解各种电器的原理知识，无疑对电器设计、制造、使用、维修会有实质性的帮助。
　　本书内容实用、知识丰富、层次清楚、讲解细致、易学好懂，非常适合广大电器设计人员、使用人员、维修人员及电子爱好者阅读受益，还可作为各类院校相关专业师生阅读的参考书。

目录

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作者介绍

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龚华生，高级经营师。1959年出生于武汉黄陂。1978年参加教育工作，自、　　1982年起从事电子专业教学与维修工作，同时潛姍究社会、教育、电子等有关课题。．1992年编写《收音机维修》和《电风扇维修》，入选“届全国家电维修技术精华丛书”：1995年编写《虛假广告的欺

文摘

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序言

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探寻微观世界的奥秘：从物理定律到数字逻辑，解锁信息时代的基石 在信息爆炸、科技飞速发展的今天，我们无不享受着智能手机、电脑、互联网等带来的便利。然而，支撑这一切的，是那些隐藏在精密芯片中的小小电路。它们如同我们身体的神经网络，处理着海量的信息，驱动着时代的脉搏。这本书，并非直接教授“集成电路知识与应用易学通”这本具体的书籍内容，而是将带您踏上一段宏大的探索之旅，深入了解集成电路背后的科学原理、设计思想以及它们如何构建起我们所处的数字世界。 第一章：物质世界的基石——半导体的奇妙特性 万事万物皆由原子构成，而电子的运动则主宰着物质的宏观表现。在常见的材料中，金属导电性强，绝缘体则几乎不导电。然而，在介于两者之间的半导体材料，如硅（Silicon）和锗（Germanium），却展现出了一种令人着迷的特性：它们的导电性可以通过外在因素进行精确控制。 我们将从原子结构入手，理解原子核、电子的排布，以及不同元素之间形成的化学键。深入探究硅原子最外层电子的特性，以及它们在晶体结构中的相互作用。然后，我们将揭示半导体材料的“魔力”所在——掺杂（Doping）。通过在纯净的半导体材料中引入微量的杂质原子，例如磷（Phosphorus）或硼（Boron），我们可以改变其内部载流子的浓度和类型。 N型半导体： 当引入五价元素（如磷）时，多余的电子成为自由载流子，使得材料中电子（负电荷）的数量远多于空穴（正电荷），表现为负电性导电，我们称之为N型半导体。 P型半导体： 当引入三价元素（如硼）时，形成“空穴”，即缺少一个电子的位置，这些空穴可以接受周围的电子，从而形成一种“正电荷”的流动，使得材料中空穴的数量远多于电子，表现为正电性导电，我们称之为P型半导体。 这种对导电性的精确调控，为我们构建更复杂的电子器件奠定了基础。我们将理解，仅仅通过对半导体材料的细微调整，就能够制造出具备开关功能的“门”，这正是数字世界最基本的构成单元。 第二章：电子世界的“门”——二极管与三极管的原理 有了能够控制导电性的半导体材料，我们就可以开始构建基础的电子元件。本书将详细剖析两种最核心的半导体器件：二极管（Diode）和三极管（Transistor）。 二极管： 二极管由一个P型半导体和一个N型半导体紧密接触形成PN结（PN Junction）构成。当外加电压使得PN结正向偏置时（正极接P型，负极接N型），大量的载流子能够自由移动，电流得以通过。反之，当反向偏置时（负极接P型，正极接N型），载流子被吸引远离PN结，电流几乎无法通过。这种单向导电的特性，使得二极管如同一个单向阀门，是整流、滤波等电路的基础。我们将探讨PN结的形成机制，以及正向和反向偏置下的电流-电压特性曲线。 三极管： 三极管，又称双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）或场效应晶体管（Field-Effect Transistor, FET），是集成电路中最核心的“开关”和“放大器”。它通常由三个半导体区域组成，例如NPN或PNP结构。三极管的神奇之处在于，通过控制其中一个电极（基极或栅极）的微小电流或电压，可以控制另外两个电极（集电极和发射极或漏极和源极）之间的大电流流动。这意味着，一个微小的输入信号，可以控制一个更大的输出信号，这就是“放大”功能。更重要的是，通过巧妙的设计，三极管可以被用作电子开关，快速地导通或截止，从而实现二进制的“0”和“1”的表示。我们将详细讲解三极管的几种基本结构（如NPN型BJT），以及其工作原理、放大作用和开关特性。 第三章：逻辑的殿堂——数字逻辑与布尔代数 二极管和三极管的开关特性，为我们构建数字世界提供了物理基础。而数字世界运转的规则，则是由一套精确的逻辑系统所定义。本章将深入探讨数字逻辑（Digital Logic）的基本概念，以及支撑其运作的数学工具——布尔代数（Boolean Algebra）。 二进制： 数字电路的核心是二进制系统，即只有两个状态：“0”和“1”。这与物理世界中电子的“存在”或“不存在”、“导通”或“截止”的状态完美对应。 逻辑门： 我们将学习几种最基本的逻辑门（Logic Gates），它们是实现逻辑运算的基本单元。 与门（AND Gate）： 只有当所有输入都为“1”时，输出才为“1”。 或门（OR Gate）： 只要有一个输入为“1”时，输出就为“1”。 非门（NOT Gate）： 输入为“0”时输出为“1”，输入为“1”时输出为“0”。 与非门（NAND Gate）和或非门（NOR Gate）： 是与门和或门的组合，它们是“通用门”，意味着仅用这两种门就可以构建出所有其他的逻辑门。 布尔代数： 布尔代数提供了一种代数方法来描述和分析这些逻辑关系。我们将学习其基本公理和定理，例如交换律、结合律、分配律等，以及如何使用布尔表达式来表示复杂的逻辑功能。理解布尔代数，就像是掌握了数字电路的“语法”，能够让我们设计和优化电路的逻辑结构。 通过将二极管和三极管按照逻辑门的设计要求进行组合，我们就可以制造出能够执行各种逻辑运算的集成电路。 第四章：从离散到集成——集成电路的诞生与发展 集成电路（Integrated Circuit, IC），也被称为芯片（Chip）或微电路（Microchip），是将大量电子元件（如晶体管、电阻、电容等）及其连接线制作在一块半导体材料（通常是硅）上形成的电子器件。它的出现，是电子技术发展史上的一个里程碑。 我们将回顾集成电路的起源，从最初的单个晶体管分立电路，到将多个晶体管集成在一起的早期集成电路，再到如今数百万甚至数十亿晶体管集成的超大规模集成电路（VLSI）。了解不同集成电路的分类，例如： 小规模集成电路（SSI）： 集成了数十个逻辑门。 中规模集成电路（MSI）： 集成了数百个逻辑门。 大规模集成电路（LSI）： 集成了数千到数万个逻辑门。 超大规模集成电路（VLSI）： 集成了数十万到数十亿个逻辑门。 我们将探讨集成电路制造的复杂工艺流程，包括晶圆制备、光刻（Lithography）、刻蚀（Etching）、掺杂、金属化等关键步骤。理解这些工艺是如何将微观的原子排列，转化为我们肉眼可见的芯片的。同时，也将讨论集成电路的设计流程，从需求分析、架构设计、逻辑设计、电路设计，到版图设计和验证。 第五章：集成电路的“大脑”——处理器与存储器 集成电路并非单一的组件，而是由各种功能模块协同工作。其中，处理器（Processor）和存储器（Memory）是集成电路的“大脑”和“记忆”。 处理器： 处理器，如中央处理器（CPU）或微控制器（MCU），是计算机系统的核心。它负责执行指令、进行运算和控制整个系统的运行。我们将探讨处理器的基本构成，如算术逻辑单元（ALU）、控制单元（Control Unit）和寄存器（Registers）。理解指令集架构（ISA）如何定义处理器能够识别和执行的指令，以及流水线（Pipelining）、多核（Multi-core）等提高处理器性能的技术。 存储器： 存储器用于存储数据和程序指令。我们将介绍不同类型的存储器，如： 随机存取存储器（RAM）： 数据可以随时读取和写入，但断电后数据丢失（易失性存储器）。 只读存储器（ROM）： 数据只能读取，不能写入，断电后数据不丢失（非易失性存储器）。 闪存（Flash Memory）： 兼具RAM的读写速度和ROM的非易失性，是目前最主流的存储技术之一。 高速缓存（Cache Memory）： 位于CPU和主存储器之间，用于存储频繁访问的数据，以提高访问速度。 了解处理器和存储器的协同工作，才能真正理解计算机是如何处理信息和执行任务的。 第六章：集成电路的广泛应用——驱动现代文明的引擎 集成电路已经渗透到我们生活的方方面面，成为驱动现代文明发展的核心引擎。我们将展望集成电路在各个领域的广泛应用，并思考其未来的发展趋势。 消费电子： 智能手机、电视、游戏机、智能家居设备等。 通信领域： 手机基站、路由器、光纤通信设备等。 汽车工业： 发动机控制单元（ECU）、车载娱乐系统、自动驾驶传感器等。 医疗健康： 医学影像设备、植入式医疗器械、基因测序仪等。 工业自动化： 机器人、自动化生产线、工业控制系统等。 科学研究： 超级计算机、粒子加速器、天文观测设备等。 最后，我们将对集成电路的未来进行展望，例如对更高集成度、更低功耗、更强性能的追求，以及新兴材料（如碳纳米管、二维材料）和新型器件（如忆阻器、神经形态芯片）的可能性。 通过这段涵盖物理原理、逻辑基础、器件构建、工艺流程以及应用场景的全面探索，您将对集成电路这一看似神秘的微观世界有一个深刻而系统的认识。它不仅仅是“集成电路知识与应用易学通”这本书所包含的内容，而是整个信息时代基石的宏观剖析，帮助您理解科技发展的脉络，洞察未来科技的走向。

评分☆☆☆☆☆

我曾经尝试通过一些在线课程自学集成电路知识，但总觉得缺乏一个统一的、系统的脉络，学完这个模块又忘了那个模块，知识点之间是碎片化的。这本书的结构性非常强，它像一条清晰的主干道，将分散的知识点有效地串联起来，形成了一个完整的知识体系。它不是那种东拉西扯的知识集合，而是逻辑严密、层层递进的建构过程。读完之后，我感觉自己脑子里形成了一个关于集成电路世界的“地图”，知道每一个部分在整体架构中的位置和相互关系。这种体系化的构建，对于后续深入学习更专业领域的知识，比如ASIC设计或者模拟IC设计，打下了极其坚实的基础。它教会我的不仅仅是“怎么做”，更重要的是“为什么是这样”，这种对底层原理的透彻理解，让我对未来自己独立解决问题充满了信心。这本书无疑是通往专业领域的绝佳敲门砖。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量高得惊人，这在技术书籍中是相当难得的。很多技术书籍的插图模糊不清，或者过于简单粗糙，导致我必须花费大量精力去对照文字理解图形的含义。然而，这本书里的所有示意图，无论是晶体管的能带图，还是复杂的逻辑门电路图，都绘制得极其清晰、标注精确。特别是在讲解反馈机制和稳定性分析时，那些动态变化的曲线图和波形图，配合着简洁的文字解释，几乎不需要我进行二次绘制或想象，就能立刻明白信号是如何流转和被控制的。这种视觉上的友好度，极大地提升了我的阅读效率。我发现自己不再需要反复地在文字和图片之间切换，注意力可以更集中于知识本身。对于这种需要高度依赖图表来阐述概念的学科来说，作者和出版社在视觉呈现上投入的功夫，确实为我们读者带来了实实在在的便利和愉悦。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太有意思了，完全颠覆了我对电子工程的刻板印象。我一直觉得集成电路是个高深莫测的领域，充满了复杂的公式和晦涩的理论，每次翻开相关的资料都感觉像在啃一本天书。然而，这本书的叙事方式非常引人入胜，作者似乎有一种魔力，能把那些抽象的概念讲得生动活泼。它不是那种干巴巴的教科书，更像是一位经验丰富的工程师在旁边手把手地指导你入门。我尤其欣赏它在讲解基本逻辑门和半导体物理原理时的那种耐心和清晰度，很多我之前怎么都绕不过去的知识点，在这本书里突然就豁然开朗了。而且，它没有一味地堆砌理论，而是紧密结合实际应用案例，比如如何设计一个简单的运算放大器，或者某个常见数字电路的工作原理，这些都能让我立刻感受到知识的价值，而不是单纯的学术堆砌。读完前几章，我已经迫不及待想动手实践了，这种学习的动力和成就感，很久没有在技术书籍中体会到了。这本书真的让“学习”这件事变得充满乐趣。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对技术书籍的耐心一向有限，很多号称“易学”的书读下来还是觉得云里雾里。但这本倒是真正做到了“通”这个字。它的结构安排非常巧妙，从最基础的晶体管结构讲起，逐步深入到复杂的集成电路设计流程。我发现它在处理复杂概念时，总是先提供一个宏观的视角，然后再慢慢拆解细节，这种“先搭框架再填砖”的叙述方法极大地降低了我的认知负荷。特别是关于CMOS技术的部分，那些关于阈值电压、跨导这些听起来让人头大的参数，作者居然能用非常形象的比喻来解释它们在实际电路中的作用，让我不再需要死记硬背那些枯燥的参数定义。另外，书中穿插的“常见陷阱”和“高手笔记”环节，非常实用，它们精准地指出了初学者容易犯错的地方，相当于替我提前排好了雷区。这让我感觉这本书不仅是在传授知识，更是在传授一种解决问题的思维模式。对于一个希望快速上手并理解底层逻辑的人来说，这种细致入微的引导简直是福音。

评分☆☆☆☆☆

我手里已经有不少关于电子和半导体技术的参考书了，但很多要么是太侧重理论推导，要么是更新太慢，跟不上业界发展。这本书给我的感觉是既有扎实的理论根基，又不失对现代集成电路技术的关注。它不像有些老教材那样沉溺于过时的技术细节，而是很自然地将经典原理与当前主流的制造工艺和设计规范联系起来。我特别喜欢它在介绍特定电路模块时，会附带一个简短的历史回顾，介绍这个模块是如何一步步发展演变至今的，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对这些技术的成熟度有了更深刻的认识。阅读过程中，我经常会停下来思考作者提出的每一个设计权衡（Trade-off），比如速度与功耗之间的博弈，面积与性能的取舍，这些都是工程师在实际工作中必须面对的难题。这本书很早就把这些“成人世界”的复杂性引入了进来，让读者在学习技术细节的同时，也培养了工程师的批判性思维和全局观。