微電子學《第二冊》, 2/e

林昀、林漢賓

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商品描述

微電子學的龐大內容,常讓初學者甚覺艱鉅或多感挫折,以致裹足不前,乃至於畫地自限。其實,除了半導體元件涉及複雜的物理學問之外,電子電路並非天生之物,全然由人類所創造與設計,而設計理念常源自於生活之中,絕非無中生有。因此,學習電子電路時,其設計和分析的理念應多與生活結合,以生活例子來引喻電路理念,如此便能多具靈感與改良想法。一般微電子學書籍因篇幅所限,僅專注於電路分析,對於設計理念的細說頗少,以致於內容艱澀苦悶,偏離生活經驗,令讀者難有共鳴與啟發。

有鑑於此,筆者由淺入深地介紹電子電路,並常以生活周遭事物為例來詮釋,以彰顯其電路設計之妙,培植創意之靈。其次,對於電子電路的分析過程,常涉及複雜運算與演變,讓人甚難明瞭,彷彿置身於迷霧之中。因此,在本書中:

(1) 運用大量圖解來輔助分析,利於學習吸收,以達深入淺出之效。
(2) 提供電路的多種解法,並比較各種分析法的論點與優劣。
(3) 對於電路特性的數學描述,多做物理意義的說明與探究,冀能直觀其意,明白該數學式所闡述之理。在第一版出刊五年之後,開始著手於更新改進與勘誤,費時三年有餘,其中新版的修改內容,除了改成彩色之外,尚有:

(1) 每章添加習題:大多數來源是各大學的研究所入學試題,題數甚豐,高達2705題,加上742個例題與192個練習題,共有3639題,極利於升學者或參加國家考試者。也因如此,導致頁數更多,使得原本五冊擴增成六冊。其中,在習題當中,若有電路圖,皆經筆者重畫,遂非原貌,所以難免有誤,祈能見諒。再者,所附的答案,純為筆者個人所解,並非各大學研究所之公告,因此,答案若有謬誤,望能指正!至於解題的細節過程,則可參見於筆者所著的<電子學分類題庫>。其次,實言之,各大學的研究所入學試題常取材於國外著名的電子學書籍,因此,本書習題常有雷同於原文書籍,甚至完全相同,勿以為奇。其中,常見的原文書籍有:

(a) Sedra, A. S. and K. C. Smith, ”Microelectronic Circuit”。

(b) Behzad Razavi. , ”Fundamentals of Microelectronics”。

(c) Neamen, D. A. , ”Electronic Circuit Analysis and Design”。

(2) 更多的比喻:為了讓電路的設計觀念更易於吸收,所以筆者常做比喻來加以詮釋,願能活化出讀者更多的思維,以免於沉悶。
(3) 加入縮小的插圖:圖解分析因十分詳實,致使解說常常跨及多頁,因此,為了避免『閱讀的前後翻頁』,於是常將縮圖安插於所屬的各頁之中,好讓讀者免於『尋覓圖示』之勞,以順利於閱讀。
(4) 等號的加註文字:為了讓方程式的描述更為清晰,於是常在等號的下方或上方加註了『換』、『或』、『對消』、『即』、『得』、『恰』、『代入』等等文字,以利方程式之解讀,更得其意。不過,此等號寫法純為筆者個人所添述,並非普羅通用,故無需用於考試。
(5) 大陸電子學術語補充:兩岸交流頻繁,但各有其術語使用,為了讓讀者明白大陸的電子學術語,因而補充。

上述皆為本書特色,但如此寫法卻導致篇幅較大,形成讀者負擔,願讀者耐心閱取,必能獲益。本書製作力求嚴謹,雖經多次校訂,但難免疏漏;再者,筆者對分析論點常提出個人的看法與詮釋,恐有誤謬之處,尚祈各學者與先進,不吝賜教,予以指正。在此筆者深表謝意!

林昀與林漢賓 謹識於台北
2021年1月

目錄大綱

第五章 雙載子接面電晶體電路
簡介 5-4
5-1 BJT之結構概念與符號 5-4
5-2 BJT的四種偏壓模式與應用概念 5-7
5-3 BJT的實際結構與製程簡介 5-38
5-4 實際的考量與規格 5-53
5-5 BJT的使用概念 5-71
5-6 BJT完整的小信號模型 5-117
5-7 BJT小信號模型的參數量測 5-127
5-8 分立式偏壓電路之分析與設計 5-135
5-9 分立式放大器之電路分析 5-166
5-10不失真的最大輸出分析與設計 5-211
5-11 具有回授的BJT放大器接法 5-223
5-12 多電晶體放大器 5-235
習 題 5-259

第六章 BJT放大器小信號的進階分析
簡介 6-2
6-1 考慮r o 的共射放大器 6-3
6-2 考慮r o 的射極退化的共射放大器 6-7
6-3 考慮r o 的共基放大器分析 6-29
6-4 BJT放大器的總結 6-44
習 題 6-59

第七章 場效電晶體電路
簡介 7-4
7-1 MOS電容與臨界電壓 7-7
7-2 增強式NMOS電晶體 7-16
7-3 實際考量與修正 7-51
7-4 增強型P通道MOSFET 7-66
7-5 MOSFET縮小尺寸後的效應 7-77
7-6 CMOS與BiCMOS之元件概念 7-86
7-7 有內建通道的FET 7-99
7-8 FET放大器的偏壓 7-112
7-9 FET的小信號模型 7-143
7-10 分立式單級FET放大器 7-192
7-11 汲閘跨接負回授的MOS放大器 7-257
7-12 多電晶體放大器 7-275
習 題 7-287
附 錄 7-352