電子材料信息科學與技術

劉馬良，2008年、2011年、2015年分別獲得西電學士學位、碩士學位、工學博士學位。2015-2017年任講師；2017-2020年任副教授；2020-至今，任教授。主持承擔裝發xxx工程、裝發重點預研、科技部重大專項子課題、國家自科基金面上等項目。在國際學術期刊上發表論文57篇；授權國家發明專利28項；獲陜西省青年科技新星（2021）、陜西省傑出青年基金（2022）；榮獲2018 年陜西省科學技術一等獎1 項，2019 年陜西省電子學會一等獎1項。目前為Microelectronics Journal、電子與信息學報等期刊編委。

目錄

 

第1章緒論

1.1半導體材料

1.1.1半導體材料的分類

1.1.2半導體材料的制備

1.1.3半導體的導電特性

1.2半導體器件

1.2.1pn結的結構和基本原理

1.2.2雙極結型晶體管的結構和基本原理

1.2.3場效應管的結構和基本原理

1.2.4器件的制作過程

1.3集成電路與系統

1.3.1集成電路的基本組成和分類

1.3.2電路系統設計和開發流程

1.4小結與展望

習題

參考文獻

第2章電子線路技術基礎

2.1電路的基本規律

2.1.1電路概念

2.1.2電路的主要物理量

2.1.3電阻

2.1.4基爾霍夫電壓、電流定律

2.1.5電路等效

2.1.6電源

2.1.7電源等效

2.2電阻電路分析

2.2.1圖與電路

2.2.2電路分析方法

2.2.3回路法和網孔法

2.2.4支路法

2.2.5節點法

2.2.6疊加定理

2.2.7替代定理

2.2.8等效電源定理

2.2.9特勒根定理

2.2.10互易定理

2.2.11電路的對偶性

2.3動態電路

2.3.1動態元件

2.3.2動態電路方程及其解

2.3.3動態電路的響應

2.3.4三要素法

2.3.5二階電路分析

2.3.6濾波器

2.4電路的頻率響應和諧振現象

2.4.1RLC的相量形式

2.4.2阻抗和導納

2.4.3頻率響應與網絡函數

2.4.4一階電路和二階電路的頻率響應

2.4.5串聯諧振電路

2.4.6並聯諧振電路

2.4.7簡單的並聯諧振電路

2.4.8復雜的並聯諧振電路

2.5小結與展望

習題

參考文獻

第3章雙極性晶體管與場效應管原理及其應用

3.1雙極性晶體三極管

3.1.1工作原理

3.1.2輸出特性

3.1.3輸入特性

3.1.4低頻小信號簡化模型

3.2雙極性晶體管放大電路

3.2.1單級放大器

3.2.2BJT/BiCMOS差分放大器

3.2.3帶隙基準電路

3.3MOS晶體管的工作原理

3.3.1工作原理

3.3.2輸入輸出特性

3.3.3轉移特性

3.3.4小信號模型

3.3.5二級效應

3.4MOS晶體管的應用

3.4.1單級放大器

3.4.2CMOS運算放大器

3.4.3電流鏡與偏置技術

3.5小結與展望

習題

參考文獻

第4章模擬集成電路設計分析方法與實現

4.1單級放大器的級聯

4.1.1級間耦合方式

4.1.2級聯的組合原則

4.1.3共源共柵極放大器

4.2模擬集成電路的反饋技術

4.2.1反饋的基本概念

4.2.2正反饋、負反饋的分辨

4.2.3反饋類型的分辨

4.2.4反饋電路特性

4.3穩定性與頻率補償

4.3.1系統穩定性概述

4.3.2多極點系統

4.3.3相位裕度

4.3.4頻率補償

4.4模擬集成電路中的噪聲

4.4.1噪聲的統計分布

4.4.2噪聲源

4.4.3電路中噪聲的表示

4.5模擬集成電路的應用

4.5.1運算放大器的理想模型與有源器件分類

4.5.2集成運算放大器基本應用電路

4.6小結與展望

習題

參考文獻

第5章數字電子技術基礎

5.1數字電路基礎

5.1.1常用數制

5.1.2數制間的轉換

5.1.3二進制算術運算

5.1.4常用的編碼類型

5.1.5三種基本的邏輯關系

5.1.6復合邏輯運算

5.1.7邏輯函數及其表示方法

5.1.8邏輯函數的兩種標準形式

5.1.9邏輯函數的化簡方法

5.2CMOS集成邏輯門電路

5.2.1簡介

5.2.2MOS管開關電路

5.2.3CMOS反相器

5.2.4CMOS邏輯門

5.3組合邏輯電路

5.3.1組合邏輯電路的分析與設計

5.3.2常用的組合邏輯器件及應用

5.3.3組合邏輯電路中的競爭與冒險

5.3.4組合邏輯電路的性能優化

5.3.5減小晶體管數目的結構

5.4觸發器

5.4.1概述

5.4.2基本RS觸發器

5.4.3時鐘控觸發器

5.4.4觸發器的動態特性

5.5時序邏輯電路

5.5.1時序邏輯電路概述

5.5.2時序邏輯電路的分析方法

5.5.3時序邏輯電路的設計方法

5.5.4時序邏輯電路的應用

5.6小結與展望

習題

參考文獻

第6章Verilog設計與數字電路物理實現

6.1Verilog簡介

6.1.1Verilog語言的基本介紹

6.1.2Verilog基本語法

6.2Verilog設計

6.2.1模塊

6.2.2建模

6.2.3基本電路設計

6.2.4驗證

6.3Modelsim仿真流程

6.3.1原理介紹

6.3.2代碼編寫

6.3.3新建工程

6.3.4瞬態仿真

6.4數字綜合與物理設計

6.4.1數字綜合基礎

6.4.2時序路徑與靜態時序分析

6.4.3時序約束與綜合優化

6.4.4物理設計基礎

6.4.5物理設計具體實現方式

6.5設計實例與實踐項目

6.5.1綜合工具的使用

6.5.2設計實例總結

6.5.3ASIC設計流程

6.5.4FPGA設計流程

6.6小結與展望

習題

參考文獻

第7章射頻收發機系統應用

7.1引言

7.2射頻接收機

7.2.1超外差接收機

7.2.2零中頻接收機

7.2.3低中頻接收機

7.2.4其他結構的接收機

7.2.5接收機的主要性能指標

7.3射頻發射機

7.3.1超外差式發射機

7.3.2直接上變頻發射機

7.3.3其他結構的發射機

7.3.4射頻發射機的主要性能指標

7.4雷達的基本工作原理

7.4.1雷達的工作原理

7.4.2基本組成

7.4.3主要戰術指標

7.5雷達信號波形與信號處理

7.5.1雷達信號的分類

7.5.2模糊函數與雷達分辨理論

7.5.3單載頻脈沖信號的模糊函數

7.5.4線性調頻脈沖信號及其脈壓處理

7.6動目標顯示

7.6.1動目標顯示/動目標檢測的性能指標

7.6.2動目標顯示的原理

7.6.3延遲線對消器

7.7雷達方程

7.7.1基本雷達方程

7.7.2雷達方程的幾種形式

7.8雷達的應用

7.8.1雷達在軍事方面的應用

7.8.2雷達的民用領域

7.9現代通信系統

7.9.1通信系統的組成

7.9.2通信系統的主要性能指標

7.10信道與噪聲

7.10.1信道數學模型

7.10.2信道的傳輸特性

7.11模擬信號的調制與數字傳輸

7.11.1調制類型及分析

7.11.2采樣定理與脈沖調制

7.12數字信號傳輸系統

7.12.1數字基帶傳輸原理與關鍵技術

7.12.2數字頻帶傳輸原理與關鍵技術

7.13現代數字接收調制與解調技術

7.13.1數字信號接收機及基帶傳輸系統

7.13.2數字信號調制與解調

7.14本章小結

參考文獻

習題答案