本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是为电气、电子等工程专业编写的关于电子科学与技术和应用电子技术的导论课程教材。全书根据电子科学与技术的发展，以工程分析理论和技术概貌作为框架，分别对电子科学与技术和电子技术的学科体系、物理学和数学基础、基本分析理论和技术、工程应用概念、电子技术应用的核心内容等进行了概括性的介绍。可以帮助初学者了解有关专业的知识体系、工程应用技术和基本学习工具，为系统地学习集成电路设计、电气、电子等工程专业中有关的学科知识和技术提供最基本的指南。本书还可作为其他工科专业和有关工程技术人员、教学管理人员和领导干部了解电子科学与技术和应用电子技术的参考书。

李哲英，北京联合大学电子信息学院，教授，主持电子技术方面的教学、科研工作。主编了跟普通高等教育“十一五”国家级规划教材《电子科学与技术导论》。

目 录

绪论 （1）
0.1 电子科学与技术的发展历史 （1）
0.2 电子科学与技术的应用领域 （3）
0.3 基本内容与学科体系 （5）
0.4 集成电路与应用技术的进展 （7）
0.5 本书的学习方法说明 （9）
练习题 （9）
第1章 电子科学与技术概述 （11）
1.1 物理学基础 （11）
1.1.1 固体物理学 （11）
1.1.2 半导体物理学 （13）
1.1.3 纳米电子学 （13）
1.1.4 量子力学 （15）
1.2 基本电磁理论 （16）
1.3 半导体材料 （18）
1.4 工程中的电子器件 （19）
1.4.1 有源器件 （20）
1.4.2 无源器件 （25）
1.5 电子器件与系统 （27）
1.5.1 电子系统中的器件
概念 （28）
1.5.2 系统与器件的关系 （28）
1.5.3 绿色电子器件与系统的
基本概念 （29）
1.6 应用电子系统分析的基本概念 （30）
1.6.1 建模与分析的概念 （30）
1.6.2 电路分析的应用概念 （32）
1.6.3 系统分析 （36）
本章小结 （38）
练习题 （38）
第2章 半导体物理基础 （40）
2.1 半导体物理学的基本内容 （40）
2.1.1 半导体晶体材料的基本
结构 （40）
2.1.2 半导体晶体 （42）
2.2 半导体器件的物理概念与
分析方法 （43）
2.2.1 基本半导体类型 （43）
2.2.2 半导体物理中的量子
分析理论 （45）
2.2.3 半导体器件结构分析
方法 （45）
2.3 半导体材料的电学特征 （46）
本章小结 （47）
练习题 （47）
第3章 电子科学与技术中的
数学工具 （48）
3.1 数学分析 （48）
3.2 微分方程 （50）
3.3 场论 （51）
3.4 线性代数 （52）
3.5 积分变换 （53）
3.5.1 系统描述 （53）
3.5.2 积分变换 （54）
3.6 复变函数 （56）
3.7 数理统计与概率论 （56）
3.8 数学工具的应用方法 （57）
本章小结 （59）
练习题 （59）
第4章 基本半导体器件 （60）
4.1 二极管 （60）
4.1.1 二极管基本结构与技术
特性 （61）
4.1.2 二极管分类 （62）
4.2 双极三极管 （63）
4.3 MOS场效应管与CMOS技术 （69）
4.4 结型场效应管JFET （75）
4.5 晶闸管 （76）
4.6 半导体电阻 （77）
4.7 半导体电容 （78）
4.8 半导体器件的模型概念 （79）
本章小结 （80）
练习题 （80）
第5章 电子系统工程分析方法与
EDA工具 （82）
5.1 概述 （82）
5.1.1 电子系统中的模型概念 （82）
5.1.2 电子科学与技术分析中的
宏模型 （87）
5.1.3 电子系统常用EDA工具
简介 （88）
5.2 电子系统工程分析的目标与
内容 （92）
5.2.1 电子系统分析的目标 （92）
5.2.2 电子系统分析的基本
内容 （95）
5.2.3 电子系统分析的基本
方法 （95）
5.3 电子系统仿真基本原理 （96）
5.3.1 电路的描述 （97）
5.3.2 电路综合 （99）
5.4 数字逻辑电路设计工具 （99）
5.4.1 数字逻辑电路的基本
特征 （100）
5.4.2 VHDL语言 （106）
5.4.3 Verilog HDL语言 （108）
5.5 电子系统测量技术概念 （111）
5.5.1 电子系统的物理测量与
仿真测量概念 （111）
5.5.2 电子测量的概念 （111）
5.5.3 电子系统常用测量仪器
介绍 （112）
5.6 绿色电子系统设计基本概念 （113）
本章小结 （113）
练习题 （114）
第6章 应用技术概述 （116）
6.1 系统实现技术 （116）
6.2 电路设计的基本方法 （117）
6.2.1 应用电路结构设计与
建模 （117）
6.2.2 电路仿真模型与参数的
设计 （119）
6.2.3 分析和设计工具的应用
特征 （120）
6.2.4 电子电路测试设计与
分析 （122）
6.2.5 电子系统电源电路设计
与分析 （125）
6.3 典型模拟信号处理电路 （126）
6.3.1 放大器电路 （127）
6.3.2 信号发生器电路 （128）
6.3.3 模拟信号运算电路 （131）
6.3.4 滤波电路 （133）
6.3.5 模拟信号的变换电路 （136）
6.4 典型数字逻辑信号处理电路 （138）
6.4.1 组合逻辑电路 （138）
6.4.2 同步时序电路 （140）
6.5 绿色电子系统分析基本概念 （141）
本章小结 （142）
练习题 （142）
第7章 集成电路 （143）
7.1 集成电路的基本概念 （144）
7.1.1 集成电路的基本
特征 （144）
7.1.2 集成电路分类 （145）
7.2 集成电路的基本结构 （146）
7.2.1 模拟集成电路的基本
结构 （146）
7.2.2 数字集成电路的基本
结构 （147）
7.3 集成电路中的基本电路模块 （147）
7.3.1 模拟集成电子技术中的
基本电路模块 （148）
7.3.2 数字集成电路的基本
模块 （150）
7.4 存储器集成电路 （154）
7.4.1 半导体存储器的基本
概念 （154）
7.4.2 存储单元的基本结构 （156）
7.5 FPGA与CPLD器件 （158）
7.5.1 可编程逻辑器件的基本
概念 （158）
7.5.2 可编程逻辑器件的基本
结构 （159）
7.5.3 CPLD器件的基本结构 （161）
7.5.4 FPGA器件的基本结构 （162）
7.6 包含CPU的集成电路 （163）
7.6.1 微处理器 （164）
7.6.2 移动通信设备专用
处理器 （166）
7.6.3 单片机 （167）
7.6.4 数字信号处理器件 （168）
7.6.5 微处理器系统 （169）
本章小结 （170）
练习题 （170）
第8章 电路制造工艺 （171）
8.1 电子产品制造的基本概念 （171）
8.1.1 电子产品制造工艺 （171）
8.1.2 电子元器件的工艺
特征 （173）
8.1.3 工艺设计与管理 （174）
8.2 PCB制造 （175）
8.2.1 PCB技术概念 （175）
8.2.2 PCB制造工艺 （176）
8.2.3 PCB电路制造工艺 （178）
8.3 集成电路制造中的工艺技术 （179）
8.3.1 晶圆处理技术 （181）
8.3.2 掩膜技术 （182）
8.3.3 刻蚀技术 （183）
8.3.4 沉积技术 （184）
8.3.5 掺杂技术 （185）
8.3.6 外延技术 （186）
8.3.7 集成电路测试 （186）
8.4 制造工艺对设计的影响 （187）
8.5 电路制造中的环保概念 （187）
本章小结 （188）
练习题 （188）
第9章 SoC技术 （189）
9.1 SoC技术的基本概念 （189）
9.1.1 SoC技术的基本定义 （189）
9.1.2 SoC技术的基本内容 （190）
9.1.3 SoC技术的应用 （193）
9.1.4 SoC技术应用要点 （195）
9.2 SoC器件分析 （196）
9.2.1 SoC器件的基本结构 （196）
9.2.2 SoC的CPU内核 （197）
9.2.3 SoC器件分析的基本
内容 （198）
9.3 SoC器件设计方法与技术 （199）
9.3.1 自顶向下的设计方法 （199）
9.3.2 交互式设计模式 （199）
9.4 IP核技术 （200）
9.4.1 IP核设计 （200）
9.4.2 EDA技术和相关工具 （202）
9.4.3 可复用IP核的验证技术 （202）
9.5 混合信号SoC器件 （203）
9.5.1 混合信号SoC器件中的
模拟电路特征 （203）
9.5.2 混合信号SoC器件中的
数字电路特征 （204）
9.5.3 混合信号SoC器件的
设计技术 （205）
9.6 SoC应用设计概念 （206）
9.6.1 通信技术中的SoC设计 （206）
9.6.2 控制技术中的SoC设计 （208）
9.6.3 虚拟系统中的SoC设计 （210）
本章小结 （211）
练习题 （211）
第10章 电子信息系统 （212）
10.1 电子信息系统概述 （212）
10.1.1 电子系统与信息处理
系统 （212）
10.1.2 信号与信息处理 （214）
10.1.3 电子信息系统的核心
技术 （214）
10.2 电子信息处理系统基本结构 （216）
10.2.1 电子信息处理系统的
组成 （216）
10.2.2 电子信息处理系统的
逻辑结构 （218）
10.2.3 电子信息处理系统的
物理结构 （219）
10.3 电子信息处理系统中的软件
工程 （220）
10.3.1 软件工程的基本
概念 （220）
10.3.2 基本算法及其概念 （222）
10.3.3 电子信息处理系统
软件设计 （223）
10.4 绿色电子信息处理系统的设计
与应用 （224）
本章小结 （225）
练习题 （226）
参考文献 （227）