應用電子學

第一章 電子電路定理與基本電路概念   
1.1 電子電路定義
1.2 交流訊號
1.3 類比與數位訊號
1.4 放大器模型
1.5 基本電路概念

第二章 半導體材料與元件   
2.1 原子結構與能帶
2.2 矽半導體材料
2.3 電荷傳輸
2.4 p-n接面二極體
2.5 n-p-n或p-n-p雙載子電晶體
2.6 MOSFET

第三章 運算放大器   
3.1 運算放大器
3.2 反相組態與非反相組態放大器
3.3 非反相組態放大器

第四章 二極體   
4.1 元件結構與物理操作
4.2 二極體電性特性
4.3 接面二極體之電容效應
4.4 理想二極體
4.5 矽半導體之pn接面二極體
4.6 順偏操作之二極體模型
4.7 崩潰時二極體模型
4.8 應用範例 ─ 整流線路
4.9 應用範例—限壓電路

第五章 雙載子接面電晶體   
5.1 元件結構與物理操作
5.2 npn雙載子接面電晶體在主動的操作模式
5.3 npn BJT元件在主動區之直流模型
5.4 BJT飽和的操作模式
5.5 pnp元件在主動區之操作
5.6 BJT之電流—電壓特性
5.7 BJT線路在DC之操作行為
5.8 BJT當作放大器與開關
5.9 BJT小訊號分析與模型
5.10 單級BJT放大器
5.11 單級BJT放大器
5.12 BJT放大電路之偏壓方式

第六章 金氧半場效電晶體   
6.1 MOSFET元件結構與物理操作
6.2 電流與電壓特性
6.3 MOSFET直流電路分析
6.4 MOSFET作放大器與開關大信號輸入—輸出轉移特性（Transfer Characteristic）
6.5 MOS放大器電路之偏壓
6.6 MOS小信號操作與模型（Small Signal Operation and Model）
6.7 單級MOSFET放大器（Single Stage MOS Amplifiers）
6.8 MOSFET內部電容以及高頻模型
6.10 CMOS數位邏輯反向器
6.11 空乏型MOSFET

 

序
　　
　　台灣電子產業因為半導體技術的突飛猛進、高品質的人力資源與產官學研的良性合作等因素，已具備完整的產業供應鏈與群聚效應，發展其獨特的優越性，為台灣經濟史上創造不少奇蹟，也讓台灣在世界舞台上擔任舉足輕重的角色。正因如此，也讓國內呈現許多電機電子技術相關資訊與參考書籍。然而，觀察坊間電機電子相關書籍資訊難易不一，並非完全以半導體元件觀念切入相關電子電路設計來撰寫，由於目前絕大多電子電路皆已經用半導體製程完成，因此針對欲進入電路設計的人士而言，基本半導體元件原理也必須了解。另一方面，針對其他行業背景但對電子電路設計有興趣的人員以及相關在校學生，並無合適的同時具備基礎半導體元件觀念與相關電路設計之參考書籍可參考，因此激發本人撰寫一本結合半導體元件原理與電路設計之參考書的願景。
　　
　　本書以工程師的觀點來完成本書的架構，提供讀者由基礎半導體元件觀念進入電子電路設計所需之基本知識。內含六個章節，以電子電路設計上之所需之半導體元件做為論述之重點，包含半導體元件原理、大小訊號模型、電子電路設計法則與分析，並詳述各相關半導體元件在電路上所扮演的角色，以及如何完成所需之訊號模型與相關電路設計驗證，最後說明如何完成基本放大器電路分析，每一章節都有提供範例來加深讀者對課程的印象與認知，如此可符合目前電子電路工程師在學習上的需求，並提供未來期望進入電子電路相關產業的人士有一個基本理論知識的教科書與實務練習的工具書。
　　
　　本書編排章節與一般市面電子電路相關書籍不同，共約四百餘頁，適合讀者包括電機電子等相關高科技產業的新進人員，以及對IC電子產業有興趣的學生和社會人士使用。本書的產生，有些是我在產業界累積的知識，有些是我教學與學生討論激盪所產生的結論，有些則是我閱讀國內外書籍的心得，我希望這些觀點，能夠帶給讀者一些幫助。本書儘量以半導體元件應用在電子電路上來說明，讓學員能夠充分了解目前IC電子電路之設計，提昇讀者閱讀的興趣也可提供電機電子工程師做為參考手冊。
　　
　　本書的完成並不容易，尤其內容需涵蓋半導體元件原理與電路設計分析與驗證，在此感謝林成利老師的協助與校正，本書才得以順利完稿。電子產業是發展快速的產業，本書疏漏之處在所難免，謹在此期盼諸位先進，不吝指教，廣為建言。最後要感謝高雄大學提供我一個可發揮的環境，此校園乃我從一創校就一起成長之土地，一草一木皆令我感動，以及我的同事、朋友、學生們的協助與鼓勵。
　　
　　謹以此書獻給我親愛的太太先樂與女兒佳欣，感謝他們無私的容忍與支持。