کتاب الکترونیک

کتاب الکترونیکی «الکترونیک: مدارها و تحلیل آنها» (مدارها و تحلیل آنها) نوشتهٔ دینش دوب با ترجمهٔ نعمت‌الله گلستانیان و محمود بهار و انتشار از سوی انتشارات مبتکران، یکی از منابع آموزشی مهم در حوزهٔ فیزیک و مهندسی برق است. این کتاب به بررسی مفاهیم پایه و پیشرفتهٔ الکترونیک، از ساختار مواد نیمه‌رسانا تا تحلیل مدارهای پیچیده، می‌پردازد و برای دانشجویان و علاقه‌مندان به الکترونیک تدوین شده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب الکترونیک

این کتاب با تمرکز بر آموزش مفاهیم بنیادی و کاربردی الکترونیک، به ویژه برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد رشته‌های فیزیک و مهندسی برق، تدوین شده است. نویسنده در مقدمه اشاره می‌کند که هدف اصلی، رفع مشکلات درک مفاهیم و حل مسائل برای دانشجویانی است که پیش‌زمینهٔ قوی در الکترونیک ندارند. ساختار کتاب به گونه‌ای است که ابتدا به مبانی فیزیکی مواد نیمه‌رسانا و رفتار الکتریکی آن‌ها می‌پردازد و سپس به تدریج وارد مباحث تخصصی‌تر مانند پیوندگاه‌ها، ترانزیستورها، تقویت‌کننده‌ها و مدارهای مجتمع می‌شود. هر فصل با مثال‌ها و مسائل حل‌شده همراه است تا دانشجویان بتوانند مفاهیم را بهتر درک کنند و در طراحی و تحلیل مدارها به کار ببرند. این کتاب بخش قابل توجهی از سرفصل‌های دروس الکترونیک (۱) و (۲) را پوشش می‌دهد و به عنوان یک منبع درسی و مرجع برای دانشجویان و استادان قابل استفاده است.

خلاصه کتاب الکترونیک

این کتاب با معرفی ساختار نوارهای انرژی در جامدات آغاز می‌شود و تفاوت میان فلزات، عایق‌ها و نیمه‌رساناها را از منظر فیزیکی و الکترونیکی بررسی می‌کند. سپس به موضوع نیمه‌رساناهای آلاییده و نحوهٔ کنترل چگالی حامل‌های بار در آن‌ها می‌پردازد. مفاهیمی مانند تراز انرژی فرمی، هدایت ویژه، و نقش دما در رفتار الکتریکی مواد به تفصیل شرح داده شده‌اند. در ادامه، پیوندگاه‌های p-n و ویژگی‌های الکتریکی آن‌ها، از جمله ناحیهٔ تهی، میدان الکتریکی داخلی و رفتار پیوندگاه تحت ولتاژهای مختلف، بررسی می‌شود. بخش‌های بعدی به ترانزیستورهای پیوندی و اثر میدانی، ساختار و عملکرد آن‌ها، و تحلیل مدارهای تقویت‌کننده اختصاص یافته است. همچنین، کتاب به طراحی مدارهای پیش‌ولت، تقویت‌کننده‌های سیگنال کوچک و بزرگ، پاسخ فرکانسی مدارها، و کاربردهای عملیاتی مانند تقویت‌کننده‌های عملیاتی و فیلترهای فعال می‌پردازد. در فصل‌های پایانی، ساخت مدارهای مجتمع و فناوری‌های ساخت نیمه‌رساناها، به همراه مثال‌ها و مسائل کاربردی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. پیام اصلی کتاب، ارائهٔ درکی عمیق از رفتار مواد و عناصر الکترونیکی و توانایی تحلیل و طراحی مدارهای مختلف است.

چرا باید کتاب الکترونیک را خواند؟

این کتاب با رویکردی آموزشی و مسئله‌محور، مفاهیم پایه و پیشرفتهٔ الکترونیک را به زبانی دقیق و با مثال‌های متنوع توضیح می‌دهد. ساختار فصل‌بندی و تمرکز بر حل مسائل، آن را به منبعی مناسب برای یادگیری تدریجی و کاربردی تبدیل کرده است. همچنین، پوشش جامع مباحث از فیزیک مواد تا تحلیل مدارهای پیچیده، امکان استفادهٔ گسترده در پروژه‌ها و پژوهش‌های دانشگاهی را فراهم می‌کند.

خواندن کتاب الکترونیک را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان رشته‌های فیزیک و مهندسی برق، استادان دانشگاه، و علاقه‌مندان به یادگیری اصول و کاربردهای الکترونیک مناسب است. همچنین برای کسانی که قصد دارند درک عمیق‌تری از رفتار نیمه‌رساناها و طراحی مدارهای الکترونیکی پیدا کنند، مفید خواهد بود.

فهرست کتاب الکترونیک

- آشنایی با نیمه‌رساناها: بررسی ساختار نوارهای انرژی، تفاوت فلزات، عایق‌ها و نیمه‌رساناها، و نقش دما و آلایش در رفتار الکتریکی مواد. - مطالعهٔ پیوندگاه p-n: تشکیل پیوندگاه، ناحیهٔ تهی، میدان الکتریکی داخلی، و رفتار پیوندگاه تحت ولتاژهای مختلف. - ترانزیستور پیوندی: ساختار و عملکرد ترانزیستورهای پیوندی، جریان‌های مختلف، پیکربندی‌های مداری و بهرهٔ جریان. - طراحی و تحلیل مدارهای جریان مستقیم: خط بار، نقطهٔ کار، و طراحی مدارهای پیش‌ولت. - تقویت‌کننده‌های ترانزیستوری سیگنال کوچک: تحلیل مدارها با پارامترهای مقاومت، بهرهٔ ولتاژ و امپدانس خروجی. - تقویت‌کننده‌های سیگنال کوچک و پارامترهای مدل: مدل‌سازی و تحلیل تقویت‌کننده‌ها با پارامترهای مختلف. - فیدبک در تقویت‌کننده‌ها: انواع فیدبک، پایداری بهره، کاهش واپیچش غیرخطی و افزایش پهنای باند. - ساخت مدارهای مجتمع: مواد نیمه‌رسانا، فرایندهای ساخت، و آزمودن مدارهای مجتمع. - ترانزیستورهای اثر میدانی: ساختار، انواع ماسفت، روش‌های کاهش مقاومت و کاربردهای آن. - مدارها و کاربردهای ترانزیستورهای اثر میدانی: مدل‌سازی، تحلیل و کاربردهای عملی. - تقویت‌کننده‌های توان: رده‌بندی، انواع تقویت‌کننده‌های کلاس و پیش‌ولت دادن به آن‌ها. - پاسخ فرکانسی و تقویت‌کننده‌های چندمرحله‌ای: تحلیل پاسخ بسامدی، روش‌های هموندی و مدارهای دارلینگتون. - تقویت‌کننده‌های تفاضلی و عملیاتی: ساختار، ورودی‌ها و خروجی‌ها، و ویژگی‌های تقویت‌کننده‌های عملیاتی. - کاربردهای تقویت‌کننده‌های عملیاتی: مدارهای جمع‌کننده، انتگرال‌گیر، مشتق‌گیر و فیلترهای فعال.

بخشی از کتاب الکترونیک

«برای شناخت وسایل نیمرسانا و رفتار آنها بایسته است برخی مطالب را دربارة نوارهای انرژی در نیمرساناها بدانیم. به طور کلی، ساختار وار اثر ژی تا حد گسترده‌ای بر رفتار الکتریکی مواد فلزات، عایق‌ها و نیمرساناها موثر است. مطالب کلی این فصل عبارت‌اند از: - تشکیل شدن نوار انرژی در جامدات - ساختارهای نواری نیمرساناها - نیمرساناهای آلاییده - محاسبة چگالی حامل‌های بار الکتریکی - هدایت ویزه و خیرات ال برحسب دما امروزه، ساختار اتم تا حد زیادی شناخته شده است. هستةٌ با بار مثبت در مرکز اتم قرار دارد و الکترون‌ها در حالت‌های انرژی معین به دور آن می‌چرخند. این شکل نمایشگر مدارهایی با حالت‌های انرژی کاملاً مشخص است که الکترون‌ها مجاز به حضور در آن حالت‌ها هستند؛ منظور این است که الکترون‌ها تنها می‌توانند این مقادیر انرژی‌های گسسته را داشته باشند. الکترون‌ها مجاز نیستند انرژی‌های واقع در میان ترازهای گسسته را داشته باشند. برای مثال، هیچ الکترونی نمی‌تواند با انرژی‌های واقع در میان دو تراز وجود داشته باشد. نمودارهای حالت‌های انرژی تنها هنگامی درست‌اند که اتم‌ها به طور منزوی، یعنی به صورت موجودی مستقل بررسی شوند. در یک جسم جامد، تعداد زیادی اتم نزدیک هم قرار گرفته‌اند و اتم‌ها از تأثیر اتم‌های مجاور در امان نیستند. میدان‌های اتم‌ها برهم کنش می‌کنند و میان آنها تبادل انرژی صورت می‌گیرد. در نتیجه، ترازهای انرژی مشخص پهن می‌شوند و به صورت نوارهای انرژی در یک جامد درمی‌آیند. این پهن شدگی برای ترازهای بیرونی‌تر نسبت به ترازهای نزدیک‌تر به هسته، بیشتر است. در میان نوارهای انرژی مجاز، گاف‌های انرژی ممنوع وجود دارند.»