Nhiều người coi thiết kế mạch điện tử tương tự phức tạp. Điều này là do các nhà thiết kế có thể đạt được hiệu suất mong muốn của một mạch theo nhiều cách.

Cuốn sách là một phương pháp toàn diện về thiết kế vi sóng và tần số vô tuyến (RF) với cách tiếp cận hiện đại “hệ thống trước tiên”. Sách tập trung mạnh vào thiết kế với các nghiên cứu tình huống và ví dụ thiết kế mở rộng. Thiết kế hướng đến truyền thông di động và thiết kế vi mạch để có thể áp dụng các bài học kinh nghiệm vào các nhiệm vụ thiết kế trong thế giới thực.

Cuốn sách này nói về mỗi thế kỷ trong ba thế kỷ qua được biết đến với một công nghệ đặc biệt. Thế kỷ 19 là thời đại của động cơ hơi nước, dẫn đến cơ giới hóa các nhà máy và đô thị hóa dân số. Trong thế kỷ 20, Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), xuất phát từ sự phát triển của mạch tích hợp và chip xử lý, là công nghệ mang tính biến đổi nhất.

Cuốn sách là tài liệu thực hành hướng dẫn sinh viên thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm điện, giới thiệu các thí nghiệm cơ bản về mạch điện, từ cách sử dụng thiết bị đo lường, xác lập quan hệ V–I–R, áp dụng các định lý mạch, phân tích mạch DC và AC, đến khảo sát mạch bậc nhất, mạch RLC nối tiếp – song song và bộ khuếch đại hoạt động DC( OP AMPS) trong môi trường thực hành.

Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), kết quả từ sự phát triển của mạch tích hợp và chip xử lý, là công nghệ có tính biến đổi lớn nhất. Việc phát minh ra máy tính cá nhân cũng như Internet, mạng lưới lớn nhất kết nối người dùng trên toàn thế giới, đã thay đổi mọi khía cạnh của cuộc sống.

Trong những thập kỷ gần đây, ngành điện tử ô tô đã trải qua quá trình phát triển nhanh chóng hướng tới các chip đa chức năng cực kỳ phức tạp. Các IC Hệ thống Ô tô được gọi là có thể tích hợp nhiều bộ chuyển đổi DC/DC, lõi logic, bộ điều chỉnh tuyến tính, công tắc thông minh, giao diện cảm biến và bộ thu phát trên một đế duy nhất. Nếu các vấn đề về khả năng tương thích điện từ (EMC) được phát hiện muộn, các cuộc điều tra phức tạp và việc làm lại cần thiết có thể kéo dài đáng kể thời gian đưa ra thị trường. Hơn nữa, nếu EMC đã được cải thiện ở cấp độ chip, thì cần ít nỗ lực hơn để đạt được khả năng tương thích điện từ. Phương pháp luận được phát triển trong luận án này sử dụng các kỹ thuật mô hình hóa dựa trên vật lý mới cho các gói IC và ký sinh nền. Hơn nữa, việc mô hình hóa độ tự cảm và tổn thất RF trong định tuyến công suất trên đế đã được cải tiến trong công nghệ BCD độc quyền.

Trong 30 năm qua, được thúc đẩy bởi nỗ lực chế tạo bộ xử lý lượng tử siêu dẫn, một lý thuyết về mạch điện lượng tử đã xuất hiện, được gọi là điện động lực học lượng tử mạch hoặc mạch-QED. Mục tiêu của lý thuyết này là cung cấp một mô tả lượng tử về các bậc tự do có liên quan nhất. Các đối tượng trung tâm cần được suy ra và nghiên cứu là Lagrangian và Hamiltonian chi phối các bậc tự do này. Các khái niệm trung tâm trong lý thuyết mạng cổ điển như ma trận trở kháng và tán xạ có thể được sử dụng để thu được mô tả Hamiltonian và Lagrangian cho phần không mất mát (tuyến tính) của mạch. Các phương pháp phân tích, cả cổ điển và lượng tử, cũng có thể được phát triển cho các mạch không thuận nghịch. Các ghi chú bài giảng này nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, định hướng lý thuyết, về chủ đề này cho các nghiên cứu sinh Thạc sĩ hoặc Tiến sĩ về vật lý và kỹ thuật điện.

Văn bản này khám phá các hiện tượng điện từ trong các ứng dụng hiện đại, bao gồm truyền thông không dây và quang học, mạch, kết nối máy tính và thiết bị ngoại vi, truyền thông vi sóng và radar, ăng-ten, cảm biến, hệ thống vi cơ điện tử và phát điện và truyền tải điện. Các nguyên tắc cơ bản bao gồm các giải pháp tĩnh và động cho các phương trình Maxwell; sóng, bức xạ và nhiễu xạ; ghép nối với phương tiện và cấu trúc; sóng dẫn hướng; cộng hưởng; và tương tự âm thanh.

Trong 30 năm qua, được thúc đẩy bởi nỗ lực chế tạo bộ xử lý lượng tử siêu dẫn, một lý thuyết về mạch điện lượng tử đã xuất hiện, được gọi là điện động lực học lượng tử mạch hoặc mạch-QED. Mục tiêu của lý thuyết này là cung cấp một mô tả lượng tử về các bậc tự do có liên quan nhất. Các đối tượng trung tâm cần được suy ra và nghiên cứu là Lagrangian và Hamiltonian chi phối các bậc tự do này. Các khái niệm trung tâm trong lý thuyết mạng cổ điển như ma trận trở kháng và tán xạ có thể được sử dụng để thu được mô tả Hamiltonian và Lagrangian cho phần không mất mát (tuyến tính) của mạch. Các phương pháp phân tích, cả cổ điển và lượng tử, cũng có thể được phát triển cho các mạch không thuận nghịch. Các ghi chú bài giảng này nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, định hướng lý thuyết, về chủ đề này cho các nghiên cứu sinh Thạc sĩ hoặc Tiến sĩ về vật lý và kỹ thuật điện.

Cuốn sách là tài liệu thực hành hướng dẫn sinh viên thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm điện, giới thiệu các thí nghiệm cơ bản về mạch điện, từ cách sử dụng thiết bị đo lường, xác lập quan hệ V–I–R, áp dụng các định lý mạch, phân tích mạch DC và AC, đến khảo sát mạch bậc nhất, mạch RLC nối tiếp – song song và bộ khuếch đại hoạt động DC( OP AMPS) trong môi trường thực hành.