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出版者:科学出版社

作者:[日]尾崎弘等著

出品人:

页数:213

译者:林鹏

出版时间:2004-7

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787030131706

丛书系列:

图书标签:

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《现代电子系统设计与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代电子系统设计的核心原理、关键技术以及前沿应用，旨在为电子工程、通信工程、自动化等相关专业的学生、工程师和研究人员提供一本全面且实用的参考指南。全书结构严谨，内容翔实，从基础理论的夯实到复杂系统的实现，层层递进，力求展现当代电子技术波澜壮阔的全景图。 第一部分：模拟电子技术基础与前沿 本部分着重于模拟电子学的基础理论及其在现代电路中的创新应用。 第一章：半导体器件物理与模型 详细解析了PN结、双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET，包括MOSFET和JFET）的物理结构、工作机制和精确的等效电路模型。特别引入了高频特性下的模型修正，如米勒效应分析，以及先进工艺节点下器件尺寸对参数的影响。本章还涵盖了功率半导体器件，如IGBT和SiC器件的特性，为高功率应用奠定了理论基础。 第二章：线性放大电路分析与设计 系统地介绍了单级和多级放大器的设计方法。内容包括：偏置电路的稳定化设计、小信号分析（跨导、电压增益、输入/输出阻抗计算）、频率响应分析（包括伯德图绘制与相位裕度校正）。重点阐述了运算放大器（Op-Amp）的内部结构、非理想特性（失调电压、共模抑制比、转换速率）以及如何利用这些特性设计高精度模拟前端。讨论了反馈理论在提升电路性能中的关键作用，包括负反馈对稳定性和带宽的影响。 第三章：信号调理与数据转换技术 本章聚焦于模拟信号与数字信号之间的桥梁——数据转换器。详细阐述了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的架构（如逐次逼近、Sigma-Delta、流水线结构）及其性能指标（分辨率、采样率、有效位数ENOB）。深入分析了采样保持电路（Sample-and-Hold）在抗混叠滤波和时序同步中的作用。此外，还探讨了噪声整形技术和低功耗设计在便携式设备中的实现策略。 第二部分：数字逻辑与嵌入式系统 本部分从布尔代数出发，延伸至复杂的嵌入式系统架构和软件协同设计。 第四章：组合逻辑与时序电路设计 系统梳理了数字逻辑的基础，包括逻辑代数、卡诺图化简和Quine-McCluskey算法。着重讲解了组合逻辑电路（如译码器、多路复用器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器）的设计与分析。同步时序电路的设计是本章的重点，包括状态图、状态表的设计，以及对竞争冒险和毛刺现象的消除技术。FPGA/CPLD的硬件描述语言（VHDL/Verilog）基础和综合流程也被引入，作为实现复杂数字逻辑的现代手段。 第五章：微处理器与微控制器系统 本章深入剖析了现代嵌入式处理器的核心架构，涵盖了RISC与CISC指令集的对比、流水线技术、Cache内存层次结构。重点介绍主流的微控制器（如ARM Cortex-M系列）的寄存器集、中断处理机制和片上外设（定时器、GPIO、通信接口）。软件与硬件的接口是关键，详细讲解了交叉编译、启动代码的执行流程以及实时操作系统（RTOS）在任务调度、资源管理中的应用。 第六章：高速信号完整性与电源完整性 随着电路工作频率的提升，信号完整性（SI）和电源完整性（PI）成为系统可靠性的关键。本章从传输线理论出发，分析了信号反射、串扰、损耗和阻抗匹配问题。提供了PCB设计中的实践指导，如走线宽度、层叠设计、端接技术（串联、并联、T型）。在电源部分，详述了去耦电容的选择、布局策略以及开关电源（SMPS）的纹波抑制技术，确保整个系统在高速运行下的稳定性。 第三部分：通信与射频电路 本部分面向现代通信系统的核心模块，探讨了从基带到射频的信号处理链。 第七章：基础通信原理与调制解调 回顾了傅里叶分析、随机过程等通信理论基础。重点阐述了数字调制技术，如ASK, FSK, PSK和QAM的原理、星座图、功率谱密度分析以及误码率（BER）性能。详细介绍了接收端的同步技术（位同步、载波同步）和信道编码（如卷积码、Turbo码）在对抗噪声和衰落中的作用。 第八章：射频电路与无线系统设计 本章聚焦于射频前端的设计挑战。包括了无源器件（电感、电容）的非理想模型、巴伦、耦合器、功率分配器的设计。有源电路方面，深入分析了低噪声放大器（LNA）的噪声系数优化、混频器的上/下变频原理、压控振荡器（VCO）的相位噪声控制，以及功率放大器（PA）的效率与线性度之间的权衡。系统地介绍了阻抗匹配网络（如史密斯圆图法）在射频电路设计中的应用。 第九章：传感器接口与物联网（IoT）技术 本章将理论知识应用于新兴的物联网领域。探讨了各类传感器（温度、压力、光电、惯性）的工作原理及其信号调理电路的设计，特别是如何利用低功耗ADC和高精度运算放大器实现精确的传感器接口。此外，系统介绍了主流的无线通信协议（如BLE, LoRa, ZigBee）的物理层和链路层特点，以及边缘计算在IoT节点中的实现框架。 总结 本书的特点在于理论深度与工程实践的紧密结合。通过大量基于实际工程问题的案例分析和设计流程的详细讲解，读者不仅能掌握电子电路的“是什么”，更能理解“如何做”和“为什么这样做”。它致力于培养读者系统分析问题的能力，适应不断迭代的电子技术发展需求。

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说实话，我拿到这本书时，原本没抱太大希望，因为很多“解析”类的书籍，内容往往流于表面，无非是把课本上的例题答案抄一遍，顶多加点文字润色。然而，《例题解析电子电路》彻底颠覆了我的看法。这本书的深度和广度令人印象深刻，它绝不仅仅是“解析”，更像是一本“思维导图”。它不仅仅告诉你“怎么算”，更重要的是告诉你“为什么这么算”，以及在不同条件下这种解法是否仍然适用。比如在处理BJT的偏置电路时，书中不仅详细分析了固定偏置、分压偏置等经典电路，还专门用一个章节去探讨了温度漂移对工作点的影响，并给出了温度补偿方案的计算实例。这种对细节的把控，体现了作者深厚的学术功底和丰富的实践经验。我发现，很多我过去在做习题时卡住的地方，都是因为对某个特定工作状态的假设不明确。这本书通过对不同工作模式（截止、放大、饱和）的切换进行深入剖析，让我对半导体器件的“脾气秉性”有了更深刻的认识。读完后，我感觉自己不再是被动地套用公式，而是能够主动地去预测和设计电路的行为。

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我对这本书的排版和图示设计赞不绝口，这对于理解复杂的电路结构至关重要。很多电路图，尤其涉及到多级放大器或者反馈网络的，仅仅是文字描述根本无法清晰表达。这本书的插图质量极高，线条清晰，标识明确，关键节点都用不同的颜色或符号进行了高亮处理，使得信息的获取效率大大提高。特别是那些时域和频域的波形图，绘制得非常精确，曲线的变化趋势与理论推导完美对应，大大减少了大脑进行图像转换的负担。我过去常常因为看不清电路图上的元器件标号或者信号流向而感到沮丧，但这本书在这方面做得非常到位。此外，书中的逻辑组织也体现了极高的专业水准，它遵循着从DC到AC、从单级到多级、从开环到闭环的递进关系，每一章都是在前一章知识的基础上构建起来的。这种层层递进的结构，让学习过程非常顺畅，几乎没有感到任何知识断层或理解上的“黑洞”。

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这本《电子电路》的书简直是为我量身定做的，我本来对模拟电路和数字电路的概念总是混淆不清，尤其是那些复杂的晶体管和运算放大器的分析，看着公式就头大。这本书的切入点非常巧妙，它不是上来就抛出一堆理论，而是从最基础的元件特性讲起，像剥洋葱一样，一层层深入。记得我第一次看到书里解析一个典型的RC滤波电路时，作者用了非常生动的比喻，把电容的充放电过程比作水池的蓄水和放水，瞬间我就理解了相位延迟和频率响应的原理。更让我惊喜的是，书里大量的例题都配有极其详尽的步骤分解，每一步的推导逻辑都清晰可见，完全没有那种“你懂的”的跳跃感。对于每一个公式的引入，作者都会先解释其物理意义，而不是简单地抛出数学表达，这极大地帮助我建立了对电路行为的直观认识。我过去买过好几本号称“入门级”的教材，结果发现它们要么理论太晦涩，要么例子太简单，根本无法应对实际工程中的复杂问题。但这一本不同，它在保证理论严谨性的同时，又兼顾了读者的接受程度，简直是自学者的福音，让我对原本枯燥的电子学产生了浓厚的兴趣。

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这本书的实用性简直是无与伦比，它完全打破了理论与实践之间的壁垒。我之前在实验室搭建一个简单的音频放大电路时，总是达不到预期的增益，噪音也很大，对着课本束手无策。后来翻阅这本书关于反馈网络和噪声分析的章节，才意识到自己忽略了输入阻抗和输出阻抗匹配的重要性，以及高频寄生参数的影响。书中专门有一个单元，专门针对“为什么实际电路和理想模型总有差距”进行了探讨，并给出了在PCB布局和元器件选型上的一些实用建议。这些内容，在很多纯理论教材中是绝对看不到的。它教导的不是如何解题，而是如何“造一个能工作的电路”。对于我这种即将步入职场的电子工程专业学生来说，这种贴近实战的解析方式，比单纯的理论堆砌有价值百倍。它让我明白，工程实现远比纸上谈兵复杂，而这本书恰好提供了跨越这个鸿沟的桥梁。

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坦率地说，这本书的难度并不是一开始就能完全消化的。对于初学者来说，某些高阶部分的分析，比如运放的失真分析或者开关电源的纹波抑制，可能需要反复阅读，甚至需要结合其他资料辅助理解。但是，这种适度的挑战性恰恰是它价值所在。它不会将知识喂到你嘴边，而是引导你通过思考去获取。我特别欣赏作者在引入复杂概念时，所采用的“先概括后细化”的策略。比如在讲解傅里叶级数在方波信号分析中的应用时，它首先展示了傅里叶级数是如何分解信号的宏观效果，然后才进入具体的级数展开和收敛性的数学推导。这种“登山”的体验让我印象深刻，每攻克一个难点，都有巨大的成就感。总而言之，这本书不是一本速成指南，而是一本需要投入时间和精力的“武功秘籍”，一旦掌握，将使你在电子电路领域的能力得到质的飞跃。

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