电子技术基础实验与课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:高吉祥

出品人:

页数:423

译者:

出版时间:2002-3

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787505367104

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础实验
• 课程设计
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子元件
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科
• 电路分析

创新与实践：面向未来工程的电子系统设计与实现 图书简介 本书聚焦于现代电子技术的核心概念与应用实践，旨在为读者构建一个全面、深入且极具实操性的电子系统设计与实现知识体系。不同于传统的理论堆砌或单一侧重于特定组件的教材，本书采取“系统思维驱动，项目实践验证”的编撰理念，引导读者从工程实践的视角理解和掌握复杂的电子学原理。 第一部分：微观至宏观的电子学基础重塑 本部分将电子系统的基石——半导体器件的物理特性与电路行为进行深入剖析，但重点不在于繁复的物理推导，而在于工程应用中的“可预测性”和“可控性”。 1. 晶体管模型的精细化与广义应用： 我们将探讨双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）在不同工作状态下的等效电路模型，并着重于如何利用这些模型来预测电路在高频、大功率等极端条件下的性能表现。深入分析沟道长度调制、米勒效应等对实际电路设计的影响。 2. 模拟信号处理的高级技巧： 重点讲解运算放大器（Op-Amp）在非理想状态下的行为建模，包括失调电压、共模抑制比（CMRR）和增益带宽积（GBWP）对精度设计的制约。内容涵盖有源滤波器设计（如Sallen-Key, State-Variable结构）的频率响应优化，以及跨导放大器（OTA）在集成电路中的设计权衡。此外，高精度数据转换器（ADC/DAC）的工作原理、噪声分析和线性化技术将作为高级主题进行详细阐述。 3. 功率电子学的能效革命： 本章侧重于开关模式电源（SMPS）的拓扑选择与瞬态响应分析。从Buck, Boost, Buck-Boost到更复杂的推挽（Push-Pull）和全桥（Full-Bridge）结构，探讨磁性元件（电感与变压器）的设计规范——包括磁芯材料的选择、饱和磁通密度计算及绕组损耗的最小化。特别强调热管理在功率密度提升中的决定性作用。 第二部分：数字逻辑与嵌入式系统的融合驱动 现代电子系统是模拟与数字的深度融合。本部分致力于打通这一关键壁垒。 1. 超大规模集成电路（VLSI）设计方法论导引： 介绍CMOS反相器到复杂组合逻辑、时序逻辑电路的建立流程。不再停留于门级电路，而是深入到寄存器传输级（RTL）的描述，理解Verilog/VHDL在硬件描述语言（HDL）中的高级应用。重点讨论时序分析，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）裕量的计算，以及如何通过时钟域交叉（CDC）来保证系统稳定。 2. 处理器架构与指令集交互： 剖析主流微处理器（如RISC-V或ARM Cortex系列）的流水线结构、中断处理机制和内存层次结构（Cache一致性）。读者将学习如何根据特定算法需求，选择合适的指令集扩展，以优化代码执行效率，而非仅仅停留在汇编语言的简单映射。 3. 实时操作系统（RTOS）的调度与资源管理： 探讨多任务环境下的并发性问题。内容包括优先级反转、死锁检测与避免策略。重点解析信号量、互斥锁、消息队列等同步原语在嵌入式系统鲁棒性设计中的正确应用，指导读者构建可预测的实时控制软件。 第三部分：系统级集成与工程化挑战 本部分将前两部分的知识融会贯通，聚焦于复杂系统的架构设计、信号完整性以及可靠性保障。 1. 信号与电源完整性（SI/PI）的深度剖析： 阐述高速PCB设计中的关键难题。针对串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）和电磁干扰（EMI/EMC）问题，提供从层叠结构优化、传输线阻抗匹配到去耦电容网络设计的全流程解决方案。详细分析皮肤效应和介质损耗在高频信号衰减中的影响。 2. 传感器接口与数据采集系统的优化： 关注如何从物理世界准确、可靠地获取信息。涵盖桥式传感器激励电路的设计、低噪声前置放大器的选择与噪声源的识别。重点介绍同步采样技术、抗混叠滤波器的阶数选择，以及如何在有限的ADC动态范围内最大化信息保真度。 3. 固件与硬件协同调试的工程实践： 强调联调阶段的系统化方法论。介绍使用逻辑分析仪、示波器进行时序验证的专业技巧，以及如何利用JTAG/SWD接口进行固件级断点调试。探讨故障注入（Fault Injection）在验证系统容错能力中的作用。 4. 模块化设计与可测试性设计（DFT）： 引导读者采用面向对象的思想进行电子系统分解，实现功能模块的独立验证与升级。讲解边界扫描（BScan）和内建自测试（BIST）的基本原理，确保产品在量产阶段的低成本、高效率质量控制。 本书的特色： 本书摒弃了仅为应付考试而设计的简化模型，而是致力于培养工程师面对真实世界复杂挑战的能力。通过穿插大量的“设计陷阱与规避”案例分析、“跨领域技术协同”的综合项目探讨，以及对“最新行业标准与设计规范”的解读，确保读者在掌握理论的同时，能够熟练运用现代电子设计自动化（EDA）工具链，将概念迅速转化为可靠、高性能的工程实体。本书是面向高阶本科生、研究生以及致力于提升系统级设计能力的研发工程师的理想参考读物。

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