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页数:612

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出版时间:2008-8

价格:49.80元

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isbn号码:9787302175223

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电子系统设计与应用 内容概要 本书旨在为读者提供一个全面、深入的电子系统设计与应用基础知识体系。我们聚焦于现代电子设备的核心构成、信号处理的原理与实践，以及系统集成中的关键挑战与解决方案。全书内容严格围绕电子系统的“构建”与“实现”展开，涵盖从基础元器件的特性分析到复杂系统架构的搭建，力求在理论深度与工程实用性之间找到完美的平衡点。 第一部分：电子元器件的深度解析与模型构建 本部分是构建任何电子系统的基石。我们摒弃了对基础元器件的笼统介绍，转而深入探究其在实际工作环境中的非理想特性。 第一章：半导体基础与有源器件精要 PN结的物理机制与非线性特性： 详细分析温度、掺杂浓度对势垒高度和反向漏电流的影响。引入Shockley二极管方程的修正模型，用于更精确地预测小信号与大信号下的导通行为。 BJT（双极结型晶体管）的Ebers-Moll模型与混合$pi$模型： 重点解析高频下的$eta$滚降（$f_T$和$f_{eta}$），以及早期效应（Early Effect）对晶体管输出电阻的影响。讨论如何利用这些模型优化放大电路的带宽和增益。 MOSFET的直流与交流模型： 深入探讨亚阈值传导、沟道长度调制（Channel Length Modulation）对晶体管跨导的影响。详细推导并比较长沟道与短沟道MOSFET在低电压、高速应用中的设计考量。 第二章：无源器件的精确建模与噪声分析 电阻、电容与电感的高级模型： 引入寄生参数（ESR, ESL, DCR）对高频信号完整性的影响。例如，分析MLCC（多层陶瓷电容器）在不同频率下的等效电路模型及其对去耦性能的制约。 滤波器理论与综合： 不仅限于介绍巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）响应，更侧重于有源滤波器（如Sallen-Key结构）在轨到轨输出（Rail-to-Rail）限制下的设计优化，以及滤波器级联时的阻抗匹配问题。 热噪声与散弹噪声的源头分析： 量化分析噪声源在整个系统中的叠加效应，并介绍降噪技术，如使用低噪声放大器（LNA）的输入级设计和使用滤波器抑制特定频段的噪声。 第二部分：模拟信号处理与线性系统设计 本部分专注于连续时间信号的精确放大、滤波与调理。 第三章：放大电路的反馈理论与稳定性 反馈拓扑的通用分析： 使用四种基本反馈结构（串联-并联、并联-串联等）统一分析放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗和带宽的综合影响。 波特图与相位裕度： 详细讲解如何绘制波特图，并利用相位裕度（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin）来预测和确保反馈系统的稳定性。引入补偿技术（如米勒补偿）的实际应用。 运算放大器（Op-Amp）的非理想特性： 分析输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）以及压摆率（Slew Rate）对精密测量和高速信号链的实际限制。 第四章：功率管理与驱动电路 线性稳压器（LDO）的设计与效率瓶颈： 探讨LDO的动态响应特性，重点分析其带宽、瞬态电流吸收能力，以及与负载电容的兼容性问题。 开关模式电源（SMPS）的拓扑结构： 深入分析Buck、Boost、Buck-Boost等基本拓扑的平均状态模型（Average State Model）。讨论脉冲宽度调制（PWM）的实现、电流模式控制与电压模式控制的优劣。 输出级与功率驱动： 讨论如何设计高效的推挽（Push-Pull）或全桥（Full-Bridge）输出级，用于驱动高容性或感性负载，关注开关损耗和热管理。 第三部分：数字与混合信号系统接口 本部分关注如何将连续世界的模拟信号转换为可被数字系统处理的数据，并反之亦然。 第五章：数据转换器的核心原理与误差分析 模数转换器（ADC）的架构： 详细比较逐次逼近型（SAR）、流水线（Pipeline）和Sigma-Delta（$SigmaDelta$）ADC的工作原理。重点解析SAR ADC的时序控制和开关注入效应。 量化误差与有效位数（ENOB）： 引入ENOB作为衡量实际精度而非理论位数的关键指标。分析噪声整形、抖动（Jitter）对高速ADC性能的毁灭性影响。 数模转换器（DAC）的线性化技术： 探讨电流舵和电压舵DAC的实现，并介绍消除非线性误差的校准技术，如动态元器件失配消除（DMLC）。 第六章：高速信号传输与系统集成 传输线理论的实用化： 不停留在理论，直接应用史密斯圆图（Smith Chart）来分析阻抗匹配，重点讨论PCB走线的特性阻抗控制（如微带线和带状线）。 串行通信链路的物理层（PHY）： 深入分析差分信号的优势，以及如何设计接收器端的前端电路来抑制共模噪声。讨论均衡技术（如CTLE和DFE）在高速回传中的作用。 PCB设计中的电磁兼容性（EMC）： 聚焦于辐射源的识别（环路电流、高频开关边沿）和抑制技术。详细讲解接地结构（单点接地、多点接地）对系统整体噪声性能的影响。 第四部分：系统级设计方法论与验证 本部分侧重于将分散的模块整合成一个稳定、可靠的最终产品。 第七章：系统级建模与仿真 混合信号仿真： 介绍如何使用Verilog-A/AMS语言对混合信号模块进行系统级验证，确保模拟与数字接口的正确交互。 功耗预算与热建模： 建立系统的功耗模型，进行静态与动态功耗的估算。引入热阻模型，预测关键元器件的温升，指导散热设计。 设计迭代与鲁棒性分析： 阐述蒙特卡洛（Monte Carlo）分析在设计裕度评估中的应用，确保系统在元器件参数波动范围内的正常工作。 总结 本书提供的是一套面向现代工程实践的电子系统设计工具箱。它要求读者不仅理解单个元器件的工作原理，更要掌握它们在复杂反馈环路和高速环境中相互作用的后果。通过对非理想效应的深入剖析和系统级验证方法的介绍，本书旨在培养读者构建高可靠性、高性能电子系统的综合能力。

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刚拿到这本《电路基础》，说实话，我本来以为它会和市面上那些充斥着枯燥公式和晦涩理论的书一样，只能让我头疼欲裂。但翻开第一页，我就被它别具一格的讲解方式深深吸引了。作者似乎对我们这些初学者有着非常深入的理解，他没有一开始就抛出复杂的概念，而是从我们日常生活中的电器入手，比如风扇、电灯，一点点剖析它们背后的工作原理。这种“由表及里”的教学方法，让我在不知不觉中就对电路产生了兴趣，而不是一开始就被吓退。 我尤其喜欢书中关于“电流”和“电压”的类比。作者用了非常生动的水流和水压来解释这两个关键概念，而且不仅仅是简单的比喻，他还深入讲解了它们的区别和联系，以及它们在电路中扮演的角色。更让我感到惊喜的是，书里配了大量的插图和实验示例。这些插图不仅仅是装饰，更是帮助我理解抽象概念的绝佳工具。尤其是那些涉及到实际电路搭建的步骤，每一步都讲解得非常细致，配合着图示，即使我是一个完全没有接触过电路的人，也能跟着一步步操作，感受到亲手搭建电路的乐趣。

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我一直在寻找一本能够真正帮助我理解电路核心原理的书，而不是仅仅停留在理论层面。读了这本《电路基础》，我可以说找到了。作者在书中非常注重理论与实践的结合，他不仅仅讲解了如何分析电路，更重要的是教会了我如何动手去验证这些理论。书中提供了很多非常经典的电路实验，从简单的LED闪烁电路到稍微复杂一些的放大电路，都有非常详细的讲解和元器件清单。 更让我感到兴奋的是，书中还提供了很多实用的技巧和注意事项，比如如何选择合适的元器件，如何避免焊接错误，以及如何使用万用表等测量工具。这些内容对于初学者来说，简直是宝藏。我按照书中的指导，购买了一些基础的电子元器件，亲手搭建了几个简单的电路，看着它们成功运转，那种成就感是无与伦比的。这本书不仅仅是一本教科书，更是一个激发我动手能力的指南。

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拿到《电路基础》这本书，我本来只是抱着试试看的心态，想了解一下电路的基本概念。但没想到，这本书给我带来了巨大的惊喜。作者的讲解方式非常生动有趣，他用了很多我能理解的比喻，比如将电阻比作水龙头里的阀门，将电容比作储水的容器。 我最喜欢的部分是书中关于“瞬态响应”的讲解。当电路在开关断开或闭合时，电流和电压会发生变化，作者通过图示和详细的数学推导，清晰地展示了这些变化的过程。这让我对电路的动态行为有了更深刻的理解。而且，书中还提供了一些“误区”提示，帮助我避免在学习过程中走弯路。

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这本书《电路基础》给我最大的感受就是它的“易读性”。很多技术书籍往往会使用晦涩的术语和复杂的数学公式，让人望而却步。但是，这本书的作者显然非常理解读者的需求，他用非常平实的语言，将复杂的电路原理娓娓道来。 我非常喜欢书中关于“滤波电路”的讲解。作者通过区分低通、高通和带通滤波器，并且给出它们在实际应用中的例子，让我一下子就明白了这些电路的作用。他还在书中提供了很多使用示波器进行测量的指导，让我能够亲手验证书中的理论。这种理论与实践相结合的学习方式，让我受益匪浅。

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坦白说，我曾经对学习电路感到非常畏惧，总觉得它是一个充满数学公式和抽象概念的领域，离我的生活很遥远。然而，《电路基础》这本书彻底改变了我的看法。作者的语言风格非常亲切自然，没有那种一本正经的学术腔调。他就像一个经验丰富的朋友，耐心地向我解释电路的奥秘。 我最喜欢的部分是书中关于“故障排除”的章节。当我在自己搭建的电路中遇到问题时，这本书就像一个万能的“指导手册”，它列举了许多常见的故障现象，并提供了详细的分析方法和解决思路。我按照书中的建议，一步步排查，最终找到了问题的根源。这种解决问题的能力，比单纯地记住公式更有价值，它让我对电路有了更深的认识和自信。

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这本《电路基础》给我最大的惊喜在于它的系统性和循序渐进性。我之前也尝试过学习电子技术，但往往是因为教材内容跳跃性太大，导致我跟不上进度，最终半途而废。但是这本书，它就像一个循循善诱的老师，从最基础的直流电路开始，一步步引导我理解串联、并联、欧姆定律、基尔霍夫定律等等。而且，在讲解每一个新概念的时候，它都会回顾之前学过的知识，帮助我巩固记忆，并且清晰地展示新旧知识之间的联系。 我特别欣赏作者在讲解定理的时候，不仅仅是给出公式，更重要的是解释了这些公式背后的物理意义和实际应用。比如，当他讲解到功率的时候，他会用电灯泡的亮度和发热量来形象地说明，让我一下子就理解了功率的含义。书中还设计了大量的随堂练习和思考题，这些题目难度适中，既能检验我是否真正理解了当页的内容，又能引导我进行更深入的思考。我尝试着做了一些题目，感觉真的能够将书本上的知识融会贯通，而不是死记硬背。

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我对这本《电路基础》的评价是，它成功地将一个可能令人生畏的学科变得触手可及。作者在讲解过程中，始终没有忘记读者的立场，他总是会预判读者可能遇到的困难，并提前给出解答。例如，在介绍某些比较复杂的定理时，他会先用一个简单的模型来解释这个定理的“精神”，然后再逐步引入数学公式。 我特别赞赏书中关于“等效电路”的讲解。这个概念在分析复杂电路时非常重要，但往往容易让人混淆。作者通过一系列巧妙的例子，比如将一个复杂的电阻网络简化为一个单一的等效电阻，让我茅塞顿开。而且，他还在书中穿插了一些关于电路在日常生活中的应用案例，比如手机充电器、遥控器等，这些都让我觉得电路知识非常实用，而且与我息息相关。

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《电路基础》这本书，是我电子技术学习道路上的一个重要里程碑。作者的讲解方式非常独特，他总是能够抓住问题的核心，并且用最简单易懂的方式呈现出来。 我最喜欢的部分是书中关于“频率特性”的讲解。作者通过详细的图表和实例，让我深刻理解了电路对不同频率信号的响应。他还在书中提供了一些关于“噪声”的分析和抑制方法，这对于我进行实际电路设计非常有帮助。总而言之，这本书不仅教会了我电路知识，更培养了我解决问题的能力。

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我一直对电子技术很感兴趣，但之前没有找到一本让我觉得足够“接地气”的书。《电路基础》这本书，恰恰满足了我的需求。它不仅仅是理论的堆砌，更注重于如何将这些理论应用到实际中。 我特别喜欢书中关于“晶体管”的讲解。作者用非常形象的比喻，将晶体管类比成一个可以控制水流大小的“开关”，并且详细地介绍了它作为放大器和开关的应用。书中还提供了很多晶体管电路的实例，并且有详细的元器件选择和电路搭建指导。我按照书中的步骤，成功搭建了一个简单的晶体管放大电路，那种成就感是无与伦比的。

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一直以来，我都对电子产品的工作原理充满好奇，但苦于没有合适的入门书籍。《电路基础》的出现，可以说填补了我的空白。这本书的结构设计非常合理，逻辑清晰，每一章的知识点都承接得很好。我喜欢作者在引入新概念时，会先给出一些直观的例子，然后再进行深入的理论分析。 我尤其对书中关于“频率响应”的讲解印象深刻。作者通过示波器显示的波形变化，形象地说明了不同频率的信号在电路中是如何被处理的。这些可视化内容，让我能够更直观地理解电路的功能，而不是仅仅停留在抽象的文字描述上。而且，书中还提供了一些关于电路仿真软件的使用指导，这对于我进行更深入的学习和实践非常有帮助。

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