射频模拟电路与系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:444

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出版时间:2008-9

价格:49.80元

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isbn号码:9787811149593

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现代电力电子学：从器件到先进控制策略 图书简介 随着全球能源结构的转型和对能源效率的日益重视，电力电子技术正以前所未有的速度发展，成为连接可再生能源并网、电动汽车驱动、高效电源管理以及智能电网等核心领域不可或缺的基石。本书《现代电力电子学：从器件到先进控制策略》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的电力电子学知识体系，覆盖从基础理论到前沿应用的完整链条。 本书结构严谨，内容覆盖面广，适合高等院校的本科高年级学生、研究生以及电力电子领域的工程师和研究人员。我们着重于理论的深入剖析与工程实践的紧密结合，力求使读者不仅理解“如何做”，更能洞悉“为何如此做”。 --- 第一部分：电力电子基础与关键器件 本部分是构建电力电子学知识体系的基石，详细阐述了系统运行的物理原理和核心功率器件的特性。 第一章：电力电子概述与系统拓扑 本章首先介绍了电力电子学的历史沿革、重要性及其在现代工业中的应用场景，包括交流/直流转换、直流/直流变换、直流/交流逆变以及有源电力滤波等基本功能。随后，系统地分析了各类经典拓扑结构（如隔离式和非隔离式DC-DC变换器、单相/三相逆变器）的拓扑结构、工作模式、优缺点以及关键的纹波分析方法。重点探讨了谐振转换器在实现高频、高效率开关方面的优势。 第二章：半导体功率器件的物理与特性 本章聚焦于电力电子系统中“心脏”——功率半导体器件。我们不仅介绍了传统的晶闸管（SCR）和晶体管（BJT），更将大量篇幅用于剖析现代核心器件： 1. 功率MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): 深入讲解其导通电阻（$R_{DS(on)}$）与开关损耗之间的权衡，以及体二极管在钳位和续流中的作用。 2. 绝缘栅双极晶体管 (IGBT): 详述其在高压、大电流应用中的性能优势，特别关注其拖尾电流对开关损耗的影响。 3. 新型宽禁带（WBG）器件： 专门开辟章节讨论碳化硅（SiC）MOSFET和氮化镓（GaN）器件。分析其在极高开关频率、高温工作下的性能突破，以及如何利用其优异的快速开关特性来优化系统设计，减少无源元件的体积。 第三章：功率器件的驱动、保护与热管理 器件的可靠运行离不开精确的驱动和有效的保护。本章详细讨论了栅极驱动电路的设计原则，特别是针对高侧浮地驱动和隔离技术（光耦、磁耦、电容耦）的选择。同时，探讨了过流保护（OCP）、过压保护（OVP）的实现方法，并重点分析了热阻抗、结温模型、散热器设计及热管理策略，确保器件在额定寿命内稳定工作。 --- 第二部分：经典与先进转换电路理论 本部分将理论知识应用于具体的变换器设计，侧重于如何优化能量转换的效率和性能。 第四章：非隔离式DC-DC变换器的高级分析 本章从平均状态模型（Average State Model）出发，对Buck、Boost和Buck-Boost变换器进行深入的建模与分析。重点讨论了： 1. 开关模式： 连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）的边界条件及对控制的影响。 2. 小信号建模： 利用状态空间平均法推导精确的小信号传递函数，为后续的控制环路设计奠定数学基础。 3. 多相交错（Interleaving）技术： 分析多相结构如何有效降低输出纹波电流、平衡各相器件的电流应力，并提高系统的瞬态响应速度。 第五章：隔离式DC-DC变换器与高频变压器设计 隔离是许多应用（如医疗、通信电源）的强制要求。本章系统介绍了几种主流的隔离拓扑： 1. 正激（Forward）和反激（Flyback）变换器： 详细分析了磁性元件的磁复位机制与漏感处理。 2. 半桥与全桥（Half-Bridge and Full-Bridge）变换器： 重点讲解了高频下变压器的设计参数（匝数比、磁芯饱和通量密度、损耗估算），以及PWM调制在高低压侧的应用。 3. 谐振软开关变换器： 介绍LLC谐振变换器的工作原理，如何实现零电压开关（ZVS）以大幅降低开关损耗，并分析了其在宽输入电压范围下的频率调制特性。 第六章：逆变器技术与多电平应用 针对交流侧应用，本章深入探讨了逆变器技术： 1. 方波与正弦脉宽调制（SPWM）： 比较不同调制策略对输出电压谐波含量和直流利用率的影响。 2. 电压源逆变器（VSI）的动态模型： 建立三相VSI的dq同步旋转坐标系模型，这是实现高性能电流环控制的关键。 3. 多电平逆变器： 详细介绍中点钳位（NPC）、飞跨电容（FC）以及级联H桥（CHB）拓扑。分析多电平技术如何降低器件电压应力、改善输出波形质量，尤其适用于高压大功率场合（如HVDC和电机驱动）。 --- 第三部分：电力电子系统的控制与仿真 本部分是实现高性能电力电子系统的核心，重点在于控制理论的应用和工程验证。 第七章：反馈控制基础与环路设计 本章将控制理论（如PID控制）应用于电力电子系统： 1. 数字控制基础： 讨论模数转换（ADC）、脉冲宽度调制（PWM）生成的时滞和量化效应。 2. 经典控制设计方法： 讲解如何利用波特图、根轨迹法对DC-DC和逆变器的电流环和电压环进行补偿器设计（如Type II/III补偿器）。 3. 系统的稳定性分析： 关注系统在不同工作模式（CCM/DCM）和不同负载条件下的稳定性裕度。 第八章：同步坐标系控制（dq控制） 这是现代电能变换器（尤其是在并网和电机驱动中）实现解耦控制的关键技术： 1. Park/Clark变换： 详细推导三相系统在静止坐标系（α-β）和旋转坐标系（d-q）之间的变换关系，并分析其物理意义（d轴代表直轴分量，q轴代表交轴分量）。 2. 解耦控制： 在dq坐标系下，展示如何设计独立的电流控制器，实现对输出有功功率（P）和无功功率（Q）的快速、精确控制。 3. 虚拟同步机（VSM）与下垂控制： 介绍面向微电网和可再生能源并网的新型控制策略，增强系统对电网扰动的鲁棒性。 第九章：仿真、建模与实验验证 本书强调仿真在设计流程中的重要性。本章介绍使用主流仿真工具（如MATLAB/Simulink Simscape Electrical, PLECS）进行建模与验证的方法： 1. 器件级与系统级仿真： 区分晶体管开关瞬态仿真和平均模型仿真在不同设计阶段的应用。 2. 参数辨识与模型修正： 如何利用实验数据对仿真模型中的寄生参数、热模型进行精确修正。 3. 软硬件在环（HIL）测试： 介绍如何利用HIL平台对复杂的数字控制器进行预先验证，以缩短硬件调试周期。 --- 本书的编写风格注重逻辑的严谨性和推导的完整性，辅以大量实际工程案例和图表说明，确保读者能够构建坚实的理论基础，并具备设计和分析现代电力电子系统的工程能力。

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我本身是一名电子工程专业的学生，但之前对射频电路的理解一直停留在比较浅显的层面，很多概念都觉得似懂非懂，尤其是在进行课程设计时，常常感到力不从心。《射频模拟电路与系统》这本书，可以说是为我弥补了这方面的知识短板。它不仅仅是罗列公式和定理，而是深入浅出地解释了射频电路设计背后的原理和逻辑。从微波传输线理论到各种射频器件（如LNA、混频器、功率放大器）的工作原理和设计考量，书中都进行了详尽的讲解。我尤其喜欢它在分析具体电路时，会结合实际应用场景，比如讲解放大器设计时，会提到它在手机通信中的作用，这种联系让我更能理解理论的实际意义。而且，书中对于如何权衡性能指标，比如噪声系数、线性度、功耗等，也给出了非常实用的指导。读完之后，我感觉自己在理解射频系统设计上有了质的飞跃，也对未来在射频领域的深入研究更有信心了。

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我一直以来都对电子技术充满热情，尤其是在通信领域，信号是如何穿越空气，又如何被准确捕捉和解读的，一直让我着迷。这本书《射频模拟电路与系统》可以说是为我打开了一扇通往射频世界的大门。它不仅仅是理论的堆砌，更像是为我勾勒出了一个完整且生动的射频系统图景。从基础的信号产生、放大，到复杂的信号解调、滤波，书中都进行了非常系统和深入的阐述。我特别喜欢其中关于“增益”和“带宽”的讨论，这些看似简单的参数，在高频电路中却有着极其重要的意义，而且它们之间往往存在权衡，书中对此的分析让我受益匪浅。此外，书中对于干扰和噪声的处理方法，以及如何提高系统的稳定性和可靠性，都给我留下了深刻的印象。虽然有些地方的技术细节我还需要反复研读，但总体来说，这本书提供了一个非常好的射频电路设计的思维框架，让我对接下来的学习和实践有了更清晰的方向。

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说实话，我之前对射频电路的概念非常模糊，只知道大概和无线通信有关，但具体怎么实现，有什么关键技术，我是一点概念都没有。这本书《射频模拟电路与系统》彻底颠覆了我的认知。它就像一本详尽的操作手册，又像一位耐心十足的导师，一步步引导我进入射频设计的大门。书中对于“匹配”这个概念的讲解，我尤其印象深刻，它不仅仅是阻抗上的匹配，更是信号的能量如何有效地从一个环节传递到另一个环节的关键。我以前总觉得高频电路和低频电路差别不大，但读完这本书，我才意识到在高频环境下，寄生参数、分布效应等等都会变得非常重要，这需要完全不同的设计思路和技巧。书中对一些实际电路的分析，比如接收机的各个模块，给我一种很强的实践指导意义，让我能窥见那些高性能无线设备内部的奥秘。即使我目前还没有机会去亲手搭建电路，但通过阅读这本书，我已经能够对射频系统的设计和优化有一个初步的认识，这对我未来的学习和工作方向也产生了积极的影响。

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我一直对信号的传输和处理过程非常好奇，尤其是那些看不见摸不着但却实实在在地影响着我们生活的无线电波。这本书《射频模拟电路与系统》恰好满足了我的求知欲。它不像很多技术书籍那样上来就堆砌晦涩的术语，而是从一个更宏观的视角，为我描绘了整个射频系统的蓝图。它让我理解了为什么我们需要如此复杂的电路来处理微弱的信号，以及这些电路是如何协同工作的。书中对于不同元器件的介绍，比如电感、电容在射频电路中的特殊作用，还有晶体管在高频下的行为，都给我留下了深刻的印象。我特别欣赏书中提到的“噪声”这个概念，它不只是一个简单的干扰，而是射频系统性能的基石，如何控制噪声，如何提升信噪比，这些都是书中深入探讨的。虽然有些章节关于具体器件的参数选择和优化我还需要反复琢磨，但整体而言，这本书给我提供了一个非常扎实的理论框架，让我对接下来的深入学习充满了信心。我感觉它在讲解时，时刻都在考虑读者的接受能力，不断地用类比和实例来辅助理解，这点做得非常好。

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这本书简直是射频领域的一扇窗，虽然我不是科班出身，对模拟电路的理解也停留在入门阶段，但读完这本《射频模拟电路与系统》，感觉自己好像被硬生生拉到了一个全新的高度。它没有那些枯燥乏味的公式推导轰炸，而是用一种非常直观且富有启发性的方式，将射频电路那些看似神秘莫测的概念一一剖析。从最基础的阻抗匹配，到复杂的混频器和低噪声放大器设计，书中都给了我一种“原来如此”的豁然开朗感。尤其是书中对实际应用场景的描述，比如手机信号、雷达系统等等，让我能清晰地看到这些理论知识是如何落地生根，并解决实际问题的。感觉这本书就像一位经验丰富的老工程师，带着你一步步丈量射频世界的广阔。我最喜欢的部分是关于滤波器设计的那几章，以往我对滤波器只停留在“滤掉杂音”这个模糊的概念，但这本书让我明白了不同类型滤波器的特性、设计思路以及它们在不同场景下的优劣势，甚至还让我对为什么某些滤波器听起来声音会“更好”有了一定的理解，虽然这可能不是它的主要侧重点，但这种延伸性的知识拓展真的太棒了。

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