模擬電子係統設計指南(實踐篇):從半導體、分立元件到TI集成電路的分析與實現

模擬電子係統設計指南(實踐篇):從半導體、分立元件到TI集成電路的分析與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

何賓 著
圖書標籤:
  • 模擬電路
  • 電子係統設計
  • TI集成電路
  • 半導體
  • 分立元件
  • 電路分析
  • 實踐指南
  • 電子工程
  • 模擬電子
  • 電路實現
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121327001
版次:1
商品編碼:12204871
包裝:平裝
叢書名: 電子係統EDA新技術叢書
開本:16開
齣版時間:2017-10-01
用紙:膠版紙
頁數:308
字數:517700
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書適閤於從事模擬係統設計的工程師,尤其是使用TI集成電路設計的工程師。同時,也可以作為高等學校模擬電子技術基礎課程的教學參考用書。

本書的特色是以典型的電子設計自動化工具(Electronics Design Automation,EDA)所包含的SPICE作為設計實際模擬硬件電路的指導,並通過各種測試儀器對實際硬件電路的測量,比較理論和實際之間的差彆,引導讀者深入理解和思考實際模擬電路的設計問題,並加深對模擬電子技術理論知識的理解。本書適閤從事模擬係統設計的工程師使用,可作為TI集成電路設計工程師的參考書,同時也可作為高等學校模擬電子技術基礎課程的實踐教學用書。

內容簡介

本書是《模擬電子係統設計指南:從半導體、分立元件到TI集成電路的分析與實現》一書的實踐篇,重點在於介紹模擬電子係統中典型單元硬件電路的設計、實現和驗證方法。本分共分為14章,包括構建模擬電子係統的基本知識、SPICE仿真工具、測試儀器原理、信號時域和頻域錶示、二極管電路設計與驗證、雙極結性晶體管電路設計與驗證、金屬氧化物場效應晶體管電路設計與驗證、運算放大器電路設計與驗證、集成差動放大器電路設計與驗證、有源濾波器電路設計與驗證、功率放大器電路設計與驗證、振蕩器電路設計與驗證、電源管理器電路設計與驗證、自動測試係統的原理及構建。

作者簡介

何賓,著名的嵌入式技術和EDA技術專傢,長期從事電子設計自動化方麵的教學和科研工作,與全球多傢知名的半導體廠商和EDA工具廠商大學計劃保持緊密閤作。目前已經齣版嵌入式和EDA方麵的著作近30部,內容涵蓋電路仿真、電路設計、可編程邏輯器件、數字信號處理、單片機、嵌入式係統、片上可編程係統等。典型的代錶作有《Xilinx FPGA設計**指南》、《Altium Designer13.0電路設計、仿真與驗證**指南》、《Xilinx FPGA數字設計-從門級到行為級的雙重描述》、《Xilinx FPGA數字信號處理**指南-從HDL、模型到C的描述》、《模擬與數字係統協同設計**指南-Cypress集成開發環境》、《STC單片機原理及應用》、《Altium Designer15.0電路仿真、設計、驗證與工藝實現**指南》、《STC單片機C語言程序設計》。

目錄

第1章構建模擬電子係統的基本
知識
1.1電阻
1.1.1軸嚮引綫型電阻
1.1.2電阻網絡
1.1.3貼片式電阻元件的封裝
1.2電容
1.2.1功能
1.2.2有極性電容
1.2.3無極性電容
1.2.4聚苯乙烯電容
1.2.5真實的電容值
1.2.6電容的寄生效應
1.2.7寄生電容
1.2.8不同類型電容比較
1.3麵包闆
1.3.1麵包闆的結構和功能
1.3.2麵包闆的寄生電容
第2章SPICE仿真工具
2.1Multisim Live特性及應用
2.1.1登錄Multisim Live
2.1.2Multisim Live設計流程
2.2TINA仿真工具特性及應用
2.2.1下載和安裝TINA仿真工具
2.2.2TI TINA設計流程
第3章測試儀器的原理
3.1數字示波器的原理
3.1.1信號的基本概念
3.1.2示波器分類
3.1.3數字示波器的基本原理
3.1.4性能參數
3.1.5時基顯示模式
3.2信號發生器原理
3.2.1信號發生器的功能
3.2.2信號發生器的分類
3.2.3工作原理
3.2.4性能參數
3.3綫性直流電源的原理
3.3.1工作原理
3.3.2工作模式
3.3.3性能參數
3.3.4擴展應用
3.4數字萬用錶的原理
3.4.1工作原理
3.4.2性能參數
3.5頻譜分析儀
3.5.1信號的時域和頻域錶示
3.5.2頻譜分析儀的用途
3.5.3頻譜分析儀的種類
3.5.4性能參數
3.6直流電子負載
3.6.1電子負載的工作模式
3.6.2性能參數
第4章信號時域和頻域錶示
4.1實驗目的
4.2實驗材料及儀器
4.3實驗原理
第5章二極管電路設計與驗證
5.1二極管I/V麯綫測量
5.1.1實驗目的
5.1.2實驗材料及儀器
5.1.3電路設計原理
5.1.4硬件測試電路
5.1.5測試結果分析
5.2半波整流電路設計和驗證
5.2.1實驗目的
5.2.2實驗材料及儀器
5.2.3電路設計原理
5.2.4硬件測試電路
5.2.5測試結果分析
5.3全波整流電路設計和驗證
5.3.1實驗目的
5.3.2實驗材料及儀器
5.3.3電路設計原理
5.3.4硬件測試電路
5.3.5測試結果分析
5.4橋式整流電路設計和驗證
5.4.1實驗目的
5.4.2實驗材料及儀器
5.4.3電路設計原理
5.4.4硬件測試電路
5.4.5測試結果分析
5.5限幅電路設計和驗證
5.5.1實驗目的
5.5.2實驗材料及儀器
5.5.3電路設計原理
5.5.4硬件測試電路
5.5.5測試結果分析
5.6交流耦閤和直流恢復電路設計和
驗證
5.6.1實驗目的
5.6.2實驗材料及儀器
5.6.3電路設計原理
5.6.4硬件測試電路
5.6.5測試結果分析
5.7可變衰減器設計和驗證
5.7.1實驗目的
5.7.2實驗材料及儀器
5.7.3電路設計原理
5.7.4硬件測試電路
5.7.5測試結果分析
第6章雙極結型晶體管電路設計與
驗證
6.1BJT用作二極管
6.1.1實驗目的
6.1.2實驗材料及儀器
6.1.3電路設計原理
6.1.4硬件測試電路
6.1.5測試結果分析
6.2BJT輸齣特性麯綫測量
6.2.1實驗目的
6.2.2實驗材料及儀器
6.2.3電路設計原理
6.2.4階梯波信號産生方法
6.2.5硬件測試電路
6.2.6測試結果分析
6.3BJT共射極放大電路設計和
驗證
6.3.1實驗目的
6.3.2實驗材料及儀器
6.3.3電路設計原理
6.3.4硬件測試電路
6.3.5測試結果分析
6.4BJT鏡像電流源設計和
驗證
6.4.1實驗目的
6.4.2實驗材料及儀器
6.4.3電路設計原理
6.4.4硬件測試電路
6.4.5測試結果分析
6.5基極電流補償鏡像電流源設計和
驗證
6.5.1實驗目的
6.5.2實驗材料及儀器
6.5.3電路設計原理
6.5.4硬件測試電路
6.5.5測試結果分析
6.6零增益放大器設計和驗證
6.6.1實驗目的
6.6.2實驗材料及儀器
6.6.3電路設計原理
6.6.4硬件測試電路
6.6.5測試結果分析
6.7穩壓電流源設計和驗證
6.7.1實驗目的
6.7.2實驗材料及儀器
6.7.3電路設計原理
6.7.4硬件測試電路
6.7.5測試結果分析
6.8並聯整流器設計和驗證
6.8.1實驗目的
6.8.2實驗材料及儀器
6.8.3電路設計原理
6.8.4硬件測試電路
6.8.5測試結果分析
6.9射極跟隨器設計和驗證
6.9.1實驗目的
6.9.2實驗材料及儀器
6.9.3電路設計原理
6.9.4硬件測試電路
6.9.5測試結果分析
6.10差模輸入差分放大器電路設計
和驗證
6.10.1實驗目的
6.10.2實驗材料及儀器
6.10.3電路設計原理
6.10.4硬件測試電路
6.10.5測試結果分析
6.11共模輸入差分放大器電路設計
和驗證
6.11.1實驗目的
6.11.2實驗材料及儀器
6.11.3電路設計原理
6.11.4硬件測試電路
6.11.5測試結果分析
第7章金屬氧化物場效應晶體管電路
設計與驗證
7.1MOS用作二極管電路測試
7.1.1實驗目的
7.1.2實驗材料及儀器
7.1.3電路設計原理
7.1.4硬件測試電路
7.1.5測試結果分析
7.2MOS輸齣麯綫測量
7.2.1實驗目的
7.2.2實驗材料及儀器
7.2.3電路設計原理
7.2.4硬件測試電路
7.2.5測試結果分析
7.3MOS轉移特性麯綫測量
7.3.1實驗目的
7.3.2實驗材料及儀器
7.3.3電路設計原理
7.3.4硬件測試電路
7.3.5測試結果分析
7.4MOS共源極放大電路設計和
驗證
7.4.1實驗目的
7.4.2實驗材料及儀器
7.4.3電路設計原理
7.4.4硬件測試電路
7.4.5測試結果分析
7.5MOS鏡像電流源電路設計和
驗證
7.5.1實驗目的
7.5.2實驗材料及儀器
7.5.3電路設計原理
7.5.4硬件測試電路
7.5.5測試結果分析
7.6零增益放大器電路設計和
驗證
7.6.1實驗目的
7.6.2實驗材料及儀器
7.6.3電路設計原理
7.6.4硬件測試電路
7.6.5測試結果分析
7.7源極跟隨器電路設計和
驗證
7.7.1實驗目的
7.7.2實驗材料及儀器
7.7.3電路設計原理
7.7.4硬件測試電路
7.7.5測試結果分析
7.8差模輸入差分放大器電路設計和
驗證
7.8.1實驗目的
7.8.2實驗材料及儀器
7.8.3電路設計原理
7.8.4硬件測試電路
7.8.5測試結果分析
7.9共模輸入差分放大器電路設計和
驗證
7.9.1實驗目的
7.9.2實驗材料及儀器
7.9.3電路設計原理
7.9.4硬件測試電路
7.9.5測試結果分析
第8章集成運算放大器電路設計與
驗證
8.1同相放大器電路設計和
驗證
8.1.1實驗目的
8.1.2實驗材料及儀器
8.1.3電路設計原理
8.1.4硬件測試電路
8.1.5測試結果分析
8.2反相放大器電路設計和
驗證
8.2.1實驗目的
8.2.2實驗材料及儀器
8.2.3電路設計原理
8.2.4硬件測試電路
8.2.5測試結果分析
8.3電壓跟隨器電路設計和
驗證
8.3.1實驗目的
8.3.2實驗材料及儀器
8.3.3電路設計原理
8.3.4硬件測試電路
8.3.5測試結果分析
8.4加法器電路設計和驗證
8.4.1實驗目的
8.4.2實驗材料及儀器
8.4.3電路設計原理
8.4.4硬件測試電路
8.4.5測試結果分析
8.5積分器電路設計和驗證
8.5.1實驗目的
8.5.2實驗材料及儀器
8.5.3電路設計原理
8.5.4硬件測試電路
8.5.5測試結果分析
8.6微分器電路設計和驗證
8.6.1實驗目的
8.6.2實驗材料及儀器
8.6.3電路設計原理
8.6.4硬件測試電路
8.6.5測試結果分析
8.7半波整流器電路設計和
驗證
8.7.1實驗目的
8.7.2實驗材料及儀器
8.7.3電路設計原理
8.7.4硬件測試電路
8.7.5測試結果分析
8.8全波整流器電路設計和
驗證
8.8.1實驗目的
8.8.2實驗材料及儀器
8.8.3電路設計原理
8.8.4硬件測試電路
8.8.5測試結果分析
8.9單電源同相放大器電路設計和
驗證
8.9.1實驗目的
8.9.2實驗材料及儀器
8.9.3電路設計原理
8.9.4硬件測試電路
8.9.5測試結果分析
第9章集成差動放大器電路設計與
驗證
9.1應變力測量電路設計和
驗證
9.1.1實驗目的
9.1.2實驗材料及儀器
9.1.3應變片原理
9.1.4電路設計原理
9.1.5硬件測試電路
9.1.6測試結果分析
9.2熱電阻測量電路設計和
驗證
9.2.1實驗目的
9.2.2實驗材料及儀器
9.2.3溫度傳感器原理
9.2.4電路設計原理
9.2.5硬件測試電路
9.2.6測試結果分析
第10章有源濾波器電路設計與
驗證
10.1一階有源低通濾波器電路設計
和驗證
10.1.1實驗目的
10.1.2實驗材料及儀器
10.1.3電路設計原理
10.1.4硬件測試電路
10.1.5測試結果分析
10.2一階有源高通濾波器電路設計
和驗證
10.2.1實驗目的
10.2.2實驗材料及儀器
10.2.3電路設計原理
10.2.4硬件測試電路
10.2.5測試結果分析
10.3一階有源帶通濾波器電路設計
和驗證
10.3.1實驗目的
10.3.2實驗材料及儀器
10.3.3電路設計原理
10.3.4硬件測試電路
10.3.5測試結果分析
10.4一階有源帶阻濾波器電路設計
和驗證
10.4.1實驗目的
10.4.2實驗材料及儀器
10.4.3電路設計原理
10.4.4硬件測試電路
10.4.5測試結果分析
10.5二階有源低通濾波器電路設計
和驗證
10.5.1實驗目的
10.5.2實驗材料及儀器
10.5.3電路設計原理
10.5.4硬件測試電路
10.5.5測試結果分析
第11章功率放大器電路設計與
驗證
11.1B類功率放大器電路設計和
驗證
11.1.1實驗目的
11.1.2實驗材料及儀器
11.1.3電路設計原理
11.1.4硬件測試電路
11.1.5測試結果分析
11.2AB類功率輸齣放大器電路設計
和驗證(一)
11.2.1實驗目的
11.2.2實驗材料及儀器
11.2.3電路設計原理
11.2.4硬件測試電路
11.2.5測試結果分析
11.3AB類功率輸齣放大器電路設計
和驗證(二)
11.3.1實驗目的
11.3.2實驗材料及儀器
11.3.3電路設計原理
11.3.4硬件測試電路
11.3.5測試結果分析
第12章振蕩器電路設計與驗證
12.1移相振蕩器電路設計和
驗證
12.1.1實驗目的
12.1.2實驗材料及儀器
12.1.3電路設計原理
12.1.4硬件測試電路
12.1.5測試結果分析
12.2文氏橋振蕩器電路設計和
驗證
12.2.1實驗目的
12.2.2實驗材料及儀器
12.2.3電路設計原理
12.2.4硬件測試電路
12.2.5測試結果分析
第13章電源管理器電路設計與
驗證
13.1綫性電源電路設計和
驗證
13.1.1實驗目的
13.1.2實驗材料及儀器
13.1.3電路設計原理
13.1.4硬件測試電路
13.1.5測試結果分析
13.2降壓型開關電源設計與
驗證
13.2.1實驗目的
13.2.2實驗材料和儀器
13.2.3電路設計原理
13.2.4硬件測試電路
13.2.5測試結果分析
13.3升壓型開關電源設計與
驗證
13.3.1實驗目的
13.3.2實驗材料和儀器
13.3.3電路設計原理
13.3.4硬件測試電路
13.3.5測試結果分析
第14章模擬電路自動測試係統的
構建
14.1實驗目的
14.2實驗材料及儀器
14.3設計原理
14.3.1測試儀器通過網絡與上位機
連接
14.3.2自動測試過程的實現

前言/序言

前言

本書是《模擬電子係統設計指南(基礎篇):從半導體、分立元件到TI集成電路的分析與實現》一書的配套實踐用書。模擬電子係統的設計能力取決於對相關理論知識理解的深度和廣度,對理論知識的理解僅從書本上學習是遠遠不夠的,需要通過大量的SPICE電路軟件仿真,以及構建和測試實際硬件電路來積纍大傢通常所說的“設計經驗”。

在編寫本書的過程中,本人的學生參與瞭大量模擬硬件電路的構建、測試和驗證工作,而他們在大學剛開始學習模擬電子技術時,感覺特彆抽象,理解起來很睏難,導緻他們不知道學習模擬電子技術這門課程的目的所在,當然這也是國內大學教師和學生普遍的共識。本人在編寫這本書的6個月的時間裏,通過給學生布置書上所提供的這些設計題目,引導他們有針對性地從實踐中重新學習模擬電子技術知識,而不是像原來一樣僅僅從書本上學習。

在他們完成本人所布置的這些設計題目的過程中,首先要參考本人編寫的《模擬電子係統設計指南(基礎篇):從半導體、分立元件到TI集成電路的分析與實現》中相關的模擬電路理論知識,然後使用SPICE對要搭建的模擬硬件電路從不同的角度進行初步可行性驗證,最後在麵包闆/萬能闆上構建實際的硬件電路,並通過測試儀器從時域(包含X-Y)和頻域兩個不同的角度研究信號與模擬電子係統各個單元之間的內在關係。經過這個訓練過程,他們從以前感覺模擬電子技術是最難學最不喜歡學的課程,到如今轉變為對模擬電子技術內在所錶現齣深層次“魅力”的濃厚興趣。並且,現在他們可以從整體上將所學習的各門相關專業課程知識點有機地聯係在一起。由此可見,實踐/實驗在模擬電子課程教與學中的重要作用。

全書分為14章,以二極管、BJT、MOSFET、集成運算放大器、功率放大器、電源管理器為主綫,將模擬電子課程中所需要掌握的重要知識點通過實驗進行瞭係統化融閤。本人的學生王中正負責本書第510章實驗內容的設計和驗證,徐佳負責本書第67章實驗內容的設計和驗證,唐思怡負責本書第1114章實驗內容的設計和驗證。此外,湯宗美負責本書教學課件的製作。本人完成對全書的文字整理、實驗結構的確認及審閱工作。本書由王學偉主審。

在編寫本書的過程中,TI大學計劃提供瞭芯片和經費資助;NI大學計劃提供瞭正版Multisim Designer 14.0工具的授權;RIGOL公司大學計劃提供瞭程控電源、信號發生器、數字示波器、頻譜分析儀、數字萬用錶和電子負載。正是由於這些公司的鼎力支持和幫助,使得我能夠高質量地完成本書的編寫工作,在此嚮他們的支持錶示衷心的感謝。通過本書的編寫,使得教育界和産業界能夠更緊密地閤作,並可以全方位地幫助教育界的老師將最新的模擬電子設計軟件工具和硬件平颱介紹給廣大的學生,同時也為産業界培養更多能夠從事相關工作的工程技術人員,這是一種雙贏的閤作。

最後,感謝電子工業齣版社各位編輯對本書齣版給予的幫助和支持,由於本人水平有限,書中難免齣現不足之處,請讀者不吝指齣,幫助本人進一步完善本書的內容。


何賓

2017年4月於北京



電路的生命綫:從無到有,探索模擬世界的奧秘 在浩瀚的電子技術海洋中,模擬電路如同其最原始的脈搏,承載著信息傳遞、信號處理和係統控製的核心使命。從收音機裏流淌齣的悠揚鏇律,到醫療設備精準捕捉的生命體徵,再到工業自動化係統中無聲運轉的精密指令,模擬電路的身影無處不在,它們將現實世界的連續變化轉化為可被理解和操控的電信號,構成瞭我們數字時代賴以生存的基石。 本書並非僅僅是一本理論的堆砌,而是一次深入模擬世界內核的探索之旅,一次將抽象概念轉化為具體實踐的實戰演練。我們將目光聚焦於模擬電子係統的設計與實現,從最基礎的半導體材料齣發,逐步構建起由分立元件組成的復雜電路,並最終跨越到現代高度集成化的TI(德州儀器)模擬集成電路解決方案。這是一條從“無”到“有”,從“微觀”到“宏觀”的學習路徑,旨在為讀者構建一個完整、係統且充滿實踐性的模擬電子設計知識體係。 第一站:半導體——模擬世界的基石 任何精密的電子係統都始於對物質最基本屬性的理解。本書將從半導體材料的本質齣發,揭示其獨特的導電特性如何被我們所用。我們將深入探究矽、鍺等元素在晶體結構中的電子行為,理解摻雜技術如何創造齣P型和N型半導體,並闡述PN結的形成原理。這些基礎知識是理解後續所有電子元件工作原理的鑰匙。 PN結的秘密: 我們將詳細解析PN結在正嚮偏置和反嚮偏置下的特性,這是二極管和三極管等所有半導體器件工作的基礎。理解載流子的漂移和擴散,理解少數載流子的注入和收集,是把握電流如何在高低電平間流動的關鍵。 二極管的多樣性: 從最基本的整流二極管,到能夠發射光芒的發光二極管(LED),再到精確穩壓的齊納二極管,以及用於信號檢測的肖特基二極管,我們將逐一剖析它們的結構、工作原理和在實際電路中的應用。你將學會如何選擇閤適的二極管,以滿足特定的電路需求,例如在電源設計中扮演的關鍵角色。 晶體管的革命: 晶體管的齣現是電子技術發展史上的裏程碑。我們將深入探討雙極結型晶體管(BJT)的結構和工作機製,包括共發射極、共集電極和共基極三種基本放大電路的配置,分析它們的電壓增益、電流增益和輸入輸齣阻抗特性。同時,我們也將詳細介紹金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET),包括P溝道和N溝道,以及增強型和耗盡型MOSFET。理解柵極電壓如何控製漏極電流,以及MOSFET在數字電路和高頻電路中的獨特優勢,將是本書的重要內容。 第二站:分立元件——構建精密係統的磚瓦 掌握瞭半導體元件的基本原理,我們便有瞭構建更復雜電路的“磚瓦”。本書將帶領讀者逐一分析各種常用分立電子元件,並學習如何將它們巧妙地組閤起來,形成具有特定功能的電路模塊。 電阻的法則: 從歐姆定律到基爾霍夫定律,我們將在實踐中鞏固基本電路分析方法。電阻不僅是簡單的限流元件,它們在分壓、濾波、偏置等電路中扮演著至關重要的角色。我們將討論固定電阻、可變電阻(電位器、微調電阻)以及它們的精度、功率和溫度係數等參數選擇。 電容的儲能與耦閤: 電容在模擬電路中如同能量的緩衝器和信號的“通道”。我們將深入理解電容的充放電過程,以及它在高頻信號的隔直和低頻信號的耦閤中的作用。不同類型的電容,如電解電容、陶瓷電容、鉭電容,各自的特性和適用場閤也將得到詳細介紹,特彆是關於ESR(等效串聯電阻)和漏電流等關鍵參數。 電感的磁場效應: 電感元件則利用磁場來儲存能量,並在交流電路中産生感抗。我們將探討電感的自感和互感,以及它在濾波、振蕩和變壓器等電路中的應用。綫圈的繞製方式、磁芯材料的選擇,都將直接影響電感的性能,這些細節將在本書中得到闡述。 集成電路的“先驅”: 在我們進入高度集成的TI模擬IC之前,一些簡單的集成運算放大器(Op-amp)模型,雖然可以算作集成電路的雛形,但其基本運算單元(如加法器、減法器、積分器、微分器)的設計原理,以及如何在分立元件層麵模擬其功能,也將是理解後續內容的重要鋪墊。 第三站:TI集成電路——現代模擬係統的核心引擎 隨著技術的飛速發展,將大量分立元件集成到單個芯片上已成為主流。德州儀器(TI)作為全球領先的半導體製造商,其豐富多樣的模擬集成電路産品綫為各種應用提供瞭強大的解決方案。本書將精選TI的經典且應用廣泛的模擬IC,深入剖析其內部結構、工作原理和設計考量,並通過實際的電路設計案例,展現如何利用這些“即插即用”的強大模塊,高效地構建復雜的模擬係統。 運算放大器的無限可能: 運算放大器(Op-amp)是模擬集成電路中最具代錶性的元件之一。我們將以TI的經典運算放大器係列(如LM741,以及更先進的OPA係列)為例,深入解析其內部差分放大器、恒流源、推挽輸齣級等結構。你將學會如何利用運算放大器搭建同相放大器、反相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分器、微分器等基本電路,並理解它們在信號調理、濾波器設計、信號發生器等方麵的應用。 電源管理: 穩定可靠的電源是任何電子係統的生命綫。本書將重點介紹TI在電源管理領域的優秀産品,包括綫性穩壓器(LDO)和開關穩壓器(DC-DC轉換器)。我們將詳細解析它們的內部控製環路、保護機製(如過流保護、過溫保護),以及如何根據負載需求、輸入電壓範圍、效率要求等參數選擇閤適的電源管理IC。你將學習如何設計高效且穩定的電源係統,滿足不同應用場景的需求。 數據轉換器: 在模擬世界與數字世界之間架起橋梁的是數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)。我們將深入理解TI在這一領域的先進技術,包括不同類型的ADC(如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型)和DAC(如R-2R梯形網絡、電流輸齣型)的工作原理、分辨率、采樣率、精度等關鍵指標。本書將展示如何利用這些數據轉換器,實現高精度的數據采集和信號生成。 其他關鍵模擬IC: 除瞭上述核心模塊,本書還將涉及TI的其他重要模擬IC,例如: 信號調理與濾波IC: 如何利用TI的儀錶放大器、濾波器IC等,對原始傳感器信號進行放大、濾波、衰減,去除噪聲,為後續處理做好準備。 接口與隔離IC: 在復雜的係統中,信號的可靠傳輸和電氣隔離至關重要。我們將探討TI的RS-232、RS-485收發器,以及光耦、數字隔離器等,理解它們在不同通信協議和環境下的作用。 傳感器接口: 如何直接或間接利用TI的IC,有效地讀取各類傳感器(溫度、壓力、光照、加速度等)的模擬輸齣信號。 實踐為王,案例驅動 理論的深度離不開實踐的檢驗。本書的核心理念是“實踐為王”,每一個概念的引入都將伴隨著具體的設計案例和電路圖。我們不會停留在紙上談兵,而是會引導讀者從零開始,分析設計需求,進行元器件選型,繪製電路圖,甚至在可能的情況下,提供PCB設計和調試的指導。 典型應用電路解析: 從簡單的LED驅動電路,到復雜的音頻放大器,再到多級濾波網絡,我們將深入解析每一個實際應用電路的工作原理,講解設計者在其中所做的考量和權衡。 設計流程與工具: 除瞭理論知識,本書還將介紹模擬電路設計的一般流程,包括需求分析、方案設計、原理圖繪製、仿真驗證、PCB布局布綫以及最終的調試。我們還會提及一些常用的EDA(電子設計自動化)工具,如TI的Webench等,幫助讀者提高設計效率。 故障排除與調試技巧: 任何電子係統在開發過程中都會遇到問題。本書將分享一些實用的故障排除技巧和調試方法,幫助讀者快速定位和解決電路中的潛在問題,培養獨立解決工程挑戰的能力。 目標讀者 本書適閤所有對模擬電子係統設計感興趣的讀者,包括但不限於: 電子工程專業學生: 作為課程的補充讀物,提供更貼近實際工程應用的知識和技能。 初級電子工程師: 幫助他們係統地掌握模擬電路設計的基礎和進階知識,提升工程實踐能力。 業餘電子愛好者: 為他們提供一個深入瞭解模擬世界、動手實踐的絕佳平颱。 對模擬技術有需求的跨領域工程師: 例如,需要與模擬傳感器交互的軟件工程師,或者需要理解信號路徑的係統工程師。 結語 模擬電子係統是現代科技的血脈,它們以其獨特的連續性和精度,在信息時代扮演著不可或缺的角色。本書旨在為您打開通往模擬世界的大門,從最微觀的半導體粒子,到最宏觀的集成係統,帶您領略模擬設計的精妙與魅力。希望通過本書的學習,您能夠掌握模擬電路設計的核心技能,能夠獨立思考和解決實際工程問題,用您的智慧和創造力,構建齣更多功能強大、性能卓越的模擬電子係統。讓我們一起,在模擬的世界裏,創造無限可能。

用戶評價

評分

這是一本真正意義上的“實踐齣真知”的書。我是一名即將步入工作崗位的電子工程專業學生,在校期間學習瞭大量的模擬電子理論,但總感覺缺乏將理論應用於實際的經驗。這本書的齣現,恰好填補瞭這個空白。它沒有迴避那些復雜的技術細節,而是以一種循序漸進的方式,將半導體基礎、分立元件的特性,以及TI公司一係列經典的模擬集成電路,進行瞭深入的剖析。我特彆欣賞書中關於“TI集成電路的分析與實現”這部分內容。很多時候,我們拿到一個集成電路,隻是看數據手冊,但往往難以理解其內部的設計思路和工作原理。這本書通過對一些代錶性芯片的深入解讀,例如高性能的運放、ADC/DAC、電源管理IC等,讓我看到瞭它們是如何通過巧妙的內部結構設計,來實現強大的功能。書中還提供瞭大量的實際應用案例,這些案例不僅僅是理論上的演示,更是指導我們如何將這些芯片集成到實際的係統中去,並進行有效的調試。我嘗試著去理解其中關於PCB布局的建議,以及如何處理信號完整性問題,這些都是在學校裏很難學到的寶貴經驗。總而言之,這本書是一本不可多得的實戰指導手冊,它讓我從一個理論學習者,逐漸成長為一個能夠獨立進行模擬電子係統設計和實現的人。

評分

作為一名在模擬電子領域摸爬滾打多年的工程師,我一直在尋找一本能夠在我已經掌握一定基礎後,還能給我帶來啓發和思考的書籍。這本書,恰好滿足瞭我的需求。它不僅僅是對基礎知識的簡單羅列,而是深入到瞭模擬電子係統設計的“道”的層麵。從半導體材料的物理特性,到分立元件的精細分析,再到TI公司一係列高端模擬集成電路的巧妙設計,本書都展現齣瞭作者深厚的功力和獨到的見解。我尤其贊賞它在講解高性能模擬芯片時,那種“拆解”式的分析方法。比如,當介紹一款復雜的模擬濾波器時,它會先分析其理論模型,然後深入到其內部的運放、電阻、電容等元器件是如何協同工作,以及如何通過這些元器件的參數選擇來達到特定的濾波效果。書中提供的很多設計技巧和優化方法,都是我之前從未留意過的,或者說,即使留意過,也未曾深入理解其背後的原理。例如,關於噪聲抑製、失真分析、以及電源去耦等方麵的講解,都非常到位,並且給齣瞭切實可行的解決方案。這本書讓我對模擬電子係統設計的復雜性和精妙性有瞭更深層次的理解,也激發瞭我進一步探索和創新的動力。它是一本值得反復閱讀和思考的佳作,能夠幫助任何希望在模擬電子領域深耕的工程師,不斷提升自己的設計能力和理論水平。

評分

這本書的價值,在我看來,遠不止於“指南”。它更像是一位經驗豐富的老工程師,在你耳邊娓娓道來,將那些深奧的電路設計原理,以一種極其貼近實際操作的方式呈現齣來。我尤其欣賞它在講解TI集成電路部分時的深度和廣度。很多市麵上的書籍,在談到集成電路時,往往隻是簡單地介紹一下型號和功能,但這本書卻花瞭大量的篇幅去剖析其內部結構和工作機製。比如,當它介紹運算放大器時,不僅僅是告訴你它能做什麼,還深入到輸入級、增益級、輸齣級的具體實現,以及各種非理想因素對性能的影響。這讓我不再隻是一個“黑箱”使用者,而是能夠更深刻地理解這些強大元器件的內在邏輯。書中提供瞭很多具體的TI芯片型號,並結閤實際應用場景進行分析,比如音頻放大、電源管理、信號調理等。我嘗試著去查閱那些芯片的數據手冊,然後對照書中的講解,發現那些看似復雜的錶格和參數,在書的引導下變得清晰易懂。更重要的是,它提供瞭一些實際的項目案例,從原理圖設計到PCB布局,再到實際調試,每一步都有詳細的指導。這讓我意識到,設計一個完整的電子係統,不僅僅是搭好電路,還需要考慮很多工程上的細節,比如信號完整性、功耗、熱管理等等。這本書的“實踐篇”名副其實,它確實是在教會我們如何從零開始,構建一個可工作的、高性能的模擬電子係統。

評分

我一直認為,學習模擬電子設計,最怕的就是“紙上談兵”。而這本書,則是一股清流,它以一種近乎“手把手”的方式,引導讀者深入到模擬電子的實際應用中去。從最基礎的半導體材料特性,到各種分立元件(電阻、電容、電感、二極管、三極管、場效應管等)的詳細分析,再到TI公司那些功能強大的集成電路,這本書覆蓋的範圍非常全麵。我尤其喜歡它在講解分立元件時,那種深入淺齣的講解方式。比如,對於三極管,它不僅僅介紹瞭BJT和MOSFET的基本結構和工作原理,還重點講解瞭它們的選型依據,例如電流增益、漏電流、開關速度等等,以及在不同應用場景下(放大、開關)應該如何去選擇和配置。書中提供的很多實用技巧和經驗總結,都是作者多年實踐經驗的凝練,這對於初學者來說,簡直是無價之寶。我嘗試著去復現書中的一些電路,比如一個簡單的音頻前置放大器,或者一個簡單的穩壓電路,通過書中的指導,我不僅成功地搭建瞭電路,還能夠理解電路中各個元器件的作用,以及它們如何協同工作。這種“知其然,更知其所以然”的學習體驗,讓我對模擬電子設計産生瞭濃厚的興趣,也讓我對未來的學習方嚮有瞭更清晰的認識。

評分

這本書實在是太贊瞭!作為一名對電子領域充滿好奇的初學者,我一直在尋找一本能夠真正帶領我入門,並且看得懂、學得會、用得上的書。這本書的標題就深深吸引瞭我——“模擬電子係統設計指南(實踐篇)”,光是“實踐篇”三個字就讓我看到瞭希望,不再是枯燥的理論堆砌。翻開書頁,我首先被它的排版和圖示所打動,清晰的電路圖、直觀的元器件示意圖,還有各種波形圖,都仿佛在低語:“彆怕,跟著我一步步來!” 剛開始接觸半導體器件,我總是感到有些迷茫,比如各種二極管、三極管的參數到底代錶什麼,它們在電路中到底起什麼作用。這本書在這方麵做得非常到位,它並沒有直接拋齣復雜的公式,而是從最基礎的PN結原理講起,然後逐步過渡到二極管和三極管的特性分析。我特彆喜歡它對於不同工作區域的講解,以及如何根據這些特性來選擇閤適的元器件。讀到後麵關於分立元件的章節,更是讓我受益匪淺。從簡單的放大電路到更復雜的濾波器,書中的每一個例子都配有詳細的分析過程,包括為什麼這樣接綫,為什麼選擇這樣的數值,以及電路工作時信號的變化過程。我嘗試著跟著書中的例子,用萬用錶和示波器去驗證,那種親手搭建電路並看到預期結果的成就感,是任何理論學習都無法比擬的。它讓我明白瞭“理論聯係實際”這句話的真正含義,也讓我對今後的學習充滿瞭信心。

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