活學活用LTspice電路設計 (日)涉榖道雄著；彭剛譯 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030464439

商品編碼：29725054200

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名：活學活用LTspice電路設計

定價：49.00元

作者：(日)涉榖道雄著；彭剛譯

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787030464439

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：128開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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根據現代電子技術的各個環節，本係列書主要包括電子製作、電路仿真設計、單片機編程與開發、嵌入式係統設計、數字電路係統設計、機器人製作等。本書具有較強的實用性，書中內容深入淺齣，可供相關技術人員參考，也可作為工科院校相關專業師生的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電路設計的奧秘：理論與實踐的深度融閤》 前言 在瞬息萬變的電子技術領域，掌握紮實的電路設計理論與精湛的實踐技能，是每一位工程師、研究者乃至愛好者不可或缺的核心競爭力。從基礎的模擬電路分析，到復雜的數字係統集成，再到前沿的信號處理與嵌入式係統開發，電路設計貫穿瞭現代科技的每一個角落。本書並非專注於某一特定軟件工具的使用方法，而是緻力於剖析電路設計的底層原理、核心思想以及解決實際問題的係統性方法論。我們將一同探索電路的“語言”，理解其運行的“邏輯”，最終達到“活學活用”，創造齣穩定、高效、創新的電路解決方案。 第一部分：電路基礎原理的再審視 物質的基石：電阻、電容、電感 電阻： 不僅僅是歐姆定律的簡單體現。我們將深入探討不同類型電阻的特性（金屬膜、碳膜、綫繞等），理解其容差、溫度係數、功率限製等實際應用中的關鍵參數。此外，我們還會討論電阻在分壓、限流、匹配等電路中的核心作用，以及高頻下的寄生效應。 電容： 作為能量儲存的另一種方式，電容的理解遠不止“隔直流，通交流”。本書將細緻分析陶瓷電容、電解電容、薄膜電容等不同種類的結構、優缺點，以及在實際電路中選擇閤適的電容時需要考慮的ESR（等效串聯電阻）、漏電流、耐壓等級和頻率響應。我們將通過實例展示電容在濾波、耦閤、去耦、儲能等電路中的關鍵作用。 電感： 理解電感的磁場與電場能量存儲機製，以及其在LC諧振、濾波、變壓、耦閤中的應用。我們將深入探討不同繞製工藝、磁芯材料對電感參數（電感值、Q值、飽和電流）的影響，並分析高頻下的趨膚效應和鄰近效應。 動態的舞者：電壓、電流、功率、能量 基爾霍夫定律： 作為電路分析的基石，我們將不僅僅停留在KCL和KVL的錶述，而是通過復雜的實際電路實例，展示如何靈活運用這些定律來推導齣精確的電路方程，並理解其物理意義。 戴維寜定理與諾頓定理： 掌握這些等效電路變換，能夠極大地簡化復雜電路的分析過程，使我們能快速把握電路的核心特性，並將其轉化為更易於理解和設計的模型。 功率與能量： 深入理解瞬時功率、平均功率、有功功率、無功功率的概念，以及它們在電路中的損耗與傳輸。這將有助於我們優化電路效率，進行功耗設計，並確保電路組件不會過載。 動態響應的奧秘：暫態分析與穩態分析 一階電路（RC、RL）： 詳細解析電路在直流信號階躍作用下的響應過程，理解時間常數τ的物理意義，以及其如何決定電路的充電/放電速度。我們將通過不同應用場景，如RC延時電路、RL阻尼電路，來展示其在實際中的價值。 二階電路（RLC）： 深入分析RLC電路在不同激勵下的響應，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼狀態。我們將揭示振蕩的産生機理，並探討其在濾波器、振蕩器等電路中的關鍵作用，以及如何通過設計參數來控製阻尼特性。 第二部分：模擬電路設計的精髓 放大器的世界：從基礎到高級 晶體管（BJT、MOSFET）模型： 超越簡化的Ebers-Moll模型，我們將深入理解其更精確的模型，包括寄生參數和高頻特性。通過對晶體管的深入理解，纔能設計齣穩定、高增益、低失真的放大電路。 基本放大器配置： 共發射極、共集電極、共基極放大器的原理、特點、優缺點及其在不同應用中的選擇。我們將分析它們的輸入阻抗、輸齣阻抗、電壓增益、電流增益和頻率響應。 多級放大器設計： 如何通過級聯不同配置的放大器，實現更高的增益、更好的輸入輸齣阻抗匹配以及更寬的帶寬。我們將討論反饋在多級放大器設計中的作用，以及如何利用它來穩定增益和改善綫性度。 差分放大器： 理解差模信號與共模信號的處理，以及其在儀錶放大器、運算放大器等集成電路中的核心地位。我們將分析差分放大器的抑製共模噪聲能力，及其在精密測量中的重要性。 反饋技術： 負反饋是穩定放大器性能的關鍵。我們將係統地學習電壓負反饋、電流負反饋、電壓並聯反饋、電流串聯反饋的原理、對放大器增益、帶寬、失真、輸入輸齣阻抗的影響。 信號的塑造者：濾波器與振蕩器 濾波器原理： 低通、高通、帶通、帶阻濾波器的基本原理，以及它們在抑製噪聲、提取特定頻率信號中的作用。我們將深入探討有源濾波器與無源濾波器的設計思路，以及如何在時域和頻域分析它們的性能。 濾波器設計方法： 薩倫-凱（Sallen-Key）、MFB（Multiple Feedback）等經典有源濾波器拓撲結構，以及巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等濾波器響應特性的對比與選擇。 振蕩器原理： 理解正弦波振蕩器（RC振蕩器、LC振蕩器）和弛豫振蕩器（多諧振蕩器、單穩態觸發器）的産生機製。我們將分析它們在産生固定頻率信號、時鍾信號等方麵的應用。 晶體振蕩器與壓控振蕩器（VCO）： 深入理解它們的結構、工作原理及在頻率穩定、頻率閤成等領域的應用。 能量的轉化與處理：電源電路 綫性穩壓器： 從簡單的三端穩壓器到高性能的低壓差（LDO）穩壓器，我們將分析它們的穩壓原理、效率、噪聲抑製能力以及瞬態響應。 開關電源（SMPS）： 降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）等拓撲結構的工作原理、效率優化、電磁乾擾（EMI）抑製。我們將探討PWM（脈衝寬度調製）控製技術在開關電源中的核心作用。 精密基準電壓源： 掌握如何設計和選擇穩定、低漂移的基準電壓源，這對於ADC、DAC等精密模擬電路至關重要。 第三部分：數字電路與混閤信號設計的橋梁 邏輯的基石：數字邏輯門與組閤邏輯 布爾代數與邏輯門： 與、或、非、與非、或非、異或門的功能、實現以及它們在構建復雜邏輯中的應用。 組閤邏輯電路設計： 解碼器、編碼器、多路復用器、加法器等基本組閤邏輯模塊的設計與分析，以及如何利用它們構建數據選擇、算術運算等功能。 記憶的載體：時序邏輯電路 觸發器： SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器的工作原理、狀態轉換圖和時序特性。 寄存器與計數器： 如何利用觸發器構建移位寄存器、並行寄存器、異步計數器、同步計數器，以及它們在數據存儲、移位、定時等方麵的應用。 有限狀態機（FSM）： 米利（Mealy）型和摩爾（Moore）型狀態機的設計原理，以及如何利用它們實現復雜的控製邏輯。 接口的藝術：ADC與DAC 模數轉換（ADC）： 逐次逼近型、雙積分型、Σ-Δ型ADC的工作原理、分辨率、采樣率、轉換精度等關鍵參數的分析。 數模轉換（DAC）： R-2R梯形DAC、權電流DAC的工作原理、分辨率、建立時間、綫性度等指標的評估。 實際應用中的考量： 采樣保持電路、抗混疊濾波器在ADC係統中的作用，以及DAC輸齣的平滑處理。 第四部分：現代電路設計的係統方法 PCB布局與布綫的設計藝術 信號完整性（SI）： 理解阻抗匹配、串擾、反射、振鈴等問題，以及它們對高速信號傳輸的影響。 電源完整性（PI）： 差旅、退耦電容的選擇與布局，以及如何保證電源的穩定性和低噪聲。 熱管理： 元件的散熱設計、PCB的散熱層設計，以及如何防止電路過熱導緻性能下降或損壞。 EMC/EMI設計： 屏蔽、接地、濾波等方法，如何降低電路對外部電磁的乾擾，以及降低自身産生的電磁輻射。 電路仿真的深度與廣度 SPICE仿真基礎： 直流工作點分析、交流小信號分析、瞬態分析、噪聲分析、傅裏葉分析等基本仿真類型。 參數掃描與優化： 如何通過參數掃描來尋找最優的電路設計參數，以及如何利用優化算法進行自動化設計。 濛特卡洛分析： 評估電路在元件參數不確定性下的性能錶現，預測良率。 模型選擇與驗證： 如何選擇閤適的元器件模型，以及如何通過實驗數據驗證仿真結果的準確性。 從概念到現實：原型開發與調試策略 麵包闆與PCB設計： 原型開發的不同階段，以及如何選擇閤適的實現方式。 調試工具與技巧： 示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀等常用測量儀器的使用，以及係統性的調試流程。 故障排除： 識彆常見電路故障的原因，如虛焊、短路、開路、參數不匹配等，並提供有效的解決方案。 結論 電路設計的魅力在於其嚴謹的邏輯、無窮的變化和創造性的空間。本書旨在為讀者提供一個係統、深入的學習框架，幫助您在理論上紮實根基，在實踐中靈活應變。通過對電路底層原理的深刻理解，結閤對不同應用場景的剖析，您將能夠更加自信地麵對各種復雜的電路設計挑戰，將您的創意轉化為可靠、高效的電子産品。願您在這場探索電路奧秘的旅程中，收獲知識，點燃靈感，成為卓越的電路設計者。

評分☆☆☆☆☆

這套書的排版和裝幀實在是讓人眼前一亮。從封麵設計到內頁布局，都透著一種嚴謹又不失親和力的氣息。紙張的質感摸上去非常舒服，字體的選擇也很清晰易讀，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。我特彆喜歡它在圖錶和公式呈現上的處理方式，那些電路圖看起來簡潔明瞭，關鍵參數的標注也非常到位。很多技術書籍常常讓人在信息洪流中迷失方嚮，但這本卻做到瞭恰到好處的平衡，既保證瞭內容的深度，又在視覺上傳達上做到瞭高效的引導。特彆是那些復雜的仿真波形圖，色彩的運用和綫條的粗細都經過精心設計，讓那些原本晦澀難懂的動態過程變得直觀易懂。這種對細節的關注，無疑極大地提升瞭閱讀體驗，讓人在學習知識的同時，也能享受到一種審美上的愉悅。可以說，光是看著這本書放在書架上，就覺得賞心悅目，這也是我願意花時間去深入研讀它的一個重要原因。好的物理載體，是知識得以有效傳遞的堅實基礎，這一點，這本書做得非常齣色。

評分☆☆☆☆☆

作者在處理仿真模型的準確性和局限性時，展現齣一種非常成熟和負責任的態度。他並沒有將LTspice描繪成一個無所不能的神器，而是非常坦誠地指齣瞭特定模型在某些極端條件下的不足之處，並建議瞭替代方案或額外的驗證步驟。這種對工具局限性的客觀描述，是區分優秀技術書籍和一般參考手冊的關鍵。例如，在講解某些非綫性元件的參數提取時，作者不僅展示瞭如何輸入參數，還深入探討瞭如何通過實驗數據反推模型參數的閤理區間，以及當模型與實際器件齣現偏差時，我們應該如何從係統層麵進行補償。這種“知其然，更知其所以然”的教導方式，培養瞭讀者批判性思考的能力，而不是盲目相信仿真結果的完美性。這種嚴謹的科學精神，是任何技術人員都應該具備的核心素養，這本書無疑起到瞭很好的示範作用。

評分☆☆☆☆☆

從實用性的角度來看，這本書的價值簡直是無可估量。它不像某些理論著作那樣停留在高深的數學層麵，而是緊密結閤工程實踐，提供瞭大量可以直接復製粘貼並運行的案例文件。我嘗試著在自己的工作環境中復現書中的幾個關鍵仿真項目，結果都非常順利。更重要的是，作者在講解每一個仿真設置時，都會細緻地剖析不同參數對結果精度的影響，這對於追求高精度模擬的工程師來說，是極其寶貴的經驗。書中的“疑難排查”部分也做得非常到位，很多我在實際操作中遇到的仿真收斂性問題，都能在書中找到對應的解釋和解決方案。這使得這本書不僅僅是一本教材，更像是一本隨身攜帶的“現場故障診斷手冊”。對於那些希望迅速提升仿真技能，並將其轉化為實際工作效率的專業人士而言，這本書的投資迴報率非常高，它實實在在地幫助我優化瞭設計流程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它成功地在學術的嚴謹性和日常交流的親切感之間架起瞭一座橋梁。作者的遣詞造句雖然準確，卻不使用晦澀難懂的“行話”，即便是首次接觸這類專業軟件的新手，也能快速跟上節奏。我尤其欣賞它在解釋復雜概念時所采用的比喻和類比，這些生動的描述瞬間打破瞭電路仿真中常見的抽象感。它讀起來不像一本冷冰冰的說明書，更像是一位資深工程師在與同行朋友交流心得體會。這種讓人感到放鬆的學習氛圍，極大地激發瞭我深入探索的興趣。在某些關鍵步驟的闡述中，作者會巧妙地插入一些個人經驗或曆史背景，使整個學習過程充滿瞭人情味和故事性，讓人在不知不覺中吸收瞭大量知識，並且對這門技術産生瞭深厚的感情。這種教學上的“溫度”，是很多純粹技術書籍所缺乏的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事邏輯簡直是教科書級彆的流暢。作者在引導讀者進入復雜電路仿真世界的過程中，仿佛有一位經驗豐富的老教授在身邊耐心講解，每一步的過渡都銜接得天衣無縫，讓人感覺不到任何突兀或斷層。他不像某些技術手冊那樣堆砌概念，而是始終圍繞著“如何解決實際問題”這個核心來構建章節結構。比如，當我們學習一個新元件的模型建立時，作者不會馬上拋齣深奧的數學推導，而是先展示一個實際應用場景，讓讀者體會到為什麼需要這個模型，然後纔逐步深入到其背後的物理原理和SPICE語言的語法。這種由錶及裏、由淺入深的講解方式，極大地降低瞭初學者的入門門檻。我經常發現，在讀完一個章節後，我不僅知道瞭“怎麼做”，更理解瞭“為什麼這麼做”，這種知識的內化程度，遠非單純的死記硬背可以比擬。這種精心打磨的內在結構，體現瞭作者深厚的教學功底和對目標讀者的深刻理解。