模拟电路实验与综合设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈金西 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 厦门大学出版社

ISBN：9787561550519

商品编码：29729316406

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名:模拟电路实验与综合设计

定价：39.00元

售价：26.5元,便宜12.5元,折扣67

作者:陈金西

出版社：厦门大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787561550519

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本着“精选内容、注重应用、启发创新”的原则，满足集成电路应用和电子系统综合设计的需要，作者参考了大量书籍、资料、网站和实验设备使用，融入作者历年的理论教学经验、实践教学积累和科研成果沉淀，编写成书。由陈金西编著的《模拟电路实验与综合设计(应用型本科电类专业规划教材)》包括电子工艺基础知识及22个基础实验和7个综合设计，可作为高校电类及相关专业教材，也可供科研院所专业技术人员参考使用。

目录

作者介绍

文摘

序言

《模拟电路：原理、实践与前沿探索》 一、 导言：洞悉万象的模拟世界 在数字浪潮席卷一切的今日，模拟电路依然是构筑现代科技基石的关键。从最基础的传感器信号采集，到复杂的信号处理与放大，再到电力传输与控制，模拟电路的无处不在，深刻地塑造着我们所感知和交互的世界。它们是连接物理世界与数字大脑的桥梁，是实现精密测量、高效能耗和稳定运行的守护者。本书，《模拟电路：原理、实践与前沿探索》，旨在带领读者深入探索这个充满魅力的模拟领域。我们不局限于陈旧的教科书式的讲解，而是力求在扎实的理论基础上，融入现代电子工程的最新进展和实际应用，为读者构建一个全面、深入且富有启发性的学习体验。本书的目标读者群体广泛，既包括渴望系统学习模拟电路基础知识的在校学生，也包括寻求提升专业技能、拓宽技术视野的在职工程师，甚至是对电子技术充满好奇心的业余爱好者。无论您身处何种阶段，我们都相信本书能为您带来宝贵的知识和深刻的见解。 二、 核心理念：扎根基础，放眼未来 本书的核心理念在于“深耕基础，锐意创新”。我们深知，只有对模拟电路的基本原理有着透彻的理解，才能在复杂的电路设计中游刃有余，才能真正把握电路的行为与特性。因此，本书在讲解时，始终将理论的严谨性放在首位，力求从最根本的物理定律和器件模型出发，层层递进，揭示电路的本质。 然而，单纯的理论堆砌无法满足现代工程的需求。模拟电路技术正以前所未有的速度发展，新的器件、新的拓扑结构、新的应用领域层出不穷。本书的另一大亮点在于其“前沿探索”的视角。我们不仅会介绍经典的模拟电路设计方法，更会重点关注近年来在模拟电路领域涌现出的重要趋势和突破性技术。这包括但不限于： 低功耗模拟电路设计： 在便携式设备和物联网（IoT）日益普及的今天，如何最大限度地降低电路的功耗，延长电池寿命，成为一个至关重要的课题。本书将深入探讨各种低功耗设计策略，如动态电压和频率调整（DVFS）、体偏置技术、以及高效的电源管理单元（PMU）设计。 高精度模拟电路设计： 在医疗、科研、测试测量等领域，对信号的精度要求越来越高。本书将剖析影响模拟电路精度的各种因素，并介绍诸如噪声抑制、失真补偿、线漂移补偿等高精度设计技术。 射频（RF）模拟电路设计： 随着无线通信技术的飞速发展，对高性能RF模拟电路的需求日益增长。本书将涵盖RF放大器、混频器、锁相环（PLL）等关键RF模块的设计与分析，并探讨CMOS RF电路设计中的挑战与机遇。 混合信号电路设计： 现代电子系统往往需要模拟信号和数字信号的协同工作。本书将介绍如何有效地集成模拟和数字电路，以及在混合信号系统中可能遇到的干扰和共存问题，并提供相应的解决方案。 新型器件与材料在模拟电路中的应用： 随着半导体制造工艺的进步和新材料的出现，例如MEMS（微机电系统）器件、纳米材料等，为模拟电路的设计带来了新的可能性。本书将探讨这些新兴技术如何赋能未来的模拟电路设计。 通过这种“夯实基础，眺望未来”的结构，本书旨在帮助读者建立起一套完整的模拟电路知识体系，既能理解当下，更能预见未来。 三、 内容编排：循序渐进，结构清晰 本书的章节编排紧凑而逻辑性强，力求为读者提供一个清晰的学习路径。 第一部分：模拟电路基础回顾与强化 基础元件模型与行为： 回顾电阻、电容、电感等无源元件的理想模型和实际特性，重点介绍二极管、BJT、MOSFET等有源半导体器件的I-V特性曲线、小信号模型以及在不同工作区域下的行为。强调对器件非线性、寄生效应的理解。 晶体管偏置与放大器静态分析： 深入讲解各种偏置电路的设计，如何确保晶体管工作在放大区，以及不同偏置方法的优缺点。进行单级放大器（共发射极、共集电极、共基极、共源极、共漏极、共栅极）的直流和交流分析，掌握电压增益、输入阻抗、输出阻抗等关键参数的计算。 多级放大器与反馈： 讲解多级放大器的设计原则，如何通过多级耦合提高增益和带宽。详细阐述负反馈对放大器性能的影响，包括增益稳定性、带宽扩展、输入输出阻抗的调整以及失真抑制。介绍四种反馈组态（电压并联、电压串联、电流并联、电流串联）的分析方法。 频率响应分析： 探讨放大器在高频和低频段的响应特性，分析极点和零点对频率响应的影响。讲解伯德图（Bode Plot）的绘制与解读，以及带宽的定义和测量。 第二部分：模拟电路核心模块深入解析 运算放大器（Op-Amp）电路： 详细介绍运算放大器的内部结构（差分放大级、增益级、输出级），分析理想运放模型及其局限性。重点讲解各种基于运放的经典电路，如同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、比较器等，并分析实际运放器件的非理想因素（输入失调电压、输入偏置电流、有限开环增益、有限带宽、输出摆幅限制、共模抑制比等）对电路性能的影响。 滤波器设计： 介绍滤波器在信号处理中的重要性，讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的基本原理。重点阐述巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等原型滤波器的设计方法，以及有源滤波器和无源滤波器的设计。 信号发生器： 介绍各种信号发生器的原理，包括方波、三角波、锯齿波和正弦波发生器。重点分析弛豫振荡器（如多谐振荡器、运放构成的不稳定多谐振荡器）和负阻振荡器（如RC振荡器、LC振荡器）的设计与稳定性。 稳压电源与线性稳压器： 讲解线性稳压电源的基本框图，包括变压、整流、滤波、稳压等环节。深入分析各种线性稳压器（如串联型、并联型）的设计原理，以及其在抑制纹波、负载调整率、源效应等方面的性能。 第三部分：现代模拟电路设计挑战与前沿技术 CMOS模拟电路基础： 介绍CMOS器件的跨导模型和特性，以及CMOS工艺在模拟电路设计中的优势与挑战。讲解CMOS单级放大器（共源极、共漏极、共栅极）的设计，以及CMOS差分放大器和电流镜的原理。 低压低功耗模拟电路设计： 探讨在低电压供电条件下如何实现高性能模拟电路。介绍深亚微米CMOS工艺下的器件特性，以及低电压设计技术，如亚阈值设计、体效应利用、以及高效的偏置电流生成技术。 噪声与失真分析与抑制： 深入分析模拟电路中主要的噪声源（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等）及其在不同电路拓扑中的表现。讲解各种失真类型（谐波失真、互调失真）的成因，并提供降低噪声和失真的设计技巧，如采用大尺寸器件、差分结构、负反馈、以及低噪声放大器（LNA）的设计。 射频（RF）模拟电路基础： 介绍RF电路设计的特殊性，如传输线效应、阻抗匹配、寄生效应的显著影响。讲解RF低噪声放大器（LNA）、混频器、振荡器（VCO）、锁相环（PLL）等关键RF模块的设计原理，并讨论CMOS RF电路设计中的关键问题。 模数（A/D）与数模（D/A）转换器： 讲解ADC和DAC的基本原理和主要类型，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC、电流型DAC等。分析其关键参数（分辨率、采样率、线性度、功耗）及其设计权衡。 电路仿真与验证： 强调仿真在现代模拟电路设计中的重要性，介绍SPICE等电路仿真软件的使用，以及如何构建有效的仿真测试平台，对电路性能进行全面验证。 四、 学习方法与实践建议 本书不仅仅是一本知识的罗列，更是一本引导读者实践的工具。我们鼓励读者在阅读过程中： 勤于思考： 对于每一个电路拓扑和设计原理，都要深入探究其背后的逻辑和物理意义。 动手实践： 利用电路仿真软件（如LTspice, PSpice, Cadence Virtuoso等）对书中的电路进行仿真验证，调整参数，观察结果，加深理解。 理论结合实际： 尝试将所学知识应用于实际的工程问题中，思考如何根据具体应用的需求来选择合适的电路和设计方案。 关注前沿： 关注行业动态和学术研究，了解最新的模拟电路技术和发展趋势。 五、 结语 模拟电路是一门既古老又充满活力的学科。它构成了我们电子世界的基石，也孕育着无限的创新可能。《模拟电路：原理、实践与前沿探索》 希望成为您在这条探索之路上不可或缺的伙伴。通过本书，我们相信您不仅能掌握扎实的模拟电路设计技能，更能培养出敏锐的工程洞察力和解决复杂问题的能力，为您的学术或职业生涯注入强大的动力。愿您在这片模拟的海洋中，乘风破浪，有所发现，有所成就！

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常流畅，文字的组织充满了逻辑的张力。它没有采用那种传统的章节分割法，而是通过几个贯穿全书的核心设计项目来串联知识点。例如，从第一个设计一个简单的音频前置放大器开始，逐渐引入了带宽限制、输入阻抗匹配等概念；随后在设计一个简单的射频混频器模块时，自然而然地引出了高频下的寄生效应和噪声分析。这种“项目驱动”的学习模式，使得读者在学习每一个新的理论模块时，都能清晰地知道它在整个系统中所扮演的角色，极大地增强了知识的关联性。此外，书中对设计规范的强调也值得称道。它反复提醒读者，一个好的电路设计不仅仅是功能正确，更需要考虑可制造性（DFM）和测试性（DFT）。特别是对测试点预留和故障注入的讨论，显示出作者深厚的工程实践背景。这本书真正做到了将“设计”与“验证”紧密结合，而不是将它们割裂开来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，简直可以称得上是“渐进式学习”的典范。它将厚重的模拟电路知识，拆分成了若干个可以被有效消化的模块。比如，关于反馈理论的章节，它首先用一个简单的负反馈放大器作为引入，详细剖析了相位裕度和增益裕度的物理意义，而不是直接给出复杂的波德图分析。当读者理解了“为什么”需要稳定之后，再引入“如何”计算补偿元件，这种由浅入深的路径设计，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我个人认为，它的实验指导部分是其最大的亮点之一。不仅仅是告诉你“接线”和“测量”，更重要的是，它引导你去“诊断”和“调试”。每当实验结果与预期不符时，书中会提供一个“故障排除清单”，列举了常见的接线错误、元件参数漂移等问题，并给出相应的排查步骤，这对于那些动手能力稍弱的学习者来说，是无价的实践智慧。全书的排版也十分考究，使用了大量的留白，使得即使是密集的公式和电路图，看起来也不会感到拥挤或压抑。

评分☆☆☆☆☆

这本《模拟电路实验与综合设计》的扉页上印着清晰的作者信息和出版社名称，翻开第一页，首先映入眼帘的是一个详细的绪论，它没有像很多教材那样枯燥地堆砌理论公式，而是从实际应用场景出发，引出了学习模拟电路的必要性和趣味性。书中对基本元器件的介绍详实而深入，比如对晶体管的特性曲线分析，作者不仅给出了标准的教科书式解释，还结合了实际测量中可能遇到的误差和非线性问题，这一点对于初学者来说非常友好。实验部分的规划也体现了设计者的匠心，从最基础的运放应用到复杂的滤波器设计，层层递进，每一步骤都配有清晰的电路图和预期的波形分析。我尤其欣赏的是，它并没有止步于“做出能工作的电路”，而是花了大量篇幅讨论“如何优化这个电路”，例如噪声抑制、功耗平衡等高级主题，这使得这本书的适用人群不仅限于本科生，对刚刚接触硬件设计的工程师来说，也是一本极佳的参考手册。书中的图表制作精良，很多关键概念都通过直观的插图得到了很好的可视化表达，让人在阅读时思维不至于被纯文字阻碍。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的瞬间，最吸引我的是它那严谨又不失活泼的叙事风格。它不像某些经典教材那样高高在上，而是像一位经验丰富的前辈在手把手地指导你。在讲解BJT（双极性结型晶体管）的饱和与截止区时，作者没有直接抛出复杂的欧姆定律推导，而是先用一个非常生活化的开关模型来比喻，让概念迅速落地。随后，过渡到精确的Ebers-Moll模型时，讲解的逻辑性极强，每引入一个新参数，都会立刻联系到它对实际电路性能的影响。关于综合设计的部分，书中的案例分析非常具有前瞻性。比如在讨论DC-DC转换器设计时，不仅仅是讲解了基本拓扑，还引入了现代电源管理中必须考虑的环路补偿技术，这一点在很多同类书籍中是被忽略的“高阶技巧”。另外，书中提供的配套软件资源，特别是那些用于SPICE仿真的模型文件，质量非常高，可以直接拖拽使用，极大地缩短了理论到实践的转化周期，减少了初学者在搭建仿真环境时浪费的时间。

评分☆☆☆☆☆

从我一个已经工作了几年、但希望回顾并加深理解模拟电子技术的人的角度来看，《模拟电路实验与综合设计》的深度和广度都达到了一个非常令人赞叹的平衡点。它不像入门读物那样蜻蜓点水，更没有陷入纯理论研究的泥潭。书中对特定元件的讨论，比如MOSFET在亚阈值区的行为，处理得极为精细，这对于设计低功耗、高灵敏度的前端电路至关重要。关于信号完整性的章节，虽然篇幅不算太长，但其指出的几个关键设计原则，例如地线规划和屏蔽层的应用，完全是基于实际PCB布局经验总结出来的“金科玉律”。更让我印象深刻的是，作者在介绍一些经典电路（如跨导放大器）时，不仅分析了其理想情况下的性能，还详细讨论了实际工艺下由沟道长度调制、有限输出阻抗等因素带来的非理想效应，并给出了相应的修正或补偿思路。这种对“理想与现实差距”的坦诚描述，是真正体现专业深度的标志。