电子系统设计：基础篇（第3版）/普通高校“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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庹先国，余小平，奚大顺 著

图书标签:

• 电子系统设计
• 电路分析
• 模拟电子技术
• 数字电子技术
• 嵌入式系统
• 教材
• 高等教育
• 十二五规划教材
• 电子工程
• 基础电子

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512414907

版次：3

商品编码：11499805

包装：平装

丛书名： 普通高校“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：508

字数：698000

正文语种：中文

编辑推荐

　　从设计和实用的角度出发，首先介绍了电子系统的设计方法；然后从构成电子电路的基本元器件的应用人手，分别论述了模拟电路、数字电路、A/D与D/A变换电路、单片机应用系统的设计方法以及现代EDA工具等知识；最后给出了几个典型的电子系统设计实例：另有《电子系统设计—专题篇》按专题（如测量技术、控制技术、无线电技术等）做进一步介绍。
　　《电子系统设计：基础篇（第3版）/普通高校“十二五”规划教材》在第1版的基础上增加了电感器、进制转换电路、ADC/DAC外围电路、UART串口使用、QuartusII使用简介等内容；删除了“SOPC的简介”一节的内容；同时增补了少数设计练习、程序等。
　　主要特点：
　　·从设计的角度出发，着重实用。
　　·系统地介绍了作为系统基础的常用电子元器件的应用知识。
　　·所选内容较新。
　　·由浅入深，循序渐进，避免繁琐的数学推导，着重各学科知识的综合应用。
　　·各章均附有小结及设计练习，适宜自学和教学。
　　·紧密结合工程实践。
　　读者对象：本书可作为电子信息类专业本科和硕士研究生的课程教材，也可作为各种电子设计竞赛的培训教材或教辅，同时还可作为广大电路设计爱好者的参考书。

内容简介

　　《电子系统设计：基础篇（第3版）/普通高校“十二五”规划教材》内容充实、新颖、深入浅出、尽量避免繁琐的数学推导。从设计和实用的角度出发，首先介绍了电子系统的设计方法，然后从构成电子电路的基本元器件的应用人手，分别讲述了模拟电路、数字电路、数／模与模／数变换电路、单片机应用系统的设计方法以及现代EDA工具等知识，最后给出了几个典型的电子系统设计实例。试图在读者已掌握了若干原理性课程的基础上，介绍如何将这些知识加以综合应用，并强调了各种元器件、电路的使用常识。为便于学习，每章均附有“小结”和“设计练习”。
　　《电子系统设计：基础篇（第3版）/普通高校“十二五”规划教材》可作为电子信息类专业本科和硕士研究生的课程教材，也可作为各种电子设计竞赛的培训教材或教辅，同时还可作为广大电路设计爱好者的参考书。

内页插图

目录

第1章 电子系统设计导论
1.1 电子系统的构成
1.2 电子系统设计方法和原则
1.2.1 电子系统设计的一般方法
1.2.2 电子系统设计的一般原则
1.3 电子系统设计步骤
小结

第2章 常用电子元器件的应用
2.1 电阻器
2.1.1 主要技术参数
2.1.2 分类、特性与应用场合
2.1.3 电阻器的应用
2.1.4 数字电位器
2.1.5 电阻衰减器的设计
2.2 电容器
2.2.1 主要技术参数
2.2.2 分类与特性
2.2.3 电容器的应用
2.2.4 电解电容器的特性与应用
2.3 电感器
2.3.1 电感器在电子电路中的应用
2.3.2 电感器的主要技术参数
2.3.3 电感器的种类
2.3.4 电感器的应用
2.4 晶体管
2.4.1 硅二级管和硅整流桥
2.4.2 半导体三极管
2.4.3 场效应管
2.4.4 功率VMOS场效应晶体管
2.4.5 晶体管阵列
2.5 表面贴装元器件
2.5.1 表贴无源元器件
2.5.2 表贴有源元器件
2.6 光电耦合器
2.6.1 “地”电流的影响
2.6.2 通用光电耦合器
2.6.3 线性光电耦合器
2.7 继电器
2.7.1 电磁继电器
2.7.2 固态继电器
2.8 功率驱动
2.8.1 几种常见的功率负载
2.8.2 常用数字器件的输出特性
2.8.3 功率驱动设计
2.8.4 电动扬声器的驱动
2.9 显示器件
2.9.1 LED
2.9.2 LED数码管及其驱动
2.9.3 LCD显示器及其驱动
小结
设计练习

第3章 模拟电路设计
3.1 运算放大器的基本特性
3.2 放大器设计
3.2.1 负反馈电路
3.2.2 基本放大电路
3.2.3 放大电路设计要点
3.2.4 运算放大器的参数对放大器性能的影响
3.2.5 放大电路计算机辅助设计软件
3.3 滤波器设计
3.3.1 滤波器的基本特性
3.3.2 滤波器计算机辅助设计软件
3.3.3 开关电容滤波器
3.4 电源电路设计
……
第4章 数字电路设计
第5章 D/A与A/D转换
第6章 单片机应用系统设计
第7章 ASIC设计
第8章 EDA工具应用
第9章 设计实例
参考文献

前言/序言

深入理解模拟电路的核心原理与实践应用 本书旨在为读者构建扎实的模拟电子系统设计基础，涵盖从最基本的元器件特性到复杂的集成电路应用，提供一个系统、全面的学习路径。本书特别注重理论与实践的结合，通过深入浅出的讲解和丰富的实例，帮助读者理解模拟电路的设计思想、分析方法和实际应用，为进一步深入研究数字电路、通信系统、嵌入式系统等相关领域打下坚实基础。 第一部分：基础理论与元器件分析 在进入复杂的系统设计之前，对构成模拟电路的基本单元——元器件的深入理解至关重要。本部分将从最基础的半导体物理原理出发，逐步剖析各种电子元器件的特性、工作原理和等效模型。 半导体基础： 本章节将回顾半导体材料的基本性质，包括本征半导体和杂质半导体的导电机制，PN结的形成及其单向导电性。重点讲解在不同偏置电压下PN结的伏安特性，以及其在整流、开关等基本功能中的作用。此外，还将初步介绍少数载流子注入、扩散、复合等概念，为理解二极管和三极管的工作原理奠定基础。 二极管详解： 详细介绍各种类型二极管的结构、工作原理、特性曲线以及在电路中的应用。涵盖普通PN结二极管（整流、限幅、稳压）、齐纳二极管（稳压）、发光二极管（LED）、光电二极管、肖特基二极管（高速开关）等。每种二极管都将通过实际电路图示，讲解其在不同应用场景下的具体作用，例如利用齐纳二极管构建简单的稳压电路。 双极结型晶体管（BJT）： 深入讲解BJT的结构（NPN和PNP）、工作原理、电传输特性曲线（输出特性曲线、转移特性曲线）。重点分析BJT的放大作用，阐述放大区、饱和区和截止区的工作状态。本节还将引入BJT的各种等效模型（如π模型、T模型），为小信号分析提供理论支撑。通过具体的放大电路实例，讲解不同组态（共射、共集、共基）的特点和应用。 场效应晶体管（FET）： 详细介绍JFET（结型场效应晶体管）和MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的结构、工作原理和特性。重点讲解其与BJT在栅控电流特性上的区别，以及在输入阻抗、开关速度等方面的优势。MOSFET部分将区分增强型和结型，以及N沟道和P沟道。同样会介绍FET的小信号等效模型，并分析其在放大和开关电路中的应用。 场效应晶体管（FET）的深入分析： 扩展对FET的理解，深入探讨其在不同工作模式下的行为。对于MOSFET，会重点讲解阈值电压（Vt）、跨导（gm）等关键参数的含义及其对电路性能的影响。还会涉及MOSFET的结电容效应，这对于高频电路设计尤为重要。此外，本节还将介绍MOSFET在数字逻辑电路中的应用基础，例如CMOS反相器的基本构成。 其他重要元器件： 除了半导体器件，本书还会介绍一些在模拟电路设计中不可或缺的无源元器件和特殊器件。包括电阻（阻值、功率、精度、温度系数）、电容（容值、耐压、极性、等效串联电阻ESR）、电感（电感量、品质因数Q值、饱和效应）的特性及其在电路中的作用。还会介绍一些特殊功能的元器件，如光敏电阻、热敏电阻、压电元件等，并简要说明其工作原理和应用场景。 第二部分：信号处理与放大电路设计 在掌握了基本元器件的特性后，本部分将重点探讨如何利用这些元器件构建能够处理和放大信号的电路。 偏置技术与稳定性： 详细介绍各种晶体管（BJT和FET）的偏置电路设计方法，包括固定偏置、分压偏置、发射极（源极）反馈偏置等。重点分析各种偏置方式的优缺点，以及如何通过偏置电路实现稳定工作点，减小环境变化（如温度）对电路性能的影响。将引入稳定性因子的概念，并讲解如何通过选择合适的偏置电路来提高稳定性。 单级放大电路： 深入分析共射、共集、共基（BJT）以及共源、共漏、共栅（FET）等基本单级放大电路的结构、工作原理和性能指标。详细讲解电压增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽等关键参数的计算和分析方法。通过具体的电路图例，展示如何在不同应用中选择合适的单级放大电路。 多级放大电路： 讲解如何将多个单级放大电路级联以实现更高的增益、更好的输入输出特性或特定的频率响应。介绍不同耦合方式（直接耦合、RC耦合、变压器耦合）的特点和适用场合。重点分析多级放大电路的整体性能指标，以及如何处理级联带来的频率失真和增益累积问题。 频率响应与补偿： 深入探讨放大电路在不同频率下的性能表现。分析电路中的寄生电容和电感如何影响放大器的频率响应，导致高频和低频增益下降。详细介绍截止频率、通带、阻带等概念。重点讲解补偿技术，如米勒补偿，以改善放大器的稳定性，使其在高增益下也能正常工作。 功率放大电路： 介绍能够处理较大功率信号的放大电路，如甲类、乙类、甲乙类和丙类功率放大器。详细分析它们的结构、工作原理、效率和失真特性。重点讲解推挽放大器和互补对称放大器的设计和优化，以及如何减小交越失真。 运算放大器（Op-Amp）基础： 引入运算放大器这一强大的模拟电路核心器件。介绍其理想模型和基本特性，如无穷大的开环增益、无穷大的输入阻抗、零输出阻抗。讲解虚短、虚断等关键概念，并在此基础上分析多种基本运算放大器电路，如反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等。 第三部分：模拟电路的应用与系统设计 本部分将前面学习的基础理论和电路分析方法应用于实际的模拟系统设计中，涵盖了信号的产生、滤波、调制解调等关键功能。 反馈电路分析： 深入探讨反馈在模拟电路设计中的作用，包括负反馈和正反馈。详细分析负反馈对放大器增益、带宽、输入输出阻抗和失真的影响，以及如何通过反馈提高电路的稳定性。介绍不同类型的负反馈（串联电压、并联电压、串联电流、并联电流）及其在实际电路中的应用。 振荡器电路： 讲解产生周期性信号的振荡器电路。介绍振荡器的工作原理，即满足起振条件（幅度条件和相位条件）。详细分析多种经典振荡器电路，如RC振荡器（移相振荡器、维恩桥振荡器）、LC振荡器（哈特莱振荡器、科皮兹振荡器）以及晶体振荡器。 滤波器电路： 介绍用于选择性地通过或衰减特定频率信号的滤波器电路。讲解低通、高通、带通、带阻滤波器等基本类型。分析不同滤波器的阶数、过渡带、滚降率等参数。重点介绍巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种常用滤波器的设计方法和响应特性。 信号调理与处理： 介绍模拟信号在传输和处理过程中可能遇到的问题，以及相应的解决方案。包括信号的衰减、噪声、失真等。本节将讲解一些常用的信号调理技术，如差分信号传输、隔离放大器、隔离变压器等。 模拟-数字转换（ADC）与数字-模拟转换（DAC）： 介绍模拟信号与数字信号之间的相互转换。详细讲解ADC的采样、量化、编码过程，介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、双积分型、Σ-Δ型）的工作原理、优缺点和适用范围。同样，详细讲解DAC的原理，以及不同类型的DAC（如电阻网络型、权电流型、 R-2R阶梯型）。 电源与稳压电路： 介绍为模拟电路提供稳定直流电源的电路设计。讲解线性稳压器（如串联型、并联型）和开关型稳压器的工作原理、设计要点和性能指标。重点关注稳压电路的效率、纹波抑制能力和负载调整率。 传感器接口电路： 介绍如何将各种类型的传感器（如温度传感器、压力传感器、光敏传感器）的输出信号接入模拟电路进行处理。讲解传感器信号的特性，以及实现传感器信号放大、线性化、阻抗匹配等所需的接口电路设计。 模拟集成电路应用： 介绍一些常用的模拟集成电路在实际系统中的应用，例如使用专用放大器集成电路、滤波器集成电路、定时器集成电路（如555定时器）来构建更复杂的系统。 本书以严谨的逻辑结构，由浅入深地引导读者掌握模拟电子系统的设计精髓。通过理论阐述、公式推导、电路图解以及实际应用案例的结合，力求为读者提供一个全面、实用且易于理解的学习体验。无论您是初学者，还是希望系统梳理和深化模拟电路知识的专业人士，本书都将是您宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电子信息工程专业的学生，最近在学习信号与系统这门课程，正好找到了这本《电子系统设计：基础篇（第3版）》。虽然书名听起来像是偏向于硬件设计，但我惊喜地发现，它在数字信号处理和系统建模方面也提供了非常宝贵的视角。书中关于采样、量化以及数字滤波器设计的部分，虽然篇幅不长，但讲解得极为透彻，逻辑清晰，让我对数字信号处理的基本概念有了更深刻的理解。特别是作者在介绍离散傅里叶变换（DFT）时，不仅仅给出了公式，还详细解释了其物理意义和应用场景，这对于我理解傅里叶变换在信号分析中的作用非常有帮助。此外，书中通过一些简单但典型的系统模型，展示了如何利用数学工具来分析和预测电子系统的行为，这一点对于学习信号与系统这种偏理论的课程来说，非常有启发性。它让我明白，即使是最复杂的系统，也可以通过分解和建模来理解其本质。感觉这本书在理论和实践之间找到了一个很好的平衡点，既有深度又不失趣味性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有多年工作经验的硬件工程师，我经常需要回顾和巩固电子系统设计的基本原理。当我看到这本《电子系统设计：基础篇（第3版）》时，我抱着试试看的心态翻阅了一下。令我惊喜的是，书中对模拟电路基础，特别是放大器、滤波器和振荡器等关键模块的讲解，虽然是基础篇，但其深度和细致程度，即使对于资深工程师来说，也具有很高的参考价值。作者在讲解运算放大器时，不仅给出了理想模型，还详细分析了实际运放的非理想特性，如输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比等，以及这些参数对电路性能的影响。这些细节在许多入门级书籍中是被忽略的。此外，书中关于滤波器设计的部分，涵盖了不同类型的滤波器（Butterworth, Chebyshev等）的理论分析和设计方法，并且给出了如何权衡性能指标（如阻带衰减、通带平坦度）的指导。这对于我进行实际电路设计时，选择合适的滤波器类型和参数非常有帮助。总的来说，这本书是一本不可多得的，能够帮助工程师巩固基础，深化理解的优秀读物。

评分☆☆☆☆☆

我一直对人工智能和机器学习领域充满兴趣，尤其是在理解底层算法和模型时，对数学和计算原理的深刻理解至关重要。偶然间，我看到了这本《电子系统设计：基础篇（第3版）》。虽然它并非直接涉及AI算法，但书中关于数字逻辑、二进制运算、数制转换以及基本逻辑门电路的功能和组合，为理解数字计算的基础提供了坚实的基础。尤其是在讲解组合逻辑和时序逻辑时，作者通过图示和详细的步骤，清晰地展示了如何构建更复杂的逻辑电路，这对于理解CPU的工作原理、内存的读写机制，甚至是神经网络中的某些计算单元（如矩阵乘法）的硬件实现，都提供了重要的概念铺垫。书中关于时序逻辑的部分，特别是触发器和寄存器的介绍，让我对接下来的数据存储和处理有了更直观的认识。我感觉，这本书就像是为理解更高级的计算原理构建了一个坚实的“地基”，让我能够更有信心地去探索更复杂的计算模型和算法。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本《电子系统设计：基础篇（第3版）》，就被其扎实的理论基础和清晰的逻辑脉络深深吸引。虽然书中涵盖的是“基础篇”内容，但其深度和广度远超想象。作者在讲解基本概念时，并没有流于表面，而是深入剖析了每个概念背后的物理原理和数学模型，让我对电子系统的工作方式有了更为透彻的理解。例如，在关于晶体管特性的章节，作者不仅详细介绍了PN结和MOSFET的结构及工作原理，还通过精妙的数学推导，展现了这些器件如何成为现代电子系统的基石。我特别欣赏书中大量的图示和例题，它们如同点睛之笔，将抽象的理论知识转化为生动形象的画面，极大地降低了理解难度。每次遇到困惑时，翻看图示，再结合例题的解法，总能豁然开朗。而且，书中的语言风格非常严谨，用词精准，没有丝毫含糊不清之处，这对于初学者来说至关重要，能够有效避免形成错误的认知。我感觉这本书不仅仅是在传授知识，更是在培养一种科学严谨的思维方式，为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

最近我正在研究嵌入式系统开发，尤其是STM32系列单片机。在查找相关资料时，无意中发现了这本《电子系统设计：基础篇（第3版）》。这本书的内容虽然以基础理论为主，但对于理解嵌入式系统中的核心概念，如微控制器架构、接口通信协议（如SPI、I2C）的工作原理，以及基本的外设配置，提供了非常扎实的理论支撑。书中在讲解中断处理机制时，对中断向量表、中断优先级以及中断服务程序的执行流程进行了详尽的描述，这对于我理解嵌入式系统中实时性和高效性是如何实现的至关重要。我尤其赞赏书中对不同通信协议的原理性讲解，它不像一些技术手册那样只罗列寄存器和命令，而是深入剖析了这些协议的设计思想和物理层实现，让我能够更灵活地根据实际需求进行接口设计和调试。读完相关章节，我对编写嵌入式驱动程序时的一些“黑魔法”有了更清晰的认识，不再是简单地复制粘贴代码，而是能够从原理上理解代码的作用。