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

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

何賓編著著

圖書標籤:

模擬電路
電子係統設計
ADI
半導體
分立元件
電路分析
電路實現
模擬電子
設計指南
電子工程

下載連結在頁面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 複製連結

想要找書就要到新城書站

book.cndgn.com

立刻按 ctrl+D收藏本頁

你會得到大驚喜!!

齣版社：電子工業齣版社

ISBN：9787121326875

版次：1

商品編碼：12251438

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：700

字數：1176700

具體描述

內容簡介

　　本書從最基本的半導體PN 結開始, 以二極管、雙極結型晶體管、金屬氧化物半導體場效應管,以及美國ADI公司的集成運算放大器、集成功率放大器、集成綫性低壓降電源芯片、集成開關電源芯片為主綫, 係統介紹瞭半導體和PN結特性、半導體二極管的特性和分析、二極管電路的設計和分析、雙極結型晶體管的特性和分析、雙極結型晶體管放大電路應用、雙極結型晶體管電路反饋原理及穩定分析、金屬氧化物半導體場效應管特性和電路分析、金屬氧化物半導體場效應管放大電路應用、運算放大器電路的設計和分析、集成差動放大器的原理和分析、運算放大器的性能指標、運算放大器電路穩定性分析、高速運算放大器的原理和分析、有源濾波器的原理和設計、功率放大器的分析和設計、振蕩器的特性和分析、電源管理器的原理和應用、模擬/數字轉換器的原理及應用、數字/模擬轉換器的原理及應用等內容。

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*威指南》、《Altium Designer13.0電路設計、仿真與驗證*威指南》、《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*威指南-從HDL、模型到C的描述》、《模擬與數字係統協同設計*威指南-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*威指南》、《STC單片機C語言程序設計》。

前言/序言

前言

在即將完成本書編寫之際，感慨頗多。我記得在讀大學本科期間，於1996年第一次係統學習瞭模擬電子技術課程，講這門課的張誠慶老師在不看講稿的情況下，隻用粉筆闆書就可以一氣嗬成地完成整堂課的教學，並且當我問他問題時也可以把每個細節解釋得非常清楚，他是一位令我尊敬的老師。同樣，需要提起的是現任南京工業大學副校長的張進明教授，他不但給我上過本科的電路原理課程，而且給我上過碩士研究生的課程，是一位學術思想很活躍的老師，也正是他在1998年給我上碩士研究生學位課程時，我纔第一次接觸瞭Multisim Workbench工具，這也是我接觸的第一個電子設計自動化工具。他們兩位，算是我從事電子教學和科研工作的啓濛者。我的碩士導師劉鳳新教授堪稱模電領域的大師，他是一位學術思想活躍同時也是一位對學術要求很嚴的人，在讀碩士期間他教會瞭我許多分析電路的方法，在他的指導下，我係統學習瞭模擬集成電路的測試方法，這些方法至今仍然受用。最後一位需要提及的，也是我最尊敬的一位老師，已經過世10年，是曾經指導過我的韓月鞦教授，在我讀博士期間，在他的悉心指導下，我從事電子信息相關領域研究的能力得到進一步提升。他是一位和藹可親同時也是一位學術造詣很深的大師，在電子界尤其是在雷達領域有著崇高的威望，為我們國傢電子信息事業的發展貢獻瞭畢生精力。正是在求學期間得到這幾位老師的悉心指導，使得我具備瞭對電子信息領域很多問題進行深入理解和分析的能力。

從1996年第一次接觸電子技術到現在，21年過去瞭。在這21年間，全球半導體技術取得瞭突飛猛進的發展，一直有條不紊地沿著摩爾定律指明的方嚮前進。同時，電子設計自動化工具被廣泛地用於半導體和電子係統設計中。

但是，國內在模擬電子技術課程的教學內容和教學方法上，錶現仍然乏力。主要體現在，教學手段方法落後，講授內容不能反映最新的半導體技術發展。而模擬電子技術課程的教學質量，直接影響電子信息類相關專業許多專業課程的教學效果，如控製原理、檢測儀錶、信號與係統、通信電子電路、電力電子等。這些課程連接在一起，將直接關係到國傢所培養的電子信息專業學生的質量。

在當前具有豐富教學資源和教育手段的條件下，模擬電子技術課程仍然成為國內所有本科、高職和中專電子信息類相關專業最難學習的課程之一，也是學生反映最為強烈的一門課程。在我從教12年來，我的學生不斷嚮我抱怨，課程抽象難學，且難以理解，然後他們就發現後麵的很多專業課程沒法學懂。當我們培養的這些學生畢業後，在不同的公司和科研機構從事相關工作時，他們麵對的是力不從心，甚至無從下手的設計和技術支持工作。這也引起我深刻的思考，我在反復不斷地思索這個問題，是不是我們在模擬電子技術課程方麵的教學真的齣問題瞭？是不是到瞭我們應該好好更新一下這門課程的教學手段和教學方法的時候瞭？在很多年前，我一直計劃重新編寫能反映最新模擬電子係統設計理論和設計方法的相關書籍。

ADI公司(納斯達剋代碼: ADI)又名亞德諾半導體技術（上海）有限公司，這是一傢在高性能模擬、混閤信號和數字信號處理集成電路設計、製造和營銷方麵世界領先的企業，産品涉及幾乎所有類型的電子電氣設備。在本書編寫過程中，得到瞭美國ADI公司大學計劃及負責ADI大學計劃高威先生的鼎力支持，在經費、芯片及文檔技術資料方麵給予瞭幫助。

此外，美國國傢儀器公司大學計劃也提供瞭Mutlisim正版軟件工具的支持。Microelectronic circuits analysis and design一書的作者Muhammad H.Rashid教授，非常熱情地提供瞭教學資源和仿真測試源文件，並解答我提齣的一些問題。

在編寫本書的過程中，我的本科大四學生唐思怡、王中正全程參與，並構建硬件電路對本書所有章節的關鍵設計實例進行驗證。在本書編寫中，他們的作用之所以非常重要，就是因為通過與他們的溝通和交流，真正將教育心理學準確地應用到本書的編寫中。此外，我的本科學生湯宗美為本書製作瞭教學課件和相關的資料。

在本書編寫過程中，我有一些體會想在此和廣大讀者進行分享。

（1）模擬電子技術是所有電子信息類相關專業最核心的課程，是這些專業的學生可以高質量學習後續課程內容的重要保證，所以必須有充足的課時來保證教師有足夠時間高質量地完成課程的教學任務，任何單純縮減模擬電子技術課程課時的做法都是不明智的。教師的授課任務是講授關鍵知識點和電路設計的思路，因此需要正確把握課程的主綫。

（2）由於模擬電子技術涉及的理論知識點有很多，教師在講授該課程時，要突破傳統的理論教學模式，即通過Multisim提供的SPICE仿真工具，將這些抽象的理論知識點通過圖錶和數據直觀地顯示齣來，做到理論和實際融會貫通，引導學生思考問題，這樣將有利於學生對這些理論知識的理解。

（3）任何理論的講解和仿真工具都不能代替硬件實驗，在講授課程時需要在關鍵知識點設計相關的實驗，讓學生通過實驗真正建立電子元件和電子係統的“物理概念”。通過實驗，培養學生獨立思考問題和解決問題的能力，這將有助於他們學習後續課程的內容。

（4）隨著半導體技術的不斷發展，要求教師能從“係統級角度”講授模擬電子電路課程，雖然在國內高校一直沿用模擬電子技術基礎這一名稱，但更重要的是正確認識模擬電子技術課程所講授的各個模塊在整個模擬電子係統中的作用。

為瞭方便讀者學習，本書配有相關的硬件設計案例、SPICE仿真設計案例，以及公開教學視頻等學習資源。

可以這樣說，本書的順利完稿是産、學、研閤作的典範，編寫本書的目的在於解決教育界和工業界供需側矛盾，使得教育界培養齣來的模擬電子設計人纔可以真正滿足工業界的需求，真正地“接地氣”。

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，由於我的水平有限，書中難免齣現不足之處，請讀者不吝指齣，幫助我進一步完善本書的內容。

編著者2017年4月於北京

模擬電子係統設計入門：基礎原理、關鍵元件與集成解決方案在信息技術飛速發展的今天，模擬電子技術作為一切電子係統的基石，其重要性不言而喻。從微弱的傳感器信號采集，到復雜的通信信號處理，再到精密測量與控製，無處不閃耀著模擬電路的智慧光芒。本書旨在為初涉模擬電子設計領域的讀者提供一個清晰、係統、循序漸進的學習路徑，幫助您理解模擬電子係統的基本原理，掌握核心元件的特性，並初步接觸現代集成電路在模擬係統設計中的應用。第一部分：模擬電子係統的基石——半導體器件的奧秘深入理解半導體器件是掌握模擬電子設計的關鍵。本部分將從最基礎的半導體材料特性入手，逐步深入到對核心器件的剖析。半導體材料基礎：我們將首先介紹半導體材料（如矽、鍺）的基本性質，包括其導電特性、能帶理論、以及摻雜（N型與P型）如何改變其導電能力。理解這些概念是後續理解二極管、三極管等器件工作原理的前提。 PN結的形成與特性： PN結是所有半導體器件的基礎。我們將詳細講解PN結的形成過程，包括載流子擴散、耗盡層、內建電場等概念。在此基礎上，分析PN結在正嚮偏壓和反嚮偏壓下的導電特性，為理解二極管的單嚮導電性奠定基礎。二極管的種類與應用：除瞭基本的PN結二極管，我們還將介紹幾種重要的二極管類型，如穩壓二極管（Zener Diode）的穩壓原理及其在穩壓電路中的應用；整流二極管在將交流電轉換為直流電中的關鍵作用；肖特基二極管的高速開關特性及其在電源電路中的優勢。雙極性晶體管（BJT）的工作原理： BJT是模擬電路中最基礎的有源器件之一。我們將詳細闡述BJT的結構（NPN和PNP），以及其在放大區、飽和區和截止區的工作特性。重點在於理解BJT的電流放大作用，即基極電流如何控製集電極電流，為理解放大電路奠定基礎。場效應晶體管（FET）的原理與分類： FET是另一種重要的有源器件，其控製方式與BJT不同。我們將介紹JFET（結型場效應管）和MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應管）的結構和工作原理。特彆地，MOSFET因其高輸入阻抗和易於集成，在現代電子設計中扮演著至關重要的角色，我們將深入剖析其柵極電壓如何控製溝道導電性。第二部分：構建基礎模擬電路——分立元件的巧妙運用在掌握瞭半導體器件的基本原理後，本部分將引導讀者學習如何利用這些元件構建常見的模擬電路模塊。電阻器的選擇與應用：電阻器是電路中最基礎的無源元件。我們將討論不同類型電阻器的特性（如碳膜、金屬膜、繞綫電阻），以及如何根據功率、精度、溫度係數等參數進行選擇。在電路中，電阻器常用於分壓、限流、負載等。電容器的特性與作用：電容器在模擬電路中扮演著儲存電能、濾波、耦閤、旁路等重要角色。我們將講解電容器的種類（如陶瓷電容、電解電容、薄膜電容），瞭解其容值、耐壓、極性、等效串聯電阻（ESR）等參數。學習電容器在不同電路中的濾波特性，如低通、高通、帶通濾波的原理。電感器的基本概念與應用：電感器在存儲磁場能量、阻礙電流變化方麵發揮作用，常用於濾波、振蕩、變壓器等電路。我們將介紹電感器的基本參數（如電感值、品質因數Q值），以及其在LC諧振電路中的應用。基本放大電路的設計：放大電路是模擬信號處理的核心。我們將從最簡單的單級放大電路開始，如共射放大器、共集放大器、共基放大器，分析它們的輸入輸齣特性、電壓增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。理解不同組態的優缺點及其適用場景。多級放大電路的級聯：為瞭獲得更高的增益和更好的性能，常常需要將多個放大級聯接。我們將講解直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤等不同耦閤方式，以及如何設計多級放大器以滿足特定的增益和帶寬要求。反饋在放大電路中的作用：反饋是提高放大器性能的有效手段。我們將介紹負反饋和正反饋的概念，以及它們對放大器的增益穩定性、帶寬、失真和噪聲的影響。重點講解電壓並聯、電壓串聯、電流並聯、電流串聯等四種基本負反饋組態。濾波器的原理與設計：濾波器用於選擇性地允許或阻止特定頻率的信號通過。我們將介紹各種基本濾波器類型，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器，以及它們在時域和頻域的響應特性。講解RC濾波器、RL濾波器以及使用運算放大器構成的有源濾波器。振蕩器的基本原理：振蕩器是能夠産生周期性電信號的電路。我們將介紹正弦波振蕩器的基本原理，包括正反饋和相位偏移的要求，並講解LC振蕩器（如哈特萊、科爾皮茲）和RC振蕩器（如韋恩橋）的基本結構和工作原理。第三部分：現代模擬係統設計——集成電路的初步探索隨著電子技術的進步，集成電路（IC）在模擬係統設計中扮演著越來越重要的角色。本部分將為您介紹集成電路的基本概念，以及它們如何簡化和增強模擬係統的設計。集成電路（IC）的基本概念：我們將介紹集成電路的構成，以及單片集成與混閤集成等不同工藝。理解IC的優勢，如體積小、功耗低、性能穩定、易於大規模生産等。運算放大器（Op-Amp）的核心應用：運算放大器是集成電路中最具代錶性的模擬器件之一。我們將深入探討理想運算放大器的特性，以及如何利用虛短、虛斷的概念分析各種基本運放電路，包括反相放大器、同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。運放構成的濾波器與信號發生器：利用運算放大器可以方便地構建高性能的有源濾波器，如Sallen-Key結構。同時，通過不同的反饋和激勵方式，運放也可以設計成各種信號發生器，如三角波、鋸齒波發生器。電源管理集成電路簡介：穩定的電源是所有電子係統正常工作的關鍵。我們將介紹幾種常見的電源管理IC，如低壓差綫性穩壓器（LDO）和開關穩壓器（Switching Regulator），以及它們在穩壓、低壓差、高效率等方麵的應用。數據轉換器基礎：在數字和模擬世界之間架起橋梁的是數據轉換器。我們將初步介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理、分辨率、采樣率等關鍵參數，以及它們在數字信號處理係統中的作用。本書力求以清晰的語言、豐富的圖示和易於理解的實例，引導讀者逐步建立起對模擬電子係統的整體認知。從最基礎的半導體器件物理特性，到利用分立元件搭建經典模擬電路，再到集成電路在現代設計中的應用，本書旨在為您的模擬電子設計之旅打下堅實的基礎。無論您是電子工程專業的學生，還是對模擬技術充滿好奇的業餘愛好者，本書都將是您寶貴的入門指南。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

對於許多希望進入模擬電子領域的人來說，找到一本能夠真正落地、並且有足夠深度和廣度的入門書籍並不容易。這本《模擬電子係統設計指南（基礎篇）》在這方麵做得相當齣色。它不僅僅是簡單地羅列公式，而是通過大量的實例和圖示，將抽象的電子原理具象化。例如，在講解放大器設計時，書中不僅給齣瞭不同類型的放大器電路，還詳細分析瞭它們的增益、帶寬、輸入輸齣阻抗等關鍵參數，以及在實際應用中需要考慮的因素。對於ADI集成電路的介紹，它也並非停留在錶麵，而是深入到瞭某些典型IC的功能解析和應用電路設計，這對於理解現代模擬係統的構建至關重要。我尤其喜歡書中對於一些工程實踐的細節描述，比如如何進行元器件的焊接、如何進行電路的調試和故障排查，這些都是在學校裏很難學到的寶貴經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是我最看重的一點。在學習過程中，我嘗試著按照書中的指導，搭建瞭一些簡單的實驗電路。比如，書裏詳細講解瞭如何利用分立元件搭建一個基本的音頻放大器，從選擇閤適的晶體管參數，到如何處理偏置和耦閤，每一步都給齣瞭清晰的說明和注意事項。即使我一開始對某些細節不太理解，但跟隨書中的步驟一步步操作，最終都能成功搭建齣能夠工作的電路，這種成就感是難以言喻的。更重要的是，書中還提及瞭一些在實際設計中經常遇到的問題，例如噪聲抑製、阻抗匹配等，並提供瞭相應的解決方案。這些內容對於我來說，就像是實戰經驗的預演，讓我提前瞭解到瞭許多理論學習中可能忽略的細節，為我將來真正參與到更復雜的項目打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子係統設計指南（基礎篇）》在知識的深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。它並沒有止步於理論的講解，而是深入到瞭各個環節的實際操作和注意事項。在分立元件部分，對於不同型號的晶體管、運放等，書中有詳細的參數對比和選型指南，能夠幫助讀者根據具體需求選擇最閤適的元件。當涉及到ADI公司的集成電路時，本書更是提供瞭一些非常具有代錶性的應用案例，例如電源管理IC、傳感器接口電路等，這些都是當前電子産品中非常核心的部分。通過對這些案例的分析，我能夠更直觀地理解集成電路的優勢，以及如何將它們集成到係統中，從而實現更高效、更穩定的設計。這本書的結構安排也很閤理，循序漸進，讓讀者在掌握瞭基礎知識後，能夠逐步接觸到更高級的內容。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子電路充滿好奇，尤其是在接觸到一些基礎的電子元件後，就渴望能係統地學習如何將它們組閤起來，構建齣有用的係統。這本《模擬電子係統設計指南（基礎篇）》恰好填補瞭我這方麵的知識空白。它從最基本的半導體器件講起，比如二極管和三極管，圖文並茂地解釋瞭它們的內部結構、工作原理以及最常見的應用。讓我印象深刻的是，書中不僅僅是羅列公式和原理，而是通過大量的實際電路例子，例如簡單的放大器、濾波器等，來展示這些基礎元件如何被巧妙地組閤，從而實現特定的功能。對於初學者來說，這種從“點”到“綫”再到“麵”的學習路徑非常直觀且易於理解。特彆是對於ADI公司的集成電路的介紹，更是讓我看到瞭現代模擬電子設計的魅力，原來如此復雜的功能，通過幾顆芯片就能輕鬆實現，這極大地激發瞭我進一步深入學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點在於它將理論知識與實踐應用緊密地結閤在瞭一起。從最基礎的半導體原理，到分立元件的靈活運用，再到ADI集成電路的強大功能，都進行瞭詳盡的闡述。我特彆喜歡書中關於如何選擇閤適的元器件、如何進行電路參數的計算以及如何進行電路的仿真和驗證的章節。這些內容對於初學者來說，是非常具有指導意義的。例如，在講解如何設計一個濾波器時，書中不僅給齣瞭多種濾波器類型及其設計公式，還給齣瞭如何使用仿真軟件來驗證設計結果的步驟，這極大地提高瞭學習效率。更重要的是，本書還融入瞭許多ADI公司在模擬電路設計領域的實踐經驗，這使得書中的內容更加貼近實際工程需求，對於我將來從事相關工作非常有幫助。