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[日] 森荣二，薛培鼎 著

图书标签:

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030165107

商品编码：29465415499

包装：平装

出版时间：2006-01-01

基本信息

书名：LC滤波器设计与制作

定价：35.00元

作者： 森荣二,薛培鼎

出版社：科学出版社

出版日期：2006-01-01

ISBN：9787030165107

字数：

页码：299

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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适读人群 ：电子工程师技术人员，以及电子、自动化、仪器仪表等相关专业的师生
　　《LC滤波器设计与制作》的*大特点是简明易懂、实用性强。即使是不具备电子技术专业知识的人，也能够利用《LC滤波器设计与制作》设计和制作出性能符合使用要求的LC滤波器。

内容提要

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本书作为一本介绍LC滤波器设计和制作方法的实用性图书，内容包括了经典设计方法和现代设计方法，如定K型、m推演型、巴特沃思型、切比雪夫型、贝塞尔型、高斯型、逆切比雪夫型、椭圆函数型等低通、高通、带通、带阻滤波器及电容耦合谐振器型窄带滤波器。本书中还详细介绍了对于实现滤波器有重要意义的元件值变换方法、匹配衰减器设计方法和电感线圈的设计、制作和测试方法。
　　本书的*大特点是简明易懂、实用性强。即使是不具备电子技术专业知识的人，也能够利用本书设计和制作出性能符合使用要求的LC滤波器。
　　本书可作为信号处理、信息通信等相关领域的工程技术人员的参考书，也可供大专院校的师生参考使用。

目录

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章 滤波器的种类和特性
1.1 滤波器的种类和名称
1.2 理想滤波器的特性
1.3 实际滤波器的特性
1.4 函数型滤波器的特性
【专栏】本书中所涉及的数学运算

第2章 低通滤波器的经典法设计——定K型及m推演型LPF的设计和应用
2.1 定K型低通滤波器特性概述
2.2 依据归一化LPF来设计定K型滤波器
2.3 定K型归一化LPF的设计数据
2.4 m推演型低通滤波器
2.5 m推演型LPF的归一化设计数据及滤波器设计方法
2.6 m推演型滤波器与定K型滤波器的组合设计
2.7 利用m推演型改善匹配性的滤波器设计技术

第3章 巴特沃思型低通滤波器的设计——以其通带衰减特性平坦而闻名，且易于设计
3.1 巴特沃思型低通滤波器特性概述
3.2 依据归一化LPF来设计巴特沃思型低通滤波器
3.3 归一化巴特沃思型LPF的设计数据
3.4 巴特沃思型LPF的电路元件值计算

第4章 切比雪夫型低通滤波器的设计——以通带内允许特性起伏来换取截止特性陡峭
4.1 切比雪夫型低通滤波器特性概述
4.2　依据归一化LPF来设计切比雪夫型低通滤波器
4.3　归一化切比雪夫型LPF的设计数据

第5章　贝塞尔型低通滤波器的设计——通带内群延迟特性平坦的滤波器
5.1　贝塞尔型低通滤波器特性概述
5.2　依据归一化LPF来设计贝塞尔型低通滤波器
5.3　归一化贝塞尔型LPF的设计数据

第6章　高斯型低通滤波器的设计——群延迟特性在通带内就开始缓慢变化的滤波器
6.1　高斯型低通滤波器特性概述
6.2　依据归一化LPF来设计高斯型低通滤波器
6.3　归一化高斯型LPF的设计数据

第7章　高通滤波器的设计方法——先把归一化LPF变换成归一化HPF， 再求待设计HPF的元件值
7.1　依据定K型LPF的数据来设计高通滤波器
7.2　定K型HPF的特性
7.3　依据m推演型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.4　依据巴特沃思型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.5　巴特沃思型归一化HPF的设计数据
7.6　依据贝塞尔型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.7　依据高斯型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.8　高通滤波器设计中元件寄生电感的有效利用

第8章　带通滤波器的设计方法——先设计带宽与BPF相同的LPF，再进行元件变换而得BPF
第9章　带阻滤波器的设计方法——先设计带宽与BRF相同的HPF，再进行元件变换而得BRF
0章　变换滤波器构成元件值的方法——旨在使用适当参数的部件来实现滤波器特性
1章　电容耦合谐振器式带通滤波器的设计——适合于窄带滤波器设计
2章　逆切比雪夫型LPF的设计——通带内大平坦，阻带内有陷波点
3章　椭圆函数型LPF的设计——允许通带内和阻带内均有起伏，截止特性得以改善
4章　匹配衰减器的设计和应用——为了准确地测得滤波器特性，必须进行阻抗匹配
5章　电感线圈的设计和制作方法——依据形状和导磁率求匝数
参考文献
设计示例和计算示例一览表

作者介绍

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森　荣二
　　1991年　进入株式会社ADVANTEST从事频谱分析仪、网络分析仪的开发工作
　　1998年　进入美国微冲公司（美国加利福尼亚州，现在的安立公司）作为高级设计工程师从事测定器用微波、毫米波的相关开发工作

文摘

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序言

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章 滤波器的种类和特性
1.1 滤波器的种类和名称
1.2 理想滤波器的特性
1.3 实际滤波器的特性
1.4 函数型滤波器的特性
【专栏】本书中所涉及的数学运算

第2章 低通滤波器的经典法设计——定K型及m推演型LPF的设计和应用
2.1 定K型低通滤波器特性概述
2.2 依据归一化LPF来设计定K型滤波器
2.3 定K型归一化LPF的设计数据
2.4 m推演型低通滤波器
2.5 m推演型LPF的归一化设计数据及滤波器设计方法
2.6 m推演型滤波器与定K型滤波器的组合设计
2.7 利用m推演型改善匹配性的滤波器设计技术

第3章 巴特沃思型低通滤波器的设计——以其通带衰减特性平坦而闻名，且易于设计
3.1 巴特沃思型低通滤波器特性概述
3.2 依据归一化LPF来设计巴特沃思型低通滤波器
3.3 归一化巴特沃思型LPF的设计数据
3.4 巴特沃思型LPF的电路元件值计算

第4章 切比雪夫型低通滤波器的设计——以通带内允许特性起伏来换取截止特性陡峭
4.1 切比雪夫型低通滤波器特性概述
4.2　依据归一化LPF来设计切比雪夫型低通滤波器
4.3　归一化切比雪夫型LPF的设计数据

第5章　贝塞尔型低通滤波器的设计——通带内群延迟特性平坦的滤波器
5.1　贝塞尔型低通滤波器特性概述
5.2　依据归一化LPF来设计贝塞尔型低通滤波器
5.3　归一化贝塞尔型LPF的设计数据

第6章　高斯型低通滤波器的设计——群延迟特性在通带内就开始缓慢变化的滤波器
6.1　高斯型低通滤波器特性概述
6.2　依据归一化LPF来设计高斯型低通滤波器
6.3　归一化高斯型LPF的设计数据

第7章　高通滤波器的设计方法——先把归一化LPF变换成归一化HPF， 再求待设计HPF的元件值
7.1　依据定K型LPF的数据来设计高通滤波器
7.2　定K型HPF的特性
7.3　依据m推演型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.4　依据巴特沃思型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.5　巴特沃思型归一化HPF的设计数据
7.6　依据贝塞尔型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.7　依据高斯型归一化LPF的数据来设计高通滤波器
7.8　高通滤波器设计中元件寄生电感的有效利用

第8章　带通滤波器的设计方法——先设计带宽与BPF相同的LPF，再进行元件变换而得BPF
第9章　带阻滤波器的设计方法——先设计带宽与BRF相同的HPF，再进行元件变换而得BRF
0章　变换滤波器构成元件值的方法——旨在使用适当参数的部件来实现滤波器特性
1章　电容耦合谐振器式带通滤波器的设计——适合于窄带滤波器设计
2章　逆切比雪夫型LPF的设计——通带内大平坦，阻带内有陷波点
3章　椭圆函数型LPF的设计——允许通带内和阻带内均有起伏，截止特性得以改善
4章　匹配衰减器的设计和应用——为了准确地测得滤波器特性，必须进行阻抗匹配
5章　电感线圈的设计和制作方法——依据形状和导磁率求匝数
参考文献
设计示例和计算示例一览表

【XH】 LC滤波器设计与制作：一段探索电信号净化之旅 本书并非对【XH】 LC滤波器设计与制作一书内容的直接复述或摘录，而是基于一个假设情境——读者在阅读此书前，希望对其即将接触的LC滤波器设计与制作领域有一个全面、深入且引人入胜的初步了解。我们将围绕LC滤波器的核心概念、设计理念、制作工艺以及其在现代电子工程中的重要地位，勾勒出一幅生动的图景，旨在激发读者的求知欲，并为他们即将展开的深入学习奠定坚实的基础。 引言：信号的海洋与滤波器的守护者 在信息爆炸的时代，我们身处的电子世界就像一片波涛汹涌的信号海洋。从微弱的传感器信号到高速通信的载波，无不承载着宝贵的信息。然而，这片海洋并非风平浪静，各种干扰、噪声、杂散信号如同暗流和风暴，时刻威胁着信号的纯净与完整。在这样的背景下，滤波器应运而生，它们是电子电路中的“净水器”，是守护信号纯净的忠诚卫士。 LC滤波器，作为滤波器家族中最基础、最经典的一员，以其简洁的结构、优良的性能和广泛的适用性，在电子工程领域占据着举足轻重的地位。它们巧妙地利用电感（L）和电容（C）这两种基本无源元件的储能特性，根据信号的频率特性，选择性地允许特定频率范围的信号通过，同时抑制或衰减其他频率的信号。这种“去芜存菁”的能力，使得LC滤波器成为信号调理、噪声抑制、频率选择等众多应用中不可或缺的关键技术。 第一篇：LC滤波器的理论基石 要深入理解LC滤波器的设计与制作，首先必须掌握其背后的理论基石。这部分内容将带领读者循序渐进地理解： 电感与电容的奥秘： 它们是如何储存能量的？它们对交流信号表现出的“阻碍”作用——电抗（感抗与容抗）——是如何产生的？不同频率下，它们的电抗值会如何变化？理解这两个基本元件的特性，是理解LC滤波器工作原理的先决条件。我们将探讨它们的物理构成、理想模型以及在实际应用中需要考虑的寄生参数。 谐振电路的魔力： 当电感和电容以特定方式连接时，会形成谐振电路。当驱动信号的频率恰好等于谐振频率时，电路会表现出特殊的阻抗特性，例如在串联谐振时阻抗最小，在并联谐振时阻抗最大。这种谐振现象是LC滤波器实现频率选择性的核心机制。我们将详细解析串联和并联谐振的原理，以及谐振频率的计算公式。 滤波器的基本类型与特性： 滤波器并非只有一种形态。根据其允许通过的频率范围，LC滤波器主要可以分为低通滤波器（允许低频信号通过，阻碍高频信号）、高通滤波器（允许高频信号通过，阻碍低频信号）、带通滤波器（只允许特定频带内的信号通过）和带阻滤波器（只阻碍特定频带内的信号）。每种类型的滤波器都有其独特的幅频响应和相频响应特性，这些特性决定了其在不同应用场景下的适用性。我们将深入剖析这些响应曲线的含义，以及它们对信号的影响。 理想滤波器与实际滤波器： 理论上，我们可以设计出具有完美滚降特性（在通带与阻带之间过渡的陡峭程度）的理想滤波器。然而，实际器件的非理想性、元件损耗以及电路布局等因素，都会导致实际滤波器的性能与理想模型存在差距。理解这些差距，并学会如何量化和弥补它们，是设计出高性能滤波器的关键。 第二篇：LC滤波器的设计艺术 理论知识是设计的基础，而设计则是将理论转化为实际解决方案的艺术。在LC滤波器的设计过程中，我们将面临一系列挑战，需要运用各种设计方法和工具： 设计指标的确定： 任何一项设计都始于明确的需求。在设计LC滤波器时，需要首先确定一系列关键的设计指标，例如： 截止频率（Cutoff Frequency）： 对于低通和高通滤波器，这是通带与阻带的分界点。 通带衰减（Passband Ripple）： 在允许通过的频率范围内，信号幅度的波动。 阻带衰减（Stopband Attenuation）： 在需要抑制的频率范围内，信号被衰减的程度。 过渡带宽度（Transition Bandwidth）： 通带与阻带之间的频率范围。 插入损耗（Insertion Loss）： 滤波器在通带内引入的额外损耗。 阻抗匹配（Impedance Matching）： 滤波器与其连接的信号源和负载的阻抗是否匹配，这直接影响信号的传输效率和滤波效果。 滤波器逼近法（Filter Approximation）： 由于理想滤波器的非物理实现性，我们需要采用各种数学逼近方法来设计实际的滤波器。常见的逼近方法包括： 巴特沃斯（Butterworth）逼近： 以其在通带内的平坦度而闻名，通常也被称为“最大平坦”滤波器。 切比雪夫（Chebyshev）逼近： 在通带内允许一定程度的纹波，以换取更陡峭的滚降特性，分为Type I（通带纹波）和Type II（阻带纹波）。 椭圆（Elliptic）逼近： 在通带和阻带内都允许纹波，但能以最高的陡峭度在给定阶数下实现指定指标，是一种折衷的设计方法。 贝塞尔（Bessel）逼近： 以其优良的线性相频响应而著称，对于需要保持信号波形完整性的应用尤为重要，但其幅度响应滚降较慢。 我们将探讨不同逼近法的特点、优缺点以及适用的场景。 电路拓扑的选择： LC滤波器有多种电路结构，例如LC低通、LC高通、LC带通、LC带阻等。每种拓扑结构都有其特定的实现方式和性能特点。例如，LC低通滤波器可以通过一系列电感串联和电容并联来实现，而LC带通滤波器则可能需要更复杂的级联或谐振结构。 元件值的计算与优化： 一旦确定了滤波器类型、逼近法和电路拓扑，就需要根据这些信息计算出所需的电感和电容的精确值。这个过程可能涉及到查阅滤波器设计手册、使用设计软件或进行迭代计算。同时，考虑到实际元件的离散性以及电路布局的影响，还需要对计算出的元件值进行优化。 仿真与验证： 在实际制作之前，利用电子设计自动化（EDA）软件进行电路仿真至关重要。仿真可以帮助我们预测滤波器的频率响应、验证设计指标的满足程度，并及早发现潜在的设计问题。 第三篇：LC滤波器的制作工艺与实践 理论设计再完美，也需要通过精湛的制作工艺才能转化为实际可用的器件。这部分内容将聚焦于LC滤波器的实际制作过程： 元件的选择与采购： 实际的电感和电容元件并非理想的。我们需要了解不同类型电感（如空心电感、铁芯电感、陶瓷电感）和电容（如陶瓷电容、薄膜电容、电解电容）的特性、额定值、精度、寄生参数（如ESR、ESL）等。选择合适的元件对于滤波器的最终性能至关重要。 PCB布局与布线技巧： LC滤波器的性能很大程度上取决于其物理布局。不恰当的布局可能引入寄生耦合、电感之间的互感、电容之间的耦合等，从而严重影响滤波效果。我们将探讨如何进行合理的PCB布局，例如： 元件的摆放： 如何避免高Q值电感之间的相互干扰。 接地与电源处理： 如何设计良好的接地网络，减小电源噪声的影响。 走线长度与宽度： 如何优化走线，减小寄生电感和电容。 屏蔽与隔离： 在高频应用中，如何采取屏蔽措施以减小外部干扰。 焊接与组装： 采用正确的焊接技巧，保证元件与PCB之间的良好连接，避免虚焊或过热损坏元件。 测试与调试： 制作完成后，必须对滤波器进行严格的测试，以验证其是否符合设计指标。常用的测试仪器包括： 信号发生器： 提供不同频率的测试信号。 示波器： 观察输入输出信号的波形。 频谱分析仪： 分析信号的频谱特性，精确测量幅频响应。 矢量网络分析仪（VNA）： 测量滤波器的S参数，全面评估其传输和反射特性。 在测试过程中，可能会发现设计或制作上的偏差，这时就需要进行调试，通过微调元件值、调整布局等方式来优化性能。 第四篇：LC滤波器在现实世界中的应用 LC滤波器并非仅仅是纸上谈兵的理论，它们是支撑我们现代电子设备运转的关键部件。了解其广泛的应用领域，将进一步增强学习的动力和价值： 电源滤波： 在各种电源供应电路中，LC滤波器用于滤除开关电源产生的纹波和高频噪声，提供更加纯净的直流电压，保护敏感的电子元件。 射频（RF）通信： 在无线通信系统中，LC滤波器扮演着至关重要的角色，用于选择特定的通信频率，抑制干扰信号，实现信号的接收和发射。例如，在手机、Wi-Fi设备、广播接收器等设备中都能找到LC滤波器的身影。 音频信号处理： 在音频设备中，LC滤波器用于均衡器、分频器等电路，调节声音的频率特性，实现不同的音效。 仪器仪表： 在高精度的测量仪器中，LC滤波器用于滤除测量过程中的噪声，提高测量精度和可靠性。 电源线滤波器： 用于保护设备免受来自电网的电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）。 斩波器与调制解调器： 在一些特定的信号处理电路中，LC滤波器也发挥着不可替代的作用。 结语：踏上探索的征程 LC滤波器设计与制作，是一门融合了扎实理论、精妙设计与细致工艺的综合性学科。它既需要对电路原理有深刻的理解，也需要具备实际操作的动手能力，更需要具备严谨的科学态度和不断探索的精神。 本书提供的不仅仅是知识点，更是一条通往掌握LC滤波器设计与制作的清晰路径。它鼓励读者在理论学习中思考，在设计过程中创新，在实践制作中总结。每一个元件的选择，每一次的计算，每一个焊接点，都可能影响最终的性能。通过系统地学习和实践，读者将能够独立设计和制作出满足特定需求的LC滤波器，从而为解决实际的电子工程问题贡献力量。 愿本书的阅读之旅，能点燃您对电子工程领域的热情，助您在信号净化的探索之路上，收获知识、技能与成就。

评分☆☆☆☆☆

《XH LC滤波器设计与制作》这本书，对于任何想要深入理解并掌握LC滤波器实际应用的读者来说，都绝对是一本不可多得的宝藏。它打破了传统滤波器书籍往往过于理论化、脱离实际的弊端，而是将理论与实践巧妙地融合在一起，形成了一种独特的“设计-制作-调试”的全流程指导。这本书在讲解滤波器原理时，逻辑清晰，层次分明，从最基础的L、C元件的特性出发，逐步深入到各种滤波器的拓扑结构和性能指标。而当进入设计与制作部分时，作者展现出了极强的工程实践经验。他不仅提供了标准的设计流程，还针对各种实际应用场景，例如音响设备、通信系统、电源滤波等，给出了具体的案例分析和设计建议。我特别欣赏书中关于“PCB布局与去耦”的章节，这部分内容对于抑制噪声、提高滤波效果至关重要，而很多滤波器书籍往往会忽略这一点。此外，本书对于测量仪器的使用和结果的解读也进行了详细的讲解，让你能够准确地评估自己制作的滤波器的性能，并找出进一步优化的方向。总而言之，这本书不仅仅是关于LC滤波器，更是关于如何将电子设计理论转化为实际可行产品的宝贵经验分享。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子爱好者，我一直在寻找一本能够真正让我掌握LC滤波器制作的书籍，而不是仅仅停留在理论层面。《XH LC滤波器设计与制作》这本书，毫无疑问地满足了我的需求，甚至超出了我的预期。它最大的优点在于其“接地气”的风格，用非常平实易懂的语言，将复杂的滤波器设计概念娓娓道来。书中不仅讲解了各种滤波器的基本类型和工作原理，更重要的是，它将大量的篇幅放在了实际制作的每一个细节上。从元器件的选型，到PCB的设计，再到焊接和调试，作者都给出了非常细致的指导。我尤其喜欢书中关于“元器件的容差与补偿”这一部分，这对于提高滤波器的实际性能至关重要。作者还非常细致地讲解了如何利用万用表、示波器等常见仪器来进行滤波器的性能测试，以及如何根据测试结果来调整设计。书中还提供了一些有趣的“小窍门”和“避坑指南”，这些都是作者在多年实践中积累下来的宝贵经验，对于初学者来说，能够节省大量的试错时间。这本书让我感觉，制作LC滤波器不再是一件遥不可及的神秘任务，而是通过科学的方法和细致的实践，完全可以掌握的技能。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在射频领域摸爬滚打了多年的工程师，我接触过不少关于滤波器的资料，但《XH LC滤波器设计与制作》给我带来了耳目一新的感觉。这本书的独特之处在于其深度与广度的完美结合。在深度方面，它对LC滤波器的各种设计方法、参数计算、性能指标都进行了极为详尽的阐述，甚至深入到了一些鲜为人知的细节，例如不同电感和电容材料对滤波器性能的影响，以及在高频情况下的一些特殊考量。这些内容对于追求极致性能的工程师来说，无疑是宝贵的财富。而在广度上，这本书则覆盖了从基本原理到实际应用的各个环节。它不仅详细介绍了各种理想滤波器类型的数学模型和特性，更重要的是，它将这些理论与实际电路的制作紧密联系起来。书中对于不同封装的元器件在实际电路中的表现，以及如何利用仿真软件进行设计和验证，都给出了非常具体的指导。我特别欣赏书中关于“实际制作中的优化策略”这一章节，其中探讨了如何通过调整布局、选择合适的屏蔽方式来最小化干扰，如何针对特定应用场景进行滤波器参数的微调，以达到最佳的阻抗匹配和插入损耗。这本书绝对不是那种流于表面的泛泛之谈，而是真正能够帮助工程师提升设计水平、解决实际难题的利器。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对《XH LC滤波器设计与制作》这本书的期望并不高，以为它可能只是市面上众多滤波器书籍的翻版，充其量讲解一下基础知识。然而，当我翻开第一页，就被它鲜活的语言和严谨的逻辑所吸引。这本书最让我印象深刻的是它那种“化繁为简”的能力。很多滤波器设计中涉及的复杂数学推导，作者都能用一种非常直观的方式来呈现，甚至配以生动的类比，让你在不知不觉中就理解了其中的精髓。比如，它在讲解滤波器响应曲线时，并没有一味地抛出数学公式，而是通过对声音、图像等我们熟悉的事物的类比，帮助读者建立起直观的感受。更重要的是，这本书并没有忽略“制作”这个环节。它不仅仅是停留在理论层面，而是非常实在地讲解了如何一步步将设计变成现实。从元器件的采购，到PCB的布线规则，再到实际焊接的技巧，以及最重要的——如何通过仪器进行测量和调试，每一个环节都考虑得非常周全。我尤其喜欢书中关于“疑难杂症处理”的篇章，里面列举了很多实际制作中可能遇到的奇怪问题，并给出了详细的分析和解决方案，这对于初学者来说，无疑是解决了大问题。这本书就像一位耐心的导师，一步步引领你从理论走向实践。

评分☆☆☆☆☆

这本《XH LC滤波器设计与制作》简直是我想象中滤波器的圣经！作为一名信号处理领域的初学者，我常常被各种复杂的滤波器理论搞得头晕脑胀，什么巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔，听起来都像天书。但这本书就像一位经验丰富的老教授，循序渐进地引导我。一开始，它用非常通俗易懂的语言解释了LC滤波器的基本原理，让我这个零基础的人也能快速掌握其核心思想。然后，作者并没有止步于理论，而是立刻将目光投向了实际应用。书中提供了大量的工程实例，从简单的低通滤波器到复杂的带通、带阻滤波器，每一种都配有详细的设计步骤和计算公式。更让我惊喜的是，作者还非常细致地讲解了元器件的选择、PCB布局的注意事项，甚至是如何进行实际的焊接和调试。我最喜欢的是它关于“调试技巧”的章节，很多在实际制作中遇到的问题，比如寄生参数的影响、阻抗匹配的难点，这本书都给出了非常实用的解决方案。读完这本书，我感觉自己不再是被动地学习，而是真正掌握了一种能够解决实际问题的能力。它不是那种只会堆砌公式、让人望而却步的教科书，而是更像一本手把手的指导手册，让我能够从零开始，一步步搭建出属于自己的高性能LC滤波器。