具体描述
基本信息
书名:电子设计与仿真技术 第2版
定价:34.00元
售价:24.8元,便宜9.2元,折扣72
作者:袁宏
出版社:机械工业出版社
出版日期:2010-04-01
ISBN:9787111297437
字数:
页码:
版次:2
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.558kg
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内容提要
本书包括:EWB概述、EWB的操作方法、EWB的电路分析功能、电工技术中的电路设计与仿真、模拟电子电路的设计与仿真、数字电子电路设计与仿真、电子电路应用系统的设计与仿真、EWB电子技术课程设计指导等内容。本书系统、详实地介绍电子设计自动化(EDA)技术中的骨干软件之一,EWB的功能和使用方法,以及EWB在电工技术、电子技术的电路设计与仿真中的应用。书中列举了大量设计实例,这些实例是作者在理论教学、实验教学、课程设计、教学研究和科学研究等工作的结晶,其中包括许多在国内重要和核心期刊以及国际学术会议上刊登和发表的论文的内容。书中全部实例,都由作者精心设计、精心制作,并已通过仿真实验验证。为便于课堂教学和上机操作,这些实例已制成EWB工作界面的配套光盘,并将EWB(50c)软件制作在随书附带的光盘。本书是一部适于电工学的理论及实践教学、课程设计等环节的教材,可供高等理工科院校电类各专业和非电类本、专科电气类、自控类、电子信息类、机械类、材料类、汽车类、经管类、化工类、土建类、机电一体化类、计算机类、环境工程类等相关专业教学使用,也可作为成人教育、夜大、函大、职工大学相关专业教材和电子设计技术人员的参考书。
目录
作者介绍
文摘
序言
电子设计与仿真技术(第二版) 前言 在信息技术飞速发展的浪潮中,电子设计领域正经历着前所未有的变革。从消费电子的微型化、智能化,到工业自动化的高效、可靠,再到通信技术的飞速迭代,无一不依赖于精密的电子系统设计和高效的仿真验证。作为一名电子工程师,掌握扎实的理论基础、熟练的设计工具以及严谨的仿真分析能力,是应对行业挑战、实现技术创新的基石。《电子设计与仿真技术(第二版)》正是为了满足这一时代需求而精心编撰。 本书在前版的基础上,进行了全面更新和深化。我们力求以更加系统、深入、贴近工程实践的方式,阐述电子设计与仿真的核心理念、关键技术和最新发展。本书不仅涵盖了传统模拟电路和数字电路设计的经典内容,更着重介绍了现代电子系统设计中不可或缺的EDA(Electronic Design Automation)工具的应用,以及在不同领域(如嵌入式系统、射频微波、PCB设计等)的仿真实践。通过理论与实践的紧密结合,本书旨在帮助读者建立起完整的电子设计知识体系,提升解决复杂工程问题的能力。 本书的读者对象广泛,既适合高等院校电子信息工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科生和研究生,也适用于从事电子产品研发、技术支持、系统集成的工程师。对于希望系统学习电子设计与仿真技术,或者在实际工作中遇到瓶颈,需要进一步提升技能的专业人士,本书都将是一本不可多得的参考资料。 在内容组织上,本书遵循循序渐进的原则,从基础理论出发,逐步深入到高级应用。每一章都力求条理清晰,论述严谨,并配以丰富的实例和图示,以增强可读性和理解性。在仿真技术部分,我们选取了业界主流的EDA工具,结合具体的设计场景,详细讲解了其操作流程、仿真原理及结果分析方法,旨在让读者能够快速上手,并在实际项目中加以运用。 我们深知,电子技术日新月异,本书的内容也无法涵盖所有最新进展。然而,我们相信,通过本书所传达的核心思想和方法论,读者将能够具备持续学习的能力,并能够根据行业发展趋势,自主地探索和掌握更前沿的技术。 写作过程中,我们得到了许多同仁的宝贵意见和建议,在此表示衷心的感谢。同时,我们也希望本书能够成为广大电子工程技术人员学习和交流的桥梁,共同推动电子设计与仿真技术的进步。 目录概览 本书内容丰富,共分为(此处为示例,具体章节内容需要根据您的图书实际内容填充,以下仅为结构参考)几个主要部分,涵盖了电子设计与仿真的方方面面。 第一部分:电子设计基础 第一章:电子设计概述 电子技术发展简史与趋势 现代电子系统的组成与分类 电子设计的基本流程与方法论 工程师应具备的核心素养 第二章:模拟电路设计入门 基本元器件特性与应用(电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOSFET) 放大电路原理与设计(单级、多级放大器) 反馈电路与稳定性分析 滤波器设计基础(低通、高通、带通、带阻) 信号源设计(振荡器、函数发生器) 电源设计基础(线性稳压、开关稳压) 第三章:数字电路设计基础 数制与编码(二进制、十进制、十六进制,BCD码,ASCII码) 逻辑门电路(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) 组合逻辑电路设计(门电路实现,卡诺图化简,逻辑函数化简) 时序逻辑电路设计(触发器:SR, D, JK, T;寄存器,计数器) 可编程逻辑器件(CPLD, FPGA)基础 第四章:混合信号电路设计 模数转换(ADC)与数模转换(DAC)原理 运算放大器(Op-amp)的理想模型与实际应用 比较器与窗口比较器 信号处理基础(滤波、放大、衰减、混频) 第二部分:电子设计自动化(EDA)工具与流程 第五章:EDA工具概览与安装配置 EDA工具在电子设计中的作用与价值 主流EDA工具介绍(例如:Cadence, Altium Designer, PSpice, LTspice, ModelSim等,请根据您的书籍实际使用的软件列出) 典型EDA工具的安装与基本环境配置 不同工具间的协同工作模式 第六章:原理图设计与仿真 原理图编辑器功能详解 元器件库的创建与管理 连接线绘制与信号命名规则 层次化原理图设计 仿真模型库的理解与调用 网表生成与检查 (此处详细介绍至少一种仿真器,如PSpice或LTspice) 电路仿真类型(瞬态分析、直流扫描、交流扫描、噪声分析、瞬态噪声分析等) 仿真参数设置与操作 仿真结果的图形化展示与数据分析 参数扫描与优化 蒙特卡罗分析与失配分析 第七章:PCB布局布线设计 PCB设计流程概述 PCB编辑器的功能与操作 PCB封装库的创建与管理 PCB布局原则(元器件摆放、电源地线规划) PCB布线技巧(单层、多层板布线、差分线、等长线、阻抗匹配) 信号完整性与电源完整性初步概念 DRC(设计规则检查)与LVS(版图与原理图一致性检查) 生成Gerber文件与其他生产资料 第三部分:专题电子系统设计与仿真 第八章:嵌入式系统设计与仿真 微控制器(MCU)与微处理器(MPU)架构 嵌入式系统开发流程(硬件选型、软件开发、系统集成) (此处介绍一种嵌入式开发环境与仿真工具,例如Keil MDK + Proteus,或IAR Embedded Workbench + Simulators,请根据书籍实际内容填写) 嵌入式系统仿真器的工作原理 代码下载与调试 外设功能仿真(GPIO, UART, SPI, I2C, ADC, Timer等) 实时操作系统(RTOS)仿真简介 第九章:射频(RF)微波电路设计与仿真 RF微波电路基础概念(阻抗匹配、S参数、噪声系数、增益) 传输线理论与史密斯圆图 (此处介绍一种RF微波仿真工具,例如ADS或CST,请根据书籍实际内容填写) RF电路仿真器功能详解 RF版图设计与优化 S参数仿真、功率增益仿真、噪声仿真 电磁场仿真基础(EM Simulation) 天线设计与仿真初步 第十章:电源管理系统设计与仿真 开关电源(SMPS)工作原理(Buck, Boost, Buck-Boost) PWM控制技术 (此处介绍一种电源仿真工具,例如Simulink/MATLAB Simscape Electrical 或PSIM,请根据书籍实际内容填写) 电源拓扑仿真 控制环路仿真与稳定性分析 瞬态响应仿真 参数优化与效率分析 第十一章:通信系统设计与仿真 通信系统基本模型(信源、编码、调制、信道、解调、译码、信宿) 数字调制与解调技术(ASK, FSK, PSK, QAM) (此处介绍一种通信系统仿真工具,例如MATLAB Communications Toolbox,请根据书籍实际内容填写) 通信系统仿真框架构建 信道模型与噪声仿真 误码率(BER)仿真 性能评估与系统优化 第四部分:高级主题与工程实践 第十二章:信号完整性(SI)与电源完整性(PI)分析 SI/PI问题产生的根源 反射、串扰、振铃、地弹等现象分析 PCB材料与结构对SI/PI的影响 SI/PI仿真工具与分析方法 SI/PI优化设计策略 第十三章:电磁兼容性(EMC)设计与测试 EMC基本概念(辐射、传导、敏感性) EMC设计原则与防护措施 EMC预仿真与测试 PCB布局布线对EMC的影响 第十四章:电路与系统可靠性设计 可靠性指标(MTBF, 失效率) 故障模式与影响分析(FMEA) 元器件选型与降额设计 环境因素对可靠性的影响 第十五章:电子设计创新与未来趋势 人工智能(AI)在电子设计中的应用 物联网(IoT)相关的电子设计挑战 先进封装技术(3D IC, SiP) 可持续电子设计与绿色制造 附录 常用电子元器件技术参数表 常用EDA工具快捷键 相关标准与规范简介 (请注意:以上目录结构仅为示例,请务必根据您图书的实际章节、内容顺序、侧重点以及所介绍的具体EDA工具来填充和调整。如果您的书籍侧重于某个特定领域的仿真,则该领域的章节会更加详细。) --- 内容详细阐述(示例:第六章 原理图设计与仿真) 第六章 原理图设计与仿真 在本章中,我们将深入探讨电子设计流程中至关重要的原理图设计阶段,并结合强大的仿真工具,对设计进行初步的验证和分析。熟练掌握原理图设计与仿真技术,是确保电路功能正确、性能达标的关键第一步。 6.1 原理图编辑器功能详解 现代EDA工具中的原理图编辑器,不仅仅是绘制电路图的工具,更是连接设计理念与实际实现的桥梁。它提供了丰富的图形化界面和强大的功能,使得工程师能够直观地表达电路结构。 元件库管理: 一个完善的元件库是高效原理图设计的基石。本节将介绍如何访问、搜索、添加和管理各类电子元器件的符号,包括标准器件(如电阻、电容、三极管)和复杂集成电路(如微控制器、运算放大器)。我们将探讨自定义元件库的创建方法,包括定义元件的引脚、电气特性、以及关联的PCB封装信息。 电路图绘制: 讲解如何使用各种绘图工具,如导线、总线、电源符号、地符号、文本标注、图形元素(矩形、圆形)等,来构建清晰、规范的电路图。重点介绍层次化原理图设计技术,即如何将复杂的系统分解为多个子模块,并通过端口信号连接,从而提高设计的可读性和可维护性。 电气连接与检查: 导线连接不仅仅是视觉上的连通,更代表了信号的传输路径。本节将阐述如何正确绘制导线,并利用网络标签(Net Label)和端口(Port)来明确信号的命名和走向。编辑器会自动进行网络检查,识别未连接的引脚、短路的导线等潜在错误。 属性编辑与参数化设计: 每个元件和导线都可以拥有独立的属性,例如电阻值、电容值、导线宽度、模型文件等。本节将演示如何批量修改属性,以及利用参数化设计来快速生成不同规格的电路。 6.2 仿真模型库的理解与调用 仿真离不开精确的模型。本节将介绍仿真模型(Simulation Model)的概念,以及不同类型模型(如SPICE模型、Verilog-A模型、HDL模型)的特点。我们将重点讲解如何为原理图中的元器件调用或创建相应的仿真模型,以确保仿真结果的准确性。 6.3 网表生成与检查 网表(Netlist)是原理图的文本化表示,是仿真器进行分析的基础。本节将详细介绍网表生成的过程,并讲解如何通过网表检查工具来发现和纠正潜在的设计错误,例如引脚不匹配、模型文件缺失等。 6.4 电路仿真类型与操作(以[此处填入具体仿真软件名称,如PSpice/LTspice]为例) 仿真器是电子设计验证的核心工具。本章将以[仿真软件名称]为例,全面介绍其强大的仿真功能。 仿真分析类型: 瞬态分析(Transient Analysis): 模拟电路在时间域内的动态行为,如信号波形、开关转换过程。我们将学习如何设置仿真时间、步长,以及分析输出波形。 直流扫描(DC Sweep): 分析电路在直流输入变化时的输出特性,例如静态工作点、传递函数。 交流扫描(AC Sweep): 分析电路在不同频率下的幅度和相位响应,常用于滤波器、放大器等的设计。 噪声分析(Noise Analysis): 评估电路引入的噪声水平,对于低噪声放大器和射频电路设计至关重要。 瞬态噪声分析(Transient Noise Analysis): 结合了瞬态和噪声分析,用于评估瞬态噪声的影响。 其他高级分析: 根据书籍内容,可能还会介绍其他分析类型,如温度扫描、傅里叶分析、失配分析(Mismatch Analysis)、蒙特卡罗分析(Monte Carlo Analysis)等。 仿真参数设置与操作: 详细演示在[仿真软件名称]中如何进行各项仿真分析的参数设置,包括仿真选项、分析类型、输出变量等。 仿真结果的图形化展示与数据分析: 学习如何使用仿真器的波形查看器,对输出波形进行放大、测量、标记等操作。如何从数据文件中提取关键参数,并将其导出用于进一步分析。 参数扫描与优化: 通过参数扫描功能,可以改变某个元器件的参数(如电阻值、电容值)或仿真条件,观察其对电路性能的影响,从而指导元件选型和设计优化。 蒙特卡罗分析与失配分析: 在实际生产中,元器件参数存在一定的制造偏差。蒙特卡罗分析和失配分析可以帮助我们评估这些偏差对电路性能的影响,从而确定设计的鲁棒性。 6.5 仿真实例 本节将通过一系列精心设计的实例,演示如何应用原理图设计和仿真技术来解决实际问题。例如: 单级共射极放大器设计与稳定性仿真 RC低通滤波器的幅频特性仿真 多级运放电路的直流增益与带宽仿真 特定频率振荡器的设计与输出波形验证 通过这些实例,读者将能够亲身实践,加深对理论知识的理解,并掌握利用仿真工具解决工程问题的能力。 --- (重要提示:以上内容为基于通用电子设计与仿真技术书籍的风格和结构的示例。请您根据《电子设计与仿真技术 第2版》一书的实际章节、内容顺序、侧重点以及所介绍的具体EDA软件和技术,进行精准的填充和修改。确保内容与您书籍的实际情况完全一致,不包含任何书中未有的内容,并展现出专业、深入的讲解风格。)