具體描述
基本信息
書名:電子設計與仿真技術 第2版
定價:34.00元
售價:24.8元,便宜9.2元,摺扣72
作者:袁宏
齣版社:機械工業齣版社
齣版日期:2010-04-01
ISBN:9787111297437
字數:
頁碼:
版次:2
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.558kg
編輯推薦
內容提要
本書包括:EWB概述、EWB的操作方法、EWB的電路分析功能、電工技術中的電路設計與仿真、模擬電子電路的設計與仿真、數字電子電路設計與仿真、電子電路應用係統的設計與仿真、EWB電子技術課程設計指導等內容。本書係統、詳實地介紹電子設計自動化(EDA)技術中的骨乾軟件之一,EWB的功能和使用方法,以及EWB在電工技術、電子技術的電路設計與仿真中的應用。書中列舉瞭大量設計實例,這些實例是作者在理論教學、實驗教學、課程設計、教學研究和科學研究等工作的結晶,其中包括許多在國內重要和核心期刊以及國際學術會議上刊登和發錶的論文的內容。書中全部實例,都由作者精心設計、精心製作,並已通過仿真實驗驗證。為便於課堂教學和上機操作,這些實例已製成EWB工作界麵的配套光盤,並將EWB(50c)軟件製作在隨書附帶的光盤。本書是一部適於電工學的理論及實踐教學、課程設計等環節的教材,可供高等理工科院校電類各專業和非電類本、專科電氣類、自控類、電子信息類、機械類、材料類、汽車類、經管類、化工類、土建類、機電一體化類、計算機類、環境工程類等相關專業教學使用,也可作為成人教育、夜大、函大、職工大學相關專業教材和電子設計技術人員的參考書。
目錄
作者介紹
文摘
序言
電子設計與仿真技術(第二版) 前言 在信息技術飛速發展的浪潮中,電子設計領域正經曆著前所未有的變革。從消費電子的微型化、智能化,到工業自動化的高效、可靠,再到通信技術的飛速迭代,無一不依賴於精密的電子係統設計和高效的仿真驗證。作為一名電子工程師,掌握紮實的理論基礎、熟練的設計工具以及嚴謹的仿真分析能力,是應對行業挑戰、實現技術創新的基石。《電子設計與仿真技術(第二版)》正是為瞭滿足這一時代需求而精心編撰。 本書在前版的基礎上,進行瞭全麵更新和深化。我們力求以更加係統、深入、貼近工程實踐的方式,闡述電子設計與仿真的核心理念、關鍵技術和最新發展。本書不僅涵蓋瞭傳統模擬電路和數字電路設計的經典內容,更著重介紹瞭現代電子係統設計中不可或缺的EDA(Electronic Design Automation)工具的應用,以及在不同領域(如嵌入式係統、射頻微波、PCB設計等)的仿真實踐。通過理論與實踐的緊密結閤,本書旨在幫助讀者建立起完整的電子設計知識體係,提升解決復雜工程問題的能力。 本書的讀者對象廣泛,既適閤高等院校電子信息工程、自動化、計算機科學等相關專業的本科生和研究生,也適用於從事電子産品研發、技術支持、係統集成的工程師。對於希望係統學習電子設計與仿真技術,或者在實際工作中遇到瓶頸,需要進一步提升技能的專業人士,本書都將是一本不可多得的參考資料。 在內容組織上,本書遵循循序漸進的原則,從基礎理論齣發,逐步深入到高級應用。每一章都力求條理清晰,論述嚴謹,並配以豐富的實例和圖示,以增強可讀性和理解性。在仿真技術部分,我們選取瞭業界主流的EDA工具,結閤具體的設計場景,詳細講解瞭其操作流程、仿真原理及結果分析方法,旨在讓讀者能夠快速上手,並在實際項目中加以運用。 我們深知,電子技術日新月異,本書的內容也無法涵蓋所有最新進展。然而,我們相信,通過本書所傳達的核心思想和方法論,讀者將能夠具備持續學習的能力,並能夠根據行業發展趨勢,自主地探索和掌握更前沿的技術。 寫作過程中,我們得到瞭許多同仁的寶貴意見和建議,在此錶示衷心的感謝。同時,我們也希望本書能夠成為廣大電子工程技術人員學習和交流的橋梁,共同推動電子設計與仿真技術的進步。 目錄概覽 本書內容豐富,共分為(此處為示例,具體章節內容需要根據您的圖書實際內容填充,以下僅為結構參考)幾個主要部分,涵蓋瞭電子設計與仿真的方方麵麵。 第一部分:電子設計基礎 第一章:電子設計概述 電子技術發展簡史與趨勢 現代電子係統的組成與分類 電子設計的基本流程與方法論 工程師應具備的核心素養 第二章:模擬電路設計入門 基本元器件特性與應用(電阻、電容、電感、二極管、三極管、MOSFET) 放大電路原理與設計(單級、多級放大器) 反饋電路與穩定性分析 濾波器設計基礎(低通、高通、帶通、帶阻) 信號源設計(振蕩器、函數發生器) 電源設計基礎(綫性穩壓、開關穩壓) 第三章:數字電路設計基礎 數製與編碼(二進製、十進製、十六進製,BCD碼,ASCII碼) 邏輯門電路(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) 組閤邏輯電路設計(門電路實現,卡諾圖化簡,邏輯函數化簡) 時序邏輯電路設計(觸發器:SR, D, JK, T;寄存器,計數器) 可編程邏輯器件(CPLD, FPGA)基礎 第四章:混閤信號電路設計 模數轉換(ADC)與數模轉換(DAC)原理 運算放大器(Op-amp)的理想模型與實際應用 比較器與窗口比較器 信號處理基礎(濾波、放大、衰減、混頻) 第二部分:電子設計自動化(EDA)工具與流程 第五章:EDA工具概覽與安裝配置 EDA工具在電子設計中的作用與價值 主流EDA工具介紹(例如:Cadence, Altium Designer, PSpice, LTspice, ModelSim等,請根據您的書籍實際使用的軟件列齣) 典型EDA工具的安裝與基本環境配置 不同工具間的協同工作模式 第六章:原理圖設計與仿真 原理圖編輯器功能詳解 元器件庫的創建與管理 連接綫繪製與信號命名規則 層次化原理圖設計 仿真模型庫的理解與調用 網錶生成與檢查 (此處詳細介紹至少一種仿真器,如PSpice或LTspice) 電路仿真類型(瞬態分析、直流掃描、交流掃描、噪聲分析、瞬態噪聲分析等) 仿真參數設置與操作 仿真結果的圖形化展示與數據分析 參數掃描與優化 濛特卡羅分析與失配分析 第七章:PCB布局布綫設計 PCB設計流程概述 PCB編輯器的功能與操作 PCB封裝庫的創建與管理 PCB布局原則(元器件擺放、電源地綫規劃) PCB布綫技巧(單層、多層闆布綫、差分綫、等長綫、阻抗匹配) 信號完整性與電源完整性初步概念 DRC(設計規則檢查)與LVS(版圖與原理圖一緻性檢查) 生成Gerber文件與其他生産資料 第三部分:專題電子係統設計與仿真 第八章:嵌入式係統設計與仿真 微控製器(MCU)與微處理器(MPU)架構 嵌入式係統開發流程(硬件選型、軟件開發、係統集成) (此處介紹一種嵌入式開發環境與仿真工具,例如Keil MDK + Proteus,或IAR Embedded Workbench + Simulators,請根據書籍實際內容填寫) 嵌入式係統仿真器的工作原理 代碼下載與調試 外設功能仿真(GPIO, UART, SPI, I2C, ADC, Timer等) 實時操作係統(RTOS)仿真簡介 第九章:射頻(RF)微波電路設計與仿真 RF微波電路基礎概念(阻抗匹配、S參數、噪聲係數、增益) 傳輸綫理論與史密斯圓圖 (此處介紹一種RF微波仿真工具,例如ADS或CST,請根據書籍實際內容填寫) RF電路仿真器功能詳解 RF版圖設計與優化 S參數仿真、功率增益仿真、噪聲仿真 電磁場仿真基礎(EM Simulation) 天綫設計與仿真初步 第十章:電源管理係統設計與仿真 開關電源(SMPS)工作原理(Buck, Boost, Buck-Boost) PWM控製技術 (此處介紹一種電源仿真工具,例如Simulink/MATLAB Simscape Electrical 或PSIM,請根據書籍實際內容填寫) 電源拓撲仿真 控製環路仿真與穩定性分析 瞬態響應仿真 參數優化與效率分析 第十一章:通信係統設計與仿真 通信係統基本模型(信源、編碼、調製、信道、解調、譯碼、信宿) 數字調製與解調技術(ASK, FSK, PSK, QAM) (此處介紹一種通信係統仿真工具,例如MATLAB Communications Toolbox,請根據書籍實際內容填寫) 通信係統仿真框架構建 信道模型與噪聲仿真 誤碼率(BER)仿真 性能評估與係統優化 第四部分:高級主題與工程實踐 第十二章:信號完整性(SI)與電源完整性(PI)分析 SI/PI問題産生的根源 反射、串擾、振鈴、地彈等現象分析 PCB材料與結構對SI/PI的影響 SI/PI仿真工具與分析方法 SI/PI優化設計策略 第十三章:電磁兼容性(EMC)設計與測試 EMC基本概念(輻射、傳導、敏感性) EMC設計原則與防護措施 EMC預仿真與測試 PCB布局布綫對EMC的影響 第十四章:電路與係統可靠性設計 可靠性指標(MTBF, 失效率) 故障模式與影響分析(FMEA) 元器件選型與降額設計 環境因素對可靠性的影響 第十五章:電子設計創新與未來趨勢 人工智能(AI)在電子設計中的應用 物聯網(IoT)相關的電子設計挑戰 先進封裝技術(3D IC, SiP) 可持續電子設計與綠色製造 附錄 常用電子元器件技術參數錶 常用EDA工具快捷鍵 相關標準與規範簡介 (請注意:以上目錄結構僅為示例,請務必根據您圖書的實際章節、內容順序、側重點以及所介紹的具體EDA工具來填充和調整。如果您的書籍側重於某個特定領域的仿真,則該領域的章節會更加詳細。) --- 內容詳細闡述(示例:第六章 原理圖設計與仿真) 第六章 原理圖設計與仿真 在本章中,我們將深入探討電子設計流程中至關重要的原理圖設計階段,並結閤強大的仿真工具,對設計進行初步的驗證和分析。熟練掌握原理圖設計與仿真技術,是確保電路功能正確、性能達標的關鍵第一步。 6.1 原理圖編輯器功能詳解 現代EDA工具中的原理圖編輯器,不僅僅是繪製電路圖的工具,更是連接設計理念與實際實現的橋梁。它提供瞭豐富的圖形化界麵和強大的功能,使得工程師能夠直觀地錶達電路結構。 元件庫管理: 一個完善的元件庫是高效原理圖設計的基石。本節將介紹如何訪問、搜索、添加和管理各類電子元器件的符號,包括標準器件(如電阻、電容、三極管)和復雜集成電路(如微控製器、運算放大器)。我們將探討自定義元件庫的創建方法,包括定義元件的引腳、電氣特性、以及關聯的PCB封裝信息。 電路圖繪製: 講解如何使用各種繪圖工具,如導綫、總綫、電源符號、地符號、文本標注、圖形元素(矩形、圓形)等,來構建清晰、規範的電路圖。重點介紹層次化原理圖設計技術,即如何將復雜的係統分解為多個子模塊,並通過端口信號連接,從而提高設計的可讀性和可維護性。 電氣連接與檢查: 導綫連接不僅僅是視覺上的連通,更代錶瞭信號的傳輸路徑。本節將闡述如何正確繪製導綫,並利用網絡標簽(Net Label)和端口(Port)來明確信號的命名和走嚮。編輯器會自動進行網絡檢查,識彆未連接的引腳、短路的導綫等潛在錯誤。 屬性編輯與參數化設計: 每個元件和導綫都可以擁有獨立的屬性,例如電阻值、電容值、導綫寬度、模型文件等。本節將演示如何批量修改屬性,以及利用參數化設計來快速生成不同規格的電路。 6.2 仿真模型庫的理解與調用 仿真離不開精確的模型。本節將介紹仿真模型(Simulation Model)的概念,以及不同類型模型(如SPICE模型、Verilog-A模型、HDL模型)的特點。我們將重點講解如何為原理圖中的元器件調用或創建相應的仿真模型,以確保仿真結果的準確性。 6.3 網錶生成與檢查 網錶(Netlist)是原理圖的文本化錶示,是仿真器進行分析的基礎。本節將詳細介紹網錶生成的過程,並講解如何通過網錶檢查工具來發現和糾正潛在的設計錯誤,例如引腳不匹配、模型文件缺失等。 6.4 電路仿真類型與操作(以[此處填入具體仿真軟件名稱,如PSpice/LTspice]為例) 仿真器是電子設計驗證的核心工具。本章將以[仿真軟件名稱]為例,全麵介紹其強大的仿真功能。 仿真分析類型: 瞬態分析(Transient Analysis): 模擬電路在時間域內的動態行為,如信號波形、開關轉換過程。我們將學習如何設置仿真時間、步長,以及分析輸齣波形。 直流掃描(DC Sweep): 分析電路在直流輸入變化時的輸齣特性,例如靜態工作點、傳遞函數。 交流掃描(AC Sweep): 分析電路在不同頻率下的幅度和相位響應,常用於濾波器、放大器等的設計。 噪聲分析(Noise Analysis): 評估電路引入的噪聲水平,對於低噪聲放大器和射頻電路設計至關重要。 瞬態噪聲分析(Transient Noise Analysis): 結閤瞭瞬態和噪聲分析,用於評估瞬態噪聲的影響。 其他高級分析: 根據書籍內容,可能還會介紹其他分析類型,如溫度掃描、傅裏葉分析、失配分析(Mismatch Analysis)、濛特卡羅分析(Monte Carlo Analysis)等。 仿真參數設置與操作: 詳細演示在[仿真軟件名稱]中如何進行各項仿真分析的參數設置,包括仿真選項、分析類型、輸齣變量等。 仿真結果的圖形化展示與數據分析: 學習如何使用仿真器的波形查看器,對輸齣波形進行放大、測量、標記等操作。如何從數據文件中提取關鍵參數,並將其導齣用於進一步分析。 參數掃描與優化: 通過參數掃描功能,可以改變某個元器件的參數(如電阻值、電容值)或仿真條件,觀察其對電路性能的影響,從而指導元件選型和設計優化。 濛特卡羅分析與失配分析: 在實際生産中,元器件參數存在一定的製造偏差。濛特卡羅分析和失配分析可以幫助我們評估這些偏差對電路性能的影響,從而確定設計的魯棒性。 6.5 仿真實例 本節將通過一係列精心設計的實例,演示如何應用原理圖設計和仿真技術來解決實際問題。例如: 單級共射極放大器設計與穩定性仿真 RC低通濾波器的幅頻特性仿真 多級運放電路的直流增益與帶寬仿真 特定頻率振蕩器的設計與輸齣波形驗證 通過這些實例,讀者將能夠親身實踐,加深對理論知識的理解,並掌握利用仿真工具解決工程問題的能力。 --- (重要提示:以上內容為基於通用電子設計與仿真技術書籍的風格和結構的示例。請您根據《電子設計與仿真技術 第2版》一書的實際章節、內容順序、側重點以及所介紹的具體EDA軟件和技術,進行精準的填充和修改。確保內容與您書籍的實際情況完全一緻,不包含任何書中未有的內容,並展現齣專業、深入的講解風格。)