活学活用LTspice电路设计 (日)涉谷道雄著；彭刚译 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030464439

商品编码：29725054200

包装：平装-胶订

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：活学活用LTspice电路设计

定价：49.00元

作者：(日)涉谷道雄著；彭刚译

出版社：科学出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787030464439

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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根据现代电子技术的各个环节，本系列书主要包括电子制作、电路仿真设计、单片机编程与开发、嵌入式系统设计、数字电路系统设计、机器人制作等。本书具有较强的实用性，书中内容深入浅出，可供相关技术人员参考，也可作为工科院校相关专业师生的参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电路设计的奥秘：理论与实践的深度融合》 前言 在瞬息万变的电子技术领域，掌握扎实的电路设计理论与精湛的实践技能，是每一位工程师、研究者乃至爱好者不可或缺的核心竞争力。从基础的模拟电路分析，到复杂的数字系统集成，再到前沿的信号处理与嵌入式系统开发，电路设计贯穿了现代科技的每一个角落。本书并非专注于某一特定软件工具的使用方法，而是致力于剖析电路设计的底层原理、核心思想以及解决实际问题的系统性方法论。我们将一同探索电路的“语言”，理解其运行的“逻辑”，最终达到“活学活用”，创造出稳定、高效、创新的电路解决方案。 第一部分：电路基础原理的再审视 物质的基石：电阻、电容、电感 电阻： 不仅仅是欧姆定律的简单体现。我们将深入探讨不同类型电阻的特性（金属膜、碳膜、线绕等），理解其容差、温度系数、功率限制等实际应用中的关键参数。此外，我们还会讨论电阻在分压、限流、匹配等电路中的核心作用，以及高频下的寄生效应。 电容： 作为能量储存的另一种方式，电容的理解远不止“隔直流，通交流”。本书将细致分析陶瓷电容、电解电容、薄膜电容等不同种类的结构、优缺点，以及在实际电路中选择合适的电容时需要考虑的ESR（等效串联电阻）、漏电流、耐压等级和频率响应。我们将通过实例展示电容在滤波、耦合、去耦、储能等电路中的关键作用。 电感： 理解电感的磁场与电场能量存储机制，以及其在LC谐振、滤波、变压、耦合中的应用。我们将深入探讨不同绕制工艺、磁芯材料对电感参数（电感值、Q值、饱和电流）的影响，并分析高频下的趋肤效应和邻近效应。 动态的舞者：电压、电流、功率、能量 基尔霍夫定律： 作为电路分析的基石，我们将不仅仅停留在KCL和KVL的表述，而是通过复杂的实际电路实例，展示如何灵活运用这些定律来推导出精确的电路方程，并理解其物理意义。 戴维宁定理与诺顿定理： 掌握这些等效电路变换，能够极大地简化复杂电路的分析过程，使我们能快速把握电路的核心特性，并将其转化为更易于理解和设计的模型。 功率与能量： 深入理解瞬时功率、平均功率、有功功率、无功功率的概念，以及它们在电路中的损耗与传输。这将有助于我们优化电路效率，进行功耗设计，并确保电路组件不会过载。 动态响应的奥秘：暂态分析与稳态分析 一阶电路（RC、RL）： 详细解析电路在直流信号阶跃作用下的响应过程，理解时间常数τ的物理意义，以及其如何决定电路的充电/放电速度。我们将通过不同应用场景，如RC延时电路、RL阻尼电路，来展示其在实际中的价值。 二阶电路（RLC）： 深入分析RLC电路在不同激励下的响应，包括过阻尼、临界阻尼和欠阻尼状态。我们将揭示振荡的产生机理，并探讨其在滤波器、振荡器等电路中的关键作用，以及如何通过设计参数来控制阻尼特性。 第二部分：模拟电路设计的精髓 放大器的世界：从基础到高级 晶体管（BJT、MOSFET）模型： 超越简化的Ebers-Moll模型，我们将深入理解其更精确的模型，包括寄生参数和高频特性。通过对晶体管的深入理解，才能设计出稳定、高增益、低失真的放大电路。 基本放大器配置： 共发射极、共集电极、共基极放大器的原理、特点、优缺点及其在不同应用中的选择。我们将分析它们的输入阻抗、输出阻抗、电压增益、电流增益和频率响应。 多级放大器设计： 如何通过级联不同配置的放大器，实现更高的增益、更好的输入输出阻抗匹配以及更宽的带宽。我们将讨论反馈在多级放大器设计中的作用，以及如何利用它来稳定增益和改善线性度。 差分放大器： 理解差模信号与共模信号的处理，以及其在仪表放大器、运算放大器等集成电路中的核心地位。我们将分析差分放大器的抑制共模噪声能力，及其在精密测量中的重要性。 反馈技术： 负反馈是稳定放大器性能的关键。我们将系统地学习电压负反馈、电流负反馈、电压并联反馈、电流串联反馈的原理、对放大器增益、带宽、失真、输入输出阻抗的影响。 信号的塑造者：滤波器与振荡器 滤波器原理： 低通、高通、带通、带阻滤波器的基本原理，以及它们在抑制噪声、提取特定频率信号中的作用。我们将深入探讨有源滤波器与无源滤波器的设计思路，以及如何在时域和频域分析它们的性能。 滤波器设计方法： 萨伦-凯（Sallen-Key）、MFB（Multiple Feedback）等经典有源滤波器拓扑结构，以及巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等滤波器响应特性的对比与选择。 振荡器原理： 理解正弦波振荡器（RC振荡器、LC振荡器）和弛豫振荡器（多谐振荡器、单稳态触发器）的产生机制。我们将分析它们在产生固定频率信号、时钟信号等方面的应用。 晶体振荡器与压控振荡器（VCO）： 深入理解它们的结构、工作原理及在频率稳定、频率合成等领域的应用。 能量的转化与处理：电源电路 线性稳压器： 从简单的三端稳压器到高性能的低压差（LDO）稳压器，我们将分析它们的稳压原理、效率、噪声抑制能力以及瞬态响应。 开关电源（SMPS）： 降压（Buck）、升压（Boost）、升降压（Buck-Boost）等拓扑结构的工作原理、效率优化、电磁干扰（EMI）抑制。我们将探讨PWM（脉冲宽度调制）控制技术在开关电源中的核心作用。 精密基准电压源： 掌握如何设计和选择稳定、低漂移的基准电压源，这对于ADC、DAC等精密模拟电路至关重要。 第三部分：数字电路与混合信号设计的桥梁 逻辑的基石：数字逻辑门与组合逻辑 布尔代数与逻辑门： 与、或、非、与非、或非、异或门的功能、实现以及它们在构建复杂逻辑中的应用。 组合逻辑电路设计： 解码器、编码器、多路复用器、加法器等基本组合逻辑模块的设计与分析，以及如何利用它们构建数据选择、算术运算等功能。 记忆的载体：时序逻辑电路 触发器： SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器的工作原理、状态转换图和时序特性。 寄存器与计数器： 如何利用触发器构建移位寄存器、并行寄存器、异步计数器、同步计数器，以及它们在数据存储、移位、定时等方面的应用。 有限状态机（FSM）： 米利（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机的设计原理，以及如何利用它们实现复杂的控制逻辑。 接口的艺术：ADC与DAC 模数转换（ADC）： 逐次逼近型、双积分型、Σ-Δ型ADC的工作原理、分辨率、采样率、转换精度等关键参数的分析。 数模转换（DAC）： R-2R梯形DAC、权电流DAC的工作原理、分辨率、建立时间、线性度等指标的评估。 实际应用中的考量： 采样保持电路、抗混叠滤波器在ADC系统中的作用，以及DAC输出的平滑处理。 第四部分：现代电路设计的系统方法 PCB布局与布线的设计艺术 信号完整性（SI）： 理解阻抗匹配、串扰、反射、振铃等问题，以及它们对高速信号传输的影响。 电源完整性（PI）： 差旅、退耦电容的选择与布局，以及如何保证电源的稳定性和低噪声。 热管理： 元件的散热设计、PCB的散热层设计，以及如何防止电路过热导致性能下降或损坏。 EMC/EMI设计： 屏蔽、接地、滤波等方法，如何降低电路对外部电磁的干扰，以及降低自身产生的电磁辐射。 电路仿真的深度与广度 SPICE仿真基础： 直流工作点分析、交流小信号分析、瞬态分析、噪声分析、傅里叶分析等基本仿真类型。 参数扫描与优化： 如何通过参数扫描来寻找最优的电路设计参数，以及如何利用优化算法进行自动化设计。 蒙特卡洛分析： 评估电路在元件参数不确定性下的性能表现，预测良率。 模型选择与验证： 如何选择合适的元器件模型，以及如何通过实验数据验证仿真结果的准确性。 从概念到现实：原型开发与调试策略 面包板与PCB设计： 原型开发的不同阶段，以及如何选择合适的实现方式。 调试工具与技巧： 示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪等常用测量仪器的使用，以及系统性的调试流程。 故障排除： 识别常见电路故障的原因，如虚焊、短路、开路、参数不匹配等，并提供有效的解决方案。 结论 电路设计的魅力在于其严谨的逻辑、无穷的变化和创造性的空间。本书旨在为读者提供一个系统、深入的学习框架，帮助您在理论上扎实根基，在实践中灵活应变。通过对电路底层原理的深刻理解，结合对不同应用场景的剖析，您将能够更加自信地面对各种复杂的电路设计挑战，将您的创意转化为可靠、高效的电子产品。愿您在这场探索电路奥秘的旅程中，收获知识，点燃灵感，成为卓越的电路设计者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，它成功地在学术的严谨性和日常交流的亲切感之间架起了一座桥梁。作者的遣词造句虽然准确，却不使用晦涩难懂的“行话”，即便是首次接触这类专业软件的新手，也能快速跟上节奏。我尤其欣赏它在解释复杂概念时所采用的比喻和类比，这些生动的描述瞬间打破了电路仿真中常见的抽象感。它读起来不像一本冷冰冰的说明书，更像是一位资深工程师在与同行朋友交流心得体会。这种让人感到放松的学习氛围，极大地激发了我深入探索的兴趣。在某些关键步骤的阐述中，作者会巧妙地插入一些个人经验或历史背景，使整个学习过程充满了人情味和故事性，让人在不知不觉中吸收了大量知识，并且对这门技术产生了深厚的感情。这种教学上的“温度”，是很多纯粹技术书籍所缺乏的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑简直是教科书级别的流畅。作者在引导读者进入复杂电路仿真世界的过程中，仿佛有一位经验丰富的老教授在身边耐心讲解，每一步的过渡都衔接得天衣无缝，让人感觉不到任何突兀或断层。他不像某些技术手册那样堆砌概念，而是始终围绕着“如何解决实际问题”这个核心来构建章节结构。比如，当我们学习一个新元件的模型建立时，作者不会马上抛出深奥的数学推导，而是先展示一个实际应用场景，让读者体会到为什么需要这个模型，然后才逐步深入到其背后的物理原理和SPICE语言的语法。这种由表及里、由浅入深的讲解方式，极大地降低了初学者的入门门槛。我经常发现，在读完一个章节后，我不仅知道了“怎么做”，更理解了“为什么这么做”，这种知识的内化程度，远非单纯的死记硬背可以比拟。这种精心打磨的内在结构，体现了作者深厚的教学功底和对目标读者的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

这套书的排版和装帧实在是让人眼前一亮。从封面设计到内页布局，都透着一种严谨又不失亲和力的气息。纸张的质感摸上去非常舒服，字体的选择也很清晰易读，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别喜欢它在图表和公式呈现上的处理方式，那些电路图看起来简洁明了，关键参数的标注也非常到位。很多技术书籍常常让人在信息洪流中迷失方向，但这本却做到了恰到好处的平衡，既保证了内容的深度，又在视觉上传达上做到了高效的引导。特别是那些复杂的仿真波形图，色彩的运用和线条的粗细都经过精心设计，让那些原本晦涩难懂的动态过程变得直观易懂。这种对细节的关注，无疑极大地提升了阅读体验，让人在学习知识的同时，也能享受到一种审美上的愉悦。可以说，光是看着这本书放在书架上，就觉得赏心悦目，这也是我愿意花时间去深入研读它的一个重要原因。好的物理载体，是知识得以有效传递的坚实基础，这一点，这本书做得非常出色。

评分☆☆☆☆☆

作者在处理仿真模型的准确性和局限性时，展现出一种非常成熟和负责任的态度。他并没有将LTspice描绘成一个无所不能的神器，而是非常坦诚地指出了特定模型在某些极端条件下的不足之处，并建议了替代方案或额外的验证步骤。这种对工具局限性的客观描述，是区分优秀技术书籍和一般参考手册的关键。例如，在讲解某些非线性元件的参数提取时，作者不仅展示了如何输入参数，还深入探讨了如何通过实验数据反推模型参数的合理区间，以及当模型与实际器件出现偏差时，我们应该如何从系统层面进行补偿。这种“知其然，更知其所以然”的教导方式，培养了读者批判性思考的能力，而不是盲目相信仿真结果的完美性。这种严谨的科学精神，是任何技术人员都应该具备的核心素养，这本书无疑起到了很好的示范作用。

评分☆☆☆☆☆

从实用性的角度来看，这本书的价值简直是无可估量。它不像某些理论著作那样停留在高深的数学层面，而是紧密结合工程实践，提供了大量可以直接复制粘贴并运行的案例文件。我尝试着在自己的工作环境中复现书中的几个关键仿真项目，结果都非常顺利。更重要的是，作者在讲解每一个仿真设置时，都会细致地剖析不同参数对结果精度的影响，这对于追求高精度模拟的工程师来说，是极其宝贵的经验。书中的“疑难排查”部分也做得非常到位，很多我在实际操作中遇到的仿真收敛性问题，都能在书中找到对应的解释和解决方案。这使得这本书不仅仅是一本教材，更像是一本随身携带的“现场故障诊断手册”。对于那些希望迅速提升仿真技能，并将其转化为实际工作效率的专业人士而言，这本书的投资回报率非常高，它实实在在地帮助我优化了设计流程。