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高瑜翔 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030226310

商品编码：29729532680

包装：平装

出版时间：2008-12-01

基本信息

书名：高频电子线路

定价：29.00元

作者：高瑜翔

出版社：科学出版社

出版日期：2008-12-01

ISBN：9787030226310

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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新定价链接：高频电子线路内容全面，重点突出，主次分明；避免烦琐理论推导，简明精要，逻辑性强；注重应用设计，结合设计实例展开分析；重点章节末附有Matlab仿真分析源代码。

内容提要

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本书以高频电子线路涉及的基础知识、基本原理和实际应用设计为重点，立足于培养理论与工程设计兼具的实际应用型人才。全书共分8章，包括绪论、谐振与小信号选频放大电路、高频功率放大电路、正弦波振荡电路、线性频谱搬移电路、角度调制与解调电路、反馈控制电路和无线收发信系统设计简介，全面涵盖了高频电路与系统的相关知识。
为了增强读者对基本理论的深入理解和学习兴趣，本书还在每一重点章节末给出了相关的Matlab仿真分析的源代码，读者可以方便地改变有关参数来理解相应的结果。
本书既可作为应用型高等院校通信、电子信息、自动化测控与仪表等专业的教材和学习辅导用书，也可供有关工程技术人员参考。

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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《晶体管开关电路原理与应用》 内容简介 本书旨在系统深入地阐述晶体管在开关状态下的工作原理，并着重介绍其在各种实际电子线路中的广泛应用。不同于强调连续放大作用的传统电子线路书籍，《晶体管开关电路原理与应用》将视角聚焦于晶体管作为“开”与“关”的理想器件，探讨其快速、高效地实现信号切换和逻辑控制的能力。全书涵盖了从基础理论到高级应用的完整知识体系，适合电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事电子产品设计、开发和维护的工程师阅读。 第一章 晶体管开关特性基础 本章将对晶体管（主要以双极结型晶体管 BJT 和金属氧化物半导体场效应晶体管 MOSFET 为例）的开关特性进行详细的剖析。我们将从晶体管的PN结特性出发，阐述其在正向偏置、反向偏置以及截止状态下的电学行为。 BJT 开关特性： 详细讲解 BJT 的饱和区、截止区和放大区。重点阐述如何通过基极电流的大小来控制集电极电流，使其快速进入饱和区（导通）或截止区（关断）。分析开关过程中存在的延迟时间，包括载流子存储时间、上升时间和下降时间，并介绍降低这些延迟的常用方法，如引入加速电容、优化驱动电路等。讨论不同类型 BJT（NPN、PNP）在开关应用中的异同。 MOSFET 开关特性： 深入剖析 MOSFET 的阈值电压、导通电阻（$R_{DS(on)}$）、栅极电容等关键参数。讲解 N 沟道和 P 沟道 MOSFET 的导通和关断机制。详细分析 MOSFET 开关过程中栅极电荷的充放电过程，以及它对开关速度的影响。讨论体效应、短沟道效应等对 MOSFET 开关特性的影响。 理想开关模型与实际开关模型的对比： 建立晶体管开关过程的简化模型，强调其在理想状态下的零电压降和零延迟。然后，引入实际开关存在的导通压降、漏电流、驱动损耗、开关损耗等非理想因素，并分析这些因素在不同工作条件下的影响。 第二章 晶体管开关驱动电路设计 为了使晶体管能够快速、可靠地进入开关状态，设计合适的驱动电路至关重要。本章将系统介绍各种晶体管驱动电路的设计原则和具体实现。 BJT 驱动电路： 讨论直接耦合、阻容耦合、变压器耦合等驱动方式。重点分析如何提供足够的基极电流以确保 BJT 快速饱和，以及如何快速移除基极电荷以实现快速关断。介绍常用的驱动集成电路（IC），如常用的驱动芯片。 MOSFET 驱动电路： 详细讲解 MOSFET 栅极驱动电路的设计，包括电平转换、脉冲生成、隔离驱动等。分析驱动电路的输出电流能力、上升下降时间对 MOSFET 开关性能的影响。介绍常用的 MOSFET 驱动 IC，以及它们在不同电压和电流应用中的选型。 隔离驱动技术： 讨论光耦隔离、磁隔离（如隔离变压器、芯片级隔离器）在驱动电路中的应用，以实现信号的电气隔离，保护控制电路免受高压干扰。 死区时间控制： 在桥式驱动电路（如全桥、半桥）中，死区时间的控制尤为重要，以防止上下管同时导通而造成器件损坏。本章将详细介绍死区时间的产生原因、计算方法以及各种控制技术。 第三章 基础开关型电路模块 本章将介绍一些最基本、最常用的基于晶体管开关特性的电路模块，为后续更复杂的应用打下基础。 基本开关电路： 讲解单个晶体管作为开关控制负载（电阻、电感、电容）的电路。分析不同负载对开关性能的影响。 多晶体管开关组合： 介绍达林顿对、肖特基二极管与晶体管的组合等，以改善驱动能力和开关速度。 逻辑门电路： 尽管本书不是逻辑设计专著，但会简要介绍如何用晶体管构建最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR），以体现其在数字电路基础中的作用。 低压差线性稳压器（LDO）的开关核心： 介绍 LDO 中利用晶体管作为误差放大和调整管的开关原理，虽然整体是线性调节，但其核心器件工作状态切换是关键。 第四章 电源转换与管理中的开关应用 晶体管开关特性在现代电子设备电源管理中扮演着核心角色。本章将深入探讨其在各种电源转换电路中的应用。 斩波稳压器（Chopper Regulator）： 降压转换器（Buck Converter）： 详细讲解 Buck 转换器的工作原理，包括电感电流的升降、输出电容的滤波作用。分析电流模式、电压模式控制的PWM（脉冲宽度调制）信号如何控制主开关管的导通与关断，以实现输出电压的稳定。讨论不同占空比下的效率和纹波特性。 升压转换器（Boost Converter）： 阐述 Boost 转换器的工作原理，以及如何通过开关管的周期性导通和关断来提升输出电压。分析电感在能量存储和释放中的作用。 升降压转换器（Buck-Boost Converter）： 介绍 Buck-Boost 转换器的原理，其输出电压可以大于或小于输入电压。 隔离型开关电源： 反激式（Flyback）转换器： 讲解反激式转换器的工作原理，以及如何利用变压器实现能量的传递和隔离。分析其在小功率电源中的优势。 正激式（Forward）转换器： 介绍正激式转换器的工作原理，以及其在较高功率应用中的特点。 半桥（Half-Bridge）和全桥（Full-Bridge）转换器： 讲解半桥和全桥拓扑的原理，重点分析其在更高功率应用中如何通过多个开关管协同工作来提高效率和输出能力。 开关模式电源（SMPS）的控制器： 介绍各种 SMPS 控制器 IC 的作用，以及它们如何生成 PWM 信号来精确控制开关管的导通时间，从而实现高效的电压或电流调节。 功率因数校正（PFC）电路： 介绍升压型 PFC 电路的工作原理，以及如何通过开关管和控制电路来改善输入电流波形，提高功率因数。 第五章 驱动与功率放大中的开关应用 除了电源转换，晶体管开关特性在信号驱动和功率放大领域也发挥着重要作用。 电机驱动： 直流电机驱动： 介绍如何使用 H 桥电路（由四个晶体管构成）来实现直流电机的正反转和速度控制。分析 PWM 调速的原理。 无刷直流电机（BLDC）驱动： 讲解 BLDC 的三相驱动原理，以及如何通过驱动电路控制功率开关器件，按照预定的换向顺序来驱动电机。 步进电机驱动： 介绍步进电机的工作原理，以及如何通过驱动电路输出合适的脉冲序列来精确控制步进电机的转动。 LED 驱动： 讲解恒流 LED 驱动电路的设计，如何利用开关稳压器原理实现对 LED 恒流输出，以保证 LED 的寿命和亮度。 音频功率放大器的开关模式： 介绍 D 类音频放大器的基本原理，其将音频信号通过 PWM 调制成高频方波，然后通过功率开关器件进行放大，再通过低通滤波器还原成放大的音频信号，从而实现极高的效率。 第六章 保护与可靠性 开关型电路在工作过程中，由于快速的电流和电压变化，容易受到各种瞬态干扰的影响。本章将重点关注开关电路的保护与可靠性设计。 过流保护： 介绍常用的过流保护方法，如电流采样电阻、电流互感器、集成电流检测 IC 等，以及如何与控制电路配合实现快速关断。 过压保护： 讨论如何通过稳压二极管、TVS 管、钳位电路等来抑制瞬态过压。 过温保护： 介绍温度传感器在保护电路中的应用，以及如何实现过温关断。 EMI（电磁干扰）抑制： 分析开关电路产生的 EMI 源，并介绍滤波技术、布局优化、屏蔽等方法来降低 EMI。 器件选型与散热： 强调根据工作电压、电流、频率等参数选择合适的晶体管，并设计有效的散热方案，以保证器件在安全区域内工作。 第七章 现代应用案例分析 本章将选取一些典型的现代电子产品，深入分析其中晶体管开关电路的应用，将理论知识与实际工程相结合。 手机充电器和移动电源： 分析其内部的 Buck、Boost 或 Buck-Boost 转换器，以及 USB PD（Power Delivery）快充协议下的通信和控制电路。 电动汽车充电桩： 探讨其高功率开关电源的设计，以及能量回馈等功能。 工业电源供应器： 分析其冗余设计、高可靠性开关电源的实现。 LED 照明驱动： 详细分析不同类型的 LED 驱动电路，如调光、恒流控制等。 结论 《晶体管开关电路原理与应用》通过系统性的讲解，旨在帮助读者深刻理解晶体管在开关状态下的行为模式，掌握各类开关型电路的设计与应用技巧。本书强调理论与实践相结合，通过丰富的实例分析，让读者能够更好地将所学知识应用于实际的电子产品开发中，创造出更高效、更可靠的电子系统。本书填补了市面上侧重于放大应用之外，对晶体管开关特性进行系统深入讲解的空白，是电子工程师和相关专业人士不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

第四段 坦率地说，我是一个对书籍的“实用性”要求极高的人，我更看重的是知识能否立刻转化为解决实际问题的能力。在这方面，这本书的表现堪称教科书级别的典范。它提供的不仅仅是理论知识，更像是成套的“工具箱”。每一个关键的电路模块，后面都紧跟着详细的仿真结果和实际测试数据对比，甚至是制作PCB时需要注意的布局和走线细节，都有明确的指导方针。我曾根据书中的一个特定频率选型建议，重新设计了我项目中一个饱受噪声困扰的耦合电路，结果令人惊喜——信噪比提升了近15个分贝，稳定性和可靠性都得到了质的飞跃。这种从理论到实践的无缝对接，极大地提高了我的工作效率。对于那些需要在实验室里将设计图纸变成真实可行产品的同行们，这本书提供的“实操手册”价值远超其定价。

评分☆☆☆☆☆

第一段 这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那充满科技感的蓝色调和简洁的几何线条，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里掂了掂，重量适中，纸张的质感摸起来也相当舒服，翻阅时没有那种廉价的沙沙声，倒是给人一种厚重而可靠的感觉。我尤其欣赏它在排版上的用心，字体大小和行距都经过了精心的计算，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。内页的插图和电路图清晰度极高，即便是那些复杂的波形和元件布局，也能一眼看清细节，这对于我们这些需要反复对照学习的人来说，简直是太友好了。装订工艺看起来也很扎实，感觉可以经受住反复翻阅的考验。我甚至会忍不住时不时地把它拿出来，单纯欣赏一下它的外观和手感，这种把知识与艺术完美结合的设计，绝对是市面上同类书籍中的佼佼者。它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得收藏的工艺品。

评分☆☆☆☆☆

第三段 要说这本书最让我称道的一点，那就是它对前沿应用的关注程度，简直是“走在了时代的前面”。我注意到，它在讨论传统电路理论的基础上，花了大量的篇幅来探讨诸如微波技术、射频识别（RFID）的最新发展，甚至还涉及到了某些新型半导体材料在高速电路中的应用潜力。这些内容并非简单的文献综述，而是作者结合自己的实践经验，对未来技术发展趋势做出的富有洞察力的预测和分析。尤其是在介绍某个高性能放大器设计时，书中详细分析了当前工业界主流方案的局限性，并提出了一个基于新型反馈机制的替代思路，虽然理论性很强，但其独到的见解让人拍案叫绝。对于我们这些渴望站在行业前沿，寻求技术突破的工程师来说，这本书提供的“前瞻性视野”是无价的，它不仅仅是教你如何“做”，更是在启发你思考“如何做得更好，如何做得更远”。

评分☆☆☆☆☆

第二段 我最近在忙着为一次重要的技术研讨会准备材料，手头翻阅了好几本关于信号处理的专业书籍，说实话，很多都写得晦涩难懂，逻辑跳跃得让人摸不着头脑。然而，这本读物却展现出一种令人惊叹的叙事能力。作者似乎深谙如何将深奥的理论以一种极其平易近人的方式层层剥开。它不是那种干巴巴地堆砌公式和定义，而是通过一系列精心构建的实例和类比，将抽象的概念具象化。比如，在讲解某个滤波器的设计原理时，它并没有直接抛出复杂的数学推导，而是先用了一个生活化的场景来引入问题，让人瞬间就能抓住核心思想，然后再循序渐进地深入到数学模型中。这种教学方法极大地降低了初学者的入门门槛，让原本感觉遥不可及的领域变得触手可及。读完相关的章节，我感觉自己像是完成了一次由浅入深的思维漫步，而不是被动地接受信息灌输。

评分☆☆☆☆☆

第五段 这本书的学术严谨性毋庸置疑，但更难得的是其构建知识体系的逻辑框架。很多技术书籍往往是零散知识点的堆砌，读完后总感觉结构松散，难以形成完整的认知网络。然而，这本书的作者显然是花费了巨大的心血在梳理脉络上。它采用了一种清晰的“由简入繁，由宏观到微观”的章节组织方式。比如，它会先从整个系统的功能和架构入手，让读者建立全局观，然后才逐步深入到单个器件的工作原理和参数分析。这种自上而下的学习路径，使得读者在接触复杂细节时，始终能明白这些细节服务于哪个更大的目标。每一次章节的过渡都衔接得自然流畅，知识点之间的内在联系被挖掘得淋漓尽致，读起来就像在攀登一座设计精妙的金字塔，每一步都稳固而清晰，让人对整个领域的理解层次得到了极大的提升。