模拟电路分析与设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘祖刚 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111224051

商品编码：29733889287

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名:模拟电路分析与设计基础

：36.00元

售价：24.5元,便宜11.5元,折扣68

作者:刘祖刚

出版社：机械工业出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787111224051

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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湖北大学是湖北省属重点综合性大学。湖北大学已有60余年本科教育、28年研究生教育的办学经历，是国务院批准的博士学位授权单位。湖北大学学科门类齐全，学科综合实力日益增强；大力实施“人才强校”战略，师资队伍水平不断提升；以人才培养为中心，教育教学质量稳步提高；走科研强校之路，科学研究取得明显成绩。
《模拟电路》作为一门技术基础课程，其理论是建立在工程实践之上的；其教学的根本原则是强调理论对实践的指导；其教学的根本目的的是使学生学会正确分析和合理应用各种思路，并能根据工程实际要求设计电路。因此，让学生在学会电路分析的基础上、初步掌握电路的设计原理和方法，既是本课程教学所要达到的根本目标，也是加强学生工程实践的能力、创造性思维和创新能力培养的重要教学环节。
基于上述教学思路和教育理论，《模拟电路分析与设计基础》教材是作者在总结30多年教学经验和研究成果的基础上，联系现代电子技术的发展编写而成。其主要特色是：从工程实际提出问题，强调定性分析与定量计算紧密结合，注重电路的工程设计和工程应用。
《模拟电路》作为湖北大学省级精品课程，经历30多年精心建设，目前已建产了一支老、中、青相结合的高水平教学团队；本课程的教学贯穿了先进的教学思想、运用了科学的教学的方法、引入了现代的教学手段、加强了理论与实践的**结合，本课程教学在国内处于较为先进的水平。

内容提要

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本书是高等院校精品课程系列教材。本书内容力求理论紧密联系实际，在阐明概念的基础上，着重清讲透电路的工作原理、分析方法；各章对一些基本电路的设计作了必要的讨论。学生通过本书的学习，不仅能掌握基本电路的工作原理和分析方法，而且还能初步学会设计一些实用的基本电路，以此进一步培养学生的创新思维和创新能力。
本书主要内容包括：常用半导体器件、常用基本放大电路、集成去处放大电路、功率放大电路、放大电路中的反馈、信号运算与处理、波形发生电路、直流电源等。
本书可作为高等院校电子信息与电气学科本科各专业的教材和非电子电气信息类本科相关专业的选用教材，也可供从事电子技术的工程技术人员参考。

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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《电路中的数字信号处理：原理、算法与应用》 内容简介 在这本详尽的著作中，我们将深入探讨数字信号处理（DSP）在现代电子系统中的核心地位及其广泛的应用。本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解，从数字信号处理的基本原理到实现高效算法的各种技术，再到在通信、音频、图像、控制等关键领域的实际应用。我们将避免对模拟电路的细致分析，而是将重点放在信号经过采样、量化后，如何在数字域中进行有效的变换、滤波、分析和合成。 第一部分：数字信号处理的基本原理 本部分将为读者打下坚实的理论基础。我们将首先介绍离散时间信号和系统，包括序列、卷积、差分方程等描述离散系统行为的关键概念。然后，我们将重点讲解傅里叶分析在数字信号处理中的核心作用。离散时间傅里叶变换（DTFT）将作为理解信号频谱特性的基石，而离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）则是在实际数字系统中进行频谱分析和处理的关键工具。我们将详细阐述DFT的数学原理，并通过大量实例演示其如何揭示信号的频率成分。 随后，我们将进入系统响应的频率域分析。我们将探讨频率响应、幅频特性和相频特性，理解它们如何决定一个系统对不同频率信号的处理方式。此外，线性相位系统的概念及其重要性也将得到深入剖析，这对于避免信号失真至关重要。 第二部分：数字滤波器设计与实现 滤波是数字信号处理中最基本也是最重要的操作之一。本部分将全面覆盖数字滤波器的设计与实现。我们将区分两种主要的数字滤波器类型：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。 对于IIR滤波器，我们将详细介绍其设计方法，包括巴特沃斯、切比雪夫（第一类和第二类）以及椭圆滤波器等经典逼近设计。我们将讲解如何根据设计指标（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽）选择合适的滤波器类型和设计参数，并详细介绍从模拟滤波器原型到数字滤波器实现的各种转换技术，如脉冲不变法和双线性变换法。我们将深入探讨IIR滤波器结构的稳定性问题，以及如何选择低通、高通、带通和带阻等不同类型的滤波器。 对于FIR滤波器，我们将重点介绍其设计方法。我们将详细讲解窗函数法（包括矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）的设计原理和优缺点，以及如何根据所需的滤波器性能选择合适的窗函数。此外，我们将探讨更先进的频率采样法和最优设计方法（如Remez-Parks-McClellan算法），以获得更优化的FIR滤波器设计。FIR滤波器在实现上具有线性相位特性，这将在本书中得到反复强调，并分析其在保持信号形状完整性方面的优势。 在滤波器实现方面，我们将讨论直接型、串联型、并联型等不同滤波器结构，以及它们在计算复杂度、数值稳定性等方面的权衡。我们还将触及滤波器的量化效应，探讨有限字长对滤波器性能的影响，以及相应的改进措施。 第三部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT是将连续时间信号的频谱信息转换到离散频率点的关键工具，而FFT则是计算DFT的高效算法，极大降低了计算复杂度，使得在实时系统中进行大规模频谱分析成为可能。本部分将深入解析DFT的数学基础，包括其定义、性质以及与连续傅里叶变换的关系。 我们将详细介绍各种FFT算法，包括Cooley-Tukey算法（包括按时间抽选和按频率抽选两种形式）、基-2、基-4以及混合基FFT算法。我们将通过图示和数学推导，清晰地展示这些算法的蝶形运算结构和计算流程，帮助读者理解其高效性的来源。我们将分析FFT算法的计算复杂度，并与直接计算DFT进行比较，量化其加速效果。 本部分还将探讨DFT在信号分析中的应用，例如频谱泄漏、栅栏效应等问题，以及如何通过零填充、窗函数选择等技术来缓解这些问题。我们还将介绍短时傅里叶变换（STFT），它允许我们分析非平稳信号在时间上的频谱变化，并讨论其在语音信号分析等领域的应用。 第四部分：自适应信号处理 自适应信号处理是指能够根据输入信号的变化而自动调整其参数的信号处理技术。本部分将介绍自适应滤波器及其核心算法。 我们将首先介绍自适应滤波器的基本框架，包括其目标函数（如最小均方误差准则）以及如何通过迭代更新滤波器系数来实现目标。我们将详细讲解最广泛使用的自适应算法之一——最小均方（LMS）算法。我们将分析LMS算法的收敛性、收敛速度以及步长参数的选择对性能的影响。 在此基础上，我们将介绍更优越的算法，如归一化LMS（NLMS）算法，以及递归最小二乘（RLS）算法。RLS算法通常具有更快的收敛速度，但计算复杂度也更高。我们将深入分析这些算法的数学原理、收敛特性以及它们在不同应用场景下的适用性。 自适应信号处理在噪声消除、回声消除、信道均衡、模式识别等领域具有广泛的应用，我们将在后续章节中深入探讨这些应用。 第五部分：多速率信号处理 多速率信号处理是指对采样率不同的信号进行处理的技术，它在数字通信、数据压缩、软件无线电等领域扮演着至关重要的角色。本部分将详细介绍多速率信号处理的基本概念和关键技术。 我们将深入讲解上采样（插值）和下采样（抽取）的原理，包括它们对信号频谱的影响，以及如何通过抽取滤波器和插值滤波器来避免混叠失真。我们将介绍多相滤波器组（polyphase filter banks）的概念，并展示它们在实现高效上采样和下采样过程中的优势。 此外，我们将探讨滤波器组（filter banks）和离散小波变换（DWT）等概念。滤波器组可以将信号分解到不同的频率子带，而DWT则在时间和频率域上都具有良好的局部化特性，能够有效地表示信号的局部特征。我们将介绍DWT的原理、多分辨率分析，以及其在信号压缩、特征提取等方面的应用。 第六部分：数字信号处理的应用 本部分将通过一系列具体的应用案例，展示数字信号处理技术的强大能力和实际价值。我们将涵盖但不限于以下领域： 数字通信系统： 讲解数字调制解调技术（如ASK、FSK、PSK、QAM）、信道编码与解码（如汉明码、卷积码、Turbo码）、均衡技术（用于补偿信道失真）等。 音频信号处理： 探讨音频信号的采样、量化、压缩（如MP3、AAC）、音频效果处理（如混响、均衡）、语音识别与合成等。 图像与视频处理： 介绍图像的采样与量化、滤波器（如锐化、模糊）、边缘检测、特征提取、图像压缩（如JPEG）、视频编码（如H.264）等。 控制系统： 讲解数字PID控制器设计、数字滤波器在控制系统中的应用（如噪声滤波、测量信号平滑）、采样保持器等。 生物医学信号处理： 讨论心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的采集、滤波、特征提取与分析。 雷达与声纳信号处理： 介绍脉冲压缩、多普勒处理、目标检测等技术。 在每个应用案例中，我们将首先介绍该领域的信号特点和面临的挑战，然后详细阐述如何运用本书所学的数字信号处理原理和技术来解决这些问题。我们将尽可能提供具体的算法细节和实现思路，并讨论不同技术方案的优缺点。 总结 《电路中的数字信号处理：原理、算法与应用》是一本全面而深入的数字信号处理领域的参考书。它不仅提供了坚实的理论基础，更注重实际算法的推导与实现，并通过丰富的应用案例展示了DSP技术在现代科技中的关键作用。本书适合于电子工程、通信工程、计算机科学、自动化等专业的本科生、研究生以及相关领域的工程师和研究人员阅读。通过本书的学习，读者将能够熟练掌握数字信号处理的核心技术，并将其应用于各种创新性的工程实践中。

评分☆☆☆☆☆

我对《高级滤波器理论与应用：从Lumped到Distributed》的感受，简直是“醍醐灌顶”。市面上关于滤波器设计的书籍大多聚焦于巴特沃斯、切比雪夫这些经典拓扑的计算，但这本书的格局明显要宏大得多。它以一种近乎艺术家的眼光，探讨了滤波器设计背后的“对称性”和“最优逼近”理念。作者从拉普拉斯域的极点和零点配置讲起，继而深入到无源二端口网络理论的精髓，特别是对耦合线滤波器和腔体滤波器的分析部分，展示了教科书上少见的工程实现细节。书中引入了网络综合法，如不接地导纳/阻抗变换，这对于设计高Q值、高选择性的射频前端模块至关重要。我特别欣赏它将理论与实际案例结合的方式——比如如何处理工艺公差对通带边缘的影响，以及如何通过修正耦合系数来补偿寄生电容。这本书的阅读门槛不低，需要扎实的线性代数和复变函数基础，但一旦掌握，你对任何频率选择性电路的设计都会有种“运筹帷幄”的感觉。它不是一本速成手册，而是一部引导你成为真正“滤波器架构师”的深度指南。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的工程学著作，《深入理解半导体器件物理》，简直是为那些渴望从底层逻辑洞察现代电子世界运作机制的硬核工程师和研究生量身定做的宝典。初次翻开，就被它严谨的数学推导和对晶体管工作原理的微观剖析所震撼。作者并未满足于停留在经典的Ebers-Moll模型，而是花了大量的篇幅，引入了量子力学概念，详细阐述了能带结构、载流子输运机制，以及在高频、高温等极端工作条件下的非理想效应。尤其值得称赞的是，书中对MOSFET的亚阈值区行为和沟道调制效应的讨论，深度远超一般教材，配图清晰地展示了电场分布和势垒高度的变化，让人对“开关”的本质有了全新的认识。对于想要从事集成电路前端设计或器件工艺优化的人来说，这本书提供的理论基础是无可替代的，它教会的不是如何“应用”公式，而是如何“推导出”公式背后的物理根源。读完后，我感觉自己对那些教科书上用一句话带过的概念，比如“费米能级”或“陷阱态密度”，都有了更为鲜活和立体的理解。这绝对是一本值得放在案头，时常翻阅的参考书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《可编程逻辑器件（PLD）深度实践与系统级设计》这本书，一开始让我有些担忧，担心它会是一本过时的、只谈论CPLD和老式SRAM FPGA的“古董”。然而，现实是，它以一种非常务实且面向未来的视角，成功地构建了从硬件描述语言（HDL）到实际硅片配置的全景图。它没有过多纠缠于VHDL或Verilog的语法细节，而是聚焦于“如何写出高效、时序可控的代码”。书中详细对比了不同逻辑单元（LUT、Slice、CLB）的资源消耗模型，以及如何利用时序约束文件（SDC）来指导综合和布局布线工具。最让我惊喜的是，它专门用了一章的篇幅来讨论先进工艺节点下的功耗管理，包括时钟门控（Clock Gating）和动态电压与频率调整（DVFS）在FPGA设计流中的集成方法。这对于开发低功耗嵌入式视觉或边缘计算系统至关重要。这本书的价值在于，它弥补了HDL语言教程和具体芯片手册之间的鸿沟，真正将PLD从一个“可配置芯片”提升到了“可编程系统平台”的高度。

评分☆☆☆☆☆

我最近研读的《电力电子变换器的非线性控制与扰动观测技术》，简直是为应对电网侧和电动汽车领域复杂挑战而生的。这本书完全避开了传统的线性PID控制的局限性，转而深入研究了强耦合、强干扰背景下的系统稳定性问题。作者首先系统回顾了李雅普诺夫稳定性理论在开关电源中的应用，特别是对Buck/Boost变换器在不同工作模态下的精确建模。随后，书中引入的两种核心技术——自抗扰控制（ADRC）和扩张状态观测器（ESO）——令人耳目一新。通过详细的仿真和实验波形对比，作者清晰地展示了这些技术如何能在不完全依赖精确参数模型的前提下，快速、有效地抑制电网谐波、开关噪声乃至负载突变带来的影响。这本书的阅读体验是：理论严谨、推导扎实，但落脚点极其工程化，每章的最后都有清晰的实现案例分析。它不仅提升了我对电力电子系统控制深度理解，更重要的是，为我解决实际高精度电流/电压控制难题提供了全新的工具箱。

评分☆☆☆☆☆

《电磁兼容性（EMC）设计与测试的工程化手册》，这本书的风格简直是工业界标准操作程序的缩影，它不玩虚的，就是告诉你如何“让你的产品顺利通过认证”。与那些侧重于电磁场理论的纯学术著作不同，这本书完全是以一个测试工程师或硬件布局设计师的视角来构建知识体系的。它详细拆解了从PCB布局的层叠设计（特别强调了电源层和地层的连续性与分割策略）、屏蔽罩的开孔效应分析，到电缆走线中的共模扼流圈设计。书中对LISN（线路阻抗稳定网络）和近场探头的使用规范描述得极为细致，并且提供了大量因设计不当导致的辐射发射超标的实际案例及其“打补丁”的有效方法。我最欣赏它对“辐射源”的识别流程，它不是简单地罗列标准，而是教导你如何像侦探一样，通过示波器和频谱分析仪的联动，迅速锁定信号的耦合路径（辐射、传导、串扰）。对于任何从事嵌入式硬件或高速数字系统开发的人来说，这本书与其说是理论参考，不如说是一本救命稻草，它能帮你把设计错误扼杀在物理实现之前。