综合电子系统设计与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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臧春华，邵杰，魏小龙著 著

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• 单片机
• 传感器技术
• 信号处理
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• 电子工程

店铺： 广影图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811249026

商品编码：29757455130

包装：平装

出版时间：2009-11-01

基本信息

书名:综合电子系统设计与实践

定价：50.00元

售价：36.5元,便宜13.5元,折扣73

作者:臧春华,邵杰,魏小龙著

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2009-11-01

ISBN：9787811249026

字数：666000

页码：462

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

内容提要

本书是为高等学校电子信息类专业编写的一本综合性电子设计的实践类教材。
以电子系统设计方法为主线，将模拟系统设计、数字系统设计、单片机应用系统设计，以及传感器与控制等相关技术融为一体，培养学生综合电子系统的设计能力，以适应电子信息时代对相关专业学生知识结构与实践能力的要求。
本书从电子系统概念、分类及设计方法入手，讨论了常用传感器及其应用电路，模拟系统设计技术与Multisim设计工具，数字系统设计技术与VHDL、PLD、QuartusⅡ开发平台，基于单片机的智能型电子系统设计技术与相关汇编语言、C语言和常用控制方法，以及可用于实验课题的9个综合电子系统设计实例。
本书结构新颖，内容丰富，系统性强，注重理论与实践相结合及选材的先进性，着力加强实践性与工程性训练，例题和实验课题具有实用性和层次性。
本书除用于高等院校电子信息类各相关专业的教材外，还可作为大学生课外电子制作、电子设计竞赛和相关工程技术人员的实用参考书与培训教材。

目录

作者介绍

文摘

序言

《电子元器件选型手册：从原理到应用》 内容概要 本书旨在为广大电子工程师、硬件设计师、技术爱好者以及相关专业的学生提供一本全面、实用且易于查阅的电子元器件选型参考指南。本书深入剖析了各类常用电子元器件的内在原理、关键参数、选型考量因素以及在实际电路设计中的应用策略，旨在帮助读者在繁杂的元器件海洋中，精准、高效地选择最适合项目需求的组件，从而优化设计方案，提升产品性能，降低开发成本。 核心内容详述 本书的结构清晰，逻辑严谨，内容涵盖了从基础的电阻、电容、电感，到复杂的集成电路，再到新兴的传感器和通信模块等广泛的电子元器件领域。每一类元器件都进行了细致的讲解，确保读者能够深入理解其工作机制和特性。 第一部分：基础元器件深度解析 1. 电阻（Resistors） 原理与分类：详细阐述电阻的物理原理（欧姆定律、材料特性、功率损耗），并对固定电阻（碳膜、金属膜、线绕、水泥电阻等）和可变电阻（电位器、可调电阻）进行深入介绍。 关键参数：讲解阻值、精度（误差）、功率额定值、温度系数（TCR）、噪声、高频特性（寄生电感、电容）等重要参数的意义和对电路性能的影响。 选型考量：针对不同应用场景（如分压、限流、偏置、匹配），提供详细的选型指南，强调在选择时需要考虑的精度要求、功耗、工作温度范围、稳定性以及成本。 应用实例：通过具体的电路图，展示电阻在各种电路中的实际应用，例如滤波电路、衰减电路、电流采样等。 2. 电容（Capacitors） 原理与分类：解析电容的基本原理（电荷存储、介质材料），并详述各种电容类型，包括陶瓷电容（C0G/NP0, X7R, Y5V）、电解电容（铝电解、钽电容、铌电解）、薄膜电容（聚酯、聚丙烯）、超级电容等。 关键参数：深入讲解电容量、额定电压、容差、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）、漏电流、温度特性、频率响应（阻抗随频率变化）等参数。 选型考量：根据不同功能（如滤波、耦合、储能、退耦、计时），分析在选择电容时需要考虑的容量大小、电压裕度、ESR/ESL限制、稳定性要求、安装空间以及寿命。 应用实例：展示电容在电源滤波、信号耦合、振荡电路、定时电路等核心应用中的作用。 3. 电感（Inductors） 原理与分类：讲解电感的电磁感应原理，磁芯材料（铁氧体、坡莫合金、铁粉芯、空气芯）对电感特性的影响，以及不同类型的电感器（固定电感、可变电感、功率电感、射频电感）。 关键参数：详细介绍电感值、额定电流、直流电阻（DCR）、饱和电流、品质因数（Q值）、自谐振频率（SRF）、温度稳定性等。 选型考量：分析在设计中选择电感时，需要权衡的电感值、电流承载能力、低DCR以减少损耗、高Q值以提高效率、以及SRF以避免谐振。 应用实例：讲解电感在LC滤波器、开关电源（储能）、阻抗匹配、射频电路中的关键作用。 第二部分：半导体元器件精要 1. 二极管（Diodes） 原理与分类：阐述PN结的半导体工作原理，介绍各种二极管类型，包括整流二极管、稳压二极管（Zener）、肖特基二极管、变容二极管、发光二极管（LED）、光电二极管等。 关键参数：讲解正向压降、反向击穿电压、峰值反向电压（PIV）、最大正向电流、反向漏电流、恢复时间等。 选型考量：根据应用（如整流、稳压、信号检测、指示），指导读者如何选择具备合适电压、电流、速度和特殊功能的二极管。 应用实例：展示二极管在整流电路、电源保护、LED驱动、光电检测中的典型应用。 2. 晶体管（Transistors） Bipolar Junction Transistors (BJTs)： 原理与分类：讲解NPN和PNP型BJT的工作原理、放大区、饱和区、截止区。 关键参数：电流放大系数（β/hFE）、集电极-发射极击穿电压（VCEO）、集电极-基极击穿电压（VCBO）、最大集电极电流（IC）、饱和压降（VCE(sat)）、转移特性（hie, hoe, hfe, hre）。 选型考量：根据放大或开关应用，指导选择合适的BJT，强调电流增益、电压和电流额定值、开关速度以及功耗。 应用实例：讲解BJT作为放大器、开关、逻辑门等。 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors (MOSFETs)： 原理与分类：解析MOSFET的工作原理（栅极电压控制沟道导通），介绍N沟道和P沟道、增强型和耗尽型MOSFET。 关键参数：阈值电压（Vth）、漏极-源极导通电阻（RDS(on)）、栅极-源极电压（VGS）、漏极-源极电压（VDS）、栅极电荷（Qg）、输出特性曲线。 选型考量：重点讲解在功率开关、线性放大等应用中，选择低RDS(on)以降低导通损耗，以及考虑栅极驱动要求、电压等级和开关速度。 应用实例：展示MOSFET在开关电源、电机驱动、功率放大器等领域的广泛应用。 3. 集成电路（Integrated Circuits, ICs） 通用IC： 运算放大器（Op-Amps）：深入讲解理想运放模型，分析开环增益、带宽、压摆率、输入偏置电流、输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）等参数。提供多种常用应用电路（如加法器、减法器、积分器、微分器、滤波器）的设计指导。 定时器IC（如NE555）：解析NE555在单稳态、非稳态和双稳态模式下的工作原理，以及如何通过外部元件配置实现不同功能的定时或振荡。 逻辑门IC：介绍TTL和CMOS系列逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的基本逻辑功能、传播延迟、扇出能力、功耗等。 专用IC： 电源管理IC（PMICs）：介绍稳压器（线性稳压器LDO, 开关稳压器Buck/Boost/Buck-Boost）、充电管理IC、电池管理IC等。讲解其效率、输出精度、负载调整率、线性调整率、功耗模式等关键指标。 微控制器（MCUs）/微处理器（MPUs）：简述其架构、核心指令集、内存类型（Flash, RAM）、外设接口（GPIO, UART, SPI, I2C, ADC, DAC, PWM）、时钟系统等。指导读者如何根据项目需求选择合适的MCU/MPU。 通信接口IC：包括USB控制器、Ethernet控制器、CAN控制器、SPI/I2C接口芯片等。讲解其协议标准、传输速率、接口类型和应用场景。 传感器接口IC：如ADC转换器、DAC转换器、信号调理IC等，用于连接和处理来自各种传感器的模拟或数字信号。 集成电路选型策略：强调在选择IC时，需要综合考虑功能需求、性能指标、接口兼容性、功耗预算、封装类型、工作温度范围、可靠性以及开发支持（文档、工具链）等。 第三部分：新兴与特种元器件 1. 传感器（Sensors） 分类与原理：介绍各类传感器，包括温度传感器（热敏电阻NTC/PTC, RTD, 热电偶, IC温度传感器）、压力传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、光传感器（光敏电阻, 光电二极管, 光电三极管, 光耦）、湿度传感器、气体传感器、位置传感器（霍尔传感器, 编码器）等。 关键参数：灵敏度、量程、精度、分辨率、响应时间、非线性度、温度漂移、功耗等。 选型考量：根据测量对象、精度要求、工作环境、接口类型（模拟/数字/I2C/SPI）和成本，进行器件选择。 应用实例：展示传感器在物联网设备、环境监测、工业自动化、消费电子中的应用。 2. 通信模块（Communication Modules） 无线通信：Wi-Fi模块、蓝牙模块（BLE）、Zigbee模块、LoRa模块、NB-IoT模块、4G/5G模块等。讲解其通信协议、工作频率、传输距离、数据速率、功耗特性、安全特性。 有线通信：以太网PHY芯片、RS-485收发器、CAN收发器等。 选型考量：重点关注通信协议的匹配性、传输性能、功耗、尺寸、成本以及法规认证。 3. 电源与电池管理 AC/DC转换器、DC/DC转换器：详细分析开关电源拓扑（Buck, Boost, SEPIC, Flyback等）的原理和应用。 线性稳压器（LDO）：讲解其简单易用、低噪声的特点，以及压差、效率等关键参数。 电池充电管理IC：介绍不同充电算法（CC/CV, 涓流充电等），过充、过放、过温保护。 功率器件：MOSFET, IGBT, SiC, GaN等在功率变换中的应用和选型。 第四部分：元器件应用实践与技巧 1. PCB布局与布线对元器件性能的影响：讲解如何通过合理的PCB设计来优化元器件的性能，例如电源滤波电容的摆放、高速信号的走线、地线的处理、热管理的考虑。 2. 元器件的可靠性与寿命评估：讨论在设计中如何考虑元器件的可靠性，例如MTBF（平均无故障时间）、失效模式分析、环境应力（温度、湿度、振动）的影响。 3. 成本控制与供应链管理：指导读者如何在满足性能的前提下，通过合理的元器件选择和供应商管理来控制产品成本。 4. 常用EDA工具在元器件选型中的应用：介绍如何利用元器件供应商提供的在线选型工具、仿真软件（如LTspice, PSpice, OrCAD）来辅助设计决策。 5. 元器件的替代与兼容性分析：提供在遇到停产或缺货情况时，如何查找和验证替代元器件的方法。 本书特色 理论与实践并重：本书不仅深入讲解元器件的理论原理，更注重结合实际应用，通过大量的案例分析和图示，帮助读者理解元器件如何在真实电路中工作。 参数详解：本书对每一类元器件的关键参数都进行了详细的解释，并说明了这些参数对电路设计的影响，使读者能够真正理解参数背后的意义。 选型指南：针对不同应用场景，本书提供了系统性的选型思路和考量因素，帮助读者避免盲目选择，做出最优决策。 前沿技术：本书涵盖了包括传感器、通信模块等新兴元器件，为读者提供最新的技术视野。 易读性强：语言通俗易懂，结构层次分明，配有丰富的图表和示例，便于读者理解和查阅。 目标读者 本书适合所有从事或对电子系统设计感兴趣的人士，包括但不限于： 电子工程师（硬件工程师、嵌入式工程师） 产品开发设计师 技术院校学生（电子工程、通信工程、自动化等专业） 电子爱好者 需要进行产品选型或技术评估的技术管理人员 通过学习本书，读者将能够显著提升电子元器件的选型能力，从而在项目的设计、开发和优化过程中，更加得心应手，为创造更优秀、更可靠的电子产品打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排体现了一种罕见的系统思维宏观视野。它不仅仅关注单个模块的性能优化，更着眼于整个异构系统之间的协同工作和接口协议的标准化。特别是在描述软件与硬件协同设计的部分，它超越了传统的“驱动程序编写”范畴，深入探讨了固件的健壮性设计、故障恢复机制以及系统级安全防护的架构思路。例如，关于片上总线（On-Chip Bus）仲裁策略的对比分析，作者不仅列举了Round Robin和Priority-based等传统方法，还引入了最新的网络化片上系统（NoC）的设计理念，并结合实际的功耗预算，给出了一套多维度评估准则。这种既有历史深度，又有前瞻性的视角，让读者在掌握当前主流技术的同时，也能对未来十年内技术的发展趋势有所预判，确保自己的知识体系不会过时，这对于快速迭代的电子行业来说，是至关重要的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的“实践导向”尤为推崇。许多理论书籍读起来像是在看小说，知识点是零散的，学完就忘。然而，这本著作的核心似乎一直在强调“如何将设计落地”。书中有一章专门探讨了从概念原型到小批量试产过程中，常遇到的工艺限制和供应链风险管理，这绝对是大学教材里罕有提及的“隐形知识”。作者毫不避讳地谈论了BOM成本控制、元器件选型替代的策略，甚至包括了如何撰写一份让制造部门无歧义的工程变更单（ECO）。这些内容，对于那些渴望从学校象牙塔走向实际产品开发岗位的年轻人来说，其价值堪比一次宝贵的项目经历。读完这些章节，我感觉自己不再只是一个“理论家”，而更像是一个懂得如何在预算和时间压力下做出最优工程决策的“系统集成师”。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的典籍，初捧在手，便觉分量十足，沉甸甸的，仿佛蕴含着无数精妙的电路图与算法的智慧。装帧大气，封面设计简约而不失专业感，黑白灰的配色，恰到好处地烘托出电子工程的严谨与深刻。内页纸张质感上乘，印刷清晰，即便是那些密如蛛网的原理图，也能看得一清二楚，这对于我们这些需要长时间面对复杂设计图的工程师来说，简直是福音。我特别欣赏它在内容组织上的匠心独运，并非简单地堆砌知识点，而是构建了一个由浅入深、层层递进的知识体系。从最基础的半导体物理，到复杂的系统级集成，作者似乎在用一种对话的方式，引导读者逐步攀登技术的高峰。尤其是一些经典电路的解析部分，不仅给出了标准的理论推导，还结合了实际工程中的“陷阱”和“优化点”，这种接地气的讲解方式，极大地缩短了理论与实践之间的鸿沟，让人感觉作者是一位经验丰富的导师，而非高高在上的学者。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被其内容的广度所震撼，简直是一部电子工程领域的“百科全书”。它涵盖了从硬件描述语言（HDL）的精髓，到嵌入式系统开发的实时性挑战，再到复杂的电源管理和电磁兼容性（EMC）设计规范，几乎触及了现代电子产品设计链条上的每一个关键环节。翻阅其中关于高速信号完整性（SI）处理的部分时，我简直是如获至宝。市面上很多书籍对此只是蜻蜓点水，但这本书却深入到了时域反射分析和S参数模型的实际应用层面，配有大量清晰的仿真波形图和实际示波器截图作为佐证。阅读这些内容时，我感觉自己的思维也被拉伸到了微秒甚至皮秒的尺度，开始以一种全新的、更加审慎的态度去审视每一个走线长度、每一个阻抗匹配的选择。这种深度挖掘问题的能力，才是区分工程新手与专家的分水岭，而这本书无疑提供了通往后者的一条清晰路径。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，最初我担心这本书的理论深度会让初学者望而却步，但实际阅读后发现，作者的叙述方式极其巧妙，充满了人文关怀。它没有采取那种冷冰冰的公式堆砌，而是巧妙地将抽象的数学模型与具体的工程问题场景相结合。比如在讲解锁相环（PLL）的设计时，作者先用一个生活化的比喻引入环路带宽的概念，然后才引入其传递函数，并详细阐述了不同阻尼系数对系统稳定性和相位噪声的影响。这种“先入为主，后塑形”的教学方法，让复杂的控制理论变得直观易懂。而且，随书附带的光盘（或者说网络资源包）提供的那些精心编写的配套代码示例，几乎都是可以直接编译运行的“黄金代码”，这些代码不仅功能完备，注释也极为详尽，是最好的“可执行的教科书”，极大地提升了学习效率和动手能力。