模拟电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:王远

出品人:

页数:353

译者:

出版时间:2004-2

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787111042105

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 中国
• 模拟电子技术
• 电子技术
• 模拟电路
• 基础电子学
• 电路分析
• 电子工程
• 模拟电子
• 电路原理
• 高等教育
• 教材

深入探索：现代电子系统的设计与实现 本书聚焦于构建和优化当今复杂电子系统的核心技术，涵盖从基础理论到前沿应用的广阔领域。它并非一本关于传统模拟电路的教材，而是面向对高速数字处理、射频集成、精密测量和嵌入式系统设计有强烈兴趣的工程师和研究人员。 --- 第一部分：高速信号完整性与电磁兼容（SI/EMC）的实战指南 在现代电子设备中，信号的传播速度远超传统理论的假设，这使得信号完整性（Signal Integrity, SI）成为系统可靠性的关键瓶颈。本书的这一部分完全摒弃了对基本放大器和滤波器的重复讲解，转而深入探讨高速电路设计中不可避免的物理层挑战。 1.1 传输线理论的深度应用与非理想效应分析 我们将从麦克斯韦方程组的实际应用出发，重点分析微带线、带状线以及更复杂的封装内部互连线（如BGA下的走线）的阻抗匹配问题。本书将详细剖析反射、串扰（Crosstalk）的机理，并提供基于频域和时域分析的量化工具。区别于基础教材的理想模型，我们引入了非线性负载效应、介质损耗（Dissipation Factor）对信号上升沿的影响，以及如何在PCB设计软件中精确建立和验证这些模型。 1.2 串扰抑制与返回路径的设计艺术 串扰不再仅仅是相邻信号之间的耦合，它与系统整体的返回路径（Return Path）的连续性和低阻抗特性紧密相关。本章将细致讲解“缝隙电流”的路径规划，如何利用电源和地平面来提供最短、最低阻抗的返回路径。我们将探讨去耦电容（Decoupling Capacitors）的选型策略，不仅仅是容值，更重要的是等效串联电感（ESL）对高频去耦效果的决定性影响。内容将涵盖平面分割、混合层堆叠等高级PCB布局技术，以确保数字信号在纳秒级别的时间尺度上保持清晰。 1.3 电磁兼容性（EMC）的系统级预防 EMC不再是事后的补救，而是贯穿设计初期的系统约束。本书侧重于辐射发射（EMI）的源头控制。详细分析了开关电源、高速时钟源以及数据接口（如PCIe、USB 3.x）如何成为主要的EMI源。内容包括共模与差模噪声的抑制技术、屏蔽层的有效接地策略（单点接地与多点接地在不同场景下的权衡），以及如何利用法拉第笼效应在结构上实现电磁隔离。 --- 第二部分：现代射频电路与无线通信基础 本部分完全聚焦于工作在GHz频段的电子系统，重点介绍如何实现高效的信号收发链路，这与低频的电压电流放大完全不同。 2.1 阻抗匹配与史密斯圆图的精确运用 我们假设读者已了解欧姆定律，直接进入史密斯圆图在射频电路设计中的核心地位。本书通过大量的实际案例，演示如何使用史密斯圆图进行最大功率匹配（MPM）和最大增益匹配（MGM）的权衡。内容将深入讲解Smith-Cahill图解法以及如何利用现代EDA工具（如Keysight ADS或Ansys HFSS）进行参数扫描和优化，以实现指定带宽内的VSWR（驻波比）要求。 2.2 低噪声放大器（LNA）与功率放大器（PA）的设计要点 LNA和PA是无线前端的“心脏”。LNA的设计目标是最小化噪声系数（NF），同时保持足够的增益和良好的输入匹配。本书将详述雪莉-森诺夫（S-N-S）判据在LNA输入级晶体管选择中的应用。对于PA，重点讨论其非线性特性（IMD、ACPR）和效率问题。内容将涵盖偏置电路设计对线性度的影响，以及Doherty结构等高效率PA架构的原理和实现挑战。 2.3 混频器与频率合成技术 从基带信号到射频载波的转换，需要高效的混频器。本书将分析双平衡混频器（Double-Balanced Mixer）的拓扑结构，并重点讨论本振馈通（LO Leakage）和输入/输出隔离度的优化。在频率合成方面，我们将深入研究锁相环（PLL）的稳定性、抖动（Jitter）来源和环路滤波器（Loop Filter）的设计，确保生成载波的纯净度满足通信标准（如5G NR或Wi-Fi 6E）。 --- 第三部分：数据转换器与精密测量系统 本部分关注如何将连续的物理世界准确地映射到数字域，以及如何从数字域精确还原模拟信号。 3.1 高速模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）的架构分析 本书不讲解采样定理，而是着重于现代ADC/DAC的实际性能指标与架构选择。我们将深入对比流水线（Pipelined）、逐次逼近（SAR）和Sigma-Delta（$Sigma-Delta$）架构的优缺点及其适用场景。重点分析有效位数（ENOB）、无杂散动态范围（SFDR）和总谐波失真（THD）等关键参数是如何受内部电路（如比较器、参考源）限制的。 3.2 参考电压源的稳定性和噪声抑制 一个精密系统的精度上限往往由其参考电压决定。本章将探讨电压基准源（Voltage Reference）的温度漂移、长期稳定性以及电源抑制比（PSRR）的重要性。内容将涵盖低温漂带隙基准（Bandgap Reference）的设计原理，以及如何通过主动屏蔽和滤波技术，将参考电压噪声降低到皮伏级别，以满足超高精度数据采集的需求。 3.3 传感器接口电路与噪声隔离 现代传感器（如高精度光电二极管、MEMS传感器）输出的信号往往极其微弱且易受干扰。本书将介绍如何设计跨阻放大器（TIA）来处理光电流，以及如何构建低噪声的前置放大器（PGA）。重点将放在噪声预算（Noise Budgeting）的编制上，确定系统中哪个环节的噪声是主要的限制因素，并采用斩波稳定（Chopper Stabilization）等技术来消除低频漂移和1/f噪声。 --- 第四部分：先进半导体器件与集成技术 本部分面向对工艺、封装和器件物理有深入理解的需求，探讨超越传统硅基器件的潜力。 4.1 功率半导体器件的开关特性与热管理 在电动汽车、数据中心电源等领域，MOSFET和IGBT的性能至关重要。本书关注的不是其导通电阻，而是开关损耗。我们将分析米勒平台效应如何限制开关速度，以及如何通过栅极驱动器（Gate Driver）的优化来最小化开关瞬态过程中的热应力。内容包括热阻的计算与封装的导热设计。 4.2 射频集成电路（RFIC）的衬底效应与SOI技术 在单片集成电路（IC）中，衬底（Substrate）不再是理想的绝缘体。本书将详细分析衬底的寄生耦合如何影响高Q值电感和高频器件的性能。我们将探讨绝缘体上硅（SOI）技术和深N阱隔离等先进工艺技术如何用于构建隔离性更好的射频电路块。 4.3 异构集成与先进封装技术 现代系统很少是单一芯片完成的。本书将展望Chiplet、2.5D/3D集成的趋势。重点分析硅中介层（Silicon Interposer）、混合键合（Hybrid Bonding）等技术如何实现超高密度的数据和电源互连，这直接影响到系统的整体功耗和延迟。 本书的读者应具备扎实的电路分析基础，并致力于在高速、高频、高精度等前沿领域解决实际工程难题。

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希望作者能回去学学初中语文。

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