Protel DXP电子电路设计技法范例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:张延伟

出品人:

页数:253

译者:

出版时间:2005-5

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302104742

丛书系列:

图书标签:

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精选电子电路设计实战案例集：从理论到实践的深度探索 本书精选了一系列现代电子设计领域中具有代表性和实用价值的经典案例，旨在为工程师、技术人员和高级电子专业学生提供一个从概念构思到最终实现的全景式实战指南。 本书侧重于解决实际工程问题、优化设计流程以及掌握关键的电子系统实现技巧，内容涵盖了从基础模拟电路的高级应用到复杂数字系统与嵌入式控制的集成设计。我们深知，真正的设计能力来源于对具体案例的深入剖析和动手实践，因此，本书的每一章节都聚焦于一个独立且完整的项目，确保读者能够清晰地理解设计背后的原理、权衡和决策过程。 --- 第一部分：高性能模拟电路设计与分析 本部分深入探讨了在现代电子系统中扮演核心角色的高性能模拟电路设计挑战与解决方案。我们不仅停留在基本的运算放大器应用，而是聚焦于那些要求高精度、高稳定性或特定频段表现的设计。 案例一：超低噪声精密信号调理系统设计 本案例详细介绍了如何构建一个能够处理纳伏（nV）级信号的输入级放大电路。重点分析了噪声源的识别、噪声优化技术（如斩波稳定、JFET输入级选择）以及PCB布局对微弱信号完整性的决定性影响。读者将学习到如何使用先进的仿真工具（如SPICE及其衍生工具）对噪声性能进行精确建模和预测，并提供实际的元器件选型指南，特别是在低噪声放大器（LNA）和跨阻放大器（TIA）的设计选择上进行深入比较。 案例二：宽带高线性度RF混频器与滤波器组的集成 针对无线通信和频谱监测领域的需求，本案例着重于射频（RF）前端的设计艺术。内容涵盖了平衡混频器的拓扑结构选择（如Gilbert Cell的优化）、本振（LO）信号的隔离技术，以及如何设计高Q值、低插入损耗的带通/带阻滤波器组，以应对复杂的电磁兼容性（EMC）环境。特别强调了阻抗匹配技术在S参数优化中的应用，确保信号在宽带范围内保持出色的线性度（IP3/IMD3指标的控制）。 案例三：高效率、低纹波DC-DC转换器设计与瞬态响应优化 电源管理是所有电子设备的心脏。本案例聚焦于同步降压（Buck）转换器设计，目标是实现极高的转换效率（>95%）和极低的输出电压纹波。深入探讨了开关频率的选择、电感和输出电容的精确计算与选型（考虑ESR和饱和电流），并详细解析了环路补偿的原理（Type II/III补偿器的设计），以确保系统在负载瞬态变化时能快速稳定下来，避免欠压或过压锁定。 --- 第二部分：复杂数字逻辑与高速信号完整性 数字电路设计正面临着更高的时钟频率和更密集的布线挑战。本部分将设计焦点从单片逻辑单元转移到系统级集成和高速信号的物理层实现上。 案例四：基于FPGA的实时数字信号处理（DSP）流水线构建 本案例以一个高速FFT（快速傅里叶变换）算法实现为例，指导读者如何将算法转化为高效的硬件描述语言（VHDL/Verilog）代码。核心内容包括流水线化设计以提高吞吐量、资源优化（查找表LUT和乘法器优化）以及时序约束的设定与满足。通过实际案例展示如何利用同步设计原则，有效避免亚稳态，并进行静态时序分析（STA）以确保系统在目标频率下稳定运行。 案例五：DDR3/DDR4内存接口的高速布线与阻抗控制 现代嵌入式系统普遍采用高速外部存储器。本案例详尽剖析了双倍数据速率（DDR）接口的物理层设计难点。内容涵盖了差分信号对的精确长度匹配、蛇形走线与T型拓扑的比较、电源完整性（PI）对DDR性能的影响，以及如何通过PCB叠层设计来控制特征阻抗。针对信号反射问题，提供了端接方案（Series/On-Die Termination）的选择与参数设置的实用技巧。 案例六：多层板级EMI/EMC的预防性设计策略 本案例侧重于设计阶段的预防措施，而非事后的整改。通过一个包含高速处理器和开关电源的系统为例，讲解了电源层和地层的合理划分、关键信号的包地处理、高频回路面积的最小化原则。读者将学习到如何利用场解算器进行预仿真，以及在PCB布局中应用去耦电容的“邻近性”原则，从而有效抑制传导和辐射干扰。 --- 第三部分：嵌入式系统与人机交互界面集成 现代电子产品高度依赖于微控制器（MCU）与外部传感器和显示设备的无缝集成。本部分强调软硬件的协同设计与接口协议的有效利用。 案例七：基于ARM Cortex-M平台的实时传感器数据采集与边缘处理 本案例使用主流的Cortex-M系列MCU，构建一个多通道高精度温度/湿度采集系统。重点剖析了中断服务程序（ISR）的优化以减少延迟抖动、DMA（直接内存访问）在数据传输中的高效应用，以及如何选择合适的ADC（模数转换器）模式（如过采样、欠采样）以平衡精度与功耗。同时，涉及了嵌入式软件中如何实现实时操作系统（RTOS）的任务调度，确保关键数据流的优先级。 案例八：高分辨率TFT-LCD驱动与图形加速优化 对于需要复杂用户界面的设备，显示驱动是关键瓶颈之一。本案例指导读者如何正确连接和初始化并行或串行TFT显示模块，并深入探讨了帧缓冲区的管理机制。重点讲解了图形加速（如位块传输BLIT操作）的硬件加速技巧，以及如何通过色彩深度和抖动技术，在不牺牲过多视觉质量的前提下，降低数据传输带宽需求。 案例九：低功耗无线通信模块（BLE 5.0）的电源管理与协议栈集成 针对物联网（IoT）设备，功耗是生命线。本案例围绕一个使用蓝牙低功耗（BLE）进行数据广播的应用展开。详细分析了MCU在不同工作模式（睡眠、深度休眠、活动）下的电流消耗曲线，并展示了如何通过精确的定时和事件驱动机制来最大化休眠时间。软件层面，重点讲解了如何正确配置和利用BLE协议栈的连接事件和数据包结构，以实现最长的电池寿命。 --- 总结： 本书绝非理论教科书的简单复述，而是精心挑选了在行业内具有挑战性和高度实用价值的九大设计范例。通过对这些复杂系统的剖析，读者不仅能掌握具体的电路实现技巧，更重要的是，能够培养起系统级的思维方式——即如何在资源（功耗、成本、体积）的严格限制下，做出最优化的技术决策。本书提供的每一个“技法范例”都是一个可以被工程验证和复用的宝贵经验集合。

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坦白说，一开始我对这类“技法范例”的书抱持着审慎的态度，因为很多所谓的范例到头来不过是照搬官方软件教程的截图，缺乏原创性和深度挖掘。然而，这本书在描述复杂的电源模块设计时，提供了一种自洽的、可复用的调试流程。它没有停留在“电路能跑起来”的初级目标，而是着眼于“如何让电路在各种工况下稳定、高效地长期运行”。我尤其欣赏它在应对“噪声抑制”这一现代电子设计核心难题时所采取的系统性方法。作者似乎非常熟悉不同行业规范（比如汽车电子或医疗设备标准）对电源纹波和噪声隔离的要求，并在范例中嵌入了相应的约束条件。这种前瞻性的设计思维，远超出了单纯的软件操作层面，直接触及了产品可靠性的根本。这本书更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授他的“保命经验”。

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我尝试用这本书中的一个复杂电源转换电路范例，在我的设计环境中进行复现和微调。我发现，作者在讲解的每一步骤后，都会预留出一个“思考题”或者“扩展方向”，引导读者去尝试修改关键参数并观察结果。这种互动式的学习体验，极大地增强了我对知识的吸收效率。比如，当讨论到去耦电容的布局时，它不仅给出了标准的“近源放置”原则，还深入探讨了不同介电常数电容在频率响应上的差异及其对回路阻抗的影响。这种对细节的深挖，使得这本书的知识密度非常高，需要慢下来仔细咀嚼。它不是那种可以囫囵吞枣快速翻阅的书籍，而是一本需要经常停下来，对照自己的项目进行反思和实践的工具书。这本书真正做到了将“设计”与“实践”无缝对接，是提升实战技能的宝贵资源。

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这本书的图文排版处理得极为考究，这一点是很多技术书籍容易忽略的。高质量的插图是理解复杂电路和布局的基石。我注意到，书中对于PCB走线的示意图，不仅清晰地标出了层叠结构，甚至连走线拐角的处理方式都有细致的箭头指示。这对于初学者是友好的，但对于我这种需要精修细节的人来说，更重要的是那些隐藏在图示背后的“设计哲学”。比如，在热设计章节，书中用不同的颜色梯度来表示不同区域的温度分布预测，这种可视化手段远胜于枯燥的文字描述。我希望能看到更多关于EMC/EMI测试预处理的内容，如果能附带一些在仿真软件（如HyperLynx或HFSS）中验证的实际截屏作为佐证，那就更具说服力了。这本书的成功之处在于，它没有把技术图示变成单纯的装饰，而是让每一个图例都承载了明确的技术信息和设计意图。

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这本书的封面设计颇具匠心，那种深邃的蓝色调和精密的电路图腾交织在一起，立刻就能抓住我的眼球。我拿到手的时候，首先就被它扎实的质感所吸引，纸张的厚度和印刷的清晰度都体现了制作上的用心。内容上，我特别期待它在“技法范例”这部分能带来多少干货。毕竟，理论知识是基础，但真正让人醍醐灌顶的，往往是那些经过实战检验的、可以立刻上手操作的案例。我希望它不仅仅是罗列功能，而是能深入剖析设计思路，比如在处理高速信号完整性、电源布局优化这些棘手问题时，作者是如何权衡取舍，又是如何通过具体的PCB布局技巧来解决实际矛盾的。如果能看到一些复杂的多层板设计图纸的层间布线策略解析，那就更完美了。我更看重的是那种“师傅带进门”的感觉，通过这些范例，我能构建起一套自己的设计方法论体系，而不是仅仅停留在模仿阶段。总而言之，初步印象是专业、严谨，期待内容能给我带来实质性的突破。

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阅读完前几章后，我发现这本书的叙述方式非常注重逻辑的连贯性和知识的递进性。它不像某些教材那样把知识点拆得过于零碎，而是将整个电子设计流程——从原理图输入到最终的Gerber文件输出——组织成一个有机的整体。尤其是在讲解特定元器件的选型和封装库制作环节，作者展现了令人赞叹的细致程度。我过去在进行BGA器件的布局时，总是对散热和过孔策略感到头疼，这本书似乎在这方面提供了非常具体的建议，比如不同焊盘的阻抗控制区域划分标准。这种将理论参数与实际生产工艺紧密结合的叙述风格，极大地提升了阅读的实用价值。对我这种有一定基础，但想向更高阶设计迈进的设计师来说，它更像是一本高级进阶手册，而不是入门读物。它迫使我重新审视自己过去习以为常的设计习惯，并在细节处发现提升空间。

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