电路分析基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2006-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787562923909

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 电路原理
• 电气工程
• 基础电子学
• 模拟电路
• 线性电路
• 电路理论
• 大学教材
• 工程教育
• 电力系统

电子系统设计与应用：从原理到实践 本书特色与目标读者 本书旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关工科专业的学生和工程师提供一个全面、深入且实用的电子系统设计与应用指南。不同于侧重于纯粹理论分析的教材，本书将理论基础与实际工程应用紧密结合，强调从系统层面理解电子设备的工作原理、关键技术选择、系统架构设计以及最终的性能优化。 本书的结构经过精心设计，旨在引导读者逐步建立起一个完整的电子系统工程师的知识体系，涵盖从基础的信号处理到复杂的嵌入式系统集成。我们假设读者已经具备基础的数学（微积分、线性代数）和基础的电路知识，本书将在此基础上，重点拓展到系统级思维、设计流程、关键元器件选型与系统集成。 --- 第一部分：现代电子系统的核心原理与架构（系统视角） 本部分将引导读者跳出单一元件分析的局限，以系统的角度审视现代电子产品。 第一章：电子系统概述与需求分析 1.1 电子系统的层级结构： 从宏观的系统目标（如通信、控制、计算）到微观的器件实现，定义系统边界和接口。 1.2 需求规格的制定与量化： 深入探讨性能指标（如带宽、功耗、延迟、误码率）如何转化为可设计的技术参数。理解“系统指标”与“器件参数”之间的映射关系。 1.3 架构选择与权衡分析（Trade-offs）： 介绍常见的系统架构模式（如流水线、反馈控制、并行处理），重点讨论在功耗、成本、实时性、可靠性之间的设计取舍。 第二章：信号的采集、调理与数字化 本章聚焦于如何将现实世界的连续信号转化为可供数字处理的精确数据。 2.1 模拟前端（AFE）设计基础： 介绍传感器接口、隔离技术、保护电路设计。 2.2 信号调理技术： 深入放大器（仪表放大器、跨阻放大器）的噪声分析与优化，无源/有源滤波器（巴特沃斯、切比雪夫）在不同应用场景下的选择与设计。重点讨论如何最小化引入的噪声和失真。 2.3 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 详细分析采样定理、量化误差、有效位数（ENOB）的概念。比较 SAR、Delta-Sigma、Pipeline ADC 的适用场景，并教授如何根据信号频率和精度要求进行选型。 第三章：系统级时序、同步与电源管理 可靠的系统运行高度依赖于精确的时钟和稳定的供电。 3.1 时钟生成与分发： 锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）的工作原理。时钟抖动（Jitter）的测量、分析及其对系统性能的影响。 3.2 电源完整性（Power Integrity, PI）： 介绍DC-DC转换器（Buck/Boost）的拓扑结构与环路补偿。分析去耦电容（Decoupling Capacitor）的选择策略，以及如何通过电源平面设计来抑制瞬态电流引起的电压跌落（IR Drop）。 3.3 低功耗设计策略： 介绍动态电压与频率调整（DVFS）、电源门控（Power Gating）以及在系统空闲状态下的功耗管理方法。 --- 第二部分：关键功能模块的实现与集成 本部分深入探讨构成现代电子系统的几个关键功能块的设计实现。 第四章：高性能数据通信接口设计 现代系统依赖高速数据交换，本章侧重于物理层（PHY）的设计挑战。 4.1 串行通信协议栈概览： 介绍主流的片间/板间高速接口（如PCIe、USB、Ethernet MAC/PHY）的基本架构。 4.2 均衡技术与信道建模： 讨论如何在信号衰减和串扰存在的多层PCB上保证信号完整性（SI）。介绍线性均衡器（CTLE, FFE）和判决反馈均衡器（DFE）的工作原理。 4.3 差分信号传输与阻抗匹配： 详细讲解PCB走线设计中的关键几何参数（线宽、间距、叠层结构）对特征阻抗的影响，以及过孔（Vias）对信号反射的影响。 第五章：嵌入式处理器与异构计算 本章着眼于系统的“大脑”——嵌入式处理单元的选择、配置与软件协同设计。 5.1 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）的选型标准： 评估内核架构（Cortex-M, Cortex-A）、片上资源（SRAM/Flash）、中断响应机制。 5.2 存储器系统架构： 缓存（Cache）的工作原理、内存控制器（DDR/LPDDR）的时序约束和初始化过程。探讨如何通过内存映射优化数据访问效率。 5.3 现场可编程门阵列（FPGA）基础应用： 介绍FPGA的结构（LUT、触发器、BRAM），以及如何利用硬件描述语言（VHDL/Verilog）实现定制化的并行处理加速器。 第六章：射频前端与无线系统基础 对于涉及无线通信的系统，本章提供了必要的射频基础知识。 6.1 无线系统概述： 超外差接收机与零中频（Zero-IF）架构的比较。噪声系数（Noise Figure）在接收链中的累积效应分析。 6.2 阻抗匹配与功率放大器（PA）驱动： 史密斯圆图在L/C匹配网络设计中的应用。功放的线性化技术简介（如预失真技术）。 6.3 天线基础与系统联调： 介绍天线参数（增益、方向图、回波损耗）及其与系统链路预算（Link Budget）的关系。 --- 第三部分：系统集成、验证与调试 将各个模块组装成一个完整、可靠的产品，是工程实践的核心挑战。 第七章：PCB布局、布线与电磁兼容性（EMC） 本章是连接设计理论与实际硬件制造的关键桥梁。 7.1 多层板的叠层设计： 如何根据信号层数、电源层和地平面的划分来优化阻抗控制和信号隔离。 7.2 关键信号的布局布线原则： 差分对的蛇形线设计、阻抗突变点的处理、关键时钟线和高速线的长度匹配。 7.3 EMC/EMI 基础与防护： 介绍辐射发射（RE）和传导发射（CE）的来源。地平面分割的合理性、屏蔽罩的设计、以及滤波器的选择，以确保产品通过EMC认证。 第八章：系统级软件与硬件协同 现代电子系统必然包含固件和软件，本章关注两者之间的协同工作。 8.1 驱动程序与硬件抽象层（HAL）： 理解裸机编程与操作系统（如RTOS）在硬件资源管理上的区别。 8.2 调试与测试接口： JTAG/SWD 接口的使用，逻辑分析仪在时序和协议验证中的应用。 8.3 固件更新与安全机制： 探讨空中下载（OTA）更新机制的可靠性设计，以及基本的系统级安全措施（如Bootloader保护）。 第九章：设计验证与可制造性（DFM） 9.1 设计仿真工具的应用： 使用Spice级仿真验证模拟部分，使用SI/PI工具进行高速信号仿真。 9.2 原型验证与调试流程： 从首件（First Article）到批量生产的迭代过程。系统级功能验证的方法论。 9.3 可制造性设计（DFM）考量： 考虑焊接工艺、公差分析、测试点（Test Point）的预留，确保设计能够高效、低成本地转化为最终产品。 总结 本书的最终目标是培养读者“整体性设计”的能力，使他们不仅理解单个晶体管或电阻的作用，更能掌握如何将这些元件组合成一个满足复杂工程需求的、高性能、低功耗、高可靠性的电子系统。每章后的实践案例和动手练习，都将引导读者应用所学知识，解决真实的工程问题。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，我发现本书对于光电子学和通信系统的原理，似乎触及得不够广泛。我一直对激光器的基本原理很感兴趣，比如不同类型的激光器（如半导体激光器、气体激光器、固体激光器）的工作机制，以及其输出光束的特性，如单色性、相干性和方向性。我还希望看到关于光纤通信的详细介绍，包括光纤的传输原理、不同类型光纤（如单模光纤、多模光纤）的特点，以及光信号的衰减、色散等问题和解决方法。我还想了解光电探测器的原理，如光电二极管、光电倍增管等，以及它们在光信号接收中的应用。对于光调制技术，比如幅度调制、频率调制和相位调制在光通信中的应用，我也期望能有更深入的讲解。此外，关于光开关、光耦合器等光无源器件，以及如何构建光通信系统，我也希望能有所了解。我还对红外通信、可见光通信等新兴的光通信技术抱有兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，对于我想要深入理解半导体器件物理方面，似乎还存在一些不足。我原本期待能看到更详尽的关于PN结的形成机理，以及其在正向偏置和反向偏置下的伏安特性曲线是如何推导出来的。特别是关于二极管的正向压降、反向击穿电压等参数，希望有更深入的物理机制解释。我还想了解MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的工作原理，包括其增强型和耗尽型MOSFET的区别，以及阈值电压、栅极-源极电压、漏极-源极电压等参数对电流特性的影响。特别是关于MOSFET的跨导（Transconductance）和输出电阻（Output Resistance）的计算，以及它们在放大电路设计中的作用。对于BJT（双极结型晶体管），我希望看到更详细的关于其放大机制的讲解，包括共发射极、共集电极和共基极三种放大组态的特点，以及如何计算晶体管的电流增益（β）和跨导。我还对半导体器件的频率响应特性很感兴趣，例如二极管的结电容效应和晶体管的过渡频率（fT），希望有相关的分析。对于一些特殊的半导体器件，如JFET（结型场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）以及光电器件（如LED、光电二极管），如果能有原理介绍和应用举例，那就更好了。

评分☆☆☆☆☆

我对于书中关于数字逻辑电路的部分，总觉得在微观层面的阐述不够细致。我期望能够看到更多关于时序逻辑电路的深入分析，比如触发器（D触发器、JK触发器、T触发器）的建立时间和保持时间的理论，以及它们在实际电路中遇到的时序问题和解决方法。我还想了解状态机的设计方法，包括如何从状态图到卡诺图化简，再到最终电路的实现，以及如何处理竞争冒险（Race Condition）和亚稳态（Metastability）问题。关于组合逻辑电路，虽然书中有提及，但我希望看到更复杂的组合逻辑设计，比如多路选择器、译码器、编码器、加法器、减法器等的详细设计步骤和优化技巧。此外，关于中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）的功能介绍，例如74系列逻辑芯片的应用，希望能有更丰富的实例，展示如何利用这些芯片构建复杂的数字系统。对于可编程逻辑器件（PLD），比如CPLD和FPGA，我希望能有更深入的介绍，包括它们的基本结构、工作原理，以及如何使用硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）来进行设计和仿真。我对时钟信号的分配和管理也抱有极大的兴趣，特别是关于时钟抖动（Jitter）和占空比（Duty Cycle）对数字系统性能的影响，以及如何设计低抖动的时钟电路。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的时候，我一直在思考它在反馈控制系统理论方面的覆盖度。我原本期望能找到更详尽的关于稳定性分析的方法，比如使用Routh-Hurwitz判据来判断多项式根的分布，以及如何通过根轨迹法来分析开环传递函数零极点移动对闭环系统极点位置的影响，从而评估系统稳定性。我还想深入了解系统的瞬态响应和稳态响应的分析，比如如何通过单位阶跃响应来评估系统的超调量、上升时间和调节时间，以及如何利用稳态误差来衡量系统在输入信号稳定后的精度。对于PID控制器，我希望能看到更详细的参数整定方法，不仅仅是经验法则，而是包括Ziegler-Nichols方法、IRA方法等，并且希望有针对不同类型系统的PID参数选择的指导。在频率响应分析方面，我也期望能看到更深入的Bode图和Nyquist图的绘制与解读，以及如何利用它们来判断系统的稳定性裕度和相对稳定性。我还想了解如何根据频率响应来设计补偿器，以改善系统的动态性能，例如超前补偿器和滞后补偿器。此外，对于状态空间方法在控制系统设计中的应用，我也希望能有更详细的介绍，包括如何将传递函数模型转化为状态空间模型，以及如何设计状态反馈控制器和观测器。

评分☆☆☆☆☆

这本书在模拟电路设计方面，给我的感觉是缺乏一些关于实际应用和工程实践的深度。我原以为会看到关于运算放大器（Op-amp）在不同配置下的精确分析，比如跨阻放大器、仪表放大器、积分器、微分器等，以及它们在信号调理、滤波和信号生成中的具体设计思路和参数选择。例如，对于一个仪表放大器，我希望看到其输入阻抗、共模抑制比、增益带宽积等关键参数是如何影响其性能的，以及如何根据具体应用需求来设计。我特别希望能深入了解滤波器设计，不只是简单的Butterworth或Chebyshev滤波器，而是能够覆盖更多类型的滤波器，例如贝塞尔滤波器（强调线性相位）、椭圆滤波器（阻带衰减更快），以及它们在滤波器设计软件中的实现方法。此外，关于功率放大器的设计，我期待能看到A类、B类、AB类、C类等不同功率放大器的工作原理、效率分析以及失真特性，并且希望能有实际电路的例子，说明如何根据负载需求来选择和设计合适的功率放大器。对于振荡器的设计，例如LC振荡器（哈特莱、科勒皮茨）、RC振荡器（韦恩桥、移相）以及晶体振荡器，我希望看到它们产生振荡的条件、频率稳定性分析以及实际电路的实现。书本如果能包含一些关于电源设计的内容，例如线性稳压器、开关稳压器（Buck, Boost, Buck-Boost）的设计原理、纹波抑制技术以及效率优化，那将非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书在多相电机控制方面，给我的感觉是理论的阐述相对抽象，缺乏一些实际工程中的应用细节。我原本期待能看到更详细的关于三相感应电机（Induction Motor）和同步电机（Synchronous Motor）的数学模型，例如Park变换在定子坐标系和转子坐标系之间的转换原理，以及如何利用这些模型来分析电机的运行特性。我还想了解各种控制策略，比如V/f控制（恒压频比控制）、矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）以及直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）的工作原理和优缺点。特别是矢量控制，我希望看到其如何通过解耦控制电机的磁场分量和转矩分量，从而实现精确的速度和转矩控制。我还对永磁同步电机（PMSM）的控制很感兴趣，希望有关于其模型和控制方法的介绍。此外，关于电力电子变流器（如三相逆变器）在电机驱动中的应用，以及如何与电机控制算法相结合，我也希望能有更深入的讨论。我还对无传感器控制技术，例如利用电机反电动势或电流谐波来估计转子位置和速度的技术，抱有浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它在电磁场理论的呈现上，似乎略显单薄。我原本期待能够看到关于麦克斯韦方程组在不同介质中（如均匀介质、非均匀介质、各向异性介质）的详细解法，以及如何利用这些方程来分析静电场、静磁场和时变场。比如，在分析电磁波的传播时，我希望看到更深入的关于波阻抗、传播常数、反射系数和透射系数的计算，尤其是在不同边界条件下的情况，例如平面波在理想导体、介质界面上的反射和透射。我还想了解电磁波的极化方式，如线极化、圆极化和椭圆极化，以及它们在不同介质中的传播特性。此外，关于电磁辐射的理论，例如偶极子辐射、环形辐射等，如果能有详细的公式推导和辐射方向图的分析，那将极大地满足我对这一领域的求知欲。我一直对天线理论很感兴趣，希望这本书能包含一些关于基本天线类型（如偶极子天线、单极天线、八木天线）的工作原理、增益、方向性以及阻抗匹配的介绍。如果能进一步探讨介质谐振天线、微带天线等现代天线的设计与分析，那就更是一大惊喜了。对于电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）的原理，我也希望能找到相关的章节，了解电磁干扰的来源、传播途径和抑制方法，以及 EMC 设计的基本原则。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，我本来是期望能找到关于信号与系统的一些深入探讨，比如拉普拉斯变换在不同系统响应分析中的具体应用，以及傅里叶级数和变换在信号分解与合成时的详尽公式推导和案例解析。我还特别想了解不同滤波器（如低通、高通、带通、带阻）的设计原理和实际电路实现，包括它们在不同频率范围内的增益和相位响应曲线的分析。例如，对于一个二阶低通滤波器，我希望能看到其传递函数是如何推导出来的，以及Q值、截止频率等参数对滤波器性能的影响，甚至包括一些主动滤波器的设计方法，比如使用运算放大器构成的Sallen-Key滤波器。此外，这本书如果能对Z变换在离散时间系统分析中的应用进行阐述，例如采样定理的原理、奈奎斯特速率的意义，以及如何利用Z变换分析离散系统的稳定性、瞬态响应和稳态响应，那将对我非常有帮助。尤其是一些经典离散系统模型，如IIR和FIR滤波器的设计方法，以及它们在数字信号处理领域的不同优缺点，如果能有详细的图示和理论解释，我一定会觉得物超所值。关于稳定性分析，我希望看到奈奎斯特判据、根轨迹法等在更复杂的系统中的应用，以及如何通过调整系统参数来改善稳定性。在时域分析方面，我也期望看到更复杂的系统（如包含非线性环节或时变参数的系统）的分析方法，以及如何利用状态空间方法来描述和分析这些系统。

评分☆☆☆☆☆

我在阅读本书的过程中，总觉得它在关于电力电子变换器的设计方面，缺少了一些实操性的指导。我原本期望能看到更细致的关于Buck（降压）、Boost（升压）、Buck-Boost（升降压）等基本DC-DC变换器的工作模式分析，例如 CCM（连续导通模式）和 DCM（非连续导通模式）下的工作原理、开关波形和输出电压的推导。我还想了解这些变换器在实际应用中，如何通过改变占空比（Duty Cycle）来精确控制输出电压，以及如何考虑电感和电容的参数选择，以满足纹波要求。对于更复杂的变换器拓扑，如Cuk变换器、SEPIC变换器、反激变换器（Flyback）和推挽变换器（Push-Pull），我希望能有详细的电路分析和性能比较。我还对各种保护电路的设计很感兴趣，例如过流保护、过压保护以及短路保护，希望有具体的实现方案。此外，关于逆变器（Inverter）的设计，例如单相和三相逆变器，特别是PWM（脉冲宽度调制）控制技术的应用，以生成不同频率和幅度的交流输出，我也期望能有更深入的探讨。对于软开关技术（如ZVS和ZCS）在提高变换器效率和降低EMI方面的应用，我也希望有所了解。

评分☆☆☆☆☆

本书对于我一直关注的微波电路设计和射频工程方面的理论，似乎没有达到我预期的深度。我原本希望能看到更详细的关于传输线理论，比如史密斯圆图（Smith Chart）的应用，如何用来进行阻抗匹配、计算反射系数和电压驻波比（VSWR）。我还想了解在不同阻抗下的功率传输和损耗计算。对于微波网络参数，特别是S参数（散射参数）的定义、测量方法和应用，我也希望能有更深入的介绍，例如如何利用S参数来表征器件的性能，以及如何进行级联和分析。我还对有源微波器件，如微波放大器（如GaAs FET放大器、MMIC放大器）的设计原理、增益、噪声系数和线性度分析很感兴趣。此外，关于微波振荡器（如Gunn二极管振荡器、微波功率晶体管振荡器）的工作原理和性能参数，我也期望能有所了解。对于滤波器和耦合器等无源微波器件的设计，例如微带线滤波器、耦合线滤波器、定向耦合器和功率分配器，我也希望能有更详细的原理和设计方法。我对天线与馈线系统的匹配也很感兴趣，特别是如何保证从信号源到天线的最大功率传输。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆