现代电路技术实践教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:邮电大学

作者:舒洪

出品人:

页数:113

译者:

出版时间:2007-8

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787563514779

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 电路设计
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• 数字电路
• 电子技术
• 实践教学
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• 高等教育
• 电子工程

《电子系统设计与实践：从理论到原型》 内容提要 本书全面深入地探讨了现代电子系统设计的核心理论、关键技术以及实践应用。它旨在为工程师、技术人员和高级电子专业学生提供一个扎实而实用的知识框架，使其能够胜任从概念构思到最终产品原型实现的复杂任务。全书内容涵盖了模拟与数字电路设计的基础优化、高性能传感器接口技术、嵌入式系统的高效编程与硬件协同、电源管理与电磁兼容（EMC）策略，以及系统级可靠性与测试验证方法。本书强调理论与实践的紧密结合，通过大量真实世界的案例分析和动手实验指导，帮助读者掌握将抽象设计转化为可工作、可量产电子产品的核心能力。 第一部分：基础理论与元件精选（深度解析与选型哲学） 本部分奠定了扎实的电子学基础，但重点从传统的理论推导转向现代元件特性在高频、高精度应用中的实际影响。 第一章：现代半导体器件的精细化理解 深入剖析CMOS、BiCMOS工艺在当前集成度下的行为模式，重点关注亚微米甚至纳米级工艺对噪声容限、寄生效应和开关速度的影响。讨论肖特基二极管、功率MOSFET（如GaN和SiC器件）在快速开关应用中的损耗模型与热管理挑战。介绍新型存储器技术（如MRAM、RRAM）的读写特性及其在系统架构中的集成潜力。 第二章：高精度信号调理链的设计与噪声控制 本章聚焦于如何从物理层捕获并准确处理信号。详细阐述了低噪声放大器（LNA）的噪声匹配理论，双极性与场效应晶体管输入级在不同偏置条件下的等效噪声电阻计算。深入探讨了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的动态性能参数（SFDR, ENOB）的实际优化，包括时钟抖动的管理和参考电压的稳定性要求。对于高精度模拟前端，本书提供了基于SPICE的寄生参数提取与时域噪声积分方法的实践指导。 第三章：无源元件的非理想性与系统性能影响 超越理想元件模型，本章分析了电感器（Q值随频率变化、自谐振频率SRF）、电容器（ESR/ESL、介电吸收Dk/Df）的非理想特性对电路性能的实际制约。重点讨论了在射频和高速数字设计中，如何通过元件布局和封装技术来最小化这些不利影响。介绍了表面贴装元件（SMD）的贴装工艺对阻抗匹配的影响分析。 第二部分：高速与混合信号系统设计（时域与频域的平衡） 本部分专注于处理现代电子系统中普遍存在的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）问题。 第四章：信号完整性：传输线理论与串扰分析 系统地阐述了传输线的基本特性阻抗控制，区分了比特时间与上升时间对信号反射的影响。详细分析了PCB走线的时域响应，包括阶跃激励下的过冲、下冲和振铃现象的量化分析。深入探讨了串扰（Crosstalk）的近端和远端耦合机制，并提供了先进的PCB设计规则，如差分对的蛇形布线优化、共模抑制的实现技术。 第五章：电源完整性：去耦网络的设计与动态负载响应 电源网络是决定系统稳定性的关键。本章从电磁场角度分析了电源分配网络（PDN）的阻抗谱，讲解了如何通过多级去耦电容（从陶瓷到电解）组合来确保PDN阻抗在目标频带内保持低于某一阈值。重点研究了瞬态电流尖峰对芯片内核电压的冲击，并介绍了平面层分割和封装的去耦贡献。 第六章：高速接口协议的物理层实现 本章以行业主流的SerDes、PCIe或DDRx等高速串行/并行接口为例，讲解了均衡技术（如CTLE, DFE）的原理和应用场景。讨论了PCB叠层设计如何服务于特定阻抗和串扰要求，以及如何使用眼图（Eye Diagram）来评估物理层性能的优劣。 第三部分：嵌入式系统与实时控制（软硬件协同优化） 本部分侧重于将硬件设计与固件开发无缝集成，以实现高效、可靠的嵌入式解决方案。 第七章：微控制器（MCU）选型与高效中断管理 详细对比了不同架构（如ARM Cortex-M系列）在能效、实时性与外设集成度上的差异。重点阐述了中断服务程序（ISR）的设计规范，包括如何最小化上下文切换开销、处理硬实时任务的调度优先级，以及使用DMA（直接内存存取）来卸载CPU的I/O负担。 第八章：实时操作系统（RTOS）的选型与资源管理 本书不局限于某一特定RTOS，而是深入探讨RTOS的核心机制：任务调度算法（固定优先级、轮转、抢占式）、信号量与互斥锁在并发控制中的正确使用，以及避免死锁和竞态条件的方法。提供了在资源受限环境中进行内存池管理和堆栈溢出检测的实践技巧。 第九章：传感器融合与数据链构建 探讨如何集成来自不同物理域（如温度、压力、惯性）的传感器数据。详细解析了数字滤波技术（FIR, IIR）在抗混叠和噪声抑制中的应用。重点讲解了卡尔曼滤波或扩展卡尔曼滤波的基本思想，用于状态估计和传感器数据的时间同步与融合，为构建精确的测量系统提供理论支撑。 第四部分：系统级工程与验证（从原型到量产的桥梁） 本部分将视野从单个电路板扩展到整个产品生命周期管理。 第十章：电磁兼容性（EMC/EMI）的设计与预测试 系统地讲解了电磁兼容性的三大要素：骚扰源、耦合路径和受体。详细分析了传导发射（CE）和辐射发射（RE）的主要来源，特别是开关电源和高速信号线的耦合机制。提供了PCB布局层面的EMC设计规范，如地平面分割策略、屏蔽罩设计和滤波器的选型与放置原则。 第十一章：热管理与可靠性工程 讨论了电子系统在不同工作环境下的热负荷评估。介绍了几种主要的散热技术，包括热导管、均热板和主动风冷系统的设计参数选择。在可靠性方面，本书引入了MTBF（平均故障间隔时间）的计算模型，并讨论了元器件的寿命曲线（如电容的ESR随时间变化）对系统长期可靠性的影响分析。 第十二章：系统级测试与故障诊断策略 强调“可测试性设计”（DFT）。介绍了边界扫描（JTAG）在板级调试中的应用。详细说明了使用示波器、逻辑分析仪和矢量网络分析仪（VNA）进行高速信号调试的流程与关键测量点。提供了系统级故障注入与恢复策略的设计方法，确保产品在现场的鲁棒性。 结语 本书的最终目标是培养读者一种“系统思维”，即在设计初期就预见到不同子系统之间（模拟、数字、电源、机械）的相互作用，从而设计出性能卓越、成本可控、且易于制造和维护的电子产品。全书的案例均取材于工业控制、医疗设备和先进消费电子领域的前沿应用，确保所传授的知识具有即时的实战价值。

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这本书的装帧设计倒是挺有意思的，封面设计简洁大方，一看就是那种注重实用性的技术书籍。拿到手的时候，首先被它的纸张质量吸引了，拿在手里很有分量感，不是那种廉价的纸张，印刷清晰，排版也很合理，阅读起来感觉很舒适。对于我这种需要长时间面对技术书籍的人来说，这一点非常重要，毕竟眼睛容易疲劳。书本的厚度适中，既包含了足够的理论深度，又不会显得过于冗长，看来作者在内容组织上花了不少心思。书脊的处理也很扎实，翻阅起来不会轻易散架，这点对于经常查阅的工具书来说是加分项。整体上给人的第一印象是专业、可靠，让人对接下来的阅读内容充满了期待。这本书的封面配色和字体选择都透露着一种严谨的气息，很符合技术类书籍的定位，让人觉得它不是一本泛泛而谈的入门读物，而是真正沉下心来做内容的诚意之作。

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我特地对比了市面上几本同类主题的书籍，这本书在绪论部分的处理上显得尤为独到。它没有像很多教材那样，上来就堆砌晦涩难懂的公式和定义，而是采用了循序渐进的方式，从最基础的物理概念入手，逐步引导读者理解现代电子设备运行的底层逻辑。这种叙事方式极大地降低了初学者的入门门槛，让那些对理论感到畏惧的读者也能很快找到切入点。特别是作者在解释一些关键的半导体物理现象时，所使用的类比和图示都非常精妙，仿佛将抽象的微观世界具象化了，这一点在我过往的阅读体验中是比较少见的。我印象最深的是关于晶体管工作原理的那一章节，作者用生动的语言描绘了电荷的迁移过程，使得原本复杂的过程变得清晰明了，这对于建立扎实的理论基础至关重要。

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这本书最让我欣赏的一点是它对前沿技术脉络的把握和前瞻性。它不仅仅停留在对经典电路理论的复述上，而是巧妙地将传统的模拟电路基础与当下热门的集成电路设计理念进行了融合。在讲述高频信号处理时，作者引入了现代封装技术对电磁兼容性的影响分析，这显然是面向未来工程师所需具备的知识结构。它不是一本静态的知识汇编，而更像是一份动态的学习路线图，引导读者思考当前技术挑战的根源，并展望未来可能的发展方向。通过阅读，我感觉到自己不仅仅是学会了如何设计一个电路，更是对整个电子信息产业的演进有了更宏观的理解，这种理论与视野的结合，使得这本书的价值远超一本单纯的技术手册。

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从排版和校对的精细程度上来看，这本书的编辑团队无疑是专业且严谨的。在阅读过程中，我几乎没有发现任何印刷上的错误，无论是图表的编号还是公式的上下标，都保持了高度的一致性和准确性。技术书籍中，一个小小的印刷错误就可能导致整个电路设计逻辑的混乱，因此这种零错误的质量控制是极其宝贵的。特别是书中引用的那些复杂的时序图和波形图，线条清晰，标注精确，完全可以作为参考资料直接使用，不需要读者自己费力去重新绘制或核对。这种对细节的极致追求，体现了出版方对技术内容的尊重，也保障了读者学习的效率和信息的可靠性，这比那些内容粗糙、错误百出的书籍要靠谱得多。

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这本书的实践环节设计得相当具有可操作性。很多教科书在理论讲完后，实践部分往往草草了事，或者给出的实验方案过于理想化，脱离实际工程环境。然而，这本教程在每一个重要的理论节点之后，都紧跟着详细的实验步骤和代码示例。我尝试跟着书中的指引搭建了一个小型数字逻辑电路，发现书上给出的元器件清单和焊接指导都非常详尽，连一些容易出错的细节都被标注出来了。更难得的是，它没有局限于标准化的实验箱，而是提供了很多利用常见、易于获取的元件进行验证的方案，这对于资源有限的个人学习者来说简直是福音。这种“知其所以然”到“知其所以然且能做到”的过渡，是衡量一本优秀技术书籍的关键指标，这本书在这方面做得非常出色。

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