基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:黄智伟

出品人:

页数:291

译者:

出版时间:2008-1

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787121057335

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现代电子系统设计与实践：理论、工具与前沿应用 本书聚焦于电子系统设计与实现的全面视角，深入探讨从基础理论到前沿实践的多个关键领域。它旨在为电子工程、通信工程及相关专业的研究人员、工程师和学生提供一套系统、深入的学习路径和实用的参考资料。 第一部分：现代电子系统理论基础与器件特性 第一章：高级电路理论与分析方法 本章从经典电路理论出发，引入现代电路分析的复杂性，特别是针对非线性、时变系统的分析工具。深入探讨傅里叶分析、拉普拉斯变换在高频电路中的局限性及修正方法。重点阐述瞬态响应的精确建模，包括寄生参数对系统稳定性和速度的影响。引入矩阵运算在大型网络分析中的应用，以及基于状态变量法的系统辨识与控制设计基础。对互连线阻抗匹配和信号完整性（SI）问题的理论基础进行详尽论述。 第二章：半导体器件物理与高精度模型 详细解析MOSFET、BJT等核心有源器件的深度物理机制。超越理想模型，深入研究亚阈值导通、热效应、陷阱效应等对器件性能的制约。重点介绍新型宽禁带半导体（如GaN和SiC）的材料特性、器件结构及其在功率电子学中的优势与挑战。探讨射频（RF）器件的噪声模型、增益特性及S参数的精确提取方法。本章强调如何从器件物理层面理解并优化电路性能。 第三章：电磁兼容性（EMC）与电磁干扰（EMI）分析 本章全面覆盖电磁兼容性的设计与测试标准。从麦克斯韦方程组出发，推导辐射和传导干扰的机理。细致分析PCB布局、屏蔽技术、滤波器的设计原则，以及接地和电源分配网络的最佳实践。重点介绍时域反射（TDR）和网络分析仪在阻抗特性测量中的应用，以及如何通过电磁场仿真工具辅助EMC设计。探讨了系统级EMI/EMC的协同防护策略。 第二部分：嵌入式系统与实时控制 第四章：高性能微控制器架构与编程 本章选取当前主流的32位和64位微控制器（如基于ARM Cortex-M/R/A系列）作为研究对象。详细解析流水线、缓存、中断系统、总线结构（如AXI/AHB）的设计理念。深入讲解实时操作系统（RTOS）的任务调度算法、同步机制（信号量、互斥锁）以及内存管理策略。提供C/C++高级语言在资源受限环境下的高效编程技巧。 第五章：传感器接口与数据采集系统设计 系统性介绍各类传感器（温度、压力、惯性测量单元IMU等）的工作原理、输出特性及噪声抑制技术。重点讨论模拟前端（AFE）的设计，包括低噪声放大器（LNA）、精密滤波器和高分辨率模数转换器（ADC）的选择与配置。深入研究数据总线协议（如SPI、I2C、CAN、EtherCAT）在多节点系统中的应用，并探讨数据同步与时间戳技术。 第六章：数字信号处理（DSP）在嵌入式平台上的实现 阐述离散时间系统理论，包括Z变换与数字滤波器（FIR/IIR）的设计原理。重点在于如何将理论算法高效地映射到DSP或专用硬件加速器上。详细介绍定点数与浮点数的运算精度对系统性能的影响。探讨快速傅里叶变换（FFT）算法在嵌入式平台上的优化实现，以及自适应滤波器的基本结构与收敛性分析。 第三部分：高速互连与通信系统 第七章：高速数字电路与信号完整性（SI） 本章深入探讨传输线理论在高频PCB设计中的应用。分析反射、串扰、抖动（Jitter）的产生机理及其对系统眼图的影响。详细介绍PCB设计中的叠层结构、阻抗控制、过孔（Via）效应建模。阐述PCB布线中的时序预算、差分对设计和均衡技术（如CTLE, DFE）在高速串行接口（如PCIe, DDRx）中的实现。 第八章：射频电路与无线通信基础 系统讲解S参数、Smith圆图的应用。深入分析低噪声放大器（LNA）、混频器、压控振荡器（VCO）的设计准则和噪声匹配。探讨超外差接收机与直接变频接收机架构的优劣。在无线通信方面，简要介绍OFDM、MIMO等现代调制解调技术的理论基础及其在实际系统中的实现考量。 第九章：光纤通信与光电子器件 本章关注光通信系统的核心组件。解析光纤的传输特性（损耗、色散、非线性效应）。深入研究激光器（LD）和光电探测器（PD）的工作原理、光电转换效率及噪声特性。讨论光网络中的调制格式选择、光器件（如调制器、耦合器）的性能指标，以及光电信号的恢复与判决过程。 第四部分：电力电子与能源管理 第十章：开关电源拓扑与建模 全面介绍DC-DC转换器的基本拓扑（Buck, Boost, Flyback, LLC等）的工作原理、设计公式与效率瓶颈。重点分析开关电源的环路稳定性和瞬态响应分析，包括使用传递函数法进行补偿器设计。探讨有源功率因数校正（PFC）电路的实现及其在电网兼容性中的作用。 第十一章：电机驱动与变频技术 阐述交流/直流电机的基本电磁原理。重点分析矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）和直接转矩控制（DTC）在高性能电机驱动中的应用。讲解IGBT、MOSFET等功率器件在逆变器电路中的驱动保护技术。探讨热管理在保证驱动系统可靠性中的关键作用。 第十二章：先进能源管理系统与智能电网接口 本章关注储能技术（如锂离子电池）的管理与保护。详细介绍电池管理系统（BMS）的关键功能，包括状态估计（SOC, SOH）、均衡技术和热管理。讨论双向DC-DC变换器在并网或离网系统中的应用，以及实现与智能电网进行双向能量交换所需的通信与控制协议。 --- 本书特色： 理论与实践的紧密结合： 每章均提供深入的理论推导，并辅以工程实例分析，指导读者如何将理论知识转化为可行的设计方案。 跨学科视野： 内容横跨经典电路、信号处理、电磁场、嵌入式控制及电力电子等多个电子工程核心分支。 面向未来技术： 对宽禁带器件、高速接口和智能能源管理等前沿领域给予了充分的关注和深入的讨论。 通过对这些领域的系统性学习，读者将能够掌握现代电子系统设计所需的理论深度和工程实用技能。

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这本书的装帧设计非常引人注目，封面采用了深邃的蓝色调，搭配简洁的白色和亮眼的橙色字体，给人一种专业而又充满活力的感觉。纸张的质感也相当不错，内页的印刷清晰度极高，使得电路图和波形数据的呈现非常直观。作为一名工程专业的学生，我深知一本优秀的教材对于学习过程的重要性。这本书的版式布局合理，章节之间的过渡自然流畅，使得我在阅读过程中很少感到吃力。特别是那些复杂的电路原理图，在清晰的图例和恰到好处的留白衬托下，显得井井有条，极大地减轻了视觉负担。我甚至发现，即使是长时间翻阅，书本的装订部分也保持得非常好，体现了出版社对品质的坚持。这种对细节的关注，无疑是提升阅读体验的关键因素，让人在学习之余，也能享受到一种精良工艺带来的愉悦感。

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这本书的实用价值已经超出了单纯的教材范畴，它更像是一本精心编纂的工程手册。我发现自己常常在完成具体设计任务时，会习惯性地翻阅其中的特定章节作为参考。书中附带的那些经过反复验证的仿真脚本和配置模板，为我节省了大量摸索的时间。最让我感到惊喜的是，作者在书中穿插了一些“陷阱”或“常见错误”的警示，这些经验之谈往往是在实际工作中摸爬滚打多年才能总结出来的宝贵教训。这种前瞻性的风险提示，帮助我规避了许多可能导致项目延期的潜在问题。总而言之，这本书不仅仅是知识的传授，更是一种实践智慧的浓缩，对于任何想在电子设计领域打下坚实基础的人来说，都是一本不可或缺的案头宝典。

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这本书的内容组织逻辑严密得令人赞叹，简直就像一位经验丰富的老教授在循循善诱。它不像有些教材那样堆砌理论公式，而是巧妙地将抽象的电子概念与实际的仿真操作紧密地结合起来。我特别欣赏它对每一个仿真步骤的详尽描述，每一步都有明确的操作目标和预期的结果，这对于初学者来说简直是救命稻草。通过阅读，我不仅理解了电路的工作原理，更重要的是，我学会了如何通过软件工具来验证和优化设计。书中的案例选择非常贴合现代电子工程的前沿方向，覆盖面广而不失深度，让人感觉所学的知识具有很强的实用价值和前瞻性。这种“理论—仿真—分析”三位一体的教学方法，极大地培养了我的工程思维，让我对未来从事相关领域的工作充满了信心。

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这本书的文字表达方式极其富有感染力，读起来完全没有传统技术书籍那种枯燥乏味的感觉。作者似乎深谙如何将复杂的专业术语转化为生动易懂的语言。例如，在解释特定元器件的非线性特性时，作者没有直接抛出复杂的数学模型，而是用了一个非常形象的比喻来描述其在电路中的“脾气秉性”，这让我瞬间就抓住了问题的核心。更难得的是，行文风格在保持严谨性的同时，又不失一种鼓励探索的热情。每当遇到一个难点时，总能感受到作者在字里行间流露出的那种希望读者能够独立解决问题的期盼。这种亦师亦友的写作口吻，使得学习过程变成了一种充满乐趣的探索之旅，极大地激发了我深入钻研的动力。

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从技术深度和广度的角度来看，这本书无疑是一部力作。它并没有停留在基础的电阻电容电路分析层面，而是大胆地深入到了涉及模拟信号处理和数字逻辑电路的高级主题。书中对不同仿真模型的选择和参数设置的讨论，展现了作者深厚的实践经验。例如，关于噪声分析的部分，作者不仅介绍了如何设置仿真参数，更重要的是阐述了不同噪声源对系统性能的实际影响机制，这在很多同类书籍中是很难找到的深度。此外，书中对不同仿真软件功能差异的对比分析，也体现了作者客观、公正的学术态度。掌握了这本书中的方法论，感觉自己就像拥有了一把万能钥匙，可以去解锁更复杂、更具挑战性的电子系统设计难题。

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