电子电路分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:纽曼

出品人:

页数:338

译者:

出版时间:2009-1

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787302178941

丛书系列:信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列

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《现代集成电路应用技术与实践》 一、本书定位与目标读者 本书旨在深入剖析当前主流集成电路（IC）器件的工作原理、选型考量以及在实际系统中的应用方法。它并非基础的电子学理论教材，而是面向具有一定电子技术基础，希望掌握前沿IC应用技能的工程师、高级技术人员、科研人员以及高年级电子信息类专业学生的实用型技术手册与参考资料。 本书的核心目标是架起理论知识与复杂系统工程实践之间的桥梁，侧重于“如何使用、如何优化、如何解决实际问题”，而非停留在基础元件的等效电路推导。 二、内容结构与深度剖析 全书共分为六个主要部分，每部分均围绕特定的集成电路应用领域展开深入探讨： --- 第一部分：高性能模拟前端设计与信号调理（约300页） 本部分专注于输入端信号的捕获、放大和精确转换，这是任何数据采集或控制系统的基石。 1. 运算放大器（Op-Amp）的非理想特性与高频补偿： 超越理想模型： 详细分析电压噪声密度、电流噪声、输入失调电压的温度漂移（$V_{OS}$ drift）、摆率（Slew Rate）限制在高精度与高速应用中的影响。 反馈回路稳定性分析： 采用波特图（Bode Plot）分析工具，讲解如何通过补偿电容、零点/极点配置来确保闭环系统的相位裕度（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin），尤其关注大环路增益下的瞬态响应优化。 低失真设计（Low THD）： 探讨高线性度放大器的选择标准，如输入共模抑制比（CMRR）和电源抑制比（PSRR）在恶劣电源环境下的实际意义。 2. 数据转换器（ADC/DAC）的深度解析： ADC架构比较与选型： 深入对比逐次逼近型（SAR）、流水线（Pipeline）和Sigma-Delta（$SigmaDelta$）架构的适用场景。重点分析$SigmaDelta$调制器的高阶噪声整形技术及其在音频和精密测量中的应用。 动态性能指标： 详细解读有效位数（ENOB）、杂散响应（SFDR）、信噪比（SNR）的实际测量与优化方法。讲解时钟抖动（Jitter）对高速ADC性能的致命影响及时钟恢复（Clock Recovery）技术。 DAC的输出缓冲与重建滤波： DAC的电压/电流输出接口设计，以及如何选择合适的有源滤波器（如Sallen-Key, Multiple Feedback）以最小化量化噪声和毛刺效应（Glitch Energy）。 3. 专用传感器接口IC： 精密电流/电压测量： 介绍高精度电流感应放大器（In-Amp）的设计细节，包括电桥平衡、冷端补偿和共模电压处理。 隔离技术： 隔离式ADC和DAC在医疗设备、工业控制中的应用，分析磁耦合（Magnetic Coupling）和电容耦合（Capacitive Coupling）隔离器的性能差异与安全规范。 --- 第二部分：电源管理集成电路（PMIC）的设计与优化（约250页） 本部分聚焦于高效、稳定、小尺寸的电源解决方案，涵盖从输入到负载的完整管理链。 1. 开关模式电源（SMPS）的控制环路设计： 电流模式与电压模式控制： 深入讲解平均状态模型（Average Model）和峰值电流模式的交叉点补偿机制。 环路补偿： 使用Type-II/Type-III补偿器设计，精确控制开关电源的瞬态响应和交叉频率。讲解如何利用瞬态负载响应曲线来验证补偿设计的有效性。 关键元件选择： MOSFET的导通电阻（$R_{DS(on)}$）与开关损耗、磁性元件（电感/变压器）的饱和电流与核心材料选择（如铁氧体、非晶合金）。 2. 低压差线性稳压器（LDO）的噪声抑制： PSRR在不同频率下的特性： 如何利用LDO的高PSRR特性来滤除上游开关电源产生的纹波，并进行噪声预算分配。 瞬态响应优化： LDO的输出电容（陶瓷、钽、电解）与负载瞬态响应、启动时间的关系。 3. 高级电源管理特性： 电源排序与看门狗（Watchdog）： 复杂系统中的上电/掉电时序控制（Sequencing）。 电池管理系统（BMS）： 锂离子电池的电量计（Fuel Gauge）IC、充电协议（如CC/CV）的实现及故障保护机制。 --- 第三部分：高速数字接口与信号完整性（SI）（约280页） 针对PCB设计中的高速信号传输挑战，提供从物理层到协议层面的解决方案。 1. 传输线理论与阻抗匹配： 微带线与带状线： 建立精确的特征阻抗模型，并讨论PCB材料（如FR4, Rogers）的介电常数对信号传播速度的影响。 反射与损耗： 讨论传输线上的阻抗失配导致的串扰（Crosstalk）和信号衰减，并介绍串联端接（Series Termination）、并联端接（Parallel Termination）的应用场景。 2. 时钟与数据恢复（CDR）： Jitter的分解与管理： 将抖动分解为确定性抖动（DJ）和随机抖动（RJ），并介绍眼图（Eye Diagram）的判读方法。 均衡技术： 介绍发送端预加重（Pre-emphasis）和接收端决策反馈均衡（DFE）在长距离高速互连中的应用。 3. 串行通信协议的物理层实现： LVDS/CML/HCSL标准： 深入对比不同差分信号标准的驱动能力、共模电压和抗噪性。 高速背板设计： 考虑多层板的层叠结构、通孔（Via）对阻抗的影响及去耦策略。 --- 第四部分：高频射频IC（RFIC）与收发机架构（约220页） 本部分聚焦于无线通信和雷达系统中常用IC的集成与优化。 1. 混频器与频率合成： 上变频/下变频架构： 详细分析直接变频（Zero-IF）与低中频（Low-IF）架构的优缺点，特别是在DC偏移和镜像抑制方面的处理。 锁相环（PLL）与频率合成器： 讲解VCO（压控振荡器）的选择、分频器的设计以及倍频器的噪声注入问题。如何通过PLL的环路带宽控制相位噪声（Phase Noise）。 2. 功率放大器（PA）与低噪声放大器（LNA）： PA效率与线性度： 介绍A/B/C/D类放大器的偏置技术，以及数字预失真（DPD）在高阶调制系统中的应用。 LNA的噪声匹配： 使用Smith圆图进行输入匹配，以实现最佳的噪声系数（Noise Figure, NF）和功率增益（Gain）。 3. 天线接口设计： RF开关、滤波器（SAW, BAW）的插入损耗与隔离度要求。 --- 第五部分：嵌入式系统中的专用接口IC（约230页） 侧重于微控制器（MCU）与外部世界的连接，强调实时性和可靠性。 1. 工业控制总线IC： 现场总线（Fieldbus）收发器： CAN、RS-485（使用MaxLinear/Analog Devices驱动芯片）的电气特性、故障保护和网络拓扑构建。 高速串行接口： SPI、I2C、I2S（用于音频）的协议时序与多主/从仲裁机制。 2. 隔离与保护器件： 瞬态抑制二极管（TVS）与气体放电管（GDT）： 针对ESD和浪涌保护的设计选型与布局要求。 电平转换器： 逻辑电平（如1.8V到5V）双向无缝转换的IC选型原则。 --- 第六部分：系统级可靠性与电磁兼容性（EMC）（约250页） 本部分探讨如何使基于IC的系统在真实环境中稳定运行。 1. 噪声源识别与滤波： PCB布局的EMC影响： 讲解电源层、地层规划（GND pour）对回路面积和辐射发射的影响。 去耦电容网络设计： 多层级去耦电容（从nF到uF）的布局优化，确保在高频下提供足够的瞬时电流。 2. 热管理与可靠性： IC的热阻分析： 如何根据器件数据手册中的热阻参数（$ heta_{JA}, heta_{JC}$）计算散热需求，并设计散热片或使用导热衬垫。 寿命预测： 探讨关键IC（如Flash存储器、电源IC）在温度和电压超出额定值下的寿命模型。 3. 制造与测试考量： 可测试性设计（DFT）： 在设计阶段植入测试点和边界扫描（Boundary Scan）以简化后期调试。 ATE（自动测试设备）中的IC参数验证。 --- 总结 本书的特色在于其高度的实践导向性。每一章节都配有大量的应用案例图示、实际测量结果对比，以及针对特定IC选型问题的“决策树”分析。读者将通过本书学习到如何从系统需求出发，精确选择、高效配置并最终调试现代复杂的集成电路子系统。它不是理论的堆砌，而是解决工程难题的实用工具箱。

评分☆☆☆☆☆

本书错误层出不穷，尤其在习题部分。 TYU 3.7：VDD应该是7.5V TYU 3.10：答案的Vit和Vot应该交换 TYU 3.11：VI应该是2.5V TYU 3.13：应该增加条件VDD=5V EX 4.8：VGSQ应该是VDSQ EX 4.9：Kp=2mA/V^2 TYU 4.17：答案错了。。。。 EX 6.15：集电极静态电流应该是1.25mA（...

评分☆☆☆☆☆

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这本书在内容组织上的层次感做得非常高明，它并非采用传统的章节顺序堆砌知识点，而更像是在构建一幅逐渐展开的电路图谱。从最基础的元件特性开始，作者非常细致地铺垫了后续分析所需的所有数学工具和物理模型，保证了读者在进入更复杂的电路拓扑分析时，基础是牢固的。这种由浅入深、由点到面的结构，极大地降低了初学者的入门门槛，同时又为高阶学习者提供了必要的深度。例如，在讲解滤波器设计时，它会先用一个非常直观的RC低通电路引入频率响应的概念，然后才逐步引入二阶、高阶系统的拉普拉斯变换分析，这种循序渐进的方式，使得抽象的控制理论在具体的电路背景下得到了完美的落地。阅读体验中，我感觉自己像是跟着一位经验丰富的大师傅在实地考察项目，每走一步都有清晰的指引和明确的目标。

评分☆☆☆☆☆

我必须要提一下这本书的习题设计，这简直是检验学习成果的“试金石”。不同于那种只有简单套公式的练习题，这里的习题往往是巧妙地组合了多个知识点，模拟了真实工程中遇到的复杂场景。有些题目看似简单，实则暗藏陷阱，需要你对理论有非常透彻的理解才能找到正确的解题路径。我特别喜欢那些需要进行参数优化或者故障排查的综合性大题，它们不仅考查了计算能力，更考验了系统思维。完成这些习题的过程，与其说是做作业，不如说是一次次迷你项目的设计与实现。每一次成功解出一道难题，那种成就感是无与伦比的，它极大地增强了我对自身技术能力的信心。而且，书后附带的参考答案和详细步骤解析，是极其宝贵的资源，它能让你清晰地看到自己思考过程中的盲点和可以改进的地方，真正实现了“在错误中成长”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度着实令人震撼，它不像市面上很多入门书籍那样，只停留在表面概念的罗列上，而是敢于深入到半导体物理的底层逻辑去剖析。我记得有一次被一个关于MOSFET阈值电压的推导卡住了很久，翻遍了手头的其他资料都不得其解，直到在这本书里找到了作者给出的那个基于能带图的详细分析，才豁然开朗。作者似乎对“为什么”这个问题有着近乎偏执的追问，每一个公式的出现都不是凭空产生的，而是建立在一系列严谨的物理假设和数学推导之上的。这种深挖本质的写作风格，对于那些想要成为真正工程师，而非仅仅是电路“操作员”的读者来说，是无价的财富。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所展现出的逻辑严谨性，那种层层递进、无懈可击的论证过程，让人在学习过程中不断锻炼自己的批判性思维。它迫使你不仅仅是记忆公式，更是理解公式背后的物理实在。

评分☆☆☆☆☆

这部书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那深邃的蓝色调，配上烫金的字体，散发着一种专业且沉稳的气息。光是拿着它，就能感受到一种对知识的敬畏。内页的纸张质量也非常好，触感细腻，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会让眼睛感到疲劳。我尤其欣赏它在章节布局上的匠心独运，每一部分的过渡都显得那么自然流畅，仿佛作者是一位高明的引路人，耐心而又不失深度地引导我们进入复杂的理论世界。书中的插图和示意图绘制得极为精细，那些复杂的晶体管模型和波形图，在经过仔细描绘后，变得异常清晰易懂。比如在讲解运放的负反馈结构时，作者不仅给出了标准的数学推导，还配有高分辨率的电路拓扑图，让我这个初学者都能迅速把握其核心工作原理。这本书的排版也体现了对读者的尊重，行距和字号的选取都恰到好处，即便是需要对照公式和正文的段落，也不会显得拥挤。总而言之，从拿到书的那一刻起，它带给我的就是一种愉悦的学习体验，这种对细节的极致追求，无疑是优秀技术书籍的标志。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格充满了技术人员特有的那种精准与克制，但字里行间又流露出对电子世界无限热爱的火花。作者的叙述极其高效，几乎没有一句废话，每一个句子都承载着明确的信息量，这对于追求效率的专业读者来说，简直是福音。它没有冗长的哲学讨论，一切都紧密围绕着电路的“行为”和“实现”展开。然而，在描述一些经典电路（比如冯·诺依曼架构中的关键部分）时，作者偶尔会穿插一些简洁而富有洞察力的历史背景或设计哲学，这使得冰冷的电路分析顿时鲜活了起来，让人能体会到前人攻克难关的智慧。这种在严谨与启发之间找到的完美平衡，让这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本可以时常翻阅、从中汲取灵感的参考手册。它的价值在于它能让你在遇到技术瓶颈时，快速找到那个最根本、最纯粹的解决方案思路。

评分☆☆☆☆☆

大学教材，看过原版和译版，都不错

评分☆☆☆☆☆

大学教材，看过原版和译版，都不错

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大学教材，看过原版和译版，都不错

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大学教材，看过原版和译版，都不错

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