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出版者:

作者:廉玉欣 编

出品人:

页数:180

译者:

出版时间:2010-2

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787111291336

丛书系列:

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• 电子技术
• 基础
• 实验
• 教程
• 电路
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子元件
• 实践
• 高等教育
• 理工科

《现代电路设计与分析》 简介 一、本书定位与核心内容 《现代电路设计与分析》旨在为电子工程、通信工程、自动化、微电子学等相关专业的高年级本科生及研究生提供一本全面、深入且紧跟前沿的电路理论与应用指导教材。本书摒弃了传统教材中过于侧重于线性、静态分析的局限性，将重点聚焦于现代电子系统中所必需的非线性器件、高速信号完整性、复杂系统建模以及前沿集成电路设计方法学。 全书内容分为四个主要模块：基础理论的深化、模拟电路的前沿技术、数字电路的高速化处理，以及系统级集成与仿真。我们致力于在理论深度和工程实践之间搭建一座坚实的桥梁。 二、第一模块：基础理论的深化与扩展 本模块首先对传统的基尔霍夫定律、叠加定理等基础概念进行回顾，但随后迅速转向更具挑战性的领域： 1. 复杂网络分析与拓扑结构： 深入探讨非平面网络、大规模电路的矩阵描述方法，引入图论在电路分析中的应用，特别是如何利用矩阵代数高效求解大型线性系统。 2. 时域瞬态响应与拉普拉斯/傅里叶分析的工程应用： 不仅限于求解标准二阶系统的阻尼比，更侧重于系统响应的实际意义——如开关噪声的产生、电源纹波的滤波特性。详细分析了脉冲信号通过不同滤波器和传输线时的失真情况。 3. S参数与网络函数在射频/高速电路中的应用： 这是传统教材较少涉及的重点。系统阐述了S参数的定义、测量方法及其在级联电路分析中的运用，特别是如何利用S参数图（史密斯圆图）进行阻抗匹配设计。 三、第二模块：模拟电路前沿技术——从器件到系统 模拟电路部分是本书的另一核心，着重于现代集成电路设计中不可或缺的精细化技术： 1. MOSFET工作机制的深度剖析： 超越简单的“饱和区/线性区”划分，详细分析了短沟道效应（DIBL, 速度饱和）、亚阈值导电、噪声源（闪烁噪声、热噪声）的物理根源及其对低噪声放大器设计的影响。 2. 运算放大器的先进拓扑结构： 详细介绍并对比了折叠式共源共栅、折叠式运算放大器（FCOA）、单位增益反馈结构等，并深入探讨了高精度斩波稳定技术和自举（Bootstrap）技术在电源管理中的应用。 3. 反馈理论的实践化： 详细讲解了增益裕度和相位裕度的实际意义，并用实例说明如何通过补偿网络（如米勒补偿、Nulling Resistor补偿）来保证复杂多级放大器系统的稳定性。特别加入了对OTA（运算跨导放大器）在数据转换器中的关键作用的分析。 4. 电源管理IC（PMIC）的核心设计： 详细分析了LDO（低压差线性稳压器）的瞬态响应优化，以及开关模式电源（Buck/Boost）的控制环路设计，包括电流模式和电压模式控制的优劣。 四、第三模块：数字电路的高速化与信号完整性 随着时钟频率的不断攀升，数字电路设计面临的不再是简单的逻辑功能实现，而是信号的物理传输问题： 1. 传输线理论与高速互连： 详细讲解了集总元件模型失效的界限，电阻、电容、电感对信号边沿的影响。引入了TDR（时域反射仪）的概念，用于诊断PCB上的阻抗不匹配问题。 2. 信号完整性（SI）基础： 系统阐述了串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）和地弹（Ground Bounce）的机理。提供了缓解措施，如源端串联匹配、端接电阻的选择以及电源层与地层的去耦策略。 3. 时序分析与抖动（Jitter）： 重点分析了时钟抖动对采样电路（如ADC/DAC）性能的影响，引入了确定性抖动（DJ）和随机抖动（RJ）的概念，并介绍了时钟恢复电路的基本原理。 4. CMOS/LVDS/SerDes接口的物理层分析： 对比了主流的高速接口标准，分析了差分信号在噪声抑制方面的优势，以及如何设计驱动器和接收器以满足特定的眼图要求。 五、第四模块：系统级集成与仿真验证 本书强调现代工程师必须掌握从电路到系统的跨域分析能力： 1. 噪声分析与预算（Noise Budgeting）： 教授如何对整个系统（从传感器到ADC）进行噪声预算，确定各个环节的噪声贡献限额，并指导如何优化低噪声放大器和ADC的选取。 2. 噪声模型与仿真工具的结合： 不仅停留在理论层面，更详细介绍了如何使用Spice（如HSPICE, Spectre）进行高级的瞬态、噪声和失真分析。特别是引入了蒙特卡洛仿真在工艺角分析中的应用。 3. 混成信号（Mixed-Signal）设计的挑战： 分析了数字电路的开关噪声如何耦合到敏感的模拟电路中（电源注入敏感度，PSRR）。探讨了使用版图隔离技术（如衬底隔离环、 separados地平面）来解决这些耦合问题的方法。 4. 系统级建模与Verilog-A/AMS： 介绍了使用行为级描述语言（如Verilog-A）对复杂器件或子系统进行快速建模和仿真，以加速系统级验证流程。 总结 《现代电路设计与分析》的目标是培养学生具备将深厚的理论知识转化为解决复杂、高速、高精度电子系统问题的能力。本书适合作为高级电路分析、模拟集成电路设计或高速电子学课程的教材，是工程实践者进阶学习的有力工具。

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购买这本书的初衷是希望能有一本能够帮助我巩固课堂理论知识的实践指导书。我期望它能提供一系列循序渐进、由浅入深的实验项目，让我能够通过动手操作来加深对欧姆定律、基尔霍夫定律以及半导体器件特性的理解。然而，这本书的实验设计似乎完全忽略了学习的渐进性。它直接将一些相当复杂的电路放在了非常靠前的位置，而对那些至关重要的基础实验，比如简单的电阻分压器或晶体管开关的验证，却处理得过于草率。更让我头疼的是，对于每个实验的预期结果和误差分析部分几乎是空白的。一个合格的实验指导书，应该引导学生思考“为什么会得到这样的结果”以及“误差可能来自哪里”，但这本书完全跳过了这一关键的教育环节，使得实验变成了一种机械的“照猫画虎”式的操作，失去了教育的本质意义。

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从作者的写作风格来看，这本书似乎更倾向于一种学术论文的叙述方式，充满了生硬的术语堆砌，缺乏与读者的有效沟通。很多段落的逻辑跳跃性很大，作者假定读者已经具备了相当的背景知识，从而省略了许多中间的推导过程和背景解释。这对于那些希望通过这本书自学或者巩固基础的读者来说，无疑是一道难以逾越的鸿沟。例如，在介绍运算放大器应用时，作者直接给出了一个复杂的反馈电路，却没有清晰地解释为什么选择这种特定的反馈网络，以及它在数学上是如何简化和实现的。如果这本书的目标是成为一本普及性的“教程”，它在语言的亲和力、对读者学习曲线的关怀上，做得远远不够，更像是一本写给同行参考的内部资料，而非一本面向广大爱好者的学习工具。

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这本号称“电子技术基础实验教程”的书，实在让人摸不着头脑。我本来是想找一本能系统指导我进行电子电路实验的书籍，特别是对于基础概念的动手验证和深入理解方面有所帮助的。然而，翻开这本书后，我发现它更像是一本零散的笔记集合，而非一本有条理的教程。书中的章节安排显得杂乱无章，从一个实验主题跳到另一个，中间缺乏必要的逻辑过渡。例如，前一页还在讲示波器的基本操作，后一页突然就跳到了某种特定集成电路的应用，中间没有任何铺垫或联系，这对于初学者来说简直是灾难。更别提图示的清晰度了，很多电路图画得模糊不清，元件的符号标注也含糊不清，我得花大量时间去对照其他参考资料才能勉强辨认出来。对于一个实验教程来说，图例和步骤的准确性是最基本的要求，但这本教材在这方面表现得非常令人失望，让人感觉作者似乎没有真正动手实践过这些实验。

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这本书的排版和印刷质量也令人不敢恭维。纸张的质地非常粗糙，字迹的清晰度时好时坏，尤其是一些公式和数学推导部分，小字体和复杂的符号混杂在一起，阅读起来非常吃力，很容易造成误读。更糟糕的是，书中似乎缺乏专业的校对。我发现了好几处明显的印刷错误，比如元件参数的数值写错了，或者关键的连接线在图上根本找不到对应的位置。这些低级的错误在技术性书籍中是绝对不能容忍的，它们不仅浪费了我宝贵的时间去反复核对，更重要的是，它们极大地削弱了我对作者专业性的信任。一本连最基本的校对工作都做不好的书，如何能让人相信它所传授的知识是严谨可靠的呢？

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我花了很大精力试图从这本书中找到一些关于现代电子技术发展趋势的介绍，比如关于嵌入式系统或者新型传感器技术的应用，希望能借此拓宽视野。但遗憾的是，这本书的内容似乎停留在上个世纪的某个时间点。它所介绍的器件和电路设计方法，虽然在理论上仍有其价值，但在实际工程应用中，已经显得非常过时和低效。当我尝试用书中介绍的某些经典电路设计一个简单的功能模块时，发现其搭建过程冗长且效率低下，远不如现在市面上成熟的模块化解决方案。这本书对基础理论的讲解也显得过于表面化，很多核心概念，比如反馈机制、噪声抑制等，只是简单地提了一下，并未深入剖析其在实验中的实际影响。因此，这本书似乎更适合作为一种历史资料来阅读，而非一本指导当下实践的“教程”。

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