Advanced Power Rectifier Concepts pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Baliga, B. Jayant

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2009-5

价格:$ 168.37

装帧:

isbn号码:9780387755885

丛书系列:

图书标签:

• 电力整流
• 高级概念
• 功率电子
• 电路设计
• 电力转换
• 半导体器件
• 整流电路
• 高效整流
• 电源技术
• 电力系统

好的，这是一本关于模拟电路设计与高频电子元件的综合指南的图书简介。 --- 模拟电路设计与高频电子元件的综合指南 作者： [请在此处填写作者姓名] 出版社： [请在此处填写出版社名称] 摘要 本书是一部深度剖析现代模拟电路设计与高频电子元件特性的权威性著作。它不仅涵盖了经典模拟电路的理论基础，更聚焦于新兴技术在射频（RF）、微波通信以及高速数据处理系统中的实际应用。全书结构严谨，内容深入浅出，旨在为电子工程师、研发人员以及高年级学生提供一套全面且实用的设计工具箱与知识体系。我们深入探讨了从器件物理到系统级集成所面临的关键挑战，特别是噪声管理、寄生效应补偿和宽带匹配网络的优化。 内容概述 本书共分为八个主要部分，旨在构建一个从微观器件到宏观系统集成的完整知识框架。 第一部分：基础理论与器件模型重构 本部分首先回顾了半导体PN结和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）在工作状态下的非线性特性。重点在于发展适用于高频和高功率密度应用的精确器件模型。我们详细分析了器件的集肤效应、邻近效应以及温度依赖性对模型参数的影响。此外，书中引入了“非理想性”模型，将封装引线电感、片上电容和衬底损耗等寄生参数融入到小型信号和大型信号分析中，确保仿真结果与实际测量值的高度吻合。 第二部分：低噪声放大器（LNA）的设计与优化 低噪声放大器是接收机链中的关键环节。本部分详细阐述了LNA的设计流程，从噪声系数（NF）的理论极限开始，逐步推导至实际电路拓扑的选择。我们深入比较了共源极（CS）、共栅（CG）以及共基极（CB）配置在不同工作频率下的优劣。设计案例着重于跨导增益、输入匹配网络（如史密斯圆图的精确应用）和输出阻抗匹配的协同优化，目标是在实现最小噪声系数的同时，保持良好的线性度和足够的增益。书中特别强调了使用有源反馈和分布式放大器技术来扩展LNA的有效带宽。 第三部分：混频器与频率合成技术 本部分聚焦于信号的频率转换技术。我们详细解析了倍频器、下变频器和上变频器的基本工作原理。重点讨论了双平衡混频器和单平衡混频器的非线性失真特性，特别是输入信号的互调失真（IMD）和杂散抑制。书中引入了先进的本振（LO）驱动电路设计，以降低相噪对整体系统性能的影响。此外，对锁相环（PLL）架构及其关键组成部分——压控振荡器（VCO）和鉴相器（PD）的设计进行了详尽的分析，包括如何通过环路滤波器优化锁定时间和抖动性能。 第四部分：功率放大器（PA）的效率与线性度 功率放大器是通信系统中最耗散能量的模块。本部分侧重于提高PA的效率与保持线性度之间的权衡。我们全面分析了A、AB、B、C类放大器的特性，并重点阐述了先进的效率提升技术，如包络跟踪（ET）、包络消除与恢复（EER）以及 Doherty 功放架构的详细设计步骤和匹配策略。针对宽带应用，书中探讨了基于非对称匹配的Doherty PA设计，以及如何应对器件在高功率密度下的热点效应。 第五部分：高速数据传输中的关键电路 随着数据速率的不断攀升，对时钟恢复和数据恢复（CDR）电路的要求也日益严苛。本部分深入探讨了CDR电路的原理，包括其环路带宽、锁定范围和抖动容限。我们详细分析了判决电路（Decision Circuit）的设计，例如前置放大器（Pre-amplifier）的输入级配置和阈值电压的自适应控制。此外，对高速串行接口（如SerDes）中的均衡技术，包括发送端去加重（TX De-emphasis）和接收端连续时间线性均衡（CTLE）的实现原理进行了深入的介绍。 第六部分：射频/微波无源元件的集成与建模 本部分将视角转向半导体工艺中无源元件的实际性能。我们分析了片上电感器（Spiral Inductor）的品质因数（Q值）的工艺限制，并介绍了通过电感耦合和高导通率金属层来改善性能的方法。对于片上电容，重点讨论了变容二极管（Varactor）的等效电路建模及其在匹配网络中的非线性影响。书中还涉及了传输线的特性阻抗控制、过孔电感建模以及分布式无源元件（如传输线振荡器）的设计实践。 第七部分：噪声、失真与系统级集成 系统的整体性能受限于最差环节的噪声和失真。本部分将各个模块的分析结果整合起来，关注系统级的噪声预算（Noise Budgeting）和线性度分析。我们使用第三阶截点（IP3）和饱和功率（Psat）作为关键指标，评估级联电路对整体系统性能的影响。同时，本书讨论了电源抑制比（PSRR）和电源抑制（PSSR）的重要性，以及如何设计有效的片上稳压器和去耦策略来隔离不同电路模块之间的干扰。 第八部分：测试、测量与版图设计实践 理论设计必须通过严谨的测试和优化的版图实现。本部分提供了实用的测量指南，包括矢量网络分析仪（VNA）的校准技术（SOLT、TOSL）、噪声系数测量仪的使用，以及频谱分析仪在评估谐波和杂散信号时的注意事项。在版图设计方面，本书强调了电磁兼容性（EMC）的考虑，包括地平面设计、关键信号线的长度匹配、交叉耦合的最小化，以及如何通过增加衬底接触孔和钝化层来改善高Q无源元件的性能。 目标读者 本书面向掌握了基础电子学和半导体器件知识的读者，特别适合以下群体： 从事射频、微波、毫米波电路设计的专业工程师。 系统集成工程师，需要理解子模块性能对整体系统预算的影响。 正在攻读硕士或博士学位的电子工程、通信工程相关专业学生。 对高频模拟设计有浓厚兴趣的业余爱好者和技术人员。 本书的深度和广度保证了其成为研发团队和学术机构案头必备的参考资料。

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整本书的语言风格，可以说是带着一种冷静而坚定的权威感。它绝不是那种试图用轻松幽默来降低技术门槛的“科普读物”，而更像是一份顶尖研究机构内部的白皮书，严谨、精确，且目标明确。特别是当涉及到高级滤波技术和电磁兼容性（EMC）处理时，作者展示出的那种系统性思维令人印象深刻。他没有将EMC视为一个孤立的附加环节，而是将其内嵌在了系统设计之初的拓扑选择阶段。有一段描述到高频共模电流的产生机理，作者通过对寄生电感的精确建模，清晰地解释了为什么某些布局习惯会导致灾难性的辐射问题。这种从源头杜绝问题的设计哲学，是真正成熟工程师的标志。对于我这样的资深从业者而言，这本书提供的价值在于巩固和提升了我的设计上限，它仿佛在告诉我，你以为你已经做得很好了，但看看这些更前沿的思路，你的极限还可以再被推高一层。这种激发进取心的作用，比单纯传授知识要宝贵得多。

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读完前几章，我不得不说，作者在讲解功率器件的非线性特性方面，展现出了令人惊叹的洞察力。市面上很多书籍对MOSFET或SiC器件的开关特性描述得过于理想化，但这本书则毫不留情地揭示了它们在真实世界中的“小脾气”。比如，关于阈值电压的温度漂移和米勒平台效应的动态影响，作者不仅给出了精确的数学描述，更重要的是，他还探讨了如何通过优化栅极驱动回路的设计来“驯服”这些非线性行为。我特别喜欢其中关于“延迟时间与关断过冲”的章节，作者巧妙地引入了时间常数分析，并结合示波器的波形截图，清晰地展示了不同阻值栅极电阻对瞬态性能的微妙影响。这远超出了我预期的深度，几乎可以作为我未来实验室调试的“作战手册”。它迫使我重新审视那些我过去习以为常的简化模型，意识到在追求更高效率和更高功率密度的今天，这些“细节”才是决定项目成败的关键所在。这本书的价值，就在于它敢于深入到这些最容易被忽视，但却最能体现工程功底的细微之处。

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这本书的附录部分，也是一个惊喜的发现。通常情况下，附录都是用来放置冗长公式推导或不那么重要的参考资料，但这里的附录却成为了一个极其实用的工程参考工具箱。我指的是关于不同封装器件的热阻抗曲线和瞬时功率处理能力的对照表，这些数据点在设计过程中是极其耗时的查找对象。作者直接将这些复杂的、需要通过仿真才能得出的关键参数以图形化、表格化的形式呈现出来，极大地提高了设计迭代的速度。此外，作者还对几种主流的仿真软件在处理快速开关瞬态时的局限性进行了坦诚的讨论，并给出了相应的校准建议。这种对工具的批判性认识，非常少见。它表明作者不仅精通理论和实践，还对行业现状有深刻的理解，知道工程师在实际工作中会遇到哪些软件和模型的“坑”。这使得整本书的实用性不再停留在理论层面，而是真正落地到了可以指导日常工作的层面，成为了我工具箱里不可或缺的一部分。

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这本书的封面设计简直是工业美学的典范，那种深邃的蓝色调配上清晰有力的白色字体，一看就知道里面是真材实料的硬核技术。我拿到手的时候，那种沉甸甸的分量感就让人心头一热，这可不是那种轻飘飘的入门读物。我尤其欣赏作者在结构上的布局，它似乎摒弃了传统教科书那种平铺直叙的枯燥模式，而是选择了一种更接近工程实践的叙事方式。记得我翻开第三章时，关于新型拓扑结构的讨论，作者没有一上来就扔出复杂的数学模型，而是先用极其生动的案例模拟，描绘了传统整流器在极限工况下遇到的瓶颈，比如高频下的开关损耗问题，以及如何通过引入非对称导通模式来缓解热失控的风险。这种“先有问题，再给方案”的叙述逻辑，极大地激发了我的学习兴趣，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在与一位经验丰富的老工程师进行一场深入的思维碰撞。对于那些渴望从“知道”到“做到”的工程师来说，这种深度和角度的切入，绝对是无价之宝，它提供的不仅仅是公式，更是思考问题的底层逻辑和工程智慧。

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读完全书后，我感受到的是一种对“完美”整流器设计的不懈追求。作者似乎在试图构建一个涵盖当前所有最前沿、最具挑战性议题的知识体系。其中关于有源功率因数校正（APFC）与LLC谐振拓扑在超高效率应用中的协同优化部分，尤为精妙。他不仅分析了各自的优势，更深入探讨了在级联结构中如何解决不同工作模式之间的阻抗匹配和瞬态响应冲突。这种跨越不同子领域的整合能力，展现了作者深厚的系统工程背景。更让我印象深刻的是，作者没有止步于现有的技术，而是对未来十年功率变换器可能的发展方向——比如基于新型宽禁带材料的极限频率工作点——进行了富有远见的展望和初步的理论探索。这不仅仅是一本关于“如何做”的书，更是一本关于“未来该怎么想”的指南。它为我指明了未来几年我职业发展中需要重点关注和攻克的技术难点，充满了前瞻性的启发意义。

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