Build Your Own Low-power Transmitters pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Graf, Rudolf F./ Sheets, William

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2001-8

价格:$ 74.52

装帧:

isbn号码:9780750672443

丛书系列:

图书标签:

• 无线电
• 发射机
• DIY
• 电子工程
• 低功耗
• 业余无线电
• 电路设计
• 无线通信
• 实践项目
• 电子爱好者

远航者指南：现代电子系统中的能源智慧与优化设计 一本深入探讨低功耗电子系统设计与能源管理策略的权威著作 在当今瞬息万变的电子工程领域，我们正步入一个对能源效率提出前所未有要求的时代。从物联网（IoT）设备的广泛部署，到便携式消费电子的持久续航，再到远程传感器网络的长期运行，如何以最少的能源实现稳定、可靠的功能，已成为衡量一个电子产品设计优劣的核心标准。 《远航者指南：现代电子系统中的能源智慧与优化设计》正是为应对这一挑战而诞生的里程碑式作品。本书并非关注特定频率的无线电发射技术，而是将视角提升到系统级别，全面剖析了实现“能源永续”的工程哲学与实践路径。它为电子工程师、系统架构师以及致力于绿色电子技术的研究人员提供了一个跨学科的、深入且实用的知识框架。 --- 第一部分：能效的基石——基础理论与系统级功耗分析 本部分奠定了理解低功耗设计的理论基础，强调了从概念源头扼杀能耗的重要性。 第一章：电子系统能耗的物理学与工程学 深入解析了电子元件在不同工作状态下的能耗模型。内容涵盖了热力学第二定律在电路设计中的体现，动态功耗（开关损耗）与静态功耗（漏电流）的量化分析。本书特别引入了“系统能效比”（System Efficiency Ratio, SER）的概念，用以衡量实际应用中电能到信息/服务转换的效率。 第二章：系统级功耗分解与瓶颈识别 探讨了如何将一个复杂的电子系统（如智能终端、边缘计算节点）分解为各个子模块（微处理器、存储器、传感器接口、通信模组）。重点分析了不同模块的功耗占比，并教授读者使用高级仿真工具进行功耗热点识别。书中详细阐述了时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）在不同架构下的应用与局限性。 第三章：电能传输与调节的损耗艺术 本章聚焦于电源管理单元（PMU）的设计优化。从线性稳压器（LDO）到高效开关模式电源（SMPS）的选择标准，提供了详尽的决策流程图。详细介绍了低压差（LDO）的极低静态电流设计、同步整流降压转换器（Synchronous Buck Converter）的优化技术，以及如何管理电源路径上的寄生电感和电阻造成的额外损耗。 --- 第二部分：数据生命周期的能效优化 现代电子系统的大部分能耗发生在数据的获取、处理和传输过程中。本部分专注于数据流动的各个阶段的能效精进。 第四章：存储与内存的能效策略 内存是现代处理器中功耗的主要贡献者之一。本书深入研究了SRAM、DRAM、闪存（Flash）在读写操作中的能耗差异。重点讲解了新兴的非易失性存储器（如MRAM, ReRAM）在低功耗应用中的潜力，以及如何通过“近存储计算”（Near-Memory Computing）架构，最大限度地减少数据在存储单元和处理单元之间的搬运。 第五章：计算核心的能效调度与管理 探讨了中央处理器（CPU）、图形处理器（GPU）和专用加速器（如AI协处理器）的功耗管理。内容包括动态电压与频率调节（DVFS）的高级算法，如何利用“工作量感知”（Workload-Aware）技术预测任务需求，从而在性能满足要求的前提下，将电压和频率降至最低稳定点。还详细分析了多核处理器中的异构计算调度策略。 第六章：传感器融合与信号调理的低功耗之道 传感器是能量的“入口”。本章分析了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的有效位数（ENOB）与功耗之间的权衡。引入了“事件驱动”（Event-Driven）传感器架构，讨论了如何使用超低功耗的模拟前端（AFE）进行预处理，仅在检测到有效信号时才唤醒主处理器。 --- 第三部分：通信与无线互联的能耗壁垒 无线通信是移动和物联网设备最大的能耗源之一。本书系统性地解决了这一核心难题。 第七章：协议栈能效的深入剖析 本书超越了简单的发射功率调整，深入到通信协议的效率层面。分析了蓝牙（BLE）、Wi-Fi、蜂窝网络（5G NR）等不同标准在“空闲”和“活动”状态下的电能特征。重点讲解了如何通过优化MAC层协议，如减少不必要的信标（Beaconing）和轮询（Polling）周期，来延长待机时间。 第八章：睡眠模式与唤醒机制的艺术 这是实现超长续航的关键技术。详细阐述了深层休眠（Deep Sleep）、保持（Retention）模式的功耗级别。介绍了基于外部中断、定时器或特定数据阈值的快速、低功耗唤醒机制的设计原则，以及如何精确计算“唤醒延迟”对整体系统效率的影响。 第九章：能量收集（Energy Harvesting）的集成与挑战 将系统从依赖电池转向自给自足是终极目标。本章全面介绍了光伏、热电（TEG）、振动和射频（RF）能量收集技术的原理。更重要的是，本书提供了如何设计高效的能量收集接口电路，包括最大功率点跟踪（MPPT）算法在微型系统中的应用，以及如何将收集到的能量有效地存储和馈送给负载。 --- 第四部分：设计实践与验证工具 本部分侧重于将理论转化为可实施的工程设计，并提供了现代验证方法。 第十章：面向能效的PCB布局与元件选型 探讨了硬件层面如何影响能耗。内容包括：优化电源轨的布局以最小化IR跌落和电感噪声；合理选择电容的ESR/ESL参数；以及如何评估关键元件（如晶体振荡器、LDO）的实际功耗而非仅依赖数据手册值。 第十一章：仿真、测量与调试的能效视角 介绍了使用专用功率分析仪（Power Analyzers）和示波器进行瞬态功耗测量的最佳实践。重点讲解了如何捕获和分析微秒级别的功耗尖峰，以及如何使用嵌入式调试工具（如JTAG/SWD）来追踪导致不必要唤醒或高漏电流的代码段。 附录：低功耗设计清单与资源索引 提供了一份可操作的、分阶段的低功耗设计检查清单，覆盖了从概念到生产的各个环节。 --- 《远航者指南》不仅是一本技术手册，更是一部关于如何在资源受限环境中实现高性能的工程宣言。它引导读者跳出单一组件的优化思维，构建一个真正节能、持久且可靠的现代电子系统。无论您的项目是下一代可穿戴设备、智能城市基础设施，还是工业自动化传感器网络，本书都将是您实现能源智慧的必备指南。

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单从书名《Build Your Own Low-power Transmitters》来看，它就仿佛是一个充满诱惑的邀请，邀请我去探索无线电世界的奥秘，并且用自己的双手去创造。我一直对那些能够摆脱有线束缚的电子设备充满了向往，而无线发射器正是其中的关键。更吸引我的是“低功耗”这个限定词，这不仅仅意味着更持久的电力支持，更代表着一种精妙的设计和对资源的高效利用。我常常在想，那些看似简单的无线设备背后，究竟蕴含着怎样巧妙的电路设计和元件选择。这本书，我期望它能像一位经验丰富的手艺人，耐心地引导我，从最基础的电子元器件开始，逐步讲解它们的功用，以及如何将它们巧妙地组合成一个能够工作的发射器。我希望它能够提供清晰、直观的电路图，并附带详细的元件参数和购买建议，让我少走弯路。我尤其期待书中能够分享一些关于提高发射效率、降低功耗的独到技巧，比如如何选择低漏电的晶体管，如何优化天线设计，以及如何利用低功耗的微控制器。想象一下，能够根据自己的需求，设计并制作出不同功能的低功耗发射器，无论是用于个人项目，还是作为礼物送给朋友，都会是一件非常有成就感的事情。

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这本书的名字，如同一个古老的技艺复兴的号角，直接击中了我在电子制作领域那些未被满足的渴望。我总觉得，在如今这个被精密仪器和自动化生产充斥的世界里，那些能够体现手工温度和创造智慧的物件，才最具有生命力。《Build Your Own Low-power Transmitters》正是我在寻找的那种能够让我沉浸其中，用双手去实现奇思妙想的指南。我对“低功耗”的强调尤其欣赏，这不仅是技术上的挑战，更是一种对可持续发展理念的呼应。我希望这本书能不仅仅是提供几个简单的电路示例，而是能够深入浅出地讲解各种低功耗发射技术的核心原理，比如各种调制方式在功耗上的差异，以及如何通过软件和硬件的协同设计来达到极致的能效。我期待它能带领我走进那些对于新手来说可能有些神秘的领域，比如射频电路的设计、元器件的选型策略，甚至是一些基础的通信协议。我脑海中已经浮现出无数的可能性：一个可以远距离播报天气信息的微型设备，一个能够实现自定义无线控制的物联网节点，又或者是一个能够将我的音乐传递给远方朋友的个人广播站。这本书，我期望它能成为我开启这些创意的起点，给我足够的知识和信心去将那些虚拟的想法，变为触手可及的现实。

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《Build Your Own Low-power Transmitters》这个书名，就像是给我这样对电子世界充满了好奇，却又常常被复杂理论吓退的爱好者，打开了一扇通往实践的大门。我一直认为，真正的学习，不是死记硬背那些冰冷的公式和参数，而是要能够将理论知识转化为实际的行动。这本书的名字就传递出一种“动手做”的邀请，让我感觉到，制作属于自己的低功耗无线发射器，似乎并不是一件遥不可及的事情。我迫不及待地想知道，书中是否会介绍一些简单易得的元器件，让我在日常生活中就能方便地获取，并且能够循序渐进地搭建出自己的作品。我特别关注“低功耗”这一点，这对我来说意义非凡。想象一下，如果我能制作出一个不需要频繁更换电池，甚至可以通过太阳能或其他可再生能源供电的发射器，那该是多么令人兴奋的事情！这不仅符合我环保的理念，也大大拓展了无线设备的应用场景，比如在户外探险、野外工作，甚至是作为一种创意的艺术装置。我期望这本书能够提供详尽的电路图、元件清单，以及详细的制作步骤，让我即使是电子小白，也能跟着一步步完成。同时，我也希望书中能有一些关于不同发射频段、调制方式的介绍，让我对无线通信有更全面的认识。

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这本书的封面设计就充满了复古与工业的浪漫气息，那种低饱和度的印刷质感，仿佛直接从上个世纪的电子技术杂志里抽出来的一样。我拿到手的时候，首先被它的纸张触感所吸引，略带粗糙，但却十分扎实，阅读体验非常舒服，不像现在很多光滑的铜版纸那样容易反光，长时间阅读眼睛也不会那么疲劳。封面上那个略显粗糙的印刷图标，隐约透露出一种手工制作的温度，让人不由自主地想要一探究竟。我一直对无线电技术有着浓厚的兴趣，但很多书籍都过于学术化，要么是晦涩难懂的理论公式，要么就是堆砌着冰冷的参数。而这本书，从它的名字就能看出，更侧重于“构建”本身，那种亲手制作的成就感，才是吸引我的关键。我期待这本书能提供一些切实可行的项目，不仅仅是理论的讲解，更重要的是能够引导读者一步步完成属于自己的发射装置。我希望它能涵盖一些基础的电子元件知识，以及如何将它们巧妙地组合起来，实现低功耗的无线传输。想象一下，能够亲手制作一个能够播送自己音乐或者信息的简易发射器，那种感觉一定非常奇妙。而且，“低功耗”这个词也很有吸引力，这意味着在能源使用上会更加环保和经济，对于我这样在户外活动中也喜欢摆弄电子设备的人来说，这一点尤为重要。我还在思考，这本书会不会介绍一些非常规的元件，或者一些巧妙的设计思路，能够让我在有限的资源下实现更意想不到的功能。

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对于这本《Build Your Own Low-power Transmitters》，我首先是被它所传达的那种“自己动手”的精神所吸引。在如今这个电子产品高度集成、消费者大多扮演着使用者角色的时代，能够有机会深入到“制造”的环节，本身就是一种稀缺的体验。我一直认为，对于任何一项技术的理解，最深刻的莫过于亲手去实践它。这本书的标题恰恰点明了这一点，它不是让你去购买成品，而是引导你从零开始，去理解无线发射器的核心原理，并通过自己的双手去组装和调试。这其中蕴含的不仅仅是技术知识的学习，更是一种解决问题、克服困难的能力的培养。我希望这本书能够提供清晰、分步的指导，从最基础的电路图讲解，到元器件的选择和焊接，再到最终的测试和优化，都能够做到详尽易懂。我尤其期待它能在“低功耗”这个方面给出一些独到的见解，比如如何选择高效率的元器件，如何优化电路设计以减少能量损耗，或者介绍一些节能的技术方案。这对于希望制作便携式、长续航的无线设备的爱好者来说，无疑是宝贵的财富。我设想，通过这本书，我不仅能学会制作一个简单的发射器，还能对无线通信的原理有一个更直观、更深刻的认识。或许，它还能启发我去思考更多创新性的应用，将这种低功耗无线技术融入到我生活中的其他方面。

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