模擬濾波器與電路設計手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 威廉姆斯（ArthurB.Williams） 著

圖書標籤:

• 模擬電路
• 濾波器設計
• 電路分析
• 電子工程
• 模擬濾波器
• 電路手冊
• 信號處理
• 無源濾波器
• 有源濾波器
• 電路設計

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121279386

商品編碼：10122114553

齣版時間：2016-01-01

作  者:(美)威廉姆斯(Arthur B.Williams) 著；路鞦生 譯 定  價:98 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2016年01月01日 頁  數:471 裝  幀:平裝 ISBN:9787121279386 ●第1章現代網絡理論介紹1
●1.1極—零概念1
●1.2利用多項式閤成濾波器5
●1.2.1通過擴展驅動點阻抗閤成5
●1.2.2不等終端的閤成7
●1.2.3等同係數閤成8
●1.3有源與無源濾波器9
●1.3.1頻率9
●1.3.2尺寸要求9
●1.3.3經濟性和易於製造性9
●1.3.4易於調整9
●參考文獻10
●第2章選擇響應特性11
●2.1頻率特性歸一化11
●2.1.1頻率和阻抗縮放比例11
●2.1.2低通濾波器的歸一化14
●2.1.3高通濾波器的歸一化15
●2.1.4帶通濾波器歸一化17
●2.1.5帶阻歸一化22
●2.2瞬態響應26
●部分目錄

內容簡介

本手冊共分19章，分彆對各種有源、無源濾波器的設計、濾波器計算機輔助設計、濾波器響應的數學特性、綫性電路、非綫性電路、預失真電路、阻抗變換、開關電容濾波器、幅度均衡器、延遲均衡、波形産生與變換、反饋放大器和大信號輸齣放大器、功率放大器的散熱設計、揚聲器分頻網絡、電壓反饋、電流反饋放大器工作特性等內容做瞭分析討論。 (美)威廉姆斯(Arthur B.Williams) 著；路鞦生 譯 路鞦生，北京信息職業技術學院電子信息係教授，北京市電子電器不錯職稱評定委員會委員，北京市電子電器專業職稱考評考試命題人員，在靠前外雜誌和有關靠前外會議和期刊發錶論文30餘篇，其中有多篇論文獲奬。

《模擬濾波器與電路設計手冊》—— 嚴謹的工程實踐指南 引言 在浩瀚的電子工程領域，信號的精密處理與操控是不可或缺的基石。無論是通信係統的基帶信號調理，音頻設備的音質優化，還是傳感器信號的精確采集，模擬濾波器都扮演著至關重要的角色。它們如同精密的篩網，能夠選擇性地允許特定頻率的信號通過，同時抑製乾擾或不希望齣現的頻率成分。而掌握模擬濾波器及其相關電路的設計，無疑是每一位紮根於模擬電路設計領域的工程師所必須具備的核心能力。《模擬濾波器與電路設計手冊》正是這樣一本旨在為廣大電子工程師、科研人員以及高等院校相關專業師生提供係統性、實用性理論指導與實踐經驗的典籍。它不僅僅是一本理論書籍，更是一本貫穿工程設計始終的實用工具書，緻力於幫助讀者深入理解模擬濾波器的設計原理，掌握電路實現的技巧，並能靈活運用於實際工程項目。 核心內容概述 本書內容嚴謹、體係完整，從基礎概念的梳理到復雜設計的實現，層層遞進，力求為讀者構建一個紮實的知識體係。 第一部分：模擬濾波器理論基礎 本部分著重於建立讀者對模擬濾波器基本概念的深刻理解。 濾波器基礎： 首先，我們將從信號與係統的基本理論齣發，引入濾波器的定義、功能和分類。詳細闡述低通、高通、帶通、帶阻四種基本濾波器的頻率響應特性、傳遞函數以及它們在時域和頻域上的行為錶現。通過清晰的圖示和數學推導，幫助讀者建立直觀的認識。 濾波器設計指標： 深入探討設計模擬濾波器時需要考量的關鍵工程指標，包括通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、截止頻率、選擇性因子、相移特性等。這些指標直接決定瞭濾波器的性能優劣，理解它們對於實現滿足具體應用需求的設計至關重要。 經典逼近函數： 本節將詳細介紹幾種經典的濾波器逼近函數，這是設計模擬濾波器理論的核心。 巴特沃斯（Butterworth）濾波器： 強調其在通帶內具有最平坦的幅頻響應特性，非常適閤對幅度失真要求較低的應用。我們將深入分析其傳遞函數的特點，推導其係數以及歸一化設計方法。 切比雪夫（Chebyshev）濾波器（Type I 和 Type II）： 詳細闡述Type I濾波器在通帶內存在等紋波，而在阻帶衰減方麵錶現更優；Type II濾波器則在阻帶內有等紋波，而在通帶內更平坦。深入剖析其傳遞函數的數學形式，並說明如何根據紋波大小和阻帶衰減要求來選擇和設計。 橢圓（Elliptic）濾波器（考爾（Cauer）濾波器）： 介紹其在通帶和阻帶內都存在紋波，但能在給定的過渡帶寬度下實現最高的阻帶衰減，是實現極緻性能的首選，但也帶來瞭更復雜的電路實現。 貝塞爾（Bessel）濾波器： 側重於其在時域上的優異錶現，具有最綫性的相頻響應，從而最小化群延遲失真，特彆適用於對瞬態響應要求苛刻的應用。 每種逼近函數都會配以詳細的數學推導、幅頻響應麯綫和相頻響應麯綫，並分析其優缺點以及適用場景，幫助讀者做齣明智的設計選擇。 歸一化設計與頻率變換： 介紹歸一化低通濾波器原型的設計方法，這是設計各種類型濾波器（高通、帶通、帶阻）和不同截止頻率濾波器的基礎。重點講解如何通過頻率變換技術，將歸一化的低通原型變換為所需類型的濾波器，以及如何調整其中心頻率、帶寬和截止頻率。 第二部分：模擬濾波器電路實現 本部分將理論知識轉化為實際可行的電路實現，涵蓋多種經典的模擬濾波器電路拓撲。 有源濾波器設計： Sallen-Key拓撲： 詳細介紹Sallen-Key結構，包括低通、高通、帶通和帶阻的實現方式。分析其電路的傳遞函數，討論元件值的選擇策略，以及如何通過調整增益來優化性能。 多反饋（MFB）拓撲： 闡述MFB結構，尤其適用於實現較高的Q值和階數。分析其設計 equations，以及與Sallen-Key拓撲在性能和穩定性上的差異。 狀態變量（State-Variable）濾波器： 詳細介紹狀態變量濾波器，它是一種靈活且高性能的有源濾波器結構，可以同時實現低通、高通和帶通輸齣，並且具有獨立的Q值和中心頻率調整能力。深入解析其內部電路和設計方法。 雙二階（Biquad）濾波器： 探討其他重要的雙二階結構，分析其設計特點和適用範圍。 無源濾波器設計： LC濾波器： 介紹使用電感（L）和電容（C）元件實現的無源濾波器。分析其傳遞函數，討論阻抗匹配問題，以及在高功率和高頻率應用中的優勢。 RLC濾波器： 結閤電阻（R）、電感（L）和電容（C）的特性，分析RLC濾波器的設計與性能。 高階濾波器的實現： 探討如何通過級聯二階濾波單元來構建高階濾波器，以及如何實現低通、高通、帶通和帶阻的任意階數設計。 元件選擇與容差分析： 強調實際工程中元件選取的關鍵性。討論不同類型電容、電感和運算放大器（Op-Amp）的特性（如頻率響應、噪聲、功耗、精度、溫漂等），以及它們對濾波器性能的影響。重點分析元件容差對濾波器頻率響應（如幅頻響應和相位響應）的偏差，並介紹相關的濛特卡洛分析和靈敏度分析技術，幫助讀者設計齣魯棒性更強的電路。 第三部分：進階設計與應用 本部分將深入探討更復雜的濾波器設計主題，並結閤實際應用案例進行講解。 開關電容濾波器（SC Filter）： 介紹利用開關和電容實現的數字可調濾波器，尤其適用於集成電路設計，擺脫瞭對高精度模擬元件的依賴，並且可以方便地通過時鍾頻率來改變濾波器的中心頻率和帶寬。 低噪聲濾波器設計： 針對對噪聲敏感的應用，如微弱信號檢測，詳細介紹如何選擇低噪聲運算放大器，優化電路結構以降低引入的噪聲，並分析噪聲源及其對信號的影響。 低功耗濾波器設計： 討論在功耗受限的應用場景下，如何設計低功耗的模擬濾波器，包括選擇低功耗運算放大器、優化偏置電流、采用低功耗拓撲等。 濾波器設計工具與仿真： 介紹當前常用的濾波器設計軟件和仿真工具（如SPICE類仿真器），演示如何利用這些工具進行濾波器設計、參數優化和性能驗證，從而大大提高設計效率和準確性。 典型應用案例分析： 選取多個實際工程中的典型應用案例，如音頻信號處理、傳感器信號調理、通信接收機前端、電源濾波等，詳細分析這些應用中濾波器設計的具體需求、挑戰以及相應的解決方案。通過這些案例，讀者可以更直觀地理解理論知識在實際工作中的應用。 本書的價值與特色 《模擬濾波器與電路設計手冊》之所以能夠成為工程師們信賴的參考，在於其鮮明的價值與特色： 理論與實踐的完美結閤： 本書不僅深入講解瞭模擬濾波器背後的數學原理和理論基礎，更將這些理論巧妙地融入到具體的電路設計與實現中。讀者可以在理解“為什麼”的同時，學會“怎麼做”。 循序漸進的教學體係： 內容從基礎概念開始，逐步深入到復雜的進階設計，結構清晰，邏輯嚴謹，使得不同知識背景的讀者都能找到適閤自己的學習路徑。 豐富的圖示與實例： 大量的電路圖、波形圖、性能麯綫和實際應用案例貫穿全書，直觀形象地幫助讀者理解抽象的概念，並提供瞭豐富的工程實踐藉鑒。 工程導嚮的設計思路： 書中強調瞭在實際工程設計中需要考慮的各種因素，如元件選擇、容差影響、功耗、噪聲等，引導讀者形成嚴謹、務實的工程設計思維。 實用的參考價值： 對於經驗豐富的工程師而言，本書可以作為快速查閱特定濾波器類型、設計方法或解決疑難問題的工具書。對於初學者而言，它提供瞭一個全麵係統的學習框架。 全麵覆蓋的濾波技術： 涵蓋瞭從經典的巴特沃斯、切比雪夫到現代的開關電容濾波器等多種主流技術，為讀者提供瞭廣闊的視野。 結論 在瞬息萬變的電子技術浪潮中，模擬濾波器的作用非但沒有減弱，反而因其在信號完整性、抗乾擾能力等方麵的獨特優勢而在眾多領域煥發新的生命力。掌握模擬濾波器的設計，意味著能夠更好地駕馭信號，創造齣性能更優、穩定性更高的電子産品。《模擬濾波器與電路設計手冊》正是為實現這一目標而精心打造的理想夥伴。無論您是初涉模擬電路設計的學生，還是在復雜工程項目中尋求突破的資深工程師，本書都將是您不可或缺的寶貴資源，引領您在模擬濾波器的世界中遊刃有餘，探索無限可能。

評分☆☆☆☆☆

“我是一名資深的模擬電路工程師，已經在這個行業摸爬滾打瞭十多年，接觸過各種各樣的設計資料和技術書籍。坦白說，一開始我並沒有對《模擬濾波器與電路設計手冊》抱有太高的期望，畢竟市麵上的濾波器書籍實在太多瞭。然而，當我深入閱讀之後，我不得不承認，這本書確實有其獨到之處。它最打動我的是其中蘊含的深厚的工程智慧，那些不僅僅是教科書上的知識，更是無數次失敗和成功的經驗提煉。作者在討論濾波器性能指標時，並沒有僅僅羅列參數，而是著重強調瞭這些參數在實際應用中的意義，比如如何根據具體需求選擇閤適的截止頻率、帶寬、衰減斜率，以及如何處理實際元件的寄生參數和噪聲影響。我尤其贊賞其中關於濾波器的容差分析和靈敏度分析的部分，這對於保證産品在量産中的穩定性至關重要。書中還提供瞭一些非常實用的設計技巧和經驗法則，例如如何利用op-amp的性能來優化濾波器參數，如何進行濾波器級聯以實現更陡峭的滾降，甚至是如何處理非綫性效應。這本書的語言風格簡潔明快，圖文並茂，即使是復雜的設計思路也能被清晰地傳達齣來。它不僅適閤初學者，也絕對是資深工程師案頭的必備參考。”

評分☆☆☆☆☆

“翻開這本《模擬濾波器與電路設計手冊》，我立刻被它紮實的理論基礎和詳實的工程實踐所吸引。作為一名初涉模擬電路設計領域的學生，我常常被那些看似抽象的公式和概念弄得雲裏霧裏，但這本書的講解方式卻齣人意料地清晰透徹。作者並沒有停留在枯燥的數學推導，而是通過豐富的實例，將濾波器在不同應用場景下的行為，如信號調理、噪聲抑製、頻率選擇等，描繪得淋灕盡緻。從最基礎的低通、高通濾波器，到復雜的帶通、帶阻濾波器，再到更進階的有源濾波器設計，每一個章節都循序漸進，邏輯嚴謹。我特彆欣賞書中對各種濾波器設計方法的權衡和比較，它不僅列舉瞭巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等經典逼近方法，還深入分析瞭它們各自的優缺點，以及在實際電路實現時需要考慮的增益平坦度、相位響應、階數要求等關鍵因素。此外，書中提供的SPICE仿真指導，更是將理論與實踐完美結閤，讓我能夠親手驗證設計的可行性，極大地提升瞭我的學習效率和動手能力。這本書就像一位經驗豐富的老工程師，在我迷茫時指引方嚮，在我睏惑時提供解答，讓我對模擬濾波器的世界充滿瞭探索的欲望。”

評分☆☆☆☆☆

“這本書《模擬濾波器與電路設計手冊》簡直就是我一直在尋找的寶藏！作為一個在學校裏學習電子工程的學生，我對模擬電路充滿瞭熱情，但總覺得缺少一些能夠將理論轉化為實際操作的橋梁。這本書恰好填補瞭我的空白。它不是那種隻講公式、不講應用的教條式教材，而是充滿瞭生動的例子和實用的技巧。我最喜歡的部分是它關於如何根據具體的應用場景來選擇和設計濾波器的指導。比如，在設計一個用於傳感器信號調理的濾波器時，需要考慮哪些因素？在設計一個用於音頻處理的濾波器時，又需要關注哪些關鍵參數？這本書都給瞭非常清晰的解答。書中還提供瞭很多關於不同類型濾波器（如Butterworth, Chebyshev, Bessel等）的詳細分析，以及它們在性能上的權衡。我尤其喜歡它對每個濾波器類型在通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度和相位響應方麵的詳細對比，這讓我能夠更明智地做齣設計決策。這本書的排版也很人性化，圖示清晰，文字流暢，閱讀起來非常舒適。通過這本書，我不僅學到瞭濾波器的設計方法，更重要的是，我學會瞭如何像一個真正的工程師那樣去思考和解決問題。”

評分☆☆☆☆☆

“對於我這樣一名主要從事數字信號處理的工程師來說，模擬濾波器領域一直是我的一個盲點。在一次偶然的機會下，我接觸到瞭《模擬濾波器與電路設計手冊》。一開始，我抱著瞭解一下的心態去翻閱，但很快就被它的內容所吸引。這本書用一種非常直觀和易於理解的方式，將模擬濾波器的基本原理和設計方法展現在我的麵前。作者在解釋某些概念時，會巧妙地聯係到一些常見的物理現象，比如電阻、電容、電感在電路中的作用，以及它們如何影響信號的頻率響應。我印象深刻的是書中關於濾波器級聯的講解，它讓我明白瞭如何通過串聯多個簡單的濾波器來構建齣更復雜的濾波特性，這在我看來是一種非常巧妙的設計思想。書中還提供瞭一些關於濾波器設計的優化策略，比如如何在高頻條件下保持濾波器的性能，或者如何減小濾波器引入的相位失真。盡管我可能不會立刻將這些知識應用到我的數字信號處理工作中，但這本書極大地拓展瞭我的視野，讓我對整個信號處理鏈條有瞭更全麵的認識。它讓我意識到，即使在高度數字化的今天，模擬濾波器仍然扮演著不可或缺的角色，並且其設計本身就蘊含著豐富的智慧。”

評分☆☆☆☆☆

“這是一本真正從實踐齣發的《模擬濾波器與電路設計手冊》。我最近正在為一個特定的音頻處理項目尋找一款閤適的濾波器，在查閱瞭許多資料後，我被這本書所吸引。它並沒有過度依賴理論的推導，而是直擊問題核心，給齣瞭大量可以直接應用於實際的電路圖和設計指南。比如，書中關於如何設計一個具有特定Q值和中心頻率的帶通濾波器，提供瞭一套非常清晰的步驟，並且詳細解釋瞭每個元器件的選擇和取值依據，這對於我這種需要快速産齣原型的人來說，簡直是及時雨。我特彆喜歡其中關於濾波器補償和穩定性分析的部分，這在實際的模擬電路設計中往往是被忽視的環節，但書中卻給瞭足夠的重視，並提供瞭有效的解決方案。另外，書中還涉及到瞭數字控製模擬濾波器的設計思想，這讓我看到瞭未來模擬電路設計的一些新方嚮。這本書的語言非常精煉，沒有絲毫的冗餘，每一句話都充滿瞭信息量。雖然我還沒有完全讀完，但已經從中受益匪淺，解決瞭我在項目中遇到的幾個棘手的難題。強烈推薦給所有對模擬濾波器設計感興趣的從業者。”