活學活用A/D轉換器 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 河閤 一 著，彭剛，範華嬋 譯

圖書標籤:

• A/D轉換器
• 模數轉換
• 數據采集
• 嵌入式係統
• 信號處理
• 電子工程
• 傳感器
• 硬件設計
• 測試測量
• 單片機

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030442543

版次：1

商品編碼：11733254

包裝：平裝

叢書名： 精益設計

開本：16開

齣版時間：2015-06-01

用紙：膠版紙

頁數：192

正文語種：中文

內容簡介

　　《活學活用A/D轉換器》主要介紹模擬信號與數字信號、模擬信號處理概要、模擬信號處理電路設計實例、A-D轉換IC基礎知識、各種A-D轉換方式、A-D轉換周邊電路的設計、實用A-D轉換電路集、A-D轉換電路的測定與噪聲對策等，《活學活用A/D轉換器》可供高等院校計算機、通信、電子信息、自動化等專業師生閱讀，也可作為相關技術人員的參考書。

目錄

第1章 模擬信號和數字信號
1.1 何謂模擬量
1.2 模擬信號轉換成數字信號的理由
1.3 何謂數字值
1.4 A／D轉換的基本原理

第2章 模擬信號處理概要
2.1 模擬信號處理很重要
2.2 模擬信號處理電路的種類和功能
2.3 模擬信號處理電路的基本是OP放大器
2.4 OP放大器主要的靜態特性
2.5 OP放大器主要的動態特性

第3章 模擬信號處理電路的設計實例
3.1 增益調度電路
3.2 濾波電路
3.3 電流／電壓轉換電路
3.4 模擬運算電路
3.5 緩衝電路
3.6 信號轉換電路

第4章 A／D轉換器lC的基礎知識
4.1 分辨率和轉換速率
4.2 A/D轉換器的靜態特性
4.3 A／D轉換器的動態特性
4.4 A/D轉換器其他的技術參數
4.5 采樣保持電路

第5章 A／D轉換器的轉換方式
5.1 逐次比較型A／D轉換動作
5.2 快速型A／D轉換動作
5.3 半快閃型（分段結構型）A／D轉換動作
5.4 流水綫型A／D轉換動作
5.5 △∑型A／D轉換動作
5.6 總結

第6章 A／D轉換器周邊電路設計基礎
6.1 電源左右A／D轉換的精度
6.2 穩定電壓的種類和推薦.
6.3 A／D轉換器周邊的印刷電路闆設計
6.4 數字接口基礎
6.5 SPI接口和12C接口基礎
6.6 時鍾抖動的定義和降低方法

第7章 數據明細錶和技術資料的用法
7.1 數據明細錶的基本讀法
7.2 挖掘産品數據明細錶裏隱性信息的能力
7.3 應用程序手冊的活用
附錄A隻要有評估闆實驗就會很簡單

第8章 實用A／D轉換電路集
8.1 12位精度、100ksps的通用A／D轉換器電路
8.2 15位精度、200ksps的一般測量用的A／D轉換電路
8.3 高精度測量用的A／D轉換電路
8.4 音響用的A／D轉換電路
8.5 圖像用的高速A／D轉換電路
8.6 低功耗A／D轉換電路
8.7 多信道A／D轉換電路

第9章 A／D轉換電路的測定和故障處理方法
9.1 靜態特性的測定和被保證的精度
9.2 動態特性的測定和被保證的精度
9.3 故障的處理方法
9.4 故障發生在什麼時候
9.5 半導體器件的可靠性和ESO對策
參考文獻

前言/序言

《數字世界的橋梁：深入探索A/D轉換器原理與實踐》 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不被數據包圍。從傳感器捕捉到的環境信息，到我們手指觸碰屏幕産生的信號，再到通訊設備傳遞的聲音和圖像，這一切的原始形態都是模擬信號。然而，現代的數字處理係統，如微處理器、數字信號處理器（DSP）和計算機，隻能理解和處理數字信號。連接這兩個世界的關鍵，便是“模數轉換器”（Analog-to-Digital Converter，簡稱ADC）。它如同數字世界的橋梁，將瞬息萬變的模擬世界轉化為離散的數字脈衝，為我們理解、分析、控製和創造數字信息提供瞭基礎。 《數字世界的橋梁：深入探索A/D轉換器原理與實踐》並非一本泛泛而談的概論，而是一本緻力於剖析A/D轉換器核心奧秘、揭示其設計精髓、指引實際應用路徑的深度技術讀物。本書旨在為電子工程、通信工程、嵌入式係統開發、儀器儀錶設計以及對信號處理有濃厚興趣的讀者，提供一套係統、詳實且極具實操性的知識體係。我們不追求包羅萬象的淺嘗輒止，而是力求在A/D轉換器的核心技術領域做到深入淺齣，讓讀者真正理解“是什麼”，更理解“為什麼”以及“如何做”。 核心內容概覽： 本書開篇，我們將帶領讀者穿越模擬信號的海洋，理解其連續性和無限可能性的同時，也認識到其在數字處理麵前的局限性。隨後，我們將正式引齣A/D轉換器這一核心器件，詳細闡述其在整個信號鏈中的定位與不可替代性。我們會從最基本的概念齣發，例如采樣、量化和編碼，循序漸進地解析A/D轉換的過程，並深入探討這些基本概念的物理基礎和數學模型。 第一篇：A/D轉換器的基石——理論與模型 模擬信號的本質與挑戰： 深入剖析模擬信號的特性，包括電壓、電流、頻率等，以及其在現實世界中的錶現形式。探討模擬信號的噪聲、失真、漂移等問題，為理解A/D轉換器的必要性奠定基礎。 采樣理論的核心：奈奎斯特-香農采樣定理： 這一定理是A/D轉換的基石，本書將對其進行詳盡的推導和闡釋，並通過豐富的圖示和實例，生動地解釋其含義：采樣頻率與信號帶寬的關係，以及欠采樣和過采樣的影響。我們將探討采樣定理在實際應用中的局限性，例如抗混疊濾波器的設計。 量化：將連續區間映射為離散數值： 理解量化的概念，即模擬信號幅值被劃分成若乾個離散的量化級。詳細講解量化誤差的産生機製，包括量化噪聲的特性，如其與信號幅值和量化級的關係。我們將討論不同量化策略（如均勻量化和非均勻量化）的優缺點，以及它們在特定應用場景下的適用性。 編碼：將量化值轉化為數字格式： 介紹常見的編碼方式，如二進製補碼、格雷碼等，以及它們在A/D轉換輸齣中的應用。理解編碼的目的是將量化後的離散值以機器可讀的數字格式錶示。 第二篇：A/D轉換器的傢族——主流架構解析 本書將深入剖析當前工業界和學術界廣泛采用的幾種主流A/D轉換器架構，並對其工作原理、優缺點、設計挑戰和適用範圍進行詳細對比分析。 逐次逼近型A/D轉換器（SAR ADC）： 這是應用最廣泛的A/D轉換器類型之一。我們將詳細介紹SAR ADC的內部結構，包括其采樣保持電路（S/H）、數模轉換器（DAC）、比較器和控製邏輯。通過詳細的流程圖和時序圖，清晰地展示其逐次逼近的工作過程。我們將探討SAR ADC的設計關鍵，如DAC的精度、比較器的速度以及S/H電路的性能對整體轉換速度和精度的影響。 流水綫型A/D轉換器（Pipelined ADC）： 針對追求高吞吐量和中等精度要求的應用，流水綫型ADC是理想選擇。我們將剖析其多級結構，每一級如何獨立完成部分轉換任務，以及如何通過流水綫操作提高整體轉換速率。重點講解級間放大器（Interstage Amplifier）和DAC的設計挑戰，以及如何處理各級之間的延遲和誤差纍積。 Σ-Δ（Sigma-Delta）A/D轉換器： 在高精度、低至中頻信號的測量領域，Σ-Δ ADC獨樹一幟。本書將深入講解其核心原理，包括過采樣、噪聲整形以及數字濾波技術。我們將詳細闡述Σ-Δ調製器的結構，如高階調製器和環路濾波器設計，以及數字抽取濾波器（Decimation Filter）的作用。重點分析Σ-Δ ADC如何通過犧牲采樣速率來換取極高的信噪比（SNR）和分辨率。 閃速型A/D轉換器（Flash ADC）： 以其極高的轉換速度而聞名，Flash ADC適用於對速度要求極高的應用。我們將揭示其並行比較結構，即同時使用大量比較器和電阻梯，直接將輸入模擬信號與多個參考電壓進行比較。詳細分析Flash ADC的設計難點，如比較器數量的爆炸式增長、功耗以及對時鍾抖動的敏感性。 摺疊式殘餘近似型A/D轉換器（Folding-AR ADC）： 作為SAR和Flash ADC的摺衷方案，摺疊式AR ADC在速度和復雜度之間取得瞭良好平衡。我們將介紹其將高位和低位同時處理的特點，以及如何通過摺疊操作減少比較器數量。 第三篇：A/D轉換器的性能指標與評估 理解A/D轉換器的性能指標是選擇和優化設計的關鍵。本書將對各項關鍵指標進行深度解析，並提供實際的評估方法。 有效位數（ENOB）： 解釋ENOB的物理含義，以及它如何反映ADC實際的噪聲和失真水平。 信噪比（SNR）： 詳細闡述SNR的定義，以及不同類型ADC的SNR特性。 無雜散動態範圍（SFDR）： 理解SFDR在抑製諧波和互調失真方麵的重要性。 總諧波失真（THD）： 分析THD的含義，以及它對信號質量的影響。 積分非綫性（INL）與微分非綫性（DNL）： 深入講解INL和DNL的概念，它們如何反映ADC量化精度，以及對信號完整性的影響。 采樣速率（Sampling Rate）與吞吐量（Throughput）： 區分采樣速率和實際吞吐量，並分析影響吞吐量的關鍵因素。 功耗（Power Consumption）與分辨率（Resolution）： 探討功耗與分辨率之間的權衡關係。 輸入範圍（Input Range）與阻抗（Input Impedance）： 分析這些參數對前端電路設計的影響。 其他重要指標： 如直流增益誤差、零點偏移、漏電、開關電容效應等。 第四篇：A/D轉換器的設計實踐與挑戰 理論聯係實際，本書將深入探討A/D轉換器在實際設計中遇到的各種挑戰，並提供解決思路和最佳實踐。 抗混疊濾波器（Anti-Aliasing Filter）的設計： 詳細講解抗混疊濾波器的作用、設計原則、濾波器類型（有源/無源，低通/帶通）以及在實際電路中的實現。 采樣保持電路（S/H Circuit）的設計： 分析S/H電路的保持時間、開關電荷注入、跟蹤誤差等關鍵參數，以及不同S/H電路拓撲結構（如電荷泵S/H）的優劣。 參考電壓源（Voltage Reference）的設計： 強調高精度、低噪聲參考電壓源對ADC性能的重要性，並介紹不同類型參考電壓源（如帶隙基準、齊納二極管基準）的特點。 PCB布局與布綫技巧： 針對A/D轉換器的高速、高精度信號處理特點，提供詳細的PCB布局和布綫指南，包括信號隔離、接地、電源去耦等，以最大限度地減少噪聲和串擾。 時鍾信號的質量要求： 闡述低抖動、高穩定度時鍾信號對ADC性能的影響，以及如何選擇和生成高質量的時鍾。 數字接口與數據傳輸： 介紹常見的ADC數字輸齣接口，如並行接口、SPI、I2C、LVDS等，以及如何高效地進行數據傳輸。 噪聲分析與抑製技術： 綜閤分析ADC電路中各個環節可能引入的噪聲源，並提齣有效的噪聲抑製和濾波方法。 寄生效應與二階效應的處理： 探討在CMOS工藝下，襯底噪聲、柵氧化層缺陷、工藝偏差等寄生效應可能對ADC性能造成的影響，以及相應的補償和校準技術。 第五篇：A/D轉換器的實際應用案例分析 理論最終要服務於實踐。本書將精選若乾典型應用場景，通過實例分析，展現A/D轉換器在不同領域的關鍵作用。 數字示波器與頻譜分析儀： 分析高帶寬、高采樣率ADC在示波器中的應用，以及如何在頻譜分析儀中利用ADC捕捉和處理復雜的頻譜信息。 數據采集係統（DAQ）： 探討多通道、高精度ADC在DAQ係統中的集成，以及如何處理多路信號同步采集和數據量化。 醫療儀器： 以心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等為例，分析對精度和低噪聲要求極高的ADC在生物信號采集中的作用。 通信係統： 介紹ADC在軟件定義無綫電（SDR）、基站、終端設備中的應用，以及如何處理高速、寬帶的RF信號。 汽車電子： 分析ADC在車身控製、動力係統、ADAS（高級駕駛輔助係統）中的應用，如傳感器信號的采集和處理。 工業自動化與儀器儀錶： 探討ADC在傳感器接口、PID控製器、PLC（可編程邏輯控製器）中的作用，實現精確的測量和控製。 音頻與視頻處理： 分析ADC在高質量音頻錄音、數字攝像機等領域的應用，以及如何保證信號的保真度。 本書的特色與價值： 深度與廣度兼顧： 在深入剖析核心原理的同時，也涵蓋瞭主流的ADC架構和關鍵應用。 理論與實踐緊密結閤： 強調實際設計中的挑戰與解決方案，提供可操作的設計思路。 圖文並茂，清晰易懂： 大量運用圖錶、波形和示意圖，直觀地展示復雜的概念和原理。 麵嚮工程師的實用指南： 旨在幫助工程師解決在ADC選型、設計和調試過程中遇到的實際問題。 緊跟技術發展前沿： 關注最新的ADC技術動態和發展趨勢。 《數字世界的橋梁：深入探索A/D轉換器原理與實踐》將帶領您係統性地掌握A/D轉換器的核心技術，理解其背後的工程智慧，並具備獨立設計和優化A/D轉換器相關係統的能力。無論您是初學者，還是有經驗的工程師，本書都將是您在這個日新月異的數字時代中，打通模擬與數字世界、實現高性能電子係統設計的寶貴夥伴。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《活學活用A/D轉換器》的時候，我最直觀的感受是它的內容組織方式。市麵上很多講解 A/D 轉換器的書籍，要麼偏重理論，公式繁多，讓人望而卻步；要麼就是一些簡單的應用介紹，缺乏深入的講解。這本書的特點在於，它似乎更加注重“學”與“用”的結閤，強調的是讓讀者能夠真正理解 A/D 轉換器的原理，並且能夠將其應用到實際的工程項目中。我非常期待它能提供一些具體的案例分析，比如如何根據不同的應用場景來選擇閤適的 A/D 轉換器，如何設計配套的信號調理電路，以及如何處理采樣後的數字信號。如果書中能包含一些典型的應用電路圖和詳細的解析，那就更好瞭。我尤其想知道，書中對於 A/D 轉換器的性能指標（如分辨率、采樣率、信噪比、非綫性等）是如何解釋的，這些指標在實際應用中又意味著什麼，以及如何通過閤理的電路設計和軟件算法來優化這些性能。我希望這本書能提供一些實操性的指導，讓我在學習過程中能夠舉一反三，掌握 A/D 轉換器的“精髓”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很有意思，不是那種枯燥的技術書的風格，而是色彩鮮明，圖示也很形象，讓人一眼就能看齣是講“活學活用”的，而不是死記硬背。我之前買過一些電子技術方麵的書，很多都像教科書一樣，上來就是一大堆公式和理論，看得頭暈腦脹，很難找到實際應用的切入點。這本書的標題就很直接地告訴我，它會教我怎麼把 A/D 轉換器用到實際的項目裏去，而不是僅僅理解它的原理。我特彆關注的是它會不會有一些實際的電路設計案例，比如如何選擇閤適的 A/D 轉換器芯片，如何進行信號調理，以及在不同應用場景下（比如采集傳感器數據、音頻處理等）需要注意哪些問題。我希望它能提供一些代碼示例，最好是 C 語言或者 Python，這樣我就可以直接復製代碼到我的開發闆上進行測試和學習。另外，關於 A/D 轉換器的性能指標，比如分辨率、采樣率、非綫性度等等，這本書會不會用通俗易懂的方式來解釋，並且說明這些指標對實際應用的影響。我期待它能從零開始，循序漸進地講解，即使我之前對 A/D 轉換器瞭解不多，也能逐步掌握。

評分☆☆☆☆☆

我最看重的是一本技術書籍能否讓我在短時間內掌握核心技能，並且能夠快速應用到實際工作中。《活學活用A/D轉換器》這個書名就充滿瞭這種導嚮性，它似乎不是一本純粹的理論教材，而是更側重於實用性。我希望這本書能夠提供一些清晰的、可操作的指南，幫助我理解 A/D 轉換器在各種實際應用中的具體實現方法。比如說，在采集模擬信號時，我需要考慮哪些前端電路的設計？如何根據信號的特性選擇閤適的 A/D 轉換器芯片？書中會不會提供一些不同應用場景下的典型電路框圖和詳細的元器件選型建議？另外，我對於 A/D 轉換器的校準和精度問題也頗感興趣，希望書中能夠講解一些實用的校準方法，以及如何評估和提高 A/D 轉換器的測量精度。如果書中還能涉及到一些常用的微控製器或者 FPGA 平颱上的 A/D 轉換器驅動程序編寫示例，那將是錦上添花，能夠極大地加速我的學習進程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我預感會體現在它能夠打通理論與實踐的隔閡。很多時候，我們學習電子技術，尤其是像 A/D 轉換器這種核心模塊，很容易陷入對理論的死磕，而忽略瞭它在實際係統中的真正作用。我希望這本書能夠非常清晰地闡述 A/D 轉換器在各種應用場景下的核心價值，比如在物聯網設備中如何精確地采集環境參數，在醫療設備中如何保障信號的準確性，或者在工業自動化中如何實現高精度的測量。我特彆關注的是，它會不會提供一些實用的調試技巧和常見問題的解決方案。很多時候，我們自己搭建電路或者移植代碼時，會遇到各種意想不到的問題，如果書中能有一些經驗性的分享，能幫助我們少走彎路，那將是巨大的福音。我也很好奇，這本書對於不同類型的 A/D 轉換器（例如逐次逼近型、Σ-Δ 型、流水綫型等）的特點和適用性會有怎樣的講解，以及它們各自的優缺點分析。我希望這本書能讓我不僅僅是“認識” A/D 轉換器，而是真正“掌握”它，並且能夠自信地將其應用到自己的項目設計中。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的名稱《活學活用A/D轉換器》來看，我期望它能夠成為一本真正解決實際問題的工具書，而不是一本僅僅堆砌理論的參考書。我特彆關注的是，它能否提供一些深入的、貼近實際工程經驗的講解。例如，在實際的嵌入式係統開發中，如何高效地配置和使用 A/D 轉換器，如何進行低功耗設計，以及如何處理采集到的數據以減少誤差。我希望書中能夠包含一些詳細的“案例研究”，展示 A/D 轉換器在不同領域（如工業控製、消費電子、汽車電子等）的實際應用，並分析其中的關鍵技術點和挑戰。此外，對於 A/D 轉換器的噪聲抑製和乾擾防護，我希望能夠得到一些切實可行的建議。在實際項目中，我們常常會遇到各種各樣的噪聲問題，如果這本書能夠提供一些有效的解決方案，那就太有價值瞭。我期待這本書能夠讓我從“會用” A/D 轉換器，真正做到“善用”它，能夠靈活地根據項目需求進行優化和設計。

評分☆☆☆☆☆

包裝完好，書跟我書店買的是一個係列，保真

評分☆☆☆☆☆

Ok

評分☆☆☆☆☆

內容非常不錯，很值得一看

評分☆☆☆☆☆

Ok

評分☆☆☆☆☆

這時一本實用電路叢書，不是考試用書

評分☆☆☆☆☆

說的太淺，輕輕點水，買過很多日本人寫的書，這本比較失望

評分☆☆☆☆☆

很好的書，活動很便宜，有時間多看看書

評分☆☆☆☆☆

價格閤適，內容很好，包裝結實無損壞，送貨上門，京東送貨服務不錯。好評！

評分☆☆☆☆☆

內容非常不錯，很值得一看