電子噪聲與低噪聲設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高晉占 著

圖書標籤:

• 電子噪聲
• 低噪聲設計
• 模擬電路
• 射頻電路
• 噪聲分析
• 電路設計
• 信號完整性
• 電磁兼容性
• 微電子學
• 噪聲抑製

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302435594

版次：1

商品編碼：11944536

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-05-01

用紙：膠版紙

頁數：320

字數：522000

內容簡介

　　電子噪聲包括內部固有噪聲和外部乾擾噪聲。電子噪聲是影響檢測係統性能的主要因素之一。在通信係統中，噪聲可能導緻信息傳輸錯誤。本書緻力於利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統中噪聲的産生和傳播問題，介紹各種噪聲源相關的機製和模型，說明不同噪聲的特性和傳播方式，以及綫性電路中的噪聲分析方法和噪聲特性測量方法，並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法，給齣大量實例，總結齣低噪聲設計的規則和要點。本書可用作電子工程、自動化、測試技術與儀器等專業的本科生或研究生教材，也可供涉及電子噪聲和電磁兼容性的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章隨機噪聲基礎
1.1隨機噪聲概述
1.1.1噪聲定義與分類
1.1.2內部固有噪聲和外部乾擾噪聲比較
1.1.3噪聲的影響
1.2隨機噪聲的概率分析方法
1.3隨機噪聲的統計特徵
1.3.1均值、方差與均方值
1.3.2相關函數與協方差函數
1.3.3功率譜密度函數
1.4常見隨機噪聲
1.4.1白噪聲與有色噪聲
1.4.2窄帶噪聲
1.5隨機噪聲通過電路係統的響應
1.5.1隨機噪聲通過綫性係統的響應
1.5.2隨機噪聲通過非綫性係統的響應
第2章電子係統中的固有噪聲源
2.1熱噪聲
2.1.1熱噪聲的起源
2.1.2熱噪聲的特性
2.2擴散噪聲
2.3散彈噪聲
2.4量子噪聲
2.5産生�哺春顯膁�(G�睷噪聲)
2.61/f噪聲
2.7爆裂噪聲
2.8雪崩噪聲
第3章噪聲參數與噪聲分析
3.1功率和增益
3.1.1功率的各種常用定義
3.1.2資用功率和資用功率增益
3.1.3可交換功率和可交換功率增益
3.2等效噪聲帶寬
3.3綫性一端口的噪聲參數
3.3.1等效噪聲電阻
3.3.2等效噪聲溫度
3.3.3其他噪聲參數
3.4綫性二端口的噪聲模型與噪聲參數
3.4.1En�睮n噪聲模型及等效輸入噪聲電阻
3.4.2等效輸入噪聲溫度
3.4.3工作噪聲溫度
3.4.4噪聲係數
3.4.5噪聲測度
3.5二端口噪聲分析
3.5.1二端口的噪聲模型變換
3.5.2等效噪聲源相關時二端口的噪聲分析
第4章電子器件噪聲
4.1電阻噪聲
4.1.1電阻的噪聲機製與噪聲指標
4.1.2低噪聲電阻的選擇
4.2電容、電感和電池噪聲
4.3半導體二極管的噪聲特性
4.4雙極型晶體管(BJT)的噪聲特性
4.4.1BJT的結構、等效電路和噪聲源
4.4.2BJT的噪聲參數
4.4.3BJT噪聲的頻率分布
4.5場效應管(FET)的噪聲特性
4.5.1FET的結構與噪聲源
4.5.2FET的噪聲等效電路與噪聲參數
4.6運算放大器的噪聲特性
4.6.1運算放大器的等效輸入噪聲模型
4.6.2運算放大器噪聲性能計算
4.7傳感器電路噪聲分析
第5章噪聲性能測量
5.1噪聲測量常用方法
5.2噪聲測量中的檢波器和平均器
5.3噪聲功率和有效值的測量誤差
5.4噪聲功率譜密度測量
5.5二端口等效輸入噪聲測量
5.6噪聲係數測量
5.7噪聲溫度測量
5.8其他噪聲性能的測量和計算
5.9噪聲發生器
第6章乾擾噪聲
6．1外部噪聲源
6.1.1自然噪聲源
6.1.2電磁噪聲源
6.1.3靜電噪聲源
6.1.4非電起源的乾擾噪聲源
6.1.5乾擾噪聲的頻譜分布
6．2乾擾噪聲耦閤途徑
6.2.1傳導耦閤
6.2.2電場耦閤
6.2.3磁場耦閤
6.2.4電磁輻射耦閤
6.2.5耦閤模式
第7章乾擾噪聲抑製方法
7.1電磁屏蔽
7.1.1場傳播與波阻抗
7.1.2屏蔽層的吸收損耗
7.1.3屏蔽層的反射損耗
7.1.4屏蔽層中的多次反射
7.1.5屏蔽效能分析與綜閤
7.1.6影響屏蔽效能的其他因素
7.1.7屏蔽總結
7.2電纜屏蔽層接地
7.2.1電纜介紹
7.2.2電纜屏蔽層和芯綫之間的耦閤
7.2.3電纜屏蔽層接地抑製電場耦閤噪聲
7.2.4電纜屏蔽層接地抑製磁場耦閤噪聲
7.2.5電纜屏蔽層接地的實現
7.3電路接地
7.3.1接地概述
7.3.2電路的接地方式
7.3.3放大器輸入信號迴路接地
7.3.4防護屏蔽
7.4其他噪聲抑製技術
7.4.1隔離
7.4.2共模扼流圈
7.4.3濾波
7.4.4鐵氧體磁珠
7.4.5信號綫和電源綫的抗乾擾措施
第8章減少乾擾噪聲發射的方法
8.1與交流供電有關的乾擾噪聲
8.2直流電源産生的噪聲
8.2.1傳統直流電源
8.2.2開關式電源
8.3機械觸點開關産生的噪聲
8.3.1輝光放電
8.3.2電弧放電
8.3.3觸點保護基礎
8.3.4觸點保護網絡
8.4數字電路發射的噪聲
8.4.1感應噪聲
8.4.2與時鍾輻射相關的噪聲
8.4.3電纜不匹配引起的反射
8.4.4直流電源的電流需求突變
8.5變壓器噪聲
8.6靜電放電噪聲
8.6.1靜電積纍
8.6.2靜電放電
8.6.3ESD事件的預防和控製
第9章低噪聲電路設計
9.1低噪聲設計技術概述
9.2有源器件的選擇
9.3直流工作點設置
9.4偏置電路低噪聲設計
9.5噪聲匹配
9.5.1附加電阻或電抗對噪聲係數的影響
9.5.2調整工作點進行噪聲匹配的局限性
9.5.3利用變壓器實現噪聲匹配
9.5.4有源器件並聯法
9.6反饋
9.6.1反饋對噪聲特性的影響
9.6.2不同組態反饋放大器噪聲分析
9.7高頻低噪聲放大器設計考慮
9.8低噪聲電路設計舉例
9.9抑製乾擾噪聲的實用建議
附錄常用常數
參考文獻

前言/序言

《電磁波譜的奧秘與應用》 簡介 本書將帶領讀者踏上一段探索電磁波譜廣袤世界的旅程，深入揭示其背後深刻的物理原理，並廣泛展現其在現代科技和社會生活中的多元化應用。從宏觀宇宙的星辰大海，到微觀粒子世界的奇妙碰撞，電磁波以其獨特而強大的力量，塑造著我們認知和改造世界的方式。本書旨在打破電磁波譜的神秘麵紗，以嚴謹的科學態度，清晰易懂的語言，為讀者勾勒齣一幅波瀾壯闊的電磁圖景。 第一章：電磁波譜的起源與基本性質 本章將追溯電磁波譜的理論基石，從法拉第的感應現象到麥剋斯韋方程組的誕生，係統闡述電磁波的産生機製。我們將深入理解電場和磁場如何相互激發，以光速在空間中傳播。同時，本章將詳細解析電磁波的幾個關鍵性質，包括其波長、頻率、波速的關係，以及能量與頻率的關聯（普朗剋常數的作用）。讀者將瞭解到，正是這些基本性質，決定瞭不同頻段電磁波的獨特性質和應用範圍。我們將通過生動的類比和圖示，幫助讀者直觀理解波粒二象性，以及光子作為能量載體的概念。 第二章：電磁波譜的劃分與特徵 電磁波譜並非渾然一體，而是被劃分為多個具有鮮明特徵的頻段。本章將逐一介紹這些劃分，從低頻的無綫電波，到可見光，再到高頻的X射綫和伽馬射綫。對於每一個頻段，我們將深入探討其典型的産生源、探測方法，以及最重要的——其獨特的物理性質和相互作用方式。例如，我們將解析無綫電波如何通過天綫發射和接收，可見光如何與物質發生反射、摺射、吸收和透射，以及X射綫和伽馬射綫為何具有極強的穿透力。通過對比不同頻段的特性，讀者將能深刻理解為何針對不同電磁波，需要發展齣差異化的技術和應用。 第三章：可見光譜與色彩的奧秘 人類對世界的感知，很大程度上依賴於對可見光的解讀。本章將聚焦於我們最熟悉的電磁波——可見光。我們將深入探討光的本質，從光的傳播、乾涉、衍化等波動光學現象，到光電效應等粒子光學現象。色彩的産生機製將是本章的重點，我們將解釋物體顔色是如何由於其對不同波長可見光的吸收和反射能力而形成的，以及人眼是如何感知這些光信號並轉化為視覺信息的。本章還將涉及色度學的基礎知識，介紹色彩模型（如RGB、CMYK），以及色彩的混閤原理。 第四章：紅外綫的感知與應用 紅外綫，作為可見光譜的延伸，以其“熱”的屬性在眾多領域扮演著重要角色。本章將詳細闡述紅外綫的産生源（如熱輻射），以及其與物質相互作用時産生的熱效應。我們將深入探討紅外探測器的原理，以及如何利用這些探測器實現非接觸式的溫度測量。在應用方麵，本書將廣泛介紹紅外綫在熱成像技術中的應用，例如在工業檢測、醫療診斷、安保監控以及天體觀測等方麵的價值。此外，紅外通信、紅外遙控等技術也將得到詳細的闡述。 第五章：紫外綫的能量與影響 紫外綫，雖然肉眼不可見，卻蘊含著強大的能量，對生命和社會産生著雙重影響。本章將解析紫外綫的來源，例如太陽輻射，以及其高能量的特性。我們將重點討論紫外綫在殺菌消毒、光化學反應（如光閤作用、維生素D的閤成）中的積極作用。同時，本書也將審慎地探討紫外綫對生物體可能造成的傷害，例如皮膚曬傷、眼部損傷以及潛在的緻癌風險，並介紹如何采取有效的防護措施。在工業應用方麵，紫外綫固化、熒光檢測等技術也將被納入討論。 第六章：微波的穿透與通信 微波，以其適中的頻率和穿透性，在現代通信領域占據著舉足輕重的地位。本章將剖析微波的産生機製，例如固態器件和真空電子器件。我們將重點介紹微波在無綫通信中的核心作用，包括其在雷達係統、衛星通信、移動通信（如4G、5G）以及Wi-Fi技術中的關鍵技術和實現原理。微波爐的加熱原理也將被深入解析，闡明其如何利用微波能量使水分子振動而産生熱量。此外，微波在遙感、醫學治療等領域的應用也將得到提及。 第七章：無綫電波的廣播與信息傳遞 無綫電波，作為電磁波譜中頻率最低的成員，卻是信息傳播的先驅。本章將詳細介紹無綫電波的産生和傳播方式，包括其在大氣層中的反射和繞射現象。我們將迴顧廣播、電視等傳統媒體是如何利用無綫電波實現遠距離信息傳遞的。AM、FM等調製技術的原理也將被清晰地解析，幫助讀者理解信息是如何被編碼並加載到無綫電波上的。此外，無綫電波在業餘無綫電、導航定位等領域的應用也將有所涉獵。 第八章：X射綫與伽馬射綫：穿透物質的眼睛 X射綫和伽馬射綫，以其極高的能量和穿透力，為我們揭示瞭物質內部的奧秘。本章將深入探討X射綫的産生機製，例如電子在急劇減速時産生的軔緻輻射，以及原子內層電子躍遷産生的特徵X射綫。我們將詳細介紹X射綫在醫學影像診斷中的廣泛應用，例如X光攝影、CT掃描等，以及其成像原理。伽馬射綫的産生源，例如放射性衰變，以及其極強的穿透能力也將被解析。在工業和科研領域，X射綫和伽馬射綫在材料分析、無損檢測、天體物理研究等方麵的應用也將得到闡述。 第九章：電磁波的相互作用與物質響應 電磁波並非孤立存在，它們與物質之間會發生復雜的相互作用。本章將從微觀層麵，解析電磁波與原子、分子以及宏觀材料之間的耦閤機製。我們將討論共振吸收、散射、誘導偶極矩等現象，並解釋這些相互作用如何決定物質對不同頻段電磁波的響應。例如，為什麼玻璃對可見光透明，而金屬卻會反射可見光。理解這些相互作用，對於設計高效的電磁波發射、接收和屏蔽器件至關重要。 第十章：電磁波譜的測量與探測技術 準確地測量和探測電磁波是理解和應用電磁波譜的基礎。本章將介紹各種用於測量電磁波參數（如強度、頻率、偏振）的儀器和技術。我們將探討不同頻段的探測器，從光電倍增管、半導體探測器，到射頻接收機和微波混頻器。頻譜分析儀等關鍵儀器的工作原理也將被詳細介紹，幫助讀者理解如何識彆和分析電磁信號。 第十一章：電磁兼容性（EMC）與電磁屏蔽 在日益復雜的電磁環境中，電磁兼容性（EMC）成為瞭保障電子設備正常運行的關鍵。本章將解釋電磁乾擾（EMI）的産生源和傳播途徑，以及其對設備性能的影響。我們將深入探討電磁屏蔽的原理，包括法拉第籠效應，以及不同屏蔽材料和結構的有效性。本書將為讀者提供實用的EMC設計原則和屏蔽解決方案，以減少不必要的電磁輻射和對外界電磁場的敏感性。 第十二章：電磁波譜的未來展望 電磁波譜的研究和應用仍在不斷拓展。本章將展望電磁波譜領域的未來發展趨勢。我們將探討新的電磁波源和探測技術的齣現，例如太赫茲波技術及其潛在應用；量子光學與電磁波的交叉領域；以及人工智能在電磁波譜分析和應用中的作用。從通信技術的飛躍，到新能源的開發，再到對宇宙更深層次的探索，電磁波譜將繼續在塑造人類的未來中扮演不可或缺的角色。 《電磁波譜的奧秘與應用》是一本麵嚮對電磁波譜感興趣的廣大讀者，包括學生、工程師、研究人員以及對科學充滿好奇的普通愛好者。本書力求在保證科學嚴謹性的同時，以生動形象的方式呈現復雜的科學概念，激發讀者的學習興趣，並為他們在各自領域內更深入地探索電磁波譜的世界打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓我感到非常滿意。作者在內容組織上，循序漸進，邏輯清晰。從基礎的噪聲理論，到具體的電路設計，再到係統級的優化，每一步都走得踏實而有力。尤其令我欣喜的是，書中涵蓋瞭許多前沿的噪聲分析和抑製技術，比如利用數字信號處理（DSP）技術來消除噪聲，或者采用先進的材料和工藝來降低器件本身的噪聲。他還討論瞭一些關於噪聲在量子計算和高精度傳感等新興領域的作用，這讓我看到瞭噪聲研究的未來發展方嚮。閱讀這本書的過程，仿佛經曆瞭一場頭腦風暴，不斷地被新的知識和觀點所啓發。作者的專業素養和錶達能力都非常齣色，使得這本書不僅內容豐富，而且可讀性極強。這本書絕對是我在電子工程領域的一筆寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的另一個深刻印象，來自於作者對於不同應用場景下噪聲問題的細緻考量。他並沒有采用“一刀切”的方式來講解，而是根據不同的領域，比如醫療電子、通信係統、精密測量儀器等，分析瞭各自特有的噪聲挑戰和設計重點。比如，在醫療電子部分，他著重強調瞭生物信號采集中的微弱信號檢測，以及如何有效抑製來自於人體自身生理活動和外部醫療設備的噪聲。在通信係統方麵，他則深入探討瞭高頻電路中的各種寄生參數和損耗如何影響信號的信噪比，以及如何通過射頻前端的設計來提升接收靈敏度。他甚至還提到瞭在某些特殊應用中，比如天文學觀測設備，對噪聲的要求達到瞭極緻，需要采用一些非常規的降噪手段。這種針對性的分析，讓這本書的實用性大大增強，讓我能夠根據自己的工作領域，找到最 relevant 的信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書雖然我還沒有完全讀完，但我已經被它的內容深深吸引瞭。作者在開篇就以一種非常宏觀的視角，為我們描繪瞭電子係統在現實世界中不可避免地要麵對的“噪聲”這一普遍存在的問題。他並沒有迴避這個復雜的話題，而是以一種既嚴謹又易於理解的方式，深入淺齣地闡述瞭噪聲的來源，從最基本的物理原理，到集成電路中的各種寄生效應，再到外部環境的乾擾，幾乎無所不包。尤其令我印象深刻的是，作者在講解不同類型噪聲時，會引用大量的實例，這讓抽象的理論變得生動起來。比如，在介紹熱噪聲時，他詳細分析瞭電阻器、晶體管等元器件中載流子隨機運動産生的噪聲，並通過圖示和公式清晰地展示瞭噪聲功率譜密度和帶寬的關係。更重要的是，他不僅僅停留在描述問題，而是開始探討解決之道，雖然這部分內容還在後麵，但光是前麵的鋪墊，就已經讓我對接下來的“低噪聲設計”部分充滿瞭期待。這本書的語言風格也非常討喜，不像很多技術書籍那樣枯燥乏味，作者似乎是一位非常有經驗的工程師，他的敘述中充滿瞭實踐的智慧。

評分☆☆☆☆☆

讀瞭這本書的部分章節，我不得不說，作者在解釋那些令人頭疼的噪聲源方麵，簡直是鬼斧神工。特彆是關於閃爍噪聲（flicker noise）的部分，以往我總覺得它是一個神秘的、難以捉摸的乾擾，但在這裏，作者通過對半導體材料錶麵態、晶格缺陷等微觀層麵的深入剖析，將它揭示得淋灕盡緻。他甚至還用瞭一個非常形象的比喻，將閃爍噪聲比作是“電子的呼吸”，這種生動的描述，瞬間就讓我這個對材料物理學不太精通的讀者，也能理解其産生機製。書中關於電磁乾擾（EMI）的論述也同樣精彩，從傳播路徑、耦閤機製到具體的防護措施，作者都給齣瞭非常係統的講解。他列舉瞭許多實際工程中遇到的EMI問題，比如信號綫之間的串擾、電源綫上的輻射等等，並給齣瞭行之有效的解決方案，例如差分信號傳輸、屏蔽技術的選擇和應用。這本書的圖錶繪製得非常清晰，大量的示意圖和波形圖，輔助理解那些復雜的原理，對於我這樣需要直觀感受的讀者來說，是極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這部著作帶給我的衝擊，遠不止於理論的梳理。作者在討論各種噪聲抑製技術時，所展現齣的工程思維和創新精神，令人贊嘆。他並沒有簡單地羅列現有的技術，而是追溯瞭這些技術的發展脈絡，並分析瞭它們各自的優缺點以及適用的場景。例如，在講解濾波器的設計時，他不僅介紹瞭巴特沃斯、切比雪夫等經典濾波器類型，還深入探討瞭如何根據具體的噪聲特性和係統要求，選擇最優的濾波器結構和參數。他對低噪聲放大器（LNA）的設計思路更是充滿瞭見解，從噪聲係數（noise figure）的定義和計算，到各種LNA拓撲結構（如共源、共柵、cascode等）的噪聲性能分析，都講解得非常透徹。尤其是當他提到如何平衡增益、帶寬和噪聲係數時，那種權衡取捨的智慧，讓我受益匪淺。這本書讓我認識到，低噪聲設計不僅僅是減少乾擾，更是一門關於係統優化和性能提升的藝術。

評分☆☆☆☆☆

不錯的書。

評分☆☆☆☆☆

不錯的書。

評分☆☆☆☆☆

理論足夠瞭，但水平還是沒超過低噪聲設計

評分☆☆☆☆☆

送貨速度快，但是外包裝實在是差

評分☆☆☆☆☆

內容豐富，專業性強，用價值。

評分☆☆☆☆☆

hhfgf

評分☆☆☆☆☆

理論足夠瞭，但水平還是沒超過低噪聲設計

評分☆☆☆☆☆

書還沒看，挺好的

評分☆☆☆☆☆

應該是正版的書，內容滿多的，是專業書，快遞速度很好