常用电源电路设计及应用 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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周润景　编著著

图书标签:

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出版社：电子工业出版社

ISBN：9787121314063

版次：1

商品编码：12206034

包装：平装

丛书名：电子电路设计、仿真与制作

开本：16开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

页数：184

字数：278000

具体描述

内容简介

　　本书介绍了19个典型的电源电路设计案例，内容包含固定式单电源直流稳压电路设计、可调式单电源直流稳压电路设计、固定式双电源直流稳压电路设计、可调式双电源直流稳压电路设计、固定式稳流电源电路设计、可调式稳流电源电路、固定式倍压器直流稳压电源电路、逆变式直流稳压电源电路、升压式DC/DC电源电路设计、正负跟踪直流稳压电源电路设计、恒功率充电电路设计、可调式恒流源电路设计、交流稳压电源电路设计、固定式恒流源充电电路设计、数控直流稳压电源电路设计、可调式倍压器直流稳压电源电路设计、恒压源充电电路设计、压控恒流源电路设计与实现、数控直流稳流电源电路设计。这些案例均来源于作者多年的实际科研项目，因此具有很强的实用性。通过对本书的学习和实践，读者能够很快掌握常用电源电路设计及应用方法。�オお�

作者简介

　　周润景教授，中国电子学会高级会员，IEEE/EMBS会员，国家自然科学基金项目"高速数字系统的信号与电源完整性联合设计与优化”等多项**级、省部级科研项目负责人，主要从事模式识别与智能系统、控制工程的研究与教学工作，具有丰富的教学与科研经验。

前言/序言

随着科学技术的发展，电源电路在现代人的工作、科研、生活、学习中扮演着极为重要的角色。在我们使用的电子电路中，选用适当的电源电路进行供电是必不可少的。电源电路作为电子技术常用的设备之一，广泛地应用于教学、科研等领域。

本书是作者对多年实践经验的整理和总结，读者通过对本书的学习，可以借鉴作者的研发思路和实践经验，能够尽快取得最佳的学习效果，这样无疑是找到了更有效的学习途径，减少了许多不必要的摸索时间。从实践性与技术性的角度来看，本书均有其独特的地方，对读者有一定的指导作用。

本书详细介绍了19个项目，包括固定式单电源直流稳压电路设计、可调式单电源直流稳压电路设计、固定式双电源直流稳压电路设计、可调式双电源直流稳压电路设计、固定式稳流电源电路设计、可调式稳流电源电路设计、固定式倍压器直流稳压电源电路设计、逆变式直流稳压电源电路设计、升压式DC/DC电源电路设计、正负跟踪直流稳压电源电路设计、恒功率充电电路设计、可调式恒流源电路设计、交流稳压电源电路设计、固定式恒流源充电电路设计、数控直流稳压电源电路设计、可调式倍压器直流稳压电源电路设计、恒压源充电电路设计、压控恒流源电路设计与实现、数控直流稳流电源电路设计。每个项目电路都对其传感器及电路各组成部分进行了详细的说明，使读者可以清晰了解各个模块的具体功能，并实现整体电路的仿真设计。各设计除经仿真验证外，另已制成实物进行测试并达到了设计指标。

本书的内容来自作者的科研与实践，有关内容的讲解并没有过多的理论推导，而代之以实用的电路设计，因此实用是本书的一大特点。

本书力求做到精选内容，推陈出新；讲清基本概念、基本电路的工作原理和基本分析方法。本书语言生动精炼，内容详尽，并且包含了大量可供参考的实例。

本书由周润景、张赫编著。其中，张赫编写了项目1和项目2，周润景负责其余项目的编写。全书由周润景统稿、定稿。另外，参加本书编写的还有邢婧、陈萌、井探亮、丁岩、谢亚楠、韩亦俍、刘艳珍、刘百灵、王洪艳、张红敏、张丽敏、周敬和宋志清。

在本书的编写过程中，作者力求完美，但由于水平有限，书中不足之处敬请读者批评指正。

作者

《精通集成电路布局与版图设计》本书旨在为读者提供一套系统、深入的集成电路（IC）布局与版图设计理论与实践指南。随着电子技术的飞速发展，高性能、高集成度的芯片设计已成为行业核心竞争力，而版图设计作为连接电路设计与物理制造的关键环节，其重要性不言而喻。本书将全面涵盖IC版图设计的各个方面，从基础概念到高级技巧，从设计流程到工具应用，力求为读者构建扎实的知识体系。核心内容概览：第一部分：集成电路版图设计基础引言：详细介绍集成电路设计的流程，强调版图设计在整个流程中的位置和作用，阐述版图设计对芯片性能、功耗、面积和可靠性的影响。 CMOS器件物理特性与版图规则：深入剖析MOSFET的工作原理，讲解不同工艺下（如NMOS、PMOS）的器件结构，以及晶圆制造过程中涉及的关键工艺步骤（如光刻、刻蚀、离子注入、金属化等）。在此基础上，系统梳理和阐释设计规则（DRC）的由来、重要性以及具体规则内容，包括最小线宽、间距、重叠、过孔等，并结合实际案例进行解读。基本版图设计元素：介绍构成版图的基本单元，如多晶硅（Poly）、扩散区（Diffusion）、金属层（Metal Layers）、过孔（Vias）等。讲解它们在电路中的对应关系，以及如何通过这些基本元素构建逻辑门、触发器等基本电路单元的版图。标准单元设计：详细阐述标准单元库的设计理念、结构和布局原则。讲解如何根据物理设计规则，高效且紧凑地设计出高性能的逻辑门（如AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR等）和存储单元（如D触发器、SR锁存器等）的版图，以及如何进行版图的对称性、一致性和可扩展性设计。第二部分：集成电路物理设计流程与技术逻辑综合与布局布线（Place & Route）：讲解从网表（Netlist）到物理版图的转化过程。详细介绍布局（Placement）算法，包括宏单元布局、标准单元布局、时钟树综合（CTS）等，以及布线（Routing）技术，包括全局布线、详细布线、时序驱动布线等。分析布局布线对信号完整性、功耗和时序的影响。时钟树综合（Clock Tree Synthesis）：深入讲解时钟信号在芯片内部的传输特性，以及时钟偏移（Clock Skew）和时钟抖动（Clock Jitter）对时序的影响。详细介绍构建低偏移、低抖动时钟树的策略和算法，包括缓冲器插入、路径长度匹配、多层金属布线等。功耗优化技术：探讨在版图设计层面进行功耗优化的方法。包括门控时钟（Clock Gating）、动态电压频率调整（DVFS）、低功耗状态设计等。讲解如何通过版图布局和布线来减少漏电功耗和动态功耗。信号完整性（SI）分析与优化：分析信号在传输过程中可能遇到的干扰，如串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）、电源噪声（IR Drop）等。讲解SI分析工具的使用，以及如何通过版图调整（如增加间距、屏蔽、差分对设计等）来改善信号质量。电源完整性（PI）分析与优化：深入讲解芯片内部电源和地网络的分布，以及IR Drop（电压下降）和EMC（电磁兼容）问题。讲解PI分析工具，以及如何设计健壮的电源/地网络（Power/Ground Network），包括合理分布退耦电容（Decoupling Capacitors）、使用多层金属、优化电源/地线的宽度和间距等，以保证芯片正常工作。第三部分：高级版图设计专题版图寄生参数提取与后仿真（Parasitic Extraction & Post-Simulation）：讲解版图寄生参数（电阻、电容、电感）提取的基本原理和方法。阐述后仿真（Post-Layout Simulation）的重要性，以及如何利用提取的寄生参数对电路进行更精确的时序、功耗和信号完整性分析。物理验证（Physical Verification）：详细介绍物理验证的各个环节，包括设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）、电迁移（Electromigration, EM）检查、寄生参数提取（RC Extraction）等。讲解这些检查的重要性以及如何处理验证过程中出现的错误。先进工艺节点（Advanced Technology Nodes）的挑战与对策：针对当前主流的先进工艺节点（如7nm, 5nm, 3nm及以下），分析其带来的独特挑战，如多晶硅门、 FinFET/GAAFET器件结构、更精密的DRC规则、线电阻和间距电容的显著影响、三维堆叠等。提供相应的版图设计策略和技术。版图设计自动化与脚本应用：介绍版图设计自动化（EDA）工具的强大功能，以及如何通过Tcl/Tk、Perl、Python等脚本语言进行版图设计的自动化操作，例如批量处理、参数化设计、自定义检查等，以提高设计效率。低功耗设计（Low Power Design）的版图实现：结合前面提到的功耗优化技术，重点讲解在版图层面如何具体实现低功耗策略。例如，标准单元的排布、时钟门控模块的版图实现、多电压域设计（Multi-Voltage Domain, MVD）的版图处理等。混合信号与模拟电路的版图设计考量：探讨混合信号和模拟电路版图设计的特殊性，例如模拟模块与数字模块的隔离、噪声敏感区域的处理、匹配（Matching）要求、热效应等，以及如何通过版图来实现这些设计目标。学习方法与应用：本书不仅包含理论知识，还穿插了大量实际案例分析和设计技巧。读者可以通过阅读本书，学习如何使用主流的EDA工具（如Cadence Virtuoso, Synopsys IC Compiler等）进行版图设计和验证。本书适合于电子工程、微电子学、集成电路设计等相关专业的学生、研究人员以及从事IC设计的工程师。通过本书的学习，读者将能够独立完成中等规模集成电路的版图设计，并对复杂的芯片设计流程有更深入的理解。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

第一段这本书简直就是我电子工程学习路上的灯塔，尤其是在电源这个我一直觉得有些枯燥又难以掌握的领域。以前提到电源，脑子里就只有“输出稳定电压”，但读了这本书，我才发现里面蕴含着如此丰富的设计智慧和工程实践。书中从最基础的滤波电路、稳压电路讲起，循序渐进，每个章节的讲解都非常扎实，不是那种浮于表面的介绍，而是深入到原理、器件选择、甚至是PCB布局的细节。我特别喜欢书中对各种拓扑结构的对比分析，比如降压、升压、升降压转换器，作者用清晰的图示和公式推导，将它们的工作原理和优缺点讲得明明白白，让我这个初学者也能快速理解。更重要的是，书中大量的应用实例，比如手机充电器、LED驱动电源、开关电源的维修思路等等，都让我看到理论知识如何在实际中落地，这些内容让我受益匪浅，感觉自己离一个合格的电源工程师又近了一步。我曾经花了很多时间在网上搜索各种资料，但总是零散且难以系统化，这本书正好填补了我的知识空白，它就像一位经验丰富的老师，手把手地教你如何设计一个实用、高效的电源。

评分☆☆☆☆☆

第六段这本书最大的优点在于它的系统性和实用性。作者并没有泛泛地介绍各种电源概念，而是选取了最常用的、最实用的电源电路进行深入的讲解。从基础的线性稳压电源，到复杂的开关电源，再到一些特殊的电源应用，几乎涵盖了日常电子设计中会遇到的绝大多数电源问题。我特别赞赏书中对电路的分析方法，它不是简单地给出公式，而是通过详细的图示和文字解释，一步步引导读者理解电路的工作原理，以及各项参数对电路性能的影响。例如，在讲解反激式开关电源时，作者不仅详细分析了其变压器的工作模式，还对电流模式和电压模式控制进行了深入的比较，并给出了在不同应用场景下的控制策略。书中的一些小技巧和窍门，比如如何降低纹波、如何提高效率、如何解决EMI问题等，都非常具有实际价值，能够帮助我们快速提升电源设计的水平。我最近在为一款产品设计一个低功耗的隔离电源，书中关于隔离式开关电源的设计思路和关键器件的选择，给了我很大的启发，让我能够更自信地完成设计。

评分☆☆☆☆☆

第十段这是一本真正能够指导实际操作的书，而不是一本仅停留在理论层面的学术著作。它用非常贴近工程实践的语言，详细讲解了各种常用电源电路的设计原理、关键器件的选择以及实际应用中需要注意的问题。我尤其喜欢书中对各种功率变换器拓扑结构的分析，比如反激、正激、半桥、全桥等等，作者都给出了非常详细的讲解，包括它们的优缺点、适用范围以及设计要点。对于初学者来说，这本书提供了清晰的指引；对于有一定经验的工程师来说，它也是一本宝贵的参考书，可以帮助解决设计中遇到的实际问题。书中关于PCB布局和EMC设计的建议，也非常实用，这些细节往往是影响电源性能和可靠性的关键因素。我最近在负责一个中等功率的开关电源项目，书中关于变压器设计和磁芯材料选择的章节，给了我很多重要的参考，让我能够更快速、更准确地完成设计。这本书让我深刻体会到，电源设计并非遥不可及，通过系统的学习和实践，任何人都可以掌握其中的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

第八段对于我这样一个对电源领域充满热情但又缺乏系统性指导的读者来说，《常用电源电路设计及应用》这本书无异于一场及时雨。它以一种非常亲切的方式，为我揭示了电源设计的奥秘。书中的内容安排非常合理，从最基础的滤波和稳压原理，逐步深入到各种复杂的开关电源拓扑结构，以及它们的具体应用。我尤其喜欢书中对各种元器件在电路中的作用的细致讲解，比如不同类型电容的特性差异、电感值对滤波效果的影响、以及MOSFET开关损耗的计算方法等。这些细节的阐述，让我能够更深入地理解电路的设计思路，并为我今后的独立设计打下了坚实的基础。书中的应用实例也非常丰富，涵盖了从消费电子到工业控制的广泛领域，这让我能够将所学的知识与实际的工程需求相结合。我曾经在尝试自己制作一个简单的LED驱动电源时，对恒流控制的实现方式感到困惑，读了这本书后，我才恍然大悟，原来通过简单的电流检测和反馈机制就能实现精确的恒流控制。

评分☆☆☆☆☆

第五段这本书的价值在于它提供了一个非常完整的电源设计知识体系，并且将理论知识与实践经验完美地结合在了一起。我尤其喜欢书中对各种功率器件，如MOSFET、IGBT、二极管等，在电源电路中的应用讲解。作者不仅阐述了这些器件的基本原理，还重点分析了它们在实际应用中的选型原则、参数选择以及注意事项。例如，在选择MOSFET作为开关管时，作者详细介绍了RDS(on)、Qg、Vds等参数的重要性，并给出了如何根据电路的功率需求和工作频率来选择合适的MOSFET。此外，书中关于磁性元件（如变压器、电感）的设计和选型也写得非常透彻，这对于设计开关电源来说至关重要，因为磁性元件的性能直接影响到电源的效率、体积和成本。我曾经在设计一个高频开关电源时，因为对磁性元件的选型不够了解而走了很多弯路，如果当时能早点读到这本书，肯定能节省不少时间和精力。

评分☆☆☆☆☆

第二段作为一名电子产品爱好者，我一直对产品内部的电源部分充满了好奇。很多时候，电子设备出现问题，往往是电源部分老化或者设计不当导致的。这本书《常用电源电路设计及应用》就如同一把金钥匙，为我打开了认识电源世界的大门。它没有使用过于晦涩的理论术语，而是用通俗易懂的语言，结合大量的实际电路图和波形图，将复杂的电源设计过程变得生动有趣。我最欣赏的是书中对于各种保护电路的讲解，比如过压保护、过流保护、短路保护等，这些都是保证电源安全稳定运行的关键。通过学习，我不仅理解了这些保护电路的工作原理，还学会了如何根据不同的应用场景选择合适的保护方案。书中关于开关电源效率提升和EMC设计的章节更是让我大开眼界，以前总觉得开关电源效率不高，噪声大，但读了这本书才明白，这些问题都可以通过精心的电路设计和元件选择来解决。这本书让我不再仅仅是简单地使用电子产品，而是开始思考它们是如何工作的，甚至开始尝试自己动手去修改和优化一些小电路，这种成就感是无与伦比的。

评分☆☆☆☆☆

第三段我对这本书的评价是，它确实是一个非常实用的工具书，对于想要快速入门电源设计领域的工程师或者学生来说，绝对是必不可少的参考。书中涵盖的都是一些最常见、最实用的电源电路，从线性稳压到开关稳压，从低功耗到高功率，都有涉及。作者的写作风格非常直接，很少有空洞的理论阐述，更多的是对具体电路的分析和讲解。我印象最深的是书中对反激式开关电源和正激式开关电源的详细分析，包括它们的环路控制、补偿方法以及元件参数的选择。这些内容对于实际项目设计至关重要，因为在实际工作中，我们往往需要根据具体的输入输出条件来选择合适的拓扑结构，并对其进行优化。书中的一些设计技巧和注意事项，比如如何减少纹波、如何提高效率、如何解决 EMI 问题等，都源自于作者丰富的实践经验，这些宝贵的经验是很难从其他渠道获得的。我最近在做一个低功耗的物联网设备电源，这本书中的一些低压差稳压器和超低功耗开关电源的设计思路，给了我很大的启发，让我能够更高效地完成设计。

评分☆☆☆☆☆

第九段这本书为我提供了一个非常全面且实用的电源设计工具箱。它不像某些教材那样，只侧重于理论公式的推导，而是将理论与实践紧密结合，让读者能够真正理解如何在实际电路中应用这些理论知识。我特别欣赏书中对各种开关电源控制方式的深入分析，例如电压模式控制、电流模式控制以及PFC控制等。作者通过详细的图示和数学模型，将复杂的控制原理变得易于理解，并给出了在不同应用场景下如何选择和设计控制环路。书中的EMI/EMC设计章节更是让我受益匪浅，它提供了许多行之有效的降噪和抗干扰的方法，这对于保证电子产品稳定运行至关重要。我曾经在一个项目中，因为电源的EMI问题而导致产品无法通过相关的认证，如果当时能认真阅读并应用书中的相关内容，肯定能节省大量的调试时间和成本。这本书就像一位经验丰富的导师，帮助我避免了很多在实际设计中可能遇到的“坑”。

评分☆☆☆☆☆

第七段这本书简直就是电源设计领域的“秘籍”，将很多工程师在实践中摸索出来的经验都毫无保留地分享了出来。我尤其欣赏书中对各种实际问题的解决方案的讲解。比如，在处理电源的散热问题时，作者不仅仅是告诉我们要考虑散热，而是给出了详细的计算方法和具体的散热措施，包括如何选择散热片、如何进行热管理等。在讲解电源的稳定性时，作者也给出了非常实用的方法，比如如何进行环路补偿，如何选择合适的电容和电阻来确保电源的稳定工作。书中对各种元器件的容差、寄生参数对电路性能的影响也做了详细的分析，这对于提高电源设计的鲁棒性非常有帮助。我曾经在设计一个精密仪器电源时，由于没有充分考虑元器件的容差，导致产品在不同的环境下性能不稳定，如果当时能参考这本书，肯定能避免很多不必要的麻烦。这本书让我深刻体会到，一个好的电源设计，不仅仅是满足基本功能，更重要的是要考虑到各种实际因素，并提前做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

第四段这本书给我的感觉非常“接地气”，它不像很多学术著作那样，充满了枯燥的公式和理论推导，而是更侧重于实际的应用和工程上的考量。作者在讲解每一个电路的时候，都会详细介绍其工作原理，然后给出具体的电路图，并分析关键元器件的选型依据，以及在实际制作过程中需要注意的问题。例如，在讲解滤波电路时，作者不仅给出了LC滤波和RC滤波的原理，还详细分析了不同电容和电感的选择对滤波效果的影响，以及如何根据负载的电流和频率特性来确定滤波元件的参数。在提到开关电源的 EMI 问题时，作者给出了很多实用的解决方法，比如合理的PCB布局、屏蔽措施、以及选择合适的EMI滤波器等。这些内容对于我们这些在实际工作中经常要面对EMI问题的工程师来说，简直就是雪中送炭。而且，书中还包含了很多典型应用电路的实例，比如电源模块的设计、充电器的设计、以及一些特殊电源的应用等，这些实例都非常具有参考价值，可以帮助我们快速理解和掌握相关知识。

评分☆☆☆☆☆

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好。，

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印刷清晰，质量很好，速度飞快，好评！

评分☆☆☆☆☆

好。，

评分☆☆☆☆☆

好评

评分☆☆☆☆☆

第一次给一颗心，这么Low的书。内容太浅，设计这两个词用在这里就不合适了