模擬電子係統設計指南基礎篇.從半導體、分立元件到ADI集成電路的分析與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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何賓編著 著

圖書標籤:

• 模擬電路
• 電子係統設計
• ADI
• 半導體
• 分立元件
• 電路分析
• 電路實現
• 模擬電子技術
• 電子工程
• 設計指南

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121326875

商品編碼：19004499700

齣版時間：2017-10-01

作  者:何賓 編著 定  價:138 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年10月01日 頁  數:686 裝  幀:平裝 ISBN:9787121326875 ●第1章模擬電子技術緒論
●1.1電子技術的發展曆史
●1.2模擬電子技術的目標
●1.2.1模擬電子技術的基礎地位
●1.2.2模擬電子技術的知識點結構
●1.2.3模擬電子技術的研究角度
●1.3模擬電子係統的評價和分析方法
●1.3.1理論分析方法類型
●1.3.2理論分析方法的實質
●1.3.3實際測試
●第2章半導體和PN結特性
●2.1半導體材料
●2.1.1N型雜質
●2.1.2P型雜質
●2.1.3多子和少子
●2.1.4費米函數
●2.1.5載流子濃度
●2.2零偏置PN結
●2.2.1內建結電勢
●2.2.2電場分布
●部分目錄

內容簡介

本書從很基本的半導體PN 結開始, 以二極管、雙極結型晶體管、金屬氧化物半導體場效應管,以及美國ADI公司的集成運算放大器、集成功率放大器、集成綫性低壓降電源芯片、集成開關電源芯片為主綫, 係統介紹瞭半導體和PN結特性、半導體二極管的特性和分析、二極管電路的設計和分析、雙極結型晶體管的特性和分析、雙極結型晶體管放大電路應用、雙極結型晶體管電路反饋原理及穩定分析、金屬氧化物半導體場效應管特性和電路分析、金屬氧化物半導體場效應管放大電路應用、運算放大器電路的設計和分析、集成差動放大器的原理和分析、運算放大器的性能指標、運算放大器電路穩定性分析、高速運算放大器的原理和分析、有源濾波器的原理和設計、功率放大器的分析和設計、振蕩器的特性和分析、電源管理器的原理和應用、模擬/數字轉換器的原理及應用、數字/模擬轉換器的原理及應用等內容。 何賓 編著 何賓，有名的嵌入式係統專傢和EDA技術專傢，長期從事嵌入式係統和電子設計自動化方麵的教學和科研工作，與優選知名的半導體廠商租EDA工具廠商保持緊密閤作，緻力於推動靠前高校電子信息技術的教學改革。目前已經齣版嵌入式係統和電子設計自動化方麵的著作20餘部，內容涵蓋電路仿真、電路設計、現場可編程門陣列、單片機、嵌入式係統等。代錶作有《Xilinx FPGA數字設計》、《Xilinx All Programmable Zynq-7000 SoC設計指南》、《Xilinx FPGA數字信號處理指南》、《Xilinx FPGA設計指南》等

《模擬電子係統設計精要：從器件原理到集成方案》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的模擬電子係統設計學習體驗。我們不僅僅局限於理論知識的闡述，更注重將復雜的概念與實際應用相結閤，通過對基礎器件的原理剖析，逐步過渡到復雜集成電路的分析與應用，最終引導讀者掌握獨立設計與實現高性能模擬電子係統的能力。全書結構清晰，邏輯嚴謹，力求以最易於理解的方式，揭示模擬電子設計的核心奧秘。 第一章：模擬電子世界的基石——半導體器件深度解析 本章將深入探討構成現代電子係統的最基本單元——半導體器件。我們將從原子結構和能帶理論入手，闡述半導體材料的導電特性。 二極管的奧秘： 重點介紹PN結的形成原理，包括載流子的注入、擴散與漂移過程。詳細分析二極管的正嚮導通特性、反嚮擊穿機製，以及不同類型的二極管（如整流二極管、穩壓二極管、肖特基二極管）的工作原理、特點和典型應用。我們將通過圖示和模型，生動展示電流在PN結中的流動路徑，並講解理想二極管模型和實際二極管模型的差異，以及如何通過等效電路進行分析。 三極管的靈魂： 深入剖析Bipolar Junction Transistor（BJT）的結構、工作原理和三種工作區域（放大區、截止區、飽和區）。我們將詳細講解NPN和PNP三極管的載流子傳輸過程，放大作用的産生機製，以及共發射極、共集電極和共基極三種基本放大組態的電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗特性。書中還將介紹場效應晶體管（FET），包括JFET和MOSFET，重點解析其柵控電流的原理、跨導特性、閾值電壓，以及不同類型的MOSFET（如NMOS、PMOS、增強型、耗盡型）在放大和開關應用中的優勢。通過對比BJT和FET的特性，幫助讀者理解在不同設計場景下選擇閤適器件的考量。 可靠性的基礎： 探討半導體器件的可靠性問題，包括過載、過壓、過溫等失效模式，以及如何通過器件選型、電路設計和散熱管理來提高係統的穩定性。 第二章：構建模擬電路的積木——分立元件電路設計 在掌握瞭半導體器件的基本原理後，本章將引導讀者學習如何利用這些“積木”搭建實用的模擬電路。我們將聚焦於那些不可或缺的基礎電路模塊，並結閤具體的工程實踐進行講解。 放大電路的藝術： 詳細分析單級和多級放大電路的設計。從偏置電路的設計開始，講解如何穩定三極管或MOSFET的工作點，避免信號失真。深入探討不同耦閤方式（直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤）的優缺點，以及它們在不同應用中的適用性。我們將重點分析共射極放大電路，講解其電壓增益、電流增益、輸入輸齣阻抗的計算和影響因素。此外，還會涵蓋射極跟隨器（共集電極）和共基極放大器，闡述它們作為緩衝器和高頻應用的特點。書中還將介紹反饋的概念，深入解析電壓負反饋和電流負反饋如何提高放大電路的穩定性、綫性度和減小失真，以及可能帶來的帶寬和輸入輸齣阻抗的變化。 濾波器的魔法： 介紹各種模擬濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的設計原理和實現方法。我們將從RC、RL、RLC無源濾波器開始，講解其頻率響應特性，如截止頻率、滾降斜率。隨後，重點介紹有源濾波器，利用運算放大器構建具有更高Q值和更陡峭滾降的濾波器，如Sallen-Key結構和MFB（Multiple Feedback）結構。通過詳細的計算和仿真示例，展示如何根據特定應用需求（如音頻處理、信號調理）設計齣滿足要求的濾波器。 振蕩器與波形産生： 講解産生周期性信號的振蕩器電路。我們將從RC振蕩器（如移相振蕩器、維恩橋振蕩器）和LC振蕩器（如哈特萊振蕩器、科爾皮茲振蕩器）的原理入手，分析其反饋機製和起振條件。對於晶體振蕩器，將介紹其高穩定性和精確頻率的優勢。此外，還會探討非正弦波振蕩器，如三角波、鋸齒波、方波發生器，並介紹相關的積分、比較和整形電路。 電源電路的設計： 涵蓋綫性穩壓電源和開關穩壓電源的基本設計。從簡單的半波、全波整流電路開始，講解濾波電容的作用。重點介紹綫性穩壓器（如78xx係列）的工作原理、輸入輸齣電壓範圍、輸齣電流能力及其限製。對於開關穩壓器，將介紹降壓（Buck）、升壓（Boost）和升降壓（Buck-Boost）拓撲的基本工作原理，講解PWM控製和電感、電容在能量存儲和傳遞中的作用。 第三章：集成電路的智慧——深入ADI運算放大器 在掌握瞭分立元件電路的基礎後，本章將聚焦於現代模擬電子設計中不可或缺的組成部分——集成電路（IC），並以Analog Devices（ADI）公司的運算放大器（Op-Amp）為代錶進行深入剖析。ADI公司是高性能模擬技術領域的領導者，其運算放大器産品綫覆蓋廣泛，性能卓越，是學習和實踐模擬電路設計的絕佳素材。 運算放大器的核心理論： 重新審視運算放大器的理想模型，包括虛短和虛斷的概念，以及它們如何簡化電路分析。深入講解真實運算放大器的各項參數，如輸入失調電壓、輸入偏置電流、開環增益、單位增益帶寬、壓擺率、共模抑製比（CMRR）、電源抑製比（PSRR）等。我們將詳細解釋這些參數對電路性能的影響，以及如何根據應用需求選擇閤適的運算放大器。 經典運算放大器電路的實現： 反相放大器： 詳細分析其增益、輸入阻抗和輸齣阻抗，並探討如何通過級聯實現更高增益。 同相放大器： 分析其增益、輸入阻抗和輸齣阻抗，以及它與反相放大器的性能比較。 差分放大器： 講解其抑製共模信號的能力，以及在測量和信號處理中的重要性。 加法器與減法器： 展示如何利用多個運算放大器構建多路信號的混閤電路。 積分器與微分器： 深入分析其在信號處理和控製係統中的應用，並探討實際電路中由器件限製帶來的問題（如高頻不穩定）。 比較器： 介紹比較器的工作原理，以及如何利用它實現閾值檢測和波形整形。 ADI運算放大器的選型與應用： 介紹ADI公司不同係列的運算放大器，如高精度係列、低噪聲係列、高帶寬係列、軌到軌係列等。我們將結閤具體的ADI産品型號，分析它們的關鍵性能參數，並給齣在不同應用場景下的選型建議，例如： 信號調理與傳感器接口： 如何選擇低噪聲、低失調電壓的運算放大器來放大微弱的傳感器信號。 濾波器設計： 如何利用ADI的運算放大器構建高性能的有源濾波器，並考慮其帶寬、穩定性和精度要求。 ADC/DAC驅動： 如何選擇具有高壓擺率和良好帶寬的運算放大器來驅動模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC），確保信號的完整性。 功率放大器和音頻電路： 介紹適用於音頻領域的運算放大器，關注其失真度和信噪比。 多級放大與反饋網絡： 探討如何通過多級放大來獲得所需的總增益，並分析級聯電路中的噪聲纍積和帶寬限製。重點講解各種反饋網絡（如電壓負反饋、電流負反饋）在運算放大器電路中的應用，以及它們如何改善電路的穩定性、綫性度和動態範圍。 第四章：係統設計的實踐與挑戰 本章將引導讀者將前幾章的知識融會貫通，從整體上思考模擬電子係統的設計流程、優化策略和實際實現過程中的關鍵問題。 係統級設計流程： 從需求分析、規格定義、模塊劃分、器件選型、原理圖設計、PCB布局布綫，到仿真驗證、原型製作、調試測試，全麵梳理一個完整的模擬電子係統設計流程。 信號完整性與噪聲抑製： 深入探討在模擬電路設計中至關重要的信號完整性問題，包括時域和頻域的分析。講解各種噪聲源（如電源噪聲、地綫噪聲、電磁乾擾EMI、熱噪聲、散粒噪聲）的産生機理，以及有效的抑製和隔離方法，如閤理的電源去耦、接地設計、屏蔽技術、差分信號傳輸等。 PCB布局布綫技巧： 強調PCB布局布綫對模擬電路性能的巨大影響。我們將講解諸如走綫長度、寬度、間距、地綫規劃、電源分配、元件擺放位置等關鍵因素，並提供實際的PCB設計原則和經驗，幫助讀者避免常見的陷阱。 仿真工具的應用： 介紹常用的模擬電路仿真軟件（如LTspice, PSpice, Cadence Allegro等），演示如何利用仿真工具對電路進行原理驗證、參數掃描、噪聲分析和瞬態響應分析，以及如何將仿真結果與實際測量進行對比，從而加速設計過程和提高一次性成功的概率。 實際應用案例分析： 通過選取幾個典型的模擬電子係統應用案例，如低功耗傳感器信號采集係統、高精度數據采集模塊、音頻功放電路等，詳細講解其設計思路、關鍵模塊的實現、器件選型考量以及在實際開發過程中遇到的挑戰和解決方案。 麵嚮未來的趨勢： 簡要展望模擬電子技術的發展方嚮，如低功耗設計、高精度測量、高速信號處理、嵌入式模擬解決方案等，鼓勵讀者保持學習的熱情，不斷探索新的技術和應用。 本書的編寫力求貼近工程實際，理論與實踐並重，旨在為有誌於從事模擬電子係統設計的工程師、學生以及電子愛好者提供一套係統、實用、深入的學習指南。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解模擬電子設計的本質，掌握獨立分析和解決問題的能力，為設計齣高性能、高可靠性的模擬電子係統打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是它的結構設計非常閤理，循序漸進。從最基礎的半導體材料的物理特性齣發，逐步過渡到各種分立電子元器件，比如電阻、電容、電感，再到更復雜的晶體管（BJT和MOSFET）的工作原理和特性分析。這一點對於新手入門來說是極其友好的，能夠幫助建立紮實的理論基礎。而讓我眼前一亮的是，它並沒有停留在分立元件層麵，而是將目光投嚮瞭現代模擬電路設計中不可或缺的集成電路，特彆是ADI公司的産品。書中對ADI集成電路的分析，我覺得會包含很多實用的信息。比如，在設計一個放大器時，我們不僅僅需要知道運放的基本原理，更需要瞭解不同型號運放的實際性能參數，如噪聲、帶寬、精度等，以及這些參數如何影響最終的設計結果。如果書中能提供一些ADI産品的內部結構分析，比如其輸入級、增益級、輸齣級的關鍵設計，以及是如何實現低噪聲、高精度等特性的，那將是非常寶貴的知識。同時，我也期待書中能夠給齣一些具體的應用實例，比如如何使用ADI的ADC/DAC搭建數據采集係統，或者如何利用ADI的電源管理IC來設計高效的電源模塊，這些都將是極具參考價值的。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一位資深的模擬電路愛好者，平日裏接觸最多的就是各種IC芯片，尤其是ADI公司的産品，其性能指標往往是業界標杆。因此，當看到《模擬電子係統設計指南基礎篇》中專門開闢章節分析ADI集成電路時，我感到非常興奮。我特彆希望書中能深入剖析一些ADI的經典係列産品，比如AD係列運放，講解它們內部是如何實現高性能的，比如 Quelles是其差分輸入級、增益級、輸齣級的具體結構，以及是如何通過各種補償技術來保證穩定性的。當然，對於數據轉換器（ADC/DAC）的分析也是我非常期待的部分，它們在數字與模擬世界之間扮演著至關重要的角色。我希望能瞭解不同類型的ADC（如逐次逼近、Σ-Δ等）的原理，以及ADI是如何在這些器件中優化速度、精度和功耗的。此外，如果書中能夠提供一些基於ADI芯片的典型應用案例，比如在電源管理、傳感器接口、通信係統等領域的實際設計方案，並詳細講解設計思路、元器件選型和PCB布局建議，那將對我解決實際工程問題大有裨益。希望這本書能為我帶來一些新的設計靈感，讓我對ADI産品的使用有更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

翻開書頁，最先映入眼簾的是對半導體物理基礎的詳盡闡述。作者並沒有止步於簡單的PN結介紹，而是深入探討瞭載流子傳輸、能帶理論等核心概念，這對於理解半導體器件的工作機製至關重要。書中對各種分立元件，如二極管、三極管（BJT和MOSFET）、場效應管等的特性麯綫、等效電路模型以及基本應用電路（如放大電路、開關電路）的講解，條理清晰，配圖豐富，非常有助於理解它們的行為。尤其讓我印象深刻的是，書中將這些分立元件的設計與ADI公司的集成電路産品綫巧妙地聯係起來。例如，在介紹運算放大器的應用時，並沒有僅僅停留在理想運放的層麵，而是結閤瞭ADI的具體型號，分析瞭這些實際器件的輸入失調電壓、偏置電流、帶寬、壓擺率等關鍵參數對電路性能的影響。此外，書中還涉及到瞭一些常用的模擬信號處理模塊，如低通、高通、帶通濾波器等的原理和設計方法，這對於我從事信號采集與處理相關的研究項目具有直接的指導意義。我個人非常看重這種理論與實踐相結閤的編排方式，它能夠幫助我更好地將學到的知識融會貫通，並應用於實際的電路設計中。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對模擬世界充滿好奇的電子愛好者，這本書的書名就牢牢抓住瞭我的眼球。《模擬電子係統設計指南基礎篇》這個標題本身就暗示瞭其內容的深度和廣度。我對書中關於半導體器件的講解部分尤為關注，希望能夠深入理解PN結、BJT、MOSFET等基本器件的物理原理，而不僅僅是停留在教科書式的模型。更重要的是，我期待書中能將這些分立元件與ADI公司的高性能模擬集成電路巧妙地結閤起來。例如，在設計一個低噪聲放大器時，我希望書中能夠詳細闡述如何選擇閤適的低噪聲分立元件（如場效應管）來構建輸入級，並與ADI的高精度運算放大器配閤，達到最佳的整體性能。另外，書中關於ADI集成電路的分析，我想會涵蓋其內部架構、工作原理，以及一些關鍵的設計考量，比如如何優化信號的綫性度、減少失真、提高信噪比等等。我尤其希望書中能提供一些ADI公司在傳感器接口、數據采集、電源管理等領域的典型應用案例，並詳細分析其設計思路和實現細節，這將對我實際動手設計項目提供極大的幫助和啓發。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本《模擬電子係統設計指南基礎篇》，便被其厚重的篇幅和紮實的標題所吸引。作為一名剛剛步入模擬電子設計領域的研究生，我一直在尋找一本能夠係統性地梳理基礎知識，並與前沿器件相結閤的教材。從目錄上看，這本書似乎涵蓋瞭從最基本的半導體材料特性，到各種分立電子元件的原理和應用，再到ADI公司高性能集成電路的分析與設計方法。這種循序漸進的編排方式，對於我這樣希望打下堅實基礎的學習者來說，無疑是極具吸引力的。我尤其期待書中關於MOSFET和BJT等關鍵分立元件的詳細講解，以及它們在實際電路中如何構成放大器、濾波器等基礎模塊。同時，ADI作為模擬IC領域的佼佼者，其産品在業界享有盛譽，如果書中能夠深入剖析其代錶性器件（如運算放大器、數據轉換器等）的設計理念和應用實例，那將極大地幫助我理解現代模擬電路設計的精髓，並為日後的項目開發提供寶貴的參考。我希望這本書不僅僅是理論的堆砌，更能提供一些實際的設計思路和工程上的考量，例如PCB布綫、噪聲抑製、電源去耦等關鍵細節，這些往往是在實驗室教學中難以充分獲得的寶貴經驗。