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杨霓清 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111207443

商品编码：29536497372

包装：平装

出版时间：2007-02-01

基本信息

书名：高频电子线路

定价：29.00元

作者：杨霓清

出版社：机械工业出版社

出版日期：2007-02-01

ISBN：9787111207443

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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本教材为普通高等教育“十一五”*规划教材。
　　本教材以教育部教学指导委员会制定的新的教学基本要求为依据，主要内容包括：选频网络与阻抗变换、高频小信号放大器、正弦波振荡器、频谱搬移电路、角度调制与解调电路、反馈控制电路与频率合成技术、高频功率放大器、干扰与噪声等。在内容的编排上，尽量做到思路清晰、由简到繁，便于自学。同时注重理论与实践相结合，电路紧密围绕通信系统中的接收、发送设备，以接收、发送设备为背景，从信号传输与电路实现的角度，将各功能电路的分析以及它们之间的关系有机结合起来，使学生在学习理论的同时建立起整机的概念。
　　本教材可以作为通信工程、电子信息工程等专业的本科生教材，也可作为高职高专、电大、职大的教材和有关工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字逻辑电路设计与应用》 内容简介： 本书是一本系统性介绍数字逻辑电路基本原理、设计方法与实际应用的教材。内容涵盖数字逻辑电路的各个层面，从最基础的逻辑门电路到复杂的集成电路设计，旨在为读者构建扎实的数字电路理论基础，并培养解决实际工程问题的能力。全书结构严谨，理论讲解深入浅出，配以丰富的实例和习题，适合高等院校电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事数字电路设计、嵌入式系统开发、FPGA/ASIC设计等工作的工程师阅读。 第一部分：数字电路基础 第一章：数字信号与逻辑门 本章首先阐述了模拟信号与数字信号的区别与联系，引出数字电路在现代电子系统中的重要地位。接着，详细介绍了二进制数制及其运算，包括数的表示、编码（如格雷码、BCD码）以及算术运算。在此基础上，本书重点讲解了数字逻辑中最基本的构建单元——逻辑门（Logic Gates）。我们深入剖析了与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）以及同或门（XNOR）的逻辑功能、真值表、逻辑符号和时序特性。通过丰富的图示和实例，读者将清晰理解这些基本逻辑门的工作原理，并认识到它们是构建所有复杂数字电路的基石。此外，本章还初步介绍了数码管、LED等常用数字量显示器件的基本原理和接口方式。 第二章：布尔代数与逻辑函数化简 布尔代数是数字逻辑设计的数学基础。本章系统介绍了布尔代数的基本公理、定理和定律，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，并展示了如何运用这些定律对复杂的逻辑表达式进行化简。我们详细讲解了卡诺图（Karnaugh Map）这一强大的逻辑函数化简工具，通过不同变量数量的卡诺图示例，教授读者如何快速准确地找出最小项之和（SOP）或最小项之积（POS）形式的最简逻辑表达式。此外，本章还引入了Quine-McCluskey方法，作为卡诺图在变量较多时的一种补充和扩展，适用于更复杂的逻辑函数化简，并为后续计算机辅助设计（CAD）工具的原理奠定基础。通过本章的学习，读者将掌握逻辑表达式的化简技巧，为优化数字电路的硬件实现效率打下坚实基础。 第三章：组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的特点是输出仅取决于当前输入，不包含记忆功能。本章将组合逻辑电路的设计流程系统化，从需求分析、逻辑函数表达式推导、利用布尔代数或卡诺图进行化简，到最终的电路实现。我们深入讲解了几种重要的组合逻辑电路模块： 编码器（Encoders）与译码器（Decoders）： 介绍优先编码器、BCD-to-seven-segment译码器等，展示它们在数据转换和控制中的应用。 多路选择器（Multiplexers, MUX）： 讲解不同功能的MUX，以及如何利用MUX实现任意逻辑函数。 分路选择器（Demultiplexers, DEMUX）： 介绍DEMUX的功能及其与MUX的互补性。 加法器（Adders）与减法器（Subtractors）： 详细介绍半加器、全加器、并行加法器、超前进位加法器等，并阐述二进制减法的实现原理（如补码）。 比较器（Comparators）： 讲解不等长位数的比较器设计。 异或阵列（XOR Arrays）： 介绍其在奇偶校验等方面的应用。 通过大量的实例，如计算器、LED显示控制器、数据选择电路等，读者将学会如何运用所学理论设计出满足特定功能的组合逻辑电路。 第二部分：时序逻辑电路设计 第四章：时序逻辑电路基础 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的历史状态，即具有记忆功能。本章引入时序逻辑电路的核心概念——触发器（Flip-Flops）。我们详细介绍了各种基本触发器： SR触发器（Set-Reset Flip-Flop）： 包括不带时钟的SR触发器和带有门控时钟的SR触发器，分析其约束条件和亚稳态问题。 JK触发器（JK Flip-Flop）： 讲解其工作原理，特别是J=K时的翻转特性，并说明它如何克服SR触发器的某些限制。 D触发器（D Flip-Flop）： 介绍其数据锁存功能，以及在移位寄存器、计数器等中的广泛应用。 T触发器（T Flip-Flop）： 讲解其翻转功能，并说明它与JK触发器的关系。 本书重点关注了上升沿/下降沿触发以及主从型触发器的设计原理，分析了时钟信号在同步时序逻辑中的作用，并引入了时序逻辑分析的初步概念，如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）等对电路可靠性的影响。 第五章：寄存器与移位寄存器 寄存器是存储一组二进制数据的器件，通常由多个触发器组成。本章详细介绍了不同类型的寄存器，包括： 并行输入/并行输出（PIPO）寄存器： 最基本的寄存器结构。 串行输入/串行输出（SISO）寄存器： 用于串行数据传输。 并行输入/串行输出（PISO）寄存器： 适用于将并行数据串行化。 串行输入/并行输出（SIPO）寄存器： 用于将串行数据并行化。 在此基础上，本章重点讲解了移位寄存器的设计和应用，包括各种移位方式（左移、右移）及其组合。我们通过实例演示了移位寄存器在数据串行传输、并行数据转换、波形发生器、微处理器指令寄存器等方面的应用。 第六章：计数器 计数器是另一种重要的时序逻辑电路，用于对时钟脉冲进行计数。本章详细介绍了计数器的设计与原理： 异步计数器（Ripple Counter）： 讲解其基于触发器翻转链的结构，分析其时序延迟问题，并介绍上加计数器和下减计数器的设计。 同步计数器（Synchronous Counter）： 介绍其所有触发器由同一时钟信号驱动，并利用组合逻辑来控制触发器的状态跳转。详细讲解了行波进位计数器和组进位计数器（如Johnson计数器、环形计数器）的设计。 可预置计数器（Programmable Counter）： 介绍如何设计具有预置初始值和可设置模数的计数器。 移位寄存器构成的计数器： 探讨如何利用移位寄存器构成特殊的计数序列（如Johnson计数器、伪随机序列发生器）。 我们通过实例展示了计数器在频率分频、数字时钟、步进电机控制、序列发生器等领域的应用。 第三部分：复杂逻辑电路与系统集成 第七章：有限状态机（Finite State Machine, FSM） 本章是时序逻辑设计的高级主题，介绍了如何使用有限状态机来描述和设计复杂的控制系统。我们详细讲解了两种主要的FSM模型： 摩尔（Moore）型状态机： 输出仅取决于当前状态。 米利（Mealy）型状态机： 输出取决于当前状态和当前输入。 本书详细阐述了FSM的设计流程：状态定义、状态图绘制、状态转移表构建、逻辑函数推导（包括状态寄存器和输出逻辑）、电路实现。我们通过多个典型案例，如交通信号灯控制器、电梯控制系统、串行通信接口控制器等，演示了FSM在设计复杂控制逻辑时的强大能力和优雅性。 第八章：存储器结构与接口 存储器是数字系统的关键组成部分。本章介绍了各种半导体存储器的基本结构和工作原理： 随机存取存储器（RAM）： 包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的存储单元结构、读写操作、地址译码和数据总线。 只读存储器（ROM）： 介绍掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）以及闪存（Flash Memory）的工作原理和特点。 存储器接口： 讲解如何将存储器与CPU等其他芯片进行连接，包括地址总线、数据总线、控制信号（读/写信号、使能信号）的设计。 此外，本章还初步介绍了外围存储设备（如SD卡、NAND Flash）的接口概念。 第九章：数字电路的集成与EDA工具 本章将理论与实践相结合，介绍了数字电路设计中的集成化趋势以及现代电子设计自动化（EDA）工具的应用。 集成电路（IC）概述： 简要介绍数字IC的分类（SSI, MSI, LSI, VLSI）和发展历程。 可编程逻辑器件（PLD）： 重点介绍通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的架构、基本原理和编程方式。 硬件描述语言（HDL）： 介绍Verilog HDL和VHDL这两种主流的HDL语言，包括其基本语法、数据类型、行为级和结构级建模方法。 EDA工具链： 介绍典型的FPGA/ASIC设计流程，包括代码编写、仿真、综合、布局布线、下载与调试等关键步骤，并介绍常用的EDA软件（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）。 本章旨在让读者了解现代数字电路设计是如何借助EDA工具完成的，并为进一步学习HDL编程和FPGA/ASIC设计打下基础。 第十章：数字系统应用实例 本章通过几个综合性的应用实例，将前面所学的知识融会贯通。我们将设计一个简单的数字时钟系统，包括BCD计数器、译码器和数码管驱动电路；设计一个简单的数据采集与处理模块，可能涉及移位寄存器和有限状态机；以及一个简单的串行通信接口（如UART）的基本设计思想。这些实例将帮助读者理解如何将分散的数字逻辑模块组合成一个完整的、具有实际功能的数字系统。 总结： 《数字逻辑电路设计与应用》力求全面、深入地展现数字逻辑电路的奥秘。本书注重理论的严谨性与应用的实践性相结合，通过详实的讲解、生动的图示和贴切的实例，引导读者逐步掌握数字逻辑电路的设计与分析方法。我们相信，通过本书的学习，读者将能够清晰理解数字信号处理的原理，熟练运用布尔代数和卡诺图进行逻辑化简，能够独立设计出各种组合逻辑和时序逻辑电路，并对复杂的数字系统架构有初步的认识，为他们在未来的学习和工程实践中打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我之前对射频电路的了解非常有限，只知道一些大概的概念，比如天线、滤波器之类的。但是，《高频电子线路》这本书让我对这些概念有了系统性的认识。特别是关于阻抗匹配的部分，作者用了好几章来详细阐述。我以前总是觉得阻抗匹配是一个很玄乎的东西，不知道为什么重要，也不知道怎么做。读了这本书，我才明白，阻抗匹配不仅仅是为了让功率传输最大化，更是为了保证信号的完整性和减少反射，这对高速信号传输至关重要。 书中对于史密斯圆图的讲解也让我受益匪浅。我之前看到史密斯圆图就头疼，觉得它像个天书一样，完全看不懂。但是，这本书用了很多具体的例子，一步一步地教我如何使用史密斯圆图来分析和设计阻抗匹配网络。从反射系数的计算到归一化阻抗的查找，再到如何找到合适的匹配元件，整个过程被清晰地呈现出来。现在，我虽然还不能说完全精通，但至少敢于尝试使用史密斯圆图来解决一些实际问题了，这对我来说是一个巨大的进步，也让我对接下来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直对高频电路心存畏惧，觉得那是一个只属于专业人士的领域。但是，《高频电子线路》这本书以一种非常友好的方式，将我带入了高频的奇妙世界。书中并没有上来就抛出大量的公式和理论，而是从一些非常基础的概念入手，比如什么是高频信号，它与低频信号有什么区别。作者用了很多形象的比喻，让我一下子就能抓住核心。 我特别喜欢书中对“趋肤效应”和“邻近效应”的讲解。以前我以为导线就是导线，电流就均匀地流过整个导线。看了这本书才明白，在高频下，电流会“偏爱”在导体的表面流动，而且还会受到相邻导线电流的影响。这些看似微小的效应，在高频电路中却能对信号的传输产生巨大的影响。作者通过图示和详细的解释，让我清楚地看到了这些现象，也让我对高频电路的设计有了全新的认识。这本书真的让我觉得，学习高频电子并没有那么难。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人大开眼界！作为一个对电子世界充满好奇的门外汉，我一直觉得高频电子听起来就像是某个神秘的领域，充满了难以理解的术语和复杂的公式。然而，《高频电子线路》这本书就像一把金钥匙，为我打开了这扇神秘的大门。虽然书名听起来有些专业，但它并没有一开始就抛出令人望而却步的内容。相反，作者用一种非常平易近人的方式，从最基础的概念入手，逐步引导读者进入高频世界的奇妙旅程。 我特别喜欢书中对一些基本原理的讲解。比如，在解释电磁波传播的时候，作者不仅仅是给出了枯燥的数学模型，而是用了大量的类比和生活中的例子。我至今还记得作者用扔石子在水面上产生涟漪来比喻电磁波的传播，一下子就让我明白了波的扩散和衰减是怎么回事。而且，书中对各种元件在高频下的特性变化也做了非常细致的分析，比如电感在高频时会表现出容性，电容又会表现出感性，这些看似矛盾的现象，在作者的讲解下变得合情合理。我以前总以为这些都是理想元件，看了这本书才知道，原来现实中的元件远比想象中要复杂有趣得多，也让我对电路设计有了更深的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是想在高频电子领域有所建树的工程师和学生的必读之作！在我看来，它不仅仅是一本技术书籍，更是一位经验丰富的导师，循循善诱地将我引入高频世界的殿堂。我尤其欣赏书中对一些复杂概念的细致拆解，例如，作者在讲解“高Q值电感”时，并没有仅仅给出一个定义，而是深入剖析了电感线圈的寄生电阻、寄生电容是如何影响其Q值的，以及在实际选用时需要注意哪些关键参数。 最让我惊喜的是，书中还提供了大量的设计实例和仿真结果。我曾经花了很多时间去理解一些理论知识，但总感觉与实际应用脱节。而这本书中的案例，比如一个典型的射频功率放大器设计，从原理分析到元件选型，再到PCB布局，都进行了详细的说明，并且附带了仿真数据作为佐证。这让我能够清晰地看到理论是如何转化为实际产品的，也让我对如何进行高频电路的设计和优化有了更直观的认识。这本书的出现，无疑为我解决实际工作中的高频设计难题提供了强有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性真的非常高！我一直在寻找一些能够帮助我理解和解决实际高频电路问题的资料，而《高频电子线路》正是这样的宝藏。书中的案例分析非常贴合实际应用，作者并没有回避一些工程中常见的问题，反而将其作为学习的切入点。比如，书中关于PCB走线的高频效应的分析，让我深刻认识到，即使是看似简单的电路板，在高频下也可能成为性能的瓶颈。 我对书中关于电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）的章节印象尤为深刻。在实际项目中，我们常常会遇到各种各样的信号干扰问题，原因却很难找到。这本书从高频传播的角度，深入浅出地解释了EMI/EMC的产生机理，以及如何通过电路设计和布局来抑制干扰。作者还提供了一些实用的设计技巧，比如如何选择屏蔽材料、如何进行接地设计等等，这些都是我在其他地方很难找到的宝贵经验。读完这些内容，我感觉自己对解决实际的工程问题有了更清晰的思路和更有效的工具。