正版 基于OrCAD Capture和PSpice的模拟电路设计与仿真 丹尼斯.菲茨帕特 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丹尼斯.菲茨帕特里克 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111542889

商品编码：29681931967

包装：平装

出版时间：2016-11-01

基本信息

书名：基于OrCAD Capture和PSpice的模拟电路设计与仿真

定价：95.00元

作者：丹尼斯.菲茨帕特里克

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-11-01

ISBN：9787111542889

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书介绍了PSpice的仿真功能，并对器件模型、电路仿真及层电路设计进行了详细的讲解，每一章节均通过实际电路和章后习题对仿真功能和模型建立进行练习和巩固，所有电路都经过了仿真验证，读者可以通过机械工业出版社提供的地址下载仿真程序进行学习。

内容提要

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本书主要对PSpice的各个仿真功能进行非常详细的讲解,并且对仿真模型的建立与使用进行细致的分析与介绍，随后结合实际电路和习题，对仿真功能和模型建立进行练习和巩固。首先，对PSpice软件的基本仿真功能进行具体讲解,包括直流静态工作点分析、直流分析、交流分析、瞬态分析、参数分析、傅里叶分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、坏情况分析和高性能分析，并且结合实例进行实际操作和验证。然后对模型的建立与使用进行讲解，包括元件模型建立、激励源编辑与使用、变压器和磁性元件模型的建立与使用、行为模型及传输线模型的编辑与使用。之后对数字电路、数-模混合电路和层电路的仿真进行了详细的讲解，尤其是数字电路仿真结果的表达及层电路的使用，尤为具体和实用。

目录

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作者介绍

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John Okyere Attia博士是德克萨斯州普雷里维农业机械大学教授，并担任电气和计算机工程专业学术带头人。在过去的28年中，他一直教授研究生和本科生的电气和计算机工程等电子领域课程，主要包括电路分析、仪表系统、数字信号处理和超大规模集成电路设计。John Okyere Attia博士在休斯敦的德克萨斯州立大学获得电气工程博士学位；在加拿大多伦多大学获得硕士学位；在加纳克瓦米?恩克鲁玛科技大学获得本科学位。另外，John Okyere Attia博士还在AT＆T贝尔实验室和3M公司有过短暂的工作经历。John Okyere Attia博士已经撰写了65本出版物。并且在CRC出版社出版了第二版《Electronics and Circuits Analysis Using MATLAB?》书籍。John Okyere Attia博士的研究方向主要包括辐射环境下的创新电子电路设计、信号处理以及辐射测试。John Okyere Attia博士曾两次获得教学奖。并且同时为Sigma Xi、Tau Beta Pi、Kappa Alpha Kappa和Eta Kappa Nu的注册会员。另外John Okyere Attia博士也是德克萨斯州已注册专业工程师。

文摘

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序言

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现代模拟电路设计与仿真：理论、实践与工具融合 本书深入探索现代模拟电路设计的核心原理与前沿技术，聚焦于电路分析、设计方法论以及行业主流仿真工具的应用。我们致力于为读者构建一个坚实的技术框架，使其能够从容应对日益复杂的模拟电路设计挑战。本书内容涵盖了从基础概念到高级应用的广阔领域，旨在培养读者独立解决实际工程问题的能力。 第一部分：模拟电路设计基础 第一章：模拟电路设计概述 本章将为您勾勒出现代模拟电路设计的全景图。我们将讨论模拟电路在现代电子系统中的关键作用，探讨其面临的设计挑战，例如噪声、失真、功耗和精度等。同时，我们还将介绍模拟电路设计的整个生命周期，从需求分析、规格定义、概念设计、详细设计、仿真验证到原型制作和最终产品发布。您将了解到不同类型的模拟电路，如放大器、滤波器、振荡器、电源管理电路等，以及它们各自的应用领域。此外，本章还将强调电路设计中的工程伦理、可靠性和成本效益的重要性。 第二章：关键模拟电路元件模型与行为 深入理解构成模拟电路的基本元件是设计的基础。本章将详细介绍各种半导体器件，包括二极管（PN结二极管、肖特基二极管、齐纳二极管等）和晶体管（BJT、MOSFET）。我们将深入分析它们的直流和交流特性，包括I-V曲线、跨导、输出电阻、结电容等。对于运算放大器（Op-amp），我们将剖析其理想模型和实际模型，重点讲解开环增益、输入偏置电流、输入失调电压、输出电压摆幅、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）以及压摆率（Slew Rate）等关键参数，并阐述它们对电路性能的影响。电容、电感、电阻等无源元件的寄生效应及其对高频电路的影响也将被深入探讨。 第三章：基本放大器拓扑与分析 放大器是模拟电路设计的基石。本章将系统地介绍几种经典的放大器拓扑，包括共射极、共集电极（电压跟随器）和共基极放大器。我们将详细分析它们的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗，并讨论它们各自的优缺点和适用场合。同时，我们将深入讲解差分放大器的工作原理，分析其共模和差模增益，以及差分放大器在噪声抑制和信号处理中的优势。读者将掌握如何根据电路的性能要求选择合适的放大器拓扑。 第四章：多级放大器与增益频率响应 实际应用中的许多场合需要更高的增益，因此多级放大器设计应运而生。本章将探讨不同级联方式（如CE-CE, CE-CB等）的性能表现，分析级联电路的总增益和输入输出阻抗。频率响应是衡量放大器性能的关键指标之一，本章将深入讲解低频响应和高频响应。我们将分析耦合电容和旁路电容引起的低频滚降，以及晶体管的寄生电容和负载电容在高频段引起的滚降。波特图（Bode Plot）作为描述频率响应的有效工具，将被详细介绍，包括如何绘制幅频特性和相频特性曲线，以及如何通过波特图判断放大器的带宽和稳定性。 第五章：滤波器的设计与分析 滤波器在信号调理和噪声抑制中扮演着至关重要的角色。本章将首先介绍滤波器的基本概念，包括通带、阻带、截止频率、滚降率等。随后，我们将深入讲解几种常见的滤波器类型，如低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将重点分析巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）等经典滤波器逼近函数，理解它们在平坦度、阻带衰减和相位响应方面的权衡。本章还将介绍有源滤波器和无源滤波器的设计方法，以及使用基本元件（如RC、RLC电路）构建滤波器的原理。 第六章：振荡器与信号生成 振荡器是产生周期性信号的关键电路。本章将深入剖析振荡器的工作原理，基于巴克豪森（Barkhausen）稳定判据，讲解正弦波振荡器的设计，包括LC振荡器（如哈特莱振荡器、科勒皮兹振荡器）和RC振荡器（如维恩桥振荡器、移相振荡器）。我们将分析这些振荡器的频率稳定性、幅值稳定性和启动条件。此外，本章还将介绍弛豫振荡器（如非正弦波振荡器），例如多谐振荡器和斩波器，它们在时钟信号和波形生成方面有重要应用。 第二部分：模拟电路设计进阶与仿真工具应用 第七章：反馈系统与稳定性分析 反馈是模拟电路设计中实现高性能和稳定性的关键技术。本章将详细介绍负反馈和正反馈的原理及其对电路性能的影响。负反馈能够提高增益稳定性、降低失真、展宽带宽并减小输出阻抗。我们将深入分析串联负反馈、并联负反馈、串并联负反馈和并串联负反馈等四种基本反馈组态。稳定性是负反馈电路设计中不可忽视的问题。本章将详细讲解零点和极点在s平面上的位置与系统稳定性之间的关系，介绍奈奎斯特（Nyquist）判据和根轨迹（Root Locus）等工具来分析反馈系统的稳定性，并探讨如何通过增益裕度和相位裕度来量化稳定性。 第八章：运算放大器的高级应用 除了作为基本的放大器元件，运算放大器还可以构建出许多功能强大的电路。本章将探讨积分器、微分器、比较器、仪表放大器和钳位电路等运算放大器的实际应用。我们将详细分析这些电路的设计原理、性能指标以及常见的实际问题，例如输入信号的限制、输出饱和等。此外，本章还将介绍如何使用运算放大器构建信号发生器、滤波器以及数据采集前端电路。 第九章：电源管理电路设计 在现代电子设备中，高效的电源管理至关重要。本章将深入介绍线性稳压器和开关稳压器。我们将详细分析线性稳压器的原理、优缺点以及常见的应用，例如三端稳压器。对于开关稳压器，我们将介绍降压（Buck）、升压（Boost）、升降压（Buck-Boost）和反激（Flyback）等基本拓扑，分析它们的电路结构、工作模式、效率和纹波特性。本章还将讨论电源纹波抑制、瞬态响应和过流保护等设计考虑。 第十章：集成电路设计与版图基础 本章将为您揭示模拟电路设计从原理图走向实际芯片的奥秘。我们将介绍集成电路（IC）的制造工艺流程，包括晶圆制造、光刻、刻蚀、掺杂、金属互连等关键步骤。我们将重点讲解MOSFET和BJT在集成电路中的实现方式，以及电阻、电容等无源元件的版图设计。CMOS工艺将作为现代模拟IC设计的主流工艺进行深入介绍。读者将了解到器件的版图设计如何影响其电气特性，以及版图设计中的规则（如间距、宽度、长度）的重要性，以避免短路、开路等制造缺陷，并优化电路性能。 第十一章：仿真工具的应用策略与最佳实践 在现代模拟电路设计流程中，仿真工具是不可或缺的。本章将聚焦于如何有效地利用仿真工具来加速设计过程、验证设计思路和解决潜在问题。我们将探讨不同类型的仿真，包括直流分析（DC Analysis）、交流分析（AC Analysis）、瞬态分析（Transient Analysis）、噪声分析（Noise Analysis）和参数扫描（Parameter Sweep）等。我们将详细介绍如何为仿真设置合适的模型参数、激励源和分析选项。此外，本章还将强调仿真结果的解读与验证，以及如何将仿真结果与理论分析进行比对，以发现设计中的不足。我们还将讨论如何使用蒙特卡洛（Monte Carlo）仿真来评估设计在器件参数变化下的鲁棒性。 第十二章：实际案例分析与项目实践 理论结合实践是提升工程师能力的最佳途径。本章将通过一系列精心设计的实际案例，展示如何将前几章所学的知识应用于解决真实的模拟电路设计问题。我们将深入分析几个具有代表性的模拟电路设计项目，例如音频放大器、传感器接口电路、低噪声前置放大器等。在每个案例分析中，我们将遵循完整的设计流程，从需求分析、规格定义，到电路拓扑选择、元件参数计算，再到仿真验证和结果分析。读者将有机会看到理论如何转化为可工作的电路，并学习如何在实际设计过程中做出权衡和决策。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的学习体验，帮助您掌握现代模拟电路设计的核心技能。无论您是初学者希望建立坚实的基础，还是有经验的工程师希望深化理解和拓展视野，本书都将是您宝贵的参考。通过理论学习与仿真实践相结合，您将能够自信地设计和实现高性能的模拟电路。

评分☆☆☆☆☆

老实说，起初我对于这种工具书的阅读体验是持保留态度的，通常这类书籍都显得枯燥乏味。但这本书在保持技术深度的同时，居然做到了出乎意料的流畅性。它并没有用晦涩难懂的行话堆砌篇幅，而是巧妙地将抽象的电路理论与具体的软件操作界面进行无缝对接。例如，在处理非线性电路仿真时，作者对瞬态分析中时间步长的选择、收敛错误的排查等“疑难杂症”的阐述，简直是救星般的存在。我曾被一个振荡器仿真困扰了数周，最终在一节关于高级噪声分析的章节中找到了问题的关键所在。这本书的行文方式更像是一种持续的对话，它预设了读者可能遇到的所有困难，并提前给出解决方案，而不是等你碰壁后再去查阅冗长的参考手册。这极大地提高了我的学习效率和解决问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当专业，那种深沉的蓝色调配合着清晰的电路图线条，立刻就给人一种严谨、可靠的感觉。我第一眼就被它那种技术手册特有的厚重感所吸引。作为一名刚接触模拟电路设计的新手，我最大的困惑就是如何将理论知识转化为实际可操作的仿真模型。这本书的排版非常注重实用性，大量的图例和步骤分解，让那些复杂的运算过程看起来不再那么令人望而生畏。尤其是那些关于元器件参数设置的细节描述，简直是教科书级别的详尽。我特别欣赏它在讲解仿真技巧时所展现出的耐心，仿佛一位经验丰富的前辈在手把手地教导你如何避开常见的陷阱。它不仅仅是教你怎么点击菜单，更重要的是解释了“为什么”要那样设置，这种对底层逻辑的深入挖掘，远超出了我阅读其他入门书籍时获得的肤浅理解。每一次成功跑出一个符合预期的波形图，都带来了巨大的成就感，这绝对是一本能真正提升实操能力的书籍。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，对于一个渴望从“理论学习者”蜕变为“实际设计者”的工程师而言，是无法用金钱衡量的。它真正体现了“工欲善其事，必先利其器”的道理。我发现它不仅是OrCAD/PSpice的“操作指南”，更是一部关于“模拟思维”的养成手册。书中对反馈回路的稳定性分析，特别是伯德图和相位裕度的计算与仿真验证，给出了非常清晰的对比论证。它教导的不是单纯的软件操作，而是如何利用仿真工具来验证和优化设计理念。每一次仿真曲线的出现，都不是终点，而是进一步深入分析的起点，这种层层递进的研究方法，极大地拓宽了我对模拟系统设计的认知边界。读完后，我感觉自己看待电路问题的角度都变得更加系统和审慎了。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被它那种沉稳而又富有逻辑性的叙事风格所征服。作者似乎深谙电路仿真在工程实践中的核心价值——准确性与可重复性。与市面上那些只停留在概念介绍的教材不同，它直接将我们带入了OrCAD Capture的实战环境。我尤其喜欢它对“模型”建立过程的细致剖析。很多时候，仿真结果与实际电路表现的巨大偏差都源于我们对元器件模型的理解不够透彻，而这本书花了大量的篇幅去解读Spice模型的内部机制，讲解如何根据真实器件手册来精确配置模型参数，避免了那种“黑箱操作”带来的不确定性。这种对细节的执着，体现了作者深厚的工程背景。读起来感觉像是在跟随一位老工程师进行项目复盘，每一个章节的推进都稳扎稳打，让人踏实。对于那些追求极致仿真精度的人来说，这本书的价值简直是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织极其考究，它不像是一本简单的软件教程，倒更像是一份结构严谨的工程文档库。我最欣赏的是它在系统介绍完基本功能后，立即转入到对特定应用场景的深入剖析。那些关于数据采集链中信号完整性问题的探讨，以及如何利用PSpice的参数扫描功能来优化元器件选型，都展现了作者对当代电子设计挑战的深刻洞察。书中的插图分辨率极高，每一个截图都清晰地标注了关键的设置项，使得读者在同步操作时几乎不会产生歧义。它提供了一种“从零开始构建复杂系统”的完整路径，而不是零散的知识点拼凑。对于想要快速掌握一套完整、专业的模拟电路设计与验证流程的读者来说，这本书无疑是站在技术前沿的一部力作，其深度和广度都令人印象深刻。