具体描述
基本信息
书名：模拟电路实验
定价：25.00元
作者：周开邻,王彩居,杨睿
出版社：国防工业出版社
出版日期：2009-10-01
ISBN：9787118065152
字数：
页码：183
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
本书是与“模拟电子技术基础”课程配套的实验指导书。主要内容包括：模拟电路实验基础知识，基于传统硬件平台的验证型、设计型和综合型实验，基于OrCAD PSpice软件的电路仿真实验。书末配有与实验有关的各种附录，以供查阅。
本书可作为高等学校电类专业和理科非电类相近专业的本科生教材，也可供有关工程技术人员参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
《现代电子系统设计与实践》 内容梗概： 《现代电子系统设计与实践》是一本面向电子工程、自动化、通信工程等相关专业本科生及研究生，以及广大电子技术爱好者和从业人员的综合性技术专著。本书以培养学生解决实际工程问题的能力为核心，系统地阐述了电子系统从概念设计、原理分析、电路实现到整机调试的完整流程。全书紧密围绕“设计”与“实践”两大主题展开，理论与应用相结合，旨在帮助读者构建扎实的电子系统设计理论基础，掌握先进的设计方法与工具，并能在实际项目中灵活运用所学知识，高效解决开发过程中遇到的各种挑战。 详细内容： 第一部分：电子系统设计基础与理论 本部分是全书的基石，旨在为读者打下坚实的理论基础，理解电子系统设计的内在逻辑和核心要素。 第一章 电子系统概述与发展趋势： 电子系统的定义与分类： 深入剖析电子系统的组成、功能特性，以及模拟、数字、混合信号等不同类型的系统。 现代电子技术的发展脉络： 回顾电子技术发展的关键里程碑，如集成电路的革命、微处理器与微控制器时代的到来、嵌入式系统的兴起，以及物联网、人工智能等前沿技术的融合。 电子系统设计的新挑战与机遇： 分析当前电子系统设计面临的集成度更高、功耗更低、性能更强、成本更优、实时性要求更高等需求，以及智能化、网络化、绿色化等发展趋势。 系统级设计（System-Level Design）的理念： 强调从系统整体出发进行设计的重要性，如何在早期阶段就考虑整体性能、功耗、成本和可靠性。 第二章 系统需求分析与规格定义： 需求获取与分析方法： 介绍如何通过用户访谈、市场调研、竞品分析等多种途径，准确理解并定义产品的需求。 功能需求与非功能需求： 区分并阐述功能需求（系统应做什么）与非功能需求（系统做得如何好），如性能、可靠性、安全性、可用性、可维护性等。 系统规格说明书（System Specification Document）的编写： 教授如何撰写清晰、准确、完整的系统规格说明书，作为后续设计工作的指导性文件。 原型设计与概念验证： 探讨在需求分析阶段进行快速原型开发的重要性，用于验证设计理念的可行性，并与用户进行早期反馈。 第三章 系统架构设计： 架构设计的重要性与原则： 阐述架构设计在系统成功中的关键作用，包括模块化、可扩展性、可维护性、低耦合、高内聚等设计原则。 分层与模块化设计： 介绍如何将复杂的系统分解为逻辑上独立、接口清晰的模块，以及不同层次的设计思路（如硬件层、固件层、软件层）。 常见系统架构模式： 探讨各种经典的系统架构模式，如主从架构、分布式架构、客户-服务器架构、事件驱动架构等，并分析其适用场景。 接口定义与通信协议： 强调明确模块间接口定义的重要性，介绍常用的通信协议，如I2C, SPI, UART, USB, Ethernet等，以及API（应用程序接口）的设计。 选择合适的硬件平台： 讨论如何根据系统需求选择合适的微处理器、微控制器、FPGA、ASIC等核心处理器，以及传感器、执行器等外围硬件。 第四章 核心子系统设计原理： 电源管理与稳压： 讲解电源系统的设计，包括低压差线性稳压器（LDO）、开关电源（Buck, Boost, Buck-Boost），以及纹波抑制、效率优化等技术。 信号调理与前端设计： 介绍如何处理来自传感器等原始信号，包括放大、滤波（低通、高通、带通、带阻）、阻抗匹配、隔离等电路设计。 数据采集与模数转换（ADC）： 深入探讨ADC的分类（逐次逼近、Σ-Δ、流水线式等）、采样率、分辨率、量化误差、抗混叠滤波等关键参数与设计考虑。 数字信号处理（DSP）基础： 介绍数字信号处理的基本概念，如傅里叶变换、滤波器设计（FIR, IIR）、自适应滤波等，以及DSP在信号增强、识别和分析中的应用。 通信接口与协议栈： 详细讲解各种通信接口（如UART, SPI, I2C, CAN, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth）的原理、时序和应用，以及相关的通信协议栈。 用户接口（UI）与人机交互（HMI）： 讨论如何设计用户友好的交互界面，包括按键、显示屏（LCD, OLED）、触摸屏、指示灯等的设计与驱动。 第二部分：电子系统实践与工程化 本部分将理论知识转化为实际操作，强调在工程实践中遇到的问题及其解决方案。 第五章 电路设计与仿真工具： 原理图设计软件： 介绍常用的电子设计自动化（EDA）软件，如Altium Designer, OrCAD, Eagle等，以及规范的原理图绘制方法。 电路仿真技术： 深入讲解Spice仿真器的原理与使用，包括DC分析、AC分析、瞬态分析、噪声分析、参数扫描等，以及如何利用仿真来验证电路的性能和鲁棒性。 PCB布局布线设计原则： 讲解PCB设计的关键要素，如信号完整性、电源完整性、电磁兼容性（EMC）、散热设计、层叠结构、过孔优化等，并介绍高密度互连（HDI）等先进技术。 PCB设计流程与工艺： 梳理从原理图到PCB制作的完整流程，包括 Gerber 文件生成、光绘、蚀刻、钻孔、电镀、表面处理等。 第六章 嵌入式系统开发： 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）选型： 分析不同MCU/MPU系列（如ARM Cortex-M, Cortex-A, RISC-V等）的特点、性能、功耗、外设接口，以及根据项目需求进行合理选型的依据。 嵌入式软件开发环境（IDE）： 介绍主流的嵌入式开发工具链，如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, VS Code + PlatformIO等，以及交叉编译、调试器的使用。 固件（Firmware）开发： 讲解嵌入式系统软件开发的流程，包括裸机编程、实时操作系统（RTOS）的应用（如FreeRTOS, RT-Thread）、任务调度、中断处理、设备驱动程序编写。 嵌入式通信协议实现： 如何在嵌入式系统中实现前面提到的各类通信协议，以及网络通信（TCP/IP, MQTT）的设计。 嵌入式系统的调试与优化： 介绍逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器等工具的使用，以及代码性能优化、内存优化、功耗优化等技术。 第七章 信号完整性与电源完整性分析： 信号完整性（SI）问题： 详细分析传输线效应（阻抗不匹配、反射、串扰、振铃、过冲/下冲）、时域和频域分析，以及 SI 问题的产生原因和解决方法（如端接、长度匹配、走线约束）。 电源完整性（PI）问题： 讲解电源分配网络（PDN）的设计，包括去耦电容的选择与布局、电源纹波、瞬态响应、地弹等，以及 PI 仿真的重要性。 SI/PI 仿真工具： 介绍专业的 SI/PI 仿真工具，如HyperLynx, ADS等，以及如何使用它们来预测和解决SI/PI问题。 第八章 电磁兼容性（EMC）设计与测试： EMC基础理论： 阐述电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）的基本概念，以及电磁辐射的产生、传播和耦合机制。 EMI抑制与EMS防护措施： 介绍从PCB布局布线、器件选型、滤波、屏蔽、接地等各个环节入手，有效抑制EMI，提高EMS。 EMC测试标准与流程： 讲解国际和国内常见的EMC测试标准（如CISPR, FCC, GB系列），以及EMC测试的场地、设备和方法。 EMC设计在项目中的实践： 如何在产品设计早期就考虑EMC问题，并将EMC设计贯穿于整个开发流程。 第九章 系统集成、调试与验证： 模块集成策略： 讨论不同模块如何按照预定的接口进行集成，以及集成过程中可能遇到的兼容性问题。 系统级调试方法： 介绍从硬件初步联调、固件集成、到功能验证的系统级调试流程，包括单元测试、集成测试、系统测试。 常用调试工具： 深入介绍示波器、逻辑分析仪、协议分析仪、信号发生器、频谱分析仪等高级调试工具的使用技巧。 故障排除与问题定位： 传授系统性地分析和定位电路或软件故障的方法，提高调试效率。 系统性能与可靠性验证： 讲解如何通过各种测试方法（如压力测试、耐久性测试、环境测试）来验证系统的性能指标和长期可靠性。 第十章 现代电子系统开发中的新视角： 物联网（IoT）系统设计： 探讨IoT设备的低功耗设计、无线通信（Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, NB-IoT）、云平台对接、数据安全等关键技术。 人工智能（AI）与机器学习（ML）在硬件中的应用： 介绍边缘计算（Edge AI）的理念，以及如何在嵌入式设备上实现简单的AI模型推理，如图像识别、语音识别。 FPGA与ASIC在高性能系统中的应用： 探讨FPGA和ASIC在处理高速信号、并行计算、定制化功能方面的优势，以及其设计流程。 敏捷开发与DevOps在硬件领域的应用： 探讨如何借鉴软件开发的敏捷思想，加速硬件迭代，并引入DevOps的理念，提高研发效率。 本书特色： 结构清晰，逻辑严谨： 从基础理论到实践应用，层层递进，帮助读者建立完整的知识体系。 内容全面，紧跟前沿： 涵盖了电子系统设计各个环节的核心技术和最新发展趋势。 注重实践，案例丰富： 穿插大量的实际工程案例和设计技巧，增强学习的可操作性。 图文并茂，易于理解： 包含大量的电路图、流程图、仿真截图等，使抽象概念更直观。 面向工程，培养能力： 强调解决实际问题的能力，旨在培养具备系统化思维和动手能力的优秀工程师。 《现代电子系统设计与实践》是一本集理论深度、技术广度和实践价值于一体的力作，将是电子工程领域学习者和实践者的宝贵参考。
这本书的编排设计可以说是非常人性化了。我是一个视觉型学习者，非常注重图文并茂的呈现方式。《模拟电路实验》这本书在这方面做得尤为出色。每一个电路原理的讲解都配有清晰易懂的图示，让我能够非常直观地理解电路的构成和信号的传输路径。尤其是那些复杂的反馈回路，通过精美的插图，我能够非常轻松地把握其工作机制。在实验部分，除了详细的步骤，作者还贴心地列出了可能遇到的问题和相应的解决方案，这大大降低了实验的门槛，也避免了我走弯路。我尝试了书中关于信号发生器的实验，过程中遇到的一个调谐问题，通过查阅书中的“常见问题”部分，很快就得到了解决。这种循序渐进的学习方式，让我一步步建立起自信，也培养了我独立解决问题的能力。我发现，这本书不仅仅教授了技术知识，更重要的是教会了我如何去学习，如何去探索。它让我对模拟电路的兴趣持续高涨，并且更加渴望去掌握更多更高级的电路设计技术。这本书绝对是我在学习模拟电路过程中最宝贵的财富之一。