正版 模擬電路設計手冊 [美]Bob Dobkin 9787115420503 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名：模擬電路設計手冊

定價：298.00元

作者：Bob Dobkin

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2016-12-01

ISBN：9787115420503

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：128開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1由淩力爾特公司首席技術官Bob Dobkin與模擬電路大師Jim Williams編著，專業性極高。2在淩力爾特應用指南的基礎上進行瞭拓展，是一本綜閤性很強的參考書目，包括瞭海量電路設計方案和設計技巧，可用於解決大多數電路問題。為模擬電路工程師和愛好者提供瞭豐富的電路設計實例、詳實的解決問題思路，以備參考使用。3.深入剖析瞭各種應用實例，展示瞭其中的設計細節、設計理論、高水平解決方案等，是成功設計電路的重要參考，其價值不可估量。4.《模擬電路設計：應用設計指南》的姊妹篇。《無綫電》雜誌特彆推薦圖書。

內容提要

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本書是一本綜閤性很強的參考書目，包括瞭眾多電路設計方案和設計技巧，可用於解決所有電路問題。另外，本書詳細剖析瞭各種應用實例，為工程師展示瞭其中的設計細節、設計理論、高水平解決方案等，是成功設計電路的重要參考。

目錄

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作者介紹

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Bob Dobkin工程副總裁兼首席技術官淩力爾特公司Bob Dobkin是淩力爾特公司的聯閤創始人和首席技術官。在1999年之前，他負責淩力爾特公司的新産品開發。在1981年創建淩力爾特公司之前，Dobkin先生曾任National Semiconductor先進電路開發部主管，為期11年。30多年來，他一直投身於高性能綫性集成電路的開發事業，開發瞭許多工業標準電路。Dobkin先生擁有100多項綫性集成電路的發明，著有50多篇學術專著和論文。他曾就讀於麻省理工大學。Jim WilliamsJim Williams有著近30年的淩力爾特工作經曆，曾任公司的應用工程師，後來成為公司的專職研究員。Jim於2011年6月辭世，他是一位具有傳奇色彩的模擬電路設計者、各類疑難問題的解決方案提供者、各類文檔的編撰者，多年來一直是眾多工程師的良師益友。1968年到1979年間，Jim曾在麻省理工進行教學和科研工作，專注於模擬電路設計。他曾在National Secmiconductor的綫性集成電路小組工作3年，隨後在1982年加入淩力爾特公司。1992年，他曾獲 EDN雜誌的年度創新奬，在 2002年被選入Electronic Design名人堂。他曾編撰有大量的文章和應用指南，是若乾經典模擬電路設計專著的作者 編輯。

文摘

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序言

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《電子工程師必備：深入理解模擬電路設計之道》 在這個數字信息爆炸的時代，模擬電路的設計與應用依然是支撐現代科技大廈的基石。從我們日常使用的手機、電腦，到精密醫療設備、航空航天係統，無不依賴於對模擬信號的精確捕捉、處理與轉換。然而，模擬電路的設計遠非易事，它需要深厚的理論功底、敏銳的直覺以及豐富的實踐經驗。本書旨在為廣大電子工程師、在校學生以及對模擬電路充滿熱情的研究者，提供一個係統、深入的學習平颱，幫助您掌握模擬電路設計的核心精髓，跨越技術鴻溝，成為一名卓越的模擬電路設計師。 第一章：模擬電路設計的基石——元器件的深入剖析 任何復雜的電路都由最基本的元器件構成。本章我們將超越教科書上的簡單介紹，對模擬電路設計中最常用的有源和無源元器件進行深度剖析。 電阻（Resistors）： 我們將詳細探討不同類型電阻的特性，如碳膜電阻、金屬膜電阻、綫繞電阻以及精密電阻。重點關注其精度、溫度係數、功率承受能力、寄生效應（如電感和電容）以及在不同應用場景下的選擇原則。您將瞭解到如何根據具體電路要求，選擇最閤適的電阻，並理解其在限流、分壓、偏置等電路中的作用。 電容（Capacitors）： 從陶瓷電容、電解電容、鉭電容到薄膜電容，我們將逐一解析它們的介質材料、等效串聯電阻（ESR）、等效串聯電感（ESL）、漏電流、頻率響應以及溫度穩定性。您將學會如何根據濾波、耦閤、儲能、退耦等不同功能，選擇具有特定性能參數的電容，並理解其在電源濾波、信號耦閤、振蕩電路等中的關鍵作用。 電感（Inductors）： 本章將深入研究不同結構的電感，包括空心電感、鐵氧體磁芯電感、鐵芯電感等。我們將關注其電感值、品質因數（Q值）、飽和電流、自諧振頻率以及直流電阻。您將理解電感在濾波、儲能、匹配、振蕩等電路中的應用，並學會如何根據電路需求選擇閤適的電感，避免因磁芯飽和或寄生效應帶來的問題。 二極管（Diodes）： 除瞭基本的整流功能，我們將深入探討各種特殊二極管，如穩壓二極管（Zener Diodes）的穩壓原理與應用、肖特基二極管的高速開關特性、變容二極管（Varactor Diodes）在調頻電路中的應用、發光二極管（LEDs）的發光原理與驅動電路設計、以及光電二極管（Photodiodes）的光電轉換特性。您將掌握二極管在保護、穩壓、信號檢波、開關等方麵的應用技巧。 晶體管（Transistors）： 本章將是重中之重。我們將詳細講解雙極結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET），包括結型場效應管（JFET）和絕緣柵型場效應管（MOSFET）。我們會深入剖析它們的靜態工作點設置、動態特性、跨導、輸齣電阻、輸入阻抗、頻率響應以及噪聲特性。您將學習到如何根據具體電路需求，選擇BJT還是FET，如何進行精確的偏置，如何設計放大電路、開關電路、以及它們在各種集成電路中的基本單元作用。 運算放大器（Operational Amplifiers - Op-Amps）： 作為模擬電路設計的“瑞士軍刀”，運算放大器是本章不可或缺的部分。我們將詳細講解理想運放模型及其局限性，深入研究真實運放的輸入失調電壓、輸入偏置電流、開環增益、增益帶寬積（GBW）、壓擺率（Slew Rate）、輸齣電壓擺幅、共模抑製比（CMRR）和電源抑製比（PSRR）等關鍵參數。通過大量的實例，我們將帶領您掌握同相/反相放大器、差分放大器、加法器、減法器、積分器、微分器、比較器等基本運放電路的設計與分析，並探討它們在濾波器、信號調理、數據采集等係統中的應用。 第二章：信號的放大與調理——模擬電路設計的核心環節 信號的放大與調理是模擬電路設計的核心任務之一，旨在將微弱的信號放大到可用的水平，並去除不必要的噪聲和乾擾，使其更適閤後續的處理。 放大器設計基礎： 我們將從最基礎的單級放大電路講起，如共發射極放大器、共集電極放大器（射極跟隨器）、共基極放大器，以及它們在BJT和FET上的實現。重點分析它們的電壓增益、電流增益、輸入阻抗、輸齣阻抗以及頻率響應。 多級放大器的設計： 現實中的信號往往需要多級放大纔能達到所需增益。我們將探討直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤以及電感耦閤放大器的工作原理，分析各級之間的匹配問題，以及如何通過多級放大提高整體增益和改善阻抗匹配。 差分放大器： 作為許多集成電路（尤其是運放）的基本單元，差分放大器具有抑製共模信號、提高抗乾擾能力等優點。我們將深入分析其工作原理，探討其共模抑製比（CMRR）的意義和影響因素，並介紹其在儀錶放大器等應用中的重要性。 儀錶放大器（Instrumentation Amplifiers）： 針對高精度、高共模抑製比的應用場景，儀錶放大器是理想的選擇。我們將詳細講解其基本結構、工作原理、增益設置以及在傳感器信號采集中的廣泛應用。 濾波器設計： 濾波器是信號調理的關鍵。本章將係統介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的設計原理。我們將從原型濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾）開始，深入理解它們的幅頻響應和相頻響應特性，學習如何利用RC電路、RLC電路以及有源濾波（利用運放）實現不同階數的濾波器，並探討濾波器的設計參數（如截止頻率、帶寬、阻尼係數）的確定。 信號調理電路： 除瞭放大和濾波，信號調理還包括偏置、偏移、綫性化、電平轉換等。我們將介紹如何設計閤適的偏置電路來保證有源器件工作在綫性區，如何設計電路來補償傳感器輸齣的非綫性，以及如何將不同電平的信號進行有效轉換。 第三章：振蕩器與波形發生器——模擬信號的源泉 振蕩器是産生周期性電信號的核心電路，是許多電子係統（如通信、時鍾發生器、音頻信號源）的基石。 振蕩器的工作原理： 本章將深入剖析振蕩器産生自激振蕩的條件，即正反饋和能量補償。我們將分析起振條件（增益大於等於1，相位等於360°或0°），並探討不同振蕩器類型的工作機製。 RC振蕩器： 如移相振蕩器和維恩電橋振蕩器，它們利用RC網絡的相位延遲來實現振蕩，常用於産生低頻信號。我們將分析其電路結構、設計要點和頻率穩定性。 LC振蕩器： 如哈特萊振蕩器、科勒皮茲振蕩器等，它們利用LC諧振迴路來産生高頻信號，常用於射頻應用。我們將分析其諧振頻率的確定、電感和電容的選取以及頻率穩定性。 晶體振蕩器： 利用石英晶體的壓電效應和高Q值，晶體振蕩器能提供極高的頻率穩定性和精度，是各種精密時鍾和頻率參考的核心。我們將講解其等效電路模型、起振條件以及常見的晶體振蕩器電路。 壓控振蕩器（VCO）： 壓控振蕩器可以通過改變控製電壓來改變輸齣頻率，是鎖相環（PLL）等係統的重要組成部分。我們將介紹其基本原理和常用實現方式。 波形發生器： 除瞭正弦波，我們還需要生成方波、三角波、鋸齒波等。本章將介紹如何利用比較器、積分器和整形電路組閤設計多功能波形發生器。 第四章：電源電路與穩壓技術——為電路提供穩定的能量 穩定、可靠的電源供應是所有電子電路正常工作的先決條件。本章將深入探討各種電源電路的設計與穩壓技術。 綫性穩壓器： 從最簡單的齊納二極管穩壓電路，到三端固定穩壓器（如78xx/79xx係列），再到可調綫性穩壓器（如LM317/LM337），我們將詳細講解它們的內部結構、工作原理、性能參數（如壓差、效率、輸齣紋波抑製比）以及應用注意事項。 開關穩壓器（SMPS）： 相較於綫性穩壓器，開關穩壓器具有更高的效率，尤其適用於大功率應用。我們將深入講解降壓（Buck）、升壓（Boost）和升降壓（Buck-Boost）等基本拓撲結構的工作原理，分析其關鍵元器件（如電感、開關管、二極管、電容）的選擇，以及如何設計和優化其控製環路以獲得良好的動態響應和穩定性。 電源濾波與去耦： 無論是綫性電源還是開關電源，都需要有效的濾波和去耦措施來抑製電源紋波和高頻噪聲。我們將講解不同類型的濾波器（如LC濾波器、RC濾波器）的設計，以及旁路電容在抑製電源噪聲中的重要作用。 電池充電與管理： 對於便攜式設備，電池的有效充電和管理至關重要。我們將探討不同類型電池（如鋰離子電池、鎳氫電池）的充電特性，以及相關的充電控製電路設計。 第五章：模擬集成電路設計初步 隨著半導體技術的飛速發展，越來越多的模擬電路被集成到芯片中。本章將為您揭示模擬集成電路設計的基本概念和常用技術。 集成電路製造工藝概述： 簡單介紹半導體製造流程，如光刻、刻蝕、摻雜等，讓您瞭解模擬電路在矽片上的誕生過程。 晶體管在IC中的實現： 探討在集成電路中如何實現BJT和MOSFET，以及它們與分立元器件在性能上的差異。 常用的模擬IC單元電路： 如電流鏡（Current Mirrors）、帶隙基準（Bandgap References）、共源共柵放大器（Cascode Amplifiers）、長溝道MOSFET模型及其在IC設計中的應用。 噪聲在模擬IC中的影響與抑製： 深入分析熱噪聲、閃爍噪聲等各種噪聲源在IC中的錶現，以及如何在設計中采取措施降低噪聲。 版圖設計基礎： 簡單介紹模擬IC的版圖設計規則和注意事項，以及版圖對電路性能的影響。 第六章：高級主題與實踐指導 在本章，我們將觸及更高級的模擬電路設計話題，並結閤實際應用提供實踐指導。 噪聲分析與低噪聲電路設計： 詳細分析不同噪聲源（如熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲）的産生機理，以及如何計算電路的總噪聲，並介紹設計低噪聲放大器、低噪聲濾波器等關鍵技術。 頻率響應分析與補償： 深入理解電路的頻率響應，包括幅度響應和相位響應，並學習各種頻率補償技術（如極點/零點補償）以改善電路的穩定性。 非綫性電路分析與設計： 探討二極管、晶體管等非綫性器件在失真、諧波産生等方麵的影響，以及如何設計綫性度更高的電路。 傳感器接口電路設計： 針對各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器）的輸齣特性，設計閤適的接口電路，實現信號的采集、放大和轉換。 數據轉換器（ADC/DAC）基礎： 簡要介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理、分類（如逐次逼近型、Σ-Δ型ADC）以及它們在模擬與數字世界交互中的關鍵作用。 仿真工具的使用與技巧： 推薦並演示常用的電路仿真軟件（如SPICE係列），講解如何建立精確的模型，如何進行參數掃描、瞬態分析、交流分析，以及如何解讀仿真結果，加速設計迭代。 PCB布局與布綫指南： 講解模擬電路PCB設計中的關鍵原則，如接地、布綫、屏蔽、去耦電容的放置等，以避免信號串擾和噪聲耦閤。 本書的內容涵蓋瞭從基礎元器件到復雜係統設計，從理論推導到實踐應用，旨在為您提供一個全麵、深入的學習體驗。我們相信，通過係統地學習本書的內容，並結閤大量的實踐和仿真，您將能夠自信地應對各種模擬電路設計挑戰，在電子工程領域取得更大的成就。