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基本信息

书名:模拟电路实验与综合设计

定价：39.00元

售价：26.5元,便宜12.5元,折扣67

作者:陈金西

出版社：厦门大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787561550519

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

内容提要

本着“精选内容、注重应用、启发创新”的原则，满足集成电路应用和电子系统综合设计的需要，作者参考了大量书籍、资料、网站和实验设备使用，融入作者历年的理论教学经验、实践教学积累和科研成果沉淀，编写成书。由陈金西编著的《模拟电路实验与综合设计(应用型本科电类专业规划教材)》包括电子工艺基础知识及22个基础实验和7个综合设计，可作为高校电类及相关专业教材，也可供科研院所专业技术人员参考使用。

目录

作者介绍

文摘

序言

《模拟电路：原理、实践与前沿探索》 一、 导言：洞悉万象的模拟世界 在数字浪潮席卷一切的今日，模拟电路依然是构筑现代科技基石的关键。从最基础的传感器信号采集，到复杂的信号处理与放大，再到电力传输与控制，模拟电路的无处不在，深刻地塑造着我们所感知和交互的世界。它们是连接物理世界与数字大脑的桥梁，是实现精密测量、高效能耗和稳定运行的守护者。本书，《模拟电路：原理、实践与前沿探索》，旨在带领读者深入探索这个充满魅力的模拟领域。我们不局限于陈旧的教科书式的讲解，而是力求在扎实的理论基础上，融入现代电子工程的最新进展和实际应用，为读者构建一个全面、深入且富有启发性的学习体验。本书的目标读者群体广泛，既包括渴望系统学习模拟电路基础知识的在校学生，也包括寻求提升专业技能、拓宽技术视野的在职工程师，甚至是对电子技术充满好奇心的业余爱好者。无论您身处何种阶段，我们都相信本书能为您带来宝贵的知识和深刻的见解。 二、 核心理念：扎根基础，放眼未来 本书的核心理念在于“深耕基础，锐意创新”。我们深知，只有对模拟电路的基本原理有着透彻的理解，才能在复杂的电路设计中游刃有余，才能真正把握电路的行为与特性。因此，本书在讲解时，始终将理论的严谨性放在首位，力求从最根本的物理定律和器件模型出发，层层递进，揭示电路的本质。 然而，单纯的理论堆砌无法满足现代工程的需求。模拟电路技术正以前所未有的速度发展，新的器件、新的拓扑结构、新的应用领域层出不穷。本书的另一大亮点在于其“前沿探索”的视角。我们不仅会介绍经典的模拟电路设计方法，更会重点关注近年来在模拟电路领域涌现出的重要趋势和突破性技术。这包括但不限于： 低功耗模拟电路设计： 在便携式设备和物联网（IoT）日益普及的今天，如何最大限度地降低电路的功耗，延长电池寿命，成为一个至关重要的课题。本书将深入探讨各种低功耗设计策略，如动态电压和频率调整（DVFS）、体偏置技术、以及高效的电源管理单元（PMU）设计。 高精度模拟电路设计： 在医疗、科研、测试测量等领域，对信号的精度要求越来越高。本书将剖析影响模拟电路精度的各种因素，并介绍诸如噪声抑制、失真补偿、线漂移补偿等高精度设计技术。 射频（RF）模拟电路设计： 随着无线通信技术的飞速发展，对高性能RF模拟电路的需求日益增长。本书将涵盖RF放大器、混频器、锁相环（PLL）等关键RF模块的设计与分析，并探讨CMOS RF电路设计中的挑战与机遇。 混合信号电路设计： 现代电子系统往往需要模拟信号和数字信号的协同工作。本书将介绍如何有效地集成模拟和数字电路，以及在混合信号系统中可能遇到的干扰和共存问题，并提供相应的解决方案。 新型器件与材料在模拟电路中的应用： 随着半导体制造工艺的进步和新材料的出现，例如MEMS（微机电系统）器件、纳米材料等，为模拟电路的设计带来了新的可能性。本书将探讨这些新兴技术如何赋能未来的模拟电路设计。 通过这种“夯实基础，眺望未来”的结构，本书旨在帮助读者建立起一套完整的模拟电路知识体系，既能理解当下，更能预见未来。 三、 内容编排：循序渐进，结构清晰 本书的章节编排紧凑而逻辑性强，力求为读者提供一个清晰的学习路径。 第一部分：模拟电路基础回顾与强化 基础元件模型与行为： 回顾电阻、电容、电感等无源元件的理想模型和实际特性，重点介绍二极管、BJT、MOSFET等有源半导体器件的I-V特性曲线、小信号模型以及在不同工作区域下的行为。强调对器件非线性、寄生效应的理解。 晶体管偏置与放大器静态分析： 深入讲解各种偏置电路的设计，如何确保晶体管工作在放大区，以及不同偏置方法的优缺点。进行单级放大器（共发射极、共集电极、共基极、共源极、共漏极、共栅极）的直流和交流分析，掌握电压增益、输入阻抗、输出阻抗等关键参数的计算。 多级放大器与反馈： 讲解多级放大器的设计原则，如何通过多级耦合提高增益和带宽。详细阐述负反馈对放大器性能的影响，包括增益稳定性、带宽扩展、输入输出阻抗的调整以及失真抑制。介绍四种反馈组态（电压并联、电压串联、电流并联、电流串联）的分析方法。 频率响应分析： 探讨放大器在高频和低频段的响应特性，分析极点和零点对频率响应的影响。讲解伯德图（Bode Plot）的绘制与解读，以及带宽的定义和测量。 第二部分：模拟电路核心模块深入解析 运算放大器（Op-Amp）电路： 详细介绍运算放大器的内部结构（差分放大级、增益级、输出级），分析理想运放模型及其局限性。重点讲解各种基于运放的经典电路，如同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、比较器等，并分析实际运放器件的非理想因素（输入失调电压、输入偏置电流、有限开环增益、有限带宽、输出摆幅限制、共模抑制比等）对电路性能的影响。 滤波器设计： 介绍滤波器在信号处理中的重要性，讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的基本原理。重点阐述巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等原型滤波器的设计方法，以及有源滤波器和无源滤波器的设计。 信号发生器： 介绍各种信号发生器的原理，包括方波、三角波、锯齿波和正弦波发生器。重点分析弛豫振荡器（如多谐振荡器、运放构成的不稳定多谐振荡器）和负阻振荡器（如RC振荡器、LC振荡器）的设计与稳定性。 稳压电源与线性稳压器： 讲解线性稳压电源的基本框图，包括变压、整流、滤波、稳压等环节。深入分析各种线性稳压器（如串联型、并联型）的设计原理，以及其在抑制纹波、负载调整率、源效应等方面的性能。 第三部分：现代模拟电路设计挑战与前沿技术 CMOS模拟电路基础： 介绍CMOS器件的跨导模型和特性，以及CMOS工艺在模拟电路设计中的优势与挑战。讲解CMOS单级放大器（共源极、共漏极、共栅极）的设计，以及CMOS差分放大器和电流镜的原理。 低压低功耗模拟电路设计： 探讨在低电压供电条件下如何实现高性能模拟电路。介绍深亚微米CMOS工艺下的器件特性，以及低电压设计技术，如亚阈值设计、体效应利用、以及高效的偏置电流生成技术。 噪声与失真分析与抑制： 深入分析模拟电路中主要的噪声源（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等）及其在不同电路拓扑中的表现。讲解各种失真类型（谐波失真、互调失真）的成因，并提供降低噪声和失真的设计技巧，如采用大尺寸器件、差分结构、负反馈、以及低噪声放大器（LNA）的设计。 射频（RF）模拟电路基础： 介绍RF电路设计的特殊性，如传输线效应、阻抗匹配、寄生效应的显著影响。讲解RF低噪声放大器（LNA）、混频器、振荡器（VCO）、锁相环（PLL）等关键RF模块的设计原理，并讨论CMOS RF电路设计中的关键问题。 模数（A/D）与数模（D/A）转换器： 讲解ADC和DAC的基本原理和主要类型，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC、电流型DAC等。分析其关键参数（分辨率、采样率、线性度、功耗）及其设计权衡。 电路仿真与验证： 强调仿真在现代模拟电路设计中的重要性，介绍SPICE等电路仿真软件的使用，以及如何构建有效的仿真测试平台，对电路性能进行全面验证。 四、 学习方法与实践建议 本书不仅仅是一本知识的罗列，更是一本引导读者实践的工具。我们鼓励读者在阅读过程中： 勤于思考： 对于每一个电路拓扑和设计原理，都要深入探究其背后的逻辑和物理意义。 动手实践： 利用电路仿真软件（如LTspice, PSpice, Cadence Virtuoso等）对书中的电路进行仿真验证，调整参数，观察结果，加深理解。 理论结合实际： 尝试将所学知识应用于实际的工程问题中，思考如何根据具体应用的需求来选择合适的电路和设计方案。 关注前沿： 关注行业动态和学术研究，了解最新的模拟电路技术和发展趋势。 五、 结语 模拟电路是一门既古老又充满活力的学科。它构成了我们电子世界的基石，也孕育着无限的创新可能。《模拟电路：原理、实践与前沿探索》 希望成为您在这条探索之路上不可或缺的伙伴。通过本书，我们相信您不仅能掌握扎实的模拟电路设计技能，更能培养出敏锐的工程洞察力和解决复杂问题的能力，为您的学术或职业生涯注入强大的动力。愿您在这片模拟的海洋中，乘风破浪，有所发现，有所成就！