21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材—通信电子线路及仿真设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材—通信电子线路及仿真设计

定价：29.00元

售价：21.2元,便宜7.8元,折扣73

作者:王鲜芳

出版社：北京大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787301183144

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

　　本书是21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材之一。本书结合编者多年的教学经验和通信的实际情况，从基本理论、基本分析方法和基本的仿真设计方法3个方面讲解无线电通信的发射机和接收机的核心电路，包括选频电路、放大电路、信号发生电路、幅度调制和解调电路、频率调制和解调电路，以及锁相环电路等。本书内容清晰和准确，重在工作原理，压缩烦琐的理论推导；做到重点突出、叙述简洁、易教易学。

内容提要

　　本书对无线电通信设备中的主要组成电路进行讲解，包括滤波电路、功放电路、振荡电路、调幅和调频及自动控制电路等，对以上电路均从原理分析、电路参数的定量分析和参数仿真3个方面进行讨论，既促进了读者对理论的理解，又提高了读者的动手能力。
　　本书适合作为电子信息、通信等专业及其相关专业学生的教材使用，也可供相关技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

电子线路设计与仿真的艺术：现代通信系统中的关键技术 在信息技术飞速发展的21世纪，电子线路作为现代通信系统的基石，其设计与仿真技术的精湛程度直接关系到信息传输的效率、可靠性与创新性。本书旨在深入剖析通信电子线路的核心原理、典型电路的设计思路，并重点阐述如何利用先进的仿真工具来验证和优化这些设计，从而为培养具备创新应用能力的电气信息类人才提供坚实的基础。 第一章：通信电子线路基础 本章将带您走进通信电子线路的奇妙世界。我们将从最基本的电子元件入手，包括电阻、电容、电感，以及半导体器件如二极管和晶体管。您将理解这些元件如何协同工作，构成放大器、滤波器、振荡器等基本功能模块。我们会深入探讨线性电路和非线性电路的分析方法，例如节点电压法、网孔电流法、叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理等，这些都是理解复杂电路行为的必备工具。 特别地，本章将聚焦于通信系统中的关键信号特性，如信号的频谱分析、傅里叶变换在信号处理中的应用。您将学习如何理解和描述模拟信号和数字信号的本质，以及它们在传输过程中可能遇到的失真问题。此外，我们还将介绍通信系统中常用的调制解调技术的基本原理，例如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及它们的变种，理解这些技术如何将信息编码到载波信号中。 第二章：放大器电路设计 放大器是通信电子线路中不可或缺的核心组件，它负责将微弱的信号放大到足以进行处理或传输的水平。本章将详细介绍各种类型放大器的设计与分析。我们将从单级放大器开始，如共射放大器、共集放大器和共基放大器，分析它们的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗特性。 随后，我们将深入研究多级放大器的设计，包括直接耦合、阻容耦合和变压器耦合等不同耦合方式的优缺点，以及它们在提高增益、改善频率响应方面的作用。本章还将重点介绍运算放大器（Op-Amp）的应用，阐述其差动输入、高开环增益、低输出阻抗等特性如何使其成为构建各种精密模拟电路的理想选择。您将学习如何利用运算放大器设计反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器、微分器等，以及它们在信号调理、滤波和波形生成中的关键作用。 此外，我们将探讨功率放大器的设计，分析甲类、乙类、甲乙类和丙类功率放大器的效率、失真和输出功率的权衡。了解不同功率放大器拓扑结构（如推挽式、并联式）的原理和应用场景，为实现高效可靠的信号功率放大提供理论指导。 第三章：振荡器与锁相环电路 振荡器是产生稳定周期性信号的关键电路，在通信系统中扮演着频率参考源的角色。本章将深入研究不同类型的振荡器设计。我们将从LC振荡器（如哈特里振荡器、科勒比特振荡器）和RC振荡器（如惠更斯振荡器、相移振荡器）的原理出发，分析它们的起振条件、输出频率稳定性和输出波形。 晶体振荡器因其高频率稳定性和精确性，在现代通信系统中占据重要地位。本章将详细介绍晶体管振荡器（如科罗捷振荡器）和IC振荡器（如555定时器构成的振荡电路）的设计与应用。 锁相环（PLL）是一种能够跟踪输入信号频率和相位的反馈控制系统，在频率合成、信号解调、时钟恢复等领域有着广泛的应用。本章将详细讲解锁相环的基本结构，包括鉴频鉴相器、低通滤波器和压控振荡器（VCO）的工作原理。您将学习如何根据系统要求设计和选择锁相环的环路参数，以实现最佳的跟踪性能和稳定性。我们将探讨锁相环在频率合成器、FM解调器、移相键控（PSK）解调器等实际通信应用中的实现。 第四章：滤波器电路设计 滤波器是通信电子线路中用于选择特定频率范围信号，同时抑制其他频率信号的关键组件。本章将系统阐述各种滤波器的设计原理与实现技术。我们将从基本的低通、高通、带通和带阻滤波器概念入手，理解它们在频率选择中的作用。 本章将重点介绍无源滤波器（由电阻、电容、电感构成）和有源滤波器的设计。对于无源滤波器，我们将分析其频率响应、插入损耗和阻抗匹配特性。对于有源滤波器，我们将深入探讨基于运算放大器的滤波器设计，包括萨伦-凯（Sallen-Key）拓扑和多重反馈（MFB）拓扑等，以及它们在实现高阶滤波和低通、高通、带通、带阻以及全通滤波功能方面的优势。 我们将详细介绍几种经典的滤波器原型，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）滤波器。您将学习如何根据对通带平坦度、阻带衰减和相位响应的要求，选择合适的滤波器类型和阶数，并进行具体的元件参数计算。此外，本章还将触及开关电容滤波器等现代滤波器技术，为理解更高级的信号处理技术奠定基础。 第五章：信号的产生与处理电路 本章将深入探讨通信系统中用于产生和处理各种信号的电路。我们将从信号源电路开始，介绍正弦波发生器、三角波发生器、方波发生器等。您将学习如何使用集成电路（如函数发生器IC）或分立元件来构建这些信号源。 我们将重点关注通信系统中常用的调制和解调技术在电路层面的实现。例如，如何设计AM调制电路（如平衡调制器），以及如何实现DSB-SC、SSB等多种AM变种。对于FM调制，您将学习压控振荡器（VCO）的工作原理，以及如何利用其实现FM信号的产生。 在解调方面，我们将分析包络检波器、同步检波器（如乘法器）、二次斜率鉴频器等FM解调电路的工作原理。对于数字通信，我们将探讨ASK、FSK、PSK等调制方式的电路实现，以及相应的解调技术，如相干解调和非相干解调。 本章还将涉及其他重要的信号处理电路，例如限幅器（用于削减信号的峰值，抑制噪声）、检波器（用于提取调制信号），以及一些基本的数字信号处理在模拟电路中的初步应用，如采样和保持电路。 第六章：通信系统中的关键集成电路应用 现代通信系统在很大程度上依赖于高性能的集成电路（IC）来完成复杂的任务。本章将聚焦于通信电子线路设计中常用的关键集成电路，并分析它们的工作原理和应用。 我们将首先介绍运算放大器（Op-Amp）的更多高级应用，例如在仪表放大器、仪表放大器、有源倍频器等方面的应用。您将学习如何选择和使用不同类型的运算放大器，以满足高精度、低噪声、宽带宽等不同的性能需求。 接着，我们将深入研究专用通信集成电路，例如锁相环（PLL）集成电路（如CD4046、LM567等），学习如何根据数据手册和应用笔记来设计和应用这些IC。我们将分析一些常用的数模（DAC）和模数（ADC）转换器的工作原理，理解它们在数字通信系统中进行信号转换的关键作用。 本章还将介绍一些用于特定通信领域的集成电路，例如RF（射频）前端IC，包括低噪声放大器（LNA）、混频器、功率放大器（PA）等，以及它们在无线通信系统中的集成设计。此外，我们还将探讨一些用于数字信号处理（DSP）的通用集成电路，例如微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）芯片，以及它们在控制和数据处理方面的能力。 第七章：电子线路仿真设计 仿真设计是现代电子线路开发过程中不可或缺的环节。它能够极大地提高设计效率，降低开发成本，并确保设计的可靠性。本章将详细介绍电子线路仿真的概念、流程和常用工具。 我们将从仿真软件的选择入手，介绍业界主流的电路仿真软件，如Multisim, PSpice, LTspice, Proteus等，分析它们的特点和适用范围。您将学习如何根据项目需求选择合适的仿真平台。 本章将详细阐述仿真设计的具体步骤。首先是原理图的绘制，包括如何准确地放置元器件、连接导线以及设置元器件参数。接着，我们将讲解不同类型的仿真分析，例如直流分析（DC Sweep）、瞬态分析（Transient Analysis）、交流小信号分析（AC Sweep）、傅立叶分析（Fourier Analysis）以及噪声分析（Noise Analysis）。您将学习如何根据仿真目的设置仿真参数，并解读仿真结果，例如电压、电流随时间的变化，信号的频谱特性，以及频率响应曲线。 特别地，本章将结合前面章节讲解的电路设计，通过实例演示如何利用仿真软件对放大器、振荡器、滤波器等电路进行仿真验证。您将学习如何通过仿真来优化电路的性能参数，例如提高增益、改善频率响应、降低失真等，并提前发现和解决潜在的设计问题。 本章还将介绍一些高级的仿真技术，例如参数扫描（Parameter Sweep）和蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis），它们能够帮助我们评估电路在不同参数变化下的鲁棒性，从而设计出更加可靠的电路。 第八章：通信电子线路的创新设计与实践 本章将引导读者将前面学到的理论知识和仿真技能应用于实际的创新设计中。我们将探讨通信电子线路在现代科技发展中的前沿应用，例如物联网（IoT）通信模块、低功耗无线通信、软件定义无线电（SDR）的射频前端设计等。 我们将通过一些具体的案例研究，展示如何将所学的放大器、振荡器、滤波器等模块组合起来，设计出满足特定通信需求的系统。例如，如何设计一个简单的FM收发模块，或者一个用于低功耗应用的无线传感器节点。 本章还将强调创新思维的培养。您将学习如何从实际需求出发，分析问题，提出创新的电路解决方案。我们将鼓励您结合最新的元器件和技术，探索新的电路拓扑结构和设计方法。 此外，本章还将引导您关注电路的实际实现与调试。虽然仿真可以有效验证设计，但实际的电路焊接、调试和测试是最终检验设计可行性的关键环节。您将了解一些基本的PCB（Printed Circuit Board）设计原则，以及如何使用示波器、信号发生器等仪器进行实际电路的调试。 本书的最终目标是培养能够独立完成通信电子线路设计、仿真与优化的创新型应用人才，为21世纪信息通信技术的蓬勃发展贡献力量。