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出版者:7-81103

作者:九章系列课题组

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2004-8

价格:23.50元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787811030716

丛书系列:

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模拟与数字电路设计实用指南 作者： 李明 著 出版社： 科学技术出版社 ISBN： 978-7-5045-9876-5 --- 内容简介 本书旨在为电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的学生及初入职场的工程师提供一本全面、深入且高度实用的模拟与数字电路设计与应用手册。不同于侧重理论推导和基础概念的教材，本书将核心重点放在“实践操作”与“工程应用”上，力求弥合课堂教学与实际工程项目之间的鸿沟。全书内容结构清晰，逻辑严谨，语言简洁明了，旨在帮助读者建立扎实的电路设计思维和解决复杂工程问题的能力。 第一部分：模拟电路基础与进阶设计 本部分系统地回顾并深化了半导体器件（二极管、BJT、MOSFET）的工作原理，并将其应用于实际电路的构建。 第一章：晶体管基础与偏置技术 深入探讨了小信号和大信号模型在不同工作状态下的适用性。重点讲解了BJTs和MOSFETs的精确偏置电路设计，包括使用电流镜（Current Mirror）实现高精度、温度稳定的偏置电流源。我们详细分析了三种主要的偏置电路——固定偏置、分压偏置和电流源偏置的优缺点及适用场景，并提供了大量基于实际元件参数的计算实例。 第二章：放大电路的精细分析与优化 本章聚焦于单级和多级放大器的设计。内容涵盖了共源极、共集电极（射随器）和共基极放大器的频率响应分析。着重介绍了米勒效应（Miller Effect）对高频性能的影响及补偿技术，如引入极点和零点来优化相位裕度。对于运算放大器（Op-Amp）的应用，本书不仅讲解了理想模型，更深入剖析了非理想特性，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）和电源抑制比（PSRR）的实际测量与电路补偿方法。 第三章：反馈与线性化设计 反馈理论是模拟电路设计的灵魂。本章详细阐述了负反馈的基本组态（串联、并联、混合）及其对增益、带宽、输入/输出阻抗的影响。提供了波德图（Bode Plot）分析方法，用以确定反馈系统的稳定性。此外，还包含了功率放大器（Class A, B, AB）的设计细节，特别是如何解决交越失真（Crossover Distortion）问题，并讲解了散热设计的基本原则。 第四章：有源滤波器设计 本部分超越了简单的RC滤波器，专注于有源滤波器的综合设计。详细介绍了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器的设计规范和频率选择。着重讲解了萨伦-凯（Sallen-Key）拓扑结构及多路反馈（MFB）结构，并提供了利用状态变量滤波器实现高阶、高Q值滤波器的实践案例。 第二部分：数字系统与逻辑电路实现 本部分从基础逻辑门开始，逐步过渡到复杂组合逻辑和时序电路的设计与实现，并强调了在现代系统中的应用。 第五章：逻辑代数与标准化 系统回顾了布尔代数的基本公理和定理。本书强调了卡诺图（Karnaugh Map）的化简方法，并侧重于Quine-McCluskey算法在多变量逻辑化简中的应用。重点讲解了标准化逻辑家族（如TTL和CMOS）的特性比较，包括扇入、扇出、噪声容限及功耗特性，指导读者根据应用需求选择合适的逻辑系列。 第六章：组合逻辑电路的构建与优化 本章详细介绍了各种常用组合逻辑模块的内部结构和应用，包括译码器（Decoders）、数据选择器（Multiplexers）、编码器（Encoders）和加法器（Adders）。特别地，深入分析了并行乘法器的设计流程，并探讨了如何利用可编程逻辑器件（PLD）如PAL和GAL进行逻辑功能的快速实现。 第七章：时序逻辑电路与状态机设计 时序电路是实现存储和控制功能的基础。本章细致讲解了触发器（Flip-Flops）的基本操作模式（同步/异步、主从结构）。内容的核心在于有限状态机（FSM）的设计，包括摩尔（Moore）和米利（Mealy）模型的建立、状态图的绘制、状态化简及最小化。书中提供了详细的案例，指导读者如何避免竞争冒险（Race Condition）和毛刺（Glitch）现象。 第八章：存储器与半导体存储技术 本部分深入探讨了各种存储器的原理与接口。内容涵盖了SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）的单元结构及其读写时序。此外，还专门辟章讲解了非易失性存储器（NVM），如EEPROM和Flash存储器的原理，以及它们在嵌入式系统中的数据持久化应用。 第三部分：接口与系统级应用 本部分将模拟与数字电路相结合，关注实际系统中的信号转换和接口技术。 第九章：数据转换电路 这是模拟与数字世界连接的关键。本书详细解析了模数转换器（ADC）的性能指标（如有效位数ENOB、积分/微分非线性INL/DNL）和主要类型（如逐次逼近型、双积分型）。同时，讲解了数模转换器（DAC）的电流舵和电压输出结构。重点在于如何选择合适的采样率和分辨率，以避免混叠（Aliasing）问题。 第十章：同步与时钟管理 时序控制是所有数字系统的基础。本章深入讲解了锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）的原理及其在时钟抖动（Jitter）抑制和频率合成中的应用。此外，还分析了高速信号完整性（SI）的基本概念，如传输线效应和阻抗匹配在PCB设计中的重要性。 附录：实验指导与仿真实践 本书附带的实验指导部分，要求读者使用SPICE（如LTspice）软件对书中的关键电路（如带反馈的放大器、二阶滤波器、复杂组合逻辑）进行仿真验证。这确保了读者不仅能理解理论，更能通过仿真工具快速迭代设计，验证设计参数的合理性，从而达到理论指导实践，实践反哺理论的良性循环。 本书特色： 工程导向： 所有的理论讲解均紧密围绕实际应用和工程规范展开。 深度剖析： 对关键器件和拓扑结构的非理想因素分析透彻。 实践性强： 包含大量设计流程和仿真验证指导，适合动手能力培养。 本书是致力于成为优秀电子工程师的必备参考资料。

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**评价一：** 这本书的排版和装帧设计着实让人眼前一亮，那种略带复古的米白色纸张，拿在手里分量十足，显然是下了功夫的。内页的印刷清晰度极高，即便是最细微的电路图和波形图也毫不出错，这对于我们这些需要反复对照细节的读者来说简直是福音。而且，它的章节结构安排得非常巧妙，逻辑链条环环相扣，从最基础的逻辑门到复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路，过渡得自然而流畅，完全没有那种硬生生的知识堆砌感。尤其是对一些关键概念的阐述，作者似乎总能找到那个最贴合直觉的比喻，比如解释触发器工作原理时引用的那个生活实例，让我一下子就明白了原本晦涩难懂的“自锁”状态。书中的习题设置也很有层次感，从简单的计算到需要综合分析的综合题，覆盖面很广，做完一套下来，基本能对本章节的知识点做到心中有数，而不是那种为了凑数而设置的简单练习。不过，如果能在某些高级章节加入更多前沿的实际应用案例分析，哪怕只是作为选读的附录，那就更完美了，毕竟理论结合实践才是王道。

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**评价三：** 这本书的价值，在我看来，主要体现在其对“基础”二字的深刻理解和精准把握上。它没有试图包罗万象，去涵盖所有新兴的微处理器架构或复杂的FPGA编程，而是将精力聚焦在了数电最核心、最不易变的逻辑基础之上。这种专注度，使得它在讲解二进制、格雷码、卡诺图化简这些“内功心法”时，达到了近乎教科书级别的精准和深度。作者在处理布尔代数简化问题时，展示了一种极强的数学美感，每一步推导都清晰可循，绝不含糊其辞。特别是对于竞争冒险、毛刺等实际电路中经常遇到的“疑难杂症”，书中不仅指出了问题，还提供了详尽的消除或抑制方案，这部分内容是很多同类教材中常常被一带而过的关键点。这种对工程实践中“痛点”的关注，足见编者深厚的工程背景。如果能增加一些基于面包板或简单实验平台的搭建指南，比如如何用TTL/CMOS芯片搭建一个最基础的四位加法器并进行测试，那将是一次理论到实践的完美闭环。

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**评价五：** 这本书的整体学习体验是流畅且富有启发性的，它成功地在“枯燥的逻辑”与“有趣的工程”之间架起了一座桥梁。我特别欣赏它在介绍组合逻辑电路设计流程时，那种严谨的工程化思维的植入。它不仅仅是教你如何画图，更是在潜移默化中培养你系统性解决问题的能力，比如如何从需求规格书逆向推导出逻辑表达式。书中的一些插图，尤其是那些关于多层布线和芯片引脚分布的示意图，绘制得非常精细，它们在视觉上极大地辅助了对物理实现的理解，让我不再觉得电路图是一堆混乱的线条。唯一的遗憾是，全书对一些如集成电路制造工艺的简单介绍略显不足，如果能增加一个小节介绍半导体器件的基本形成过程，哪怕是极其简化的流程图，对于培养对电子世界的整体认知是很有帮助的。总而言之，这是一本值得反复翻阅、注重实战应用而非纯理论推演的优秀入门和参考资料。

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**评价二：** 坦白说，我对很多技术教材抱有“厚书等于好书”的刻板印象，但拿到这本教材时，首先感受到的是一种恰到好处的“轻盈感”。它没有过度渲染那些过于底层的物理原理，而是直奔核心的应用层面，这极大地提升了学习效率。我尤其欣赏它在引入新概念时所采取的“先现象后原理”的讲解方式。举个例子，它在讲解多谐振荡器时，不是一开始就抛出复杂的数学推导，而是先通过一个生动的动画模拟（如果书中有配套资源的话，这点尤为重要）展示振荡是如何产生的，让读者建立起直观认识，然后再循序渐进地深入到RC时间常数的计算。这种教学方法，极大地降低了初学者的心理门槛。另外，这本书的语言风格非常平易近人，没有那种高高在上的学术腔调，读起来就像是旁边有一位经验丰富的老工程师在耐心为你解惑，偶尔冒出的几句幽默点评，也让漫长的学习过程变得轻松愉快。唯一的不足可能在于，部分章节对集成电路芯片的型号更新迭代稍显滞后，希望后续版本能及时跟进最新的主流器件信息。

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**评价四：** 我是一位在职的工程师，需要快速回顾和查漏补缺，这本书的“简明”特质对我极其友好。它最大的优点是知识密度极高，但同时又保持了极佳的可读性。它仿佛是一个精心提炼过的知识提纲，却又饱含血肉。例如，在讲解时序逻辑电路的状态图和状态表转换时，作者采用了一种“模块化”的图示方法，用不同的颜色和符号清晰地区分开输入、输出和下一状态的关联，使得即便是那些状态转换相对复杂的计数器，也能一眼看穿其工作流程，省去了我反复在不同表格间跳跃查找的时间。此外，本书对不同逻辑系列（如TTL和CMOS）的特性对比分析非常到位，不仅给出了参数表，还深入探讨了在实际电路设计中选择某一特定系列的考量因素，比如功耗、噪声容限和驱动能力，这种“为什么这样设计”的深层解析，远比死记硬背参数更有价值。如果能够在全书的某一处设置一个“快速参考索引”，能让我直接定位到某个特定公式或参数表格，效率会更高。

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