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出版者:7-81103

作者:九章係列課題組

出品人:

頁數:308

译者:

出版時間:2004-8

價格:23.50元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787811030716

叢書系列:

圖書標籤:

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模擬與數字電路設計實用指南 作者： 李明 著 齣版社： 科學技術齣版社 ISBN： 978-7-5045-9876-5 --- 內容簡介 本書旨在為電子工程、自動化、計算機科學等相關專業的學生及初入職場的工程師提供一本全麵、深入且高度實用的模擬與數字電路設計與應用手冊。不同於側重理論推導和基礎概念的教材，本書將核心重點放在“實踐操作”與“工程應用”上，力求彌閤課堂教學與實際工程項目之間的鴻溝。全書內容結構清晰，邏輯嚴謹，語言簡潔明瞭，旨在幫助讀者建立紮實的電路設計思維和解決復雜工程問題的能力。 第一部分：模擬電路基礎與進階設計 本部分係統地迴顧並深化瞭半導體器件（二極管、BJT、MOSFET）的工作原理，並將其應用於實際電路的構建。 第一章：晶體管基礎與偏置技術 深入探討瞭小信號和大信號模型在不同工作狀態下的適用性。重點講解瞭BJTs和MOSFETs的精確偏置電路設計，包括使用電流鏡（Current Mirror）實現高精度、溫度穩定的偏置電流源。我們詳細分析瞭三種主要的偏置電路——固定偏置、分壓偏置和電流源偏置的優缺點及適用場景，並提供瞭大量基於實際元件參數的計算實例。 第二章：放大電路的精細分析與優化 本章聚焦於單級和多級放大器的設計。內容涵蓋瞭共源極、共集電極（射隨器）和共基極放大器的頻率響應分析。著重介紹瞭米勒效應（Miller Effect）對高頻性能的影響及補償技術，如引入極點和零點來優化相位裕度。對於運算放大器（Op-Amp）的應用，本書不僅講解瞭理想模型，更深入剖析瞭非理想特性，如輸入失調電壓、共模抑製比（CMRR）和電源抑製比（PSRR）的實際測量與電路補償方法。 第三章：反饋與綫性化設計 反饋理論是模擬電路設計的靈魂。本章詳細闡述瞭負反饋的基本組態（串聯、並聯、混閤）及其對增益、帶寬、輸入/輸齣阻抗的影響。提供瞭波德圖（Bode Plot）分析方法，用以確定反饋係統的穩定性。此外，還包含瞭功率放大器（Class A, B, AB）的設計細節，特彆是如何解決交越失真（Crossover Distortion）問題，並講解瞭散熱設計的基本原則。 第四章：有源濾波器設計 本部分超越瞭簡單的RC濾波器，專注於有源濾波器的綜閤設計。詳細介紹瞭巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器的設計規範和頻率選擇。著重講解瞭薩倫-凱（Sallen-Key）拓撲結構及多路反饋（MFB）結構，並提供瞭利用狀態變量濾波器實現高階、高Q值濾波器的實踐案例。 第二部分：數字係統與邏輯電路實現 本部分從基礎邏輯門開始，逐步過渡到復雜組閤邏輯和時序電路的設計與實現，並強調瞭在現代係統中的應用。 第五章：邏輯代數與標準化 係統迴顧瞭布爾代數的基本公理和定理。本書強調瞭卡諾圖（Karnaugh Map）的化簡方法，並側重於Quine-McCluskey算法在多變量邏輯化簡中的應用。重點講解瞭標準化邏輯傢族（如TTL和CMOS）的特性比較，包括扇入、扇齣、噪聲容限及功耗特性，指導讀者根據應用需求選擇閤適的邏輯係列。 第六章：組閤邏輯電路的構建與優化 本章詳細介紹瞭各種常用組閤邏輯模塊的內部結構和應用，包括譯碼器（Decoders）、數據選擇器（Multiplexers）、編碼器（Encoders）和加法器（Adders）。特彆地，深入分析瞭並行乘法器的設計流程，並探討瞭如何利用可編程邏輯器件（PLD）如PAL和GAL進行邏輯功能的快速實現。 第七章：時序邏輯電路與狀態機設計 時序電路是實現存儲和控製功能的基礎。本章細緻講解瞭觸發器（Flip-Flops）的基本操作模式（同步/異步、主從結構）。內容的核心在於有限狀態機（FSM）的設計，包括摩爾（Moore）和米利（Mealy）模型的建立、狀態圖的繪製、狀態化簡及最小化。書中提供瞭詳細的案例，指導讀者如何避免競爭冒險（Race Condition）和毛刺（Glitch）現象。 第八章：存儲器與半導體存儲技術 本部分深入探討瞭各種存儲器的原理與接口。內容涵蓋瞭SRAM（靜態隨機存取存儲器）和DRAM（動態隨機存取存儲器）的單元結構及其讀寫時序。此外，還專門闢章講解瞭非易失性存儲器（NVM），如EEPROM和Flash存儲器的原理，以及它們在嵌入式係統中的數據持久化應用。 第三部分：接口與係統級應用 本部分將模擬與數字電路相結閤，關注實際係統中的信號轉換和接口技術。 第九章：數據轉換電路 這是模擬與數字世界連接的關鍵。本書詳細解析瞭模數轉換器（ADC）的性能指標（如有效位數ENOB、積分/微分非綫性INL/DNL）和主要類型（如逐次逼近型、雙積分型）。同時，講解瞭數模轉換器（DAC）的電流舵和電壓輸齣結構。重點在於如何選擇閤適的采樣率和分辨率，以避免混疊（Aliasing）問題。 第十章：同步與時鍾管理 時序控製是所有數字係統的基礎。本章深入講解瞭鎖相環（PLL）和延遲鎖定環（DLL）的原理及其在時鍾抖動（Jitter）抑製和頻率閤成中的應用。此外，還分析瞭高速信號完整性（SI）的基本概念，如傳輸綫效應和阻抗匹配在PCB設計中的重要性。 附錄：實驗指導與仿真實踐 本書附帶的實驗指導部分，要求讀者使用SPICE（如LTspice）軟件對書中的關鍵電路（如帶反饋的放大器、二階濾波器、復雜組閤邏輯）進行仿真驗證。這確保瞭讀者不僅能理解理論，更能通過仿真工具快速迭代設計，驗證設計參數的閤理性，從而達到理論指導實踐，實踐反哺理論的良性循環。 本書特色： 工程導嚮： 所有的理論講解均緊密圍繞實際應用和工程規範展開。 深度剖析： 對關鍵器件和拓撲結構的非理想因素分析透徹。 實踐性強： 包含大量設計流程和仿真驗證指導，適閤動手能力培養。 本書是緻力於成為優秀電子工程師的必備參考資料。

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**評價三：** 這本書的價值，在我看來，主要體現在其對“基礎”二字的深刻理解和精準把握上。它沒有試圖包羅萬象，去涵蓋所有新興的微處理器架構或復雜的FPGA編程，而是將精力聚焦在瞭數電最核心、最不易變的邏輯基礎之上。這種專注度，使得它在講解二進製、格雷碼、卡諾圖化簡這些“內功心法”時，達到瞭近乎教科書級彆的精準和深度。作者在處理布爾代數簡化問題時，展示瞭一種極強的數學美感，每一步推導都清晰可循，絕不含糊其辭。特彆是對於競爭冒險、毛刺等實際電路中經常遇到的“疑難雜癥”，書中不僅指齣瞭問題，還提供瞭詳盡的消除或抑製方案，這部分內容是很多同類教材中常常被一帶而過的關鍵點。這種對工程實踐中“痛點”的關注，足見編者深厚的工程背景。如果能增加一些基於麵包闆或簡單實驗平颱的搭建指南，比如如何用TTL/CMOS芯片搭建一個最基礎的四位加法器並進行測試，那將是一次理論到實踐的完美閉環。

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**評價一：** 這本書的排版和裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種略帶復古的米白色紙張，拿在手裏分量十足，顯然是下瞭功夫的。內頁的印刷清晰度極高，即便是最細微的電路圖和波形圖也毫不齣錯，這對於我們這些需要反復對照細節的讀者來說簡直是福音。而且，它的章節結構安排得非常巧妙，邏輯鏈條環環相扣，從最基礎的邏輯門到復雜的組閤邏輯電路和時序邏輯電路，過渡得自然而流暢，完全沒有那種硬生生的知識堆砌感。尤其是對一些關鍵概念的闡述，作者似乎總能找到那個最貼閤直覺的比喻，比如解釋觸發器工作原理時引用的那個生活實例，讓我一下子就明白瞭原本晦澀難懂的“自鎖”狀態。書中的習題設置也很有層次感，從簡單的計算到需要綜閤分析的綜閤題，覆蓋麵很廣，做完一套下來，基本能對本章節的知識點做到心中有數，而不是那種為瞭湊數而設置的簡單練習。不過，如果能在某些高級章節加入更多前沿的實際應用案例分析，哪怕隻是作為選讀的附錄，那就更完美瞭，畢竟理論結閤實踐纔是王道。

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**評價四：** 我是一位在職的工程師，需要快速迴顧和查漏補缺，這本書的“簡明”特質對我極其友好。它最大的優點是知識密度極高，但同時又保持瞭極佳的可讀性。它仿佛是一個精心提煉過的知識提綱，卻又飽含血肉。例如，在講解時序邏輯電路的狀態圖和狀態錶轉換時，作者采用瞭一種“模塊化”的圖示方法，用不同的顔色和符號清晰地區分開輸入、輸齣和下一狀態的關聯，使得即便是那些狀態轉換相對復雜的計數器，也能一眼看穿其工作流程，省去瞭我反復在不同錶格間跳躍查找的時間。此外，本書對不同邏輯係列（如TTL和CMOS）的特性對比分析非常到位，不僅給齣瞭參數錶，還深入探討瞭在實際電路設計中選擇某一特定係列的考量因素，比如功耗、噪聲容限和驅動能力，這種“為什麼這樣設計”的深層解析，遠比死記硬背參數更有價值。如果能夠在全書的某一處設置一個“快速參考索引”，能讓我直接定位到某個特定公式或參數錶格，效率會更高。

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**評價二：** 坦白說，我對很多技術教材抱有“厚書等於好書”的刻闆印象，但拿到這本教材時，首先感受到的是一種恰到好處的“輕盈感”。它沒有過度渲染那些過於底層的物理原理，而是直奔核心的應用層麵，這極大地提升瞭學習效率。我尤其欣賞它在引入新概念時所采取的“先現象後原理”的講解方式。舉個例子，它在講解多諧振蕩器時，不是一開始就拋齣復雜的數學推導，而是先通過一個生動的動畫模擬（如果書中有配套資源的話，這點尤為重要）展示振蕩是如何産生的，讓讀者建立起直觀認識，然後再循序漸進地深入到RC時間常數的計算。這種教學方法，極大地降低瞭初學者的心理門檻。另外，這本書的語言風格非常平易近人，沒有那種高高在上的學術腔調，讀起來就像是旁邊有一位經驗豐富的老工程師在耐心為你解惑，偶爾冒齣的幾句幽默點評，也讓漫長的學習過程變得輕鬆愉快。唯一的不足可能在於，部分章節對集成電路芯片的型號更新迭代稍顯滯後，希望後續版本能及時跟進最新的主流器件信息。

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**評價五：** 這本書的整體學習體驗是流暢且富有啓發性的，它成功地在“枯燥的邏輯”與“有趣的工程”之間架起瞭一座橋梁。我特彆欣賞它在介紹組閤邏輯電路設計流程時，那種嚴謹的工程化思維的植入。它不僅僅是教你如何畫圖，更是在潛移默化中培養你係統性解決問題的能力，比如如何從需求規格書逆嚮推導齣邏輯錶達式。書中的一些插圖，尤其是那些關於多層布綫和芯片引腳分布的示意圖，繪製得非常精細，它們在視覺上極大地輔助瞭對物理實現的理解，讓我不再覺得電路圖是一堆混亂的綫條。唯一的遺憾是，全書對一些如集成電路製造工藝的簡單介紹略顯不足，如果能增加一個小節介紹半導體器件的基本形成過程，哪怕是極其簡化的流程圖，對於培養對電子世界的整體認知是很有幫助的。總而言之，這是一本值得反復翻閱、注重實戰應用而非純理論推演的優秀入門和參考資料。

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