测控电路及装置

测控电路及装置 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社 作者:孙传友 出品人: 页数:300 页 译者: 出版时间:2002-5 价格:26.5 装帧:平装 isbn号码:9787810771214 丛书系列:
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具体描述

全书共分八章。内容包括:模拟信号调理电路,数据采集电路,常用控制器件,控制电机,模拟量控制电路,开关量控制电路,显示,记录与报警装置和可编程控制器。每一章都附有习题与思考题。

好的,这是一本关于“模拟集成电路设计与仿真”的图书简介,旨在为读者提供全面深入的理论基础、实践技能和前沿知识。 --- 图书名称:模拟集成电路设计与仿真 图书简介 (约1500字) 本著作《模拟集成电路设计与仿真》旨在系统地阐述现代模拟集成电路的设计原理、关键技术和仿真验证方法。本书不仅涵盖了经典电路理论的深入剖析,更紧密结合了当前半导体工艺的最新进展,为读者,特别是电子工程、微电子学和通信工程领域的学生、工程师及研究人员,提供了一本兼具理论深度和工程实用性的参考手册。 核心内容与结构 本书的组织结构遵循从基础概念到复杂系统设计的逻辑顺序,共分为七大部分,旨在构建一个完整的模拟IC设计知识体系。 第一部分:基础理论与器件模型 本部分是理解模拟电路设计基石。我们首先回顾半导体物理基础,重点讨论PN结、MOS管的工作原理及其在集成电路中的应用。特别地,本书详细介绍了BSIM模型,这是现代EDA工具中进行精确仿真和设计验证的核心。内容覆盖了亚阈值区、饱和区和线性区的器件行为,并深入探讨了噪声特性和工艺偏差对器件参数的影响。我们还对电阻、电容和电感等无源器件在IC工艺中的实现及其寄生效应进行了详尽的分析,这是后续高精度设计的基础。 第二部分:基础模拟电路单元 本部分是模拟IC设计的“乐高积木”。我们将重点介绍运算放大器(Op-Amp)和比较器(Comparator)的设计。从最基本的跨导放大器(OTA)开始,依次讲解两级CMOS运放、折叠式运放以及高增益、高带宽、低功耗的各类架构。仿真环节将深入剖析直流分析、交流分析(增益、相位裕度、单位增益带宽)以及瞬态响应。此外,还包括对不同反馈拓扑(如电压串联、电流串联等)的详细讨论,以及如何通过调整偏置点和尺寸来优化关键性能指标(如功耗与速度的权衡)。 第三部分:反馈与稳定性分析 反馈理论是模拟电路设计的灵魂。本章将系统介绍负反馈的原理、回路增益的计算以及李萨如斯图(Nyquist Plot)和波德图(Bode Plot)在稳定性判断中的应用。本书强调了相位裕度和增益裕度对电路瞬态性能的重要性。针对高频和高速设计,我们引入了Miller补偿、零点/极点补偿技术,并探讨了如何利用先进的相位补偿技术(如导纳-电流补偿、多相位补偿)来应对现代工艺下高速度、低电压带来的挑战。 第四部分:高级放大电路与电流镜 本部分聚焦于高性能模拟设计的关键组件——电流镜(Current Mirror)。我们不仅分析了基本的二管、三管镜像电路,还详细介绍了如何设计高精度、高输出阻抗的线性化、高摆幅电流镜,包括使用Cascode结构和先进的亚阈值偏置技术来提高匹配度和减小输出阻抗。此外,本书还深入探讨了仪表放大器(Instrumentation Amplifier)的结构、共模抑制比(CMRR)的优化,以及推挽(Push-Pull)和折叠式(Folded Cascode)架构的优劣势对比。 第五部分:噪声分析与抑制 噪声是模拟电路性能的终极限制因素。本章将深入浅出地讲解热噪声、闪烁噪声(1/f噪声)和散粒噪声的物理来源。我们将展示如何通过噪声等效模型精确计算电路的总输入折合噪声。设计策略部分,重点阐述了如何通过增大晶体管尺寸、优化偏置电流、采用特定的电路拓扑(如倾斜式输入对)以及相关双采样(Correlated Double Sampling, CDS)技术来最小化噪声对信号完整性的影响。 第六部分:数据转换器基础 数据转换器是连接模拟世界与数字世界的桥梁。本书将重点介绍模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的基本原理。在DAC方面,本书详细分析了电阻梯形DAC和电流舵DAC的非线性误差来源及校准方法。在ADC方面,我们对流水线(Pipeline)ADC和Sigma-Delta ($SigmaDelta$) ADC的架构进行了深入剖析,特别是$SigmaDelta$调制器的噪声塑形(Noise Shaping)原理和二阶/三阶调制器的设计流程。 第七部分:仿真与验证工具链 本部分强调工程实践的重要性。我们详细介绍了Spectre和HSPICE等主流EDA工具的使用方法。内容覆盖了DC Sweep, AC Analysis, Transient Analysis的设置,并重点介绍了Monte Carlo仿真和角点(Corner)分析在评估工艺、电压和温度变化对电路性能影响中的关键作用。此外,本书还引入了Post-Layout仿真的概念,讲解了寄生提取(Extraction)对电路性能,特别是高速电路,带来的影响及优化策略。 学习特色与目标 本书的特色在于其高度的工程导向性。每章均包含丰富的设计实例和仿真结果分析,帮助读者将理论知识转化为实际可操作的设计步骤。通过本书的学习,读者将不仅掌握设计一个稳定、高效的模拟电路模块所需的所有理论知识,更能熟练运用现代EDA工具链进行从概念到流片前的全面验证。本书致力于培养读者解决实际工程问题的能力,为未来在高速通信、电源管理、传感器接口等领域进行前沿模拟IC设计打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我尝试从中寻找一些关于**信号处理算法**的蛛丝马迹,毕竟“测控”的核心在于如何准确地量化和反馈物理世界的信息。我脑子里构思的是傅里叶变换在噪声抑制中的应用,或者自适应滤波器的实现细节。但是,这本书更多地关注于**模拟域**的信号调理,比如运放(运算放大器)的选型和反馈回路的设计,这部分内容虽然基础且重要,但讲解方式非常传统,几乎完全基于经典的电路理论。对于习惯了数字世界的高速运算和便捷的软件定义功能的读者而言,这种对低噪声放大和高精度ADC(模数转换器)的偏执,显得有些“老派”。我理解模拟电路是基石,但如果不能清晰地阐述如何高效地将这些高质量的模拟信号转化为可供微处理器处理的数字信息,并在此过程中保持理论的先进性,那么这本书的实用价值就会大打折扣。它更像是一部为电气专业的学生准备的,专注于基础元器件特性的参考手册,而不是一本面向现代测控系统架构师的指南。

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从阅读体验上来说,这本书的**逻辑跳转**非常突兀,缺乏一种连贯的叙事线索,仿佛是把不同年份、不同主题的讲义强行缝合在了一起。前一页还在详细讨论某类三端稳压器的内部结构和热稳定性,下一页突然跳跃到对某种特定工业总线协议的数据帧格式的机械式描述,中间没有任何过渡性的语言来解释为什么从晶体管级的细节会瞬间提升到通信协议的层面。这种“知识点罗列”的编排方式,极大地阻碍了读者建立一个完整的、自洽的知识体系。我希望看到的是一个清晰的脉络:从被测物理量的选择,到传感器的设计与标定,再到信号的采集、处理、传输和最终的执行反馈——每一步都应该有明确的上下文关联。而这本书,更像是一个拆散的工具箱,里面的工具都很齐全,但没有人告诉你如何用这些工具去建造一个房子。它更像是一部供人翻阅的“零件手册”,而不是一本引导人理解和创新的“系统设计指南”。

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这本书的封面设计和装帧质量确实挺吸引人的,那种略带复古的米黄色纸张,配上深沉的藏青色字体,放在书架上很有质感。我最初是被它的名字吸引的,感觉它应该会是一本深入探讨人机交互界面设计的权威著作。翻开第一章,我满心期待能看到关于用户体验(UX)的最新理论,比如如何利用眼动追踪技术优化软件导航流程,或者关于情感化设计在移动应用中的实践案例。然而,读了十几页后,我开始感到困惑。内容似乎一直在围绕着一些基础的电路图和元件符号打转,什么电阻、电容的计算公式,还有一些我不太熟悉的半导体器件的规格参数。这和我想象中的“测控”——那种更偏向于系统集成、数据采集和智能控制的方向——相去甚远。我期待的是宏观的系统架构,这里给我的却是微观到让人有些头疼的元器件级别解析。如果这本书的主旨是针对电子工程专业本科生打扎实基础,那或许可以理解,但对于希望了解现代自动化和信息技术如何融合的读者来说,这更像是一本上世纪末的教科书,缺乏对现代数字信号处理和嵌入式系统的着墨。装帧虽好,内容却让期待高科技前沿的读者感到一丝失落。

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说实话,这本书的行文风格相当的**硬朗和直接**,几乎没有多余的修饰语,全篇充斥着精确到小数点后三位的数值和严谨的公式推导,读起来有一种面对教科书特有的枯燥感。我原本以为在介绍“装置”部分时,会涉及到一些具体的工业现场应用,比如智能工厂中的传感器网络搭建,或者PLC(可编程逻辑控制器)的编程逻辑。我甚至偷偷期望能看到一些实际的调试记录或者故障排除的案例分析,毕竟在实际工程中,这些经验往往比理论本身更有价值。结果,装置的介绍部分,也只是停留在对特定模块电路原理的讲解上,类似于拆解一个仪器,把每一个小功能模块的电压、电流关系掰开了揉碎了讲,但就是不把这些模块组合起来,形成一个可以实际运行的、解决特定问题的“系统”。这就像是学会了如何精妙地制作螺丝钉、齿轮和轴承,却从未被告知如何将它们组装成一台汽车。对于那些需要快速将知识转化为生产力的工程师来说,这种缺乏系统集成视野的描述,效率实在不高。

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这本书的图例质量给我留下了深刻的印象,但这种印象是**双刃剑**。一方面,所有的电路原理图都绘制得非常工整,元件符号清晰,标注规范,这在查阅特定电路结构时无疑是方便的。另一方面,这些图例的“时代感”太强了。我几乎看不到任何关于现代集成电路(IC)的简化符号,比如专用的传感器接口芯片,或者那些集成了多种功能于一身的SoC(系统级芯片)。所有的图看起来都像是用标准化的绘图工具在纸上画出来的,缺少了现代电子设计自动化(EDA)工具所能带来的那种简洁和层次感。这让我不禁怀疑,作者在编写或更新内容时,是否充分考虑了当前业界广泛使用的、高度集成的解决方案。如果一本关于“装置”的书籍,无法展示如何利用现代的、高度模块化的商业现成(COTS)组件来快速构建系统,那么它在指导实际工程项目时,恐怕会显得力不从心,因为实际项目往往追求的是开发周期和成本的最小化,而不是从最基础的晶体管开始手动搭建功能模块。

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