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出版者:科學齣版社

作者:小柴典居

出品人:

頁數:334

译者:白玉林

出版時間:2000年

價格:20

裝幀:

isbn號碼:9787030086167

叢書系列:

圖書標籤:

• 電路
• circuits
• 放大電路
• 電路設計
• 模擬電路
• 電子工程
• 電子技術
• 射頻電路
• 運算放大器
• 濾波器
• 信號處理
• 電路分析

模擬電子技術基礎與實用電路設計 本書聚焦於現代電子係統中的核心組成部分——模擬電路的設計、分析與實現。它旨在為電子工程、通信工程、自動化等專業的學生及相關領域的工程師提供一套全麵且深入的理論基礎和實用的工程實踐指導。 第一部分：半導體器件與基礎原理 本部分是理解所有模擬電路功能的基礎。我們首先深入探討半導體物理學的核心概念，包括能帶理論、載流子輸運機製（漂移與擴散），以及PN結的形成與特性。重點分析瞭二極管在不同偏置條件下的伏安特性麯綫、溫度效應以及各種應用電路，如整流、鉗位和限幅電路。 隨後，本書將篇幅重點放在瞭晶體管上。對於雙極性結型晶體管（BJT），詳細闡述瞭Ebers-Moll模型和混閤 $pi$ 模型，並分析瞭共射、共基、共集三種基本組態下的直流偏置電路設計，包括定點偏置、分壓器偏置等，強調瞭穩定性的重要性。對於場效應晶體管（FET），尤其是MOSFET，我們係統地介紹瞭其工作原理、I-V特性麯綫，並詳細比較瞭增強型與耗盡型器件的差異。本部分內容為後續的放大電路設計打下瞭堅實的器件基礎。 第二部分：基礎放大電路分析與建模 放大電路是模擬技術的核心。本章首先引入小信號模型，推導BJT和MOSFET的小信號等效電路，這是進行精確綫性化分析的關鍵工具。隨後，係統地分析瞭單級放大器的性能指標，包括電壓增益、輸入/輸齣阻抗、電流增益和帶寬。 我們詳盡講解瞭三種基本單級放大電路：共源/共射放大器、共集/射極跟隨器以及共基/共柵放大器。每種組態的分析都遵循嚴格的步驟：直流偏置點確定、小信號模型建立、增益與阻抗計算。此外，本書專門闢齣章節討論多級放大器的設計，如何通過級聯（如共射-共源或推挽級聯）來優化整體的電壓增益和負載能力。對於帶寬限製，深入分析瞭由器件內部的結電容和外部元件形成的極點和零點，運用波特圖和3dB截止頻率的概念來預測係統的頻率響應。 第三部分：反饋理論與穩定分析 反饋是提升電路性能、實現精確控製的基石。本部分從理論層麵解析瞭負反饋的四大拓撲結構：串聯輸入-串聯輸齣、並聯輸入-並聯輸齣、串聯輸入-並聯輸齣以及並聯輸入-串聯輸齣。通過引入黑盒反饋模型，我們推導瞭反饋對增益、輸入阻抗、輸齣阻抗及帶寬的影響。核心在於靈敏度分析，展示瞭反饋如何降低電路對元器件參數變化的敏感度。 反饋穩定性是工程實踐中的重中之重。本書詳細闡述瞭Nyquist穩定判據和Bode圖分析法，用以確定係統的相位裕度和增益裕度。我們指導讀者如何識彆並消除潛在的振蕩風險，例如通過引入補償電容或設計極點/零點配置來確保係統在工作範圍內穩定可靠。 第四部分：運算放大器（Op-Amp）的應用與非理想特性 運算放大器作為理想化的信號處理單元，其應用貫穿模擬電路的方方麵麵。我們從理想運放模型齣發，快速掌握反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器和積分器/微分器的基本應用。 隨後，本書迴歸現實，深入剖析瞭運放的非理想特性，包括開環增益的頻率依賴性、輸入失調電壓（Vos）、共模抑製比（CMRR）以及有限的轉換速率（Slew Rate）。針對這些非理想性，我們指導讀者如何進行誤差分析，並在設計中進行補償。 本部分進一步探討瞭高階運算放大器電路，如差分輸入級、電流鏡偏置以及輸齣緩衝級的設計。最後，我們詳細介紹瞭有源濾波器（如Sallen-Key、Multiple Feedback結構）的理論基礎，展示如何利用運放實現二階低通、高通、帶通和帶阻濾波功能，並給齣如何根據特定頻率響應要求選擇濾波器類型的實用指南。 第五部分：電流源、有源負載與功率放大 精密的偏置電路和高效的功率輸齣是模擬設計的兩大挑戰。本章首先探討瞭各種形式的電流源電路，包括二極管連接負載、鏡像電流源（簡單、兩級、改進型）及其在有源負載應用中的優勢。我們著重分析瞭如何使用電流源來穩定放大器的偏置點，並提高電路的共模抑製能力。 功率放大器部分側重於效率和綫性度的權衡。我們詳細分析瞭甲類、甲乙類和乙類放大器的基本工作原理、效率計算和失真特性。重點在於甲乙類推挽放大器的設計，包括交叉失真（Crossover Distortion）的成因分析及其消除方法。此外，本書還涉及瞭熱設計考慮，指導讀者如何根據功耗和散熱要求選擇閤適的散熱片。 第六部分：高級模擬電路與現代設計方法 本部分擴展到更具挑戰性的主題。我們深入研究瞭乘法器/除法器電路（如Gilbert Cell的原理），它們是實現模擬信號處理功能（如混頻和調製）的關鍵。電壓控製振蕩器（VCO）的設計原理也被涵蓋，特彆是壓控振蕩器的反饋機製和調諧電路。 最後，本書探討瞭數據轉換器的基礎——模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）。詳細介紹瞭ADC的主要類型（如逐次逼近、雙積分型）和DAC的類型（如R-2R梯形網絡），並分析瞭它們的關鍵性能指標，如微分非綫性（DNL）和積分非綫性（INL）。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一章節均配備瞭詳細的工程案例分析，展示瞭理論公式在實際電路調試中的應用。 強調器件級理解： 深入剖析瞭晶體管參數對係統性能的實際影響，避免瞭對理想模型的盲目依賴。 注重係統級思維： 引導讀者從整體係統架構齣發，閤理分配增益、帶寬和功率，實現最優設計。 本書適用於具備基礎電路理論知識的讀者，是構建堅實模擬電子係統設計能力的理想參考書。

評分☆☆☆☆☆

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作為一名已經從業多年的電子工程師，我接觸過各種各樣的技術書籍，但《放大電路設計》這本書帶給我的驚喜和收獲卻是難以言喻的。它最讓我贊賞的一點是，在講解經典放大器結構的同時，並沒有止步於此，而是大量引入瞭當前先進的設計理念和最新的技術趨勢。書中對各種新型放大器拓撲的介紹，比如電荷泵放大器、亞閾值放大器等，以及它們在低功耗、低電壓應用中的優勢，都讓我眼前一亮。此外，書中對於電路仿真工具的使用和結果分析的講解，也非常實用，能夠幫助我將書中的理論知識與實際的EDA工具結閤起來，提高設計效率和準確性。我尤其喜歡書中對“魯棒性設計”的強調，它提醒我在設計過程中要考慮到元器件的離散性、環境的變化等因素，從而設計齣更加可靠和穩定的放大電路。這本書不僅拓寬瞭我的視野，更讓我對放大器設計這個領域有瞭更深層次的理解和新的思考方嚮。

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說實話，我拿到《放大電路設計》這本書時，並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上關於放大器的書籍實在太多瞭，很多都大同小異。但翻開這本書的目錄，我就被它獨特的章節劃分方式吸引住瞭。它沒有按照傳統的“單級放大器”、“多級放大器”這種模式，而是從“信號完整性”到“功耗優化”，從“低噪聲設計”到“高頻特性”，將放大電路的設計理念融入到更貼近實際應用場景的維度來展開。這種“問題導嚮”的設計思路，讓我在閱讀過程中，總能找到與我工作中遇到的實際難題相呼應的章節。書中對於不同應用場景下放大器選擇的指導，比如音頻放大器、射頻放大器、運算放大器等，都有詳盡的分析和具體的電路示例，讓我能夠快速找到適閤自己需求的解決方案。而且，書中對一些復雜概念的解釋，比如寄生參數的影響、穩定性分析的工具等，都用非常直觀的方式呈現，即使是對於不那麼擅長數學推導的我來說，也能輕鬆理解。

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這本《放大電路設計》簡直是一本讓我茅塞頓開的寶藏！作為一名對模擬電子領域充滿好奇但又常常感到無從下手的初學者，我之前嘗試過不少技術書籍，但總覺得它們要麼過於理論化，要麼例子太抽象，難以與實際應用掛鈎。然而，這本書完全打破瞭我之前的睏境。它並非枯燥乏味的公式堆砌，而是通過大量精心設計的案例，將復雜的放大器原理娓娓道來。從最基礎的共射、共集、共基放大電路的搭建，到高級的差分放大器、多級放大器設計，作者都層層剝繭，循序漸進。我尤其喜歡書中對各種元器件特性在電路中作用的深入剖析，不再是簡單地告訴你“這個電阻是多少”，而是解釋為什麼需要這個電阻，它對整個電路的增益、帶寬、輸入輸齣阻抗有什麼影響。還有那些圖文並茂的電路圖，清晰得仿佛就在我眼前搭建一般，配閤著詳細的參數計算和仿真結果對比，讓我真正理解瞭理論與實踐之間的橋梁。讀完這本書，我感覺自己仿佛擁有瞭一雙能夠“看見”電路工作狀態的眼睛，對放大器的理解不再停留在錶麵，而是真正觸及到瞭其核心的靈魂。

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這本書就像是一位經驗豐富的老前輩，帶著我一步一步地在放大電路的世界裏探索。我一直覺得放大器的設計充滿瞭藝術感，但又常常苦於找不到訣竅。《放大電路設計》這本書，恰恰讓我看到瞭這種“藝術”背後的科學邏輯。作者在講解基本原理的同時，並沒有忽略對實際電路中各種“坑”的警示。比如，當討論到某些電路結構時，他會特彆指齣需要注意哪些參數的選取，以及在實際調試過程中可能遇到的問題。書中對不同類型放大器的優缺點對比，也不是簡單的羅列，而是結閤瞭具體的應用場景，說明在什麼樣的條件下，選擇哪種放大器會是更明智的選擇。我尤其欣賞書中對於“摺衷”的闡述。現實世界的設計往往是在多個相互衝突的需求之間進行權衡，這本書在這方麵給瞭我很多啓發，讓我不再追求“完美”，而是學會如何在性能、成本、功耗之間找到最佳的平衡點。這本書讓我對放大器設計有瞭更深刻的感悟，從“知其然”上升到瞭“知其所以然”。

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我是一名在實際工作中經常接觸到不同種類放大電路的工程師，平時都是靠經驗和參考資料來解決問題，但總感覺在理論深度上有所欠缺，對於一些性能瓶頸的突破也常常束手無策。接觸到《放大電路設計》這本書後，我纔意識到自己之前對放大器設計的理解有多麼局限。它不僅僅是一本“怎麼做”的書，更是一本“為什麼這麼做”的書。書中對放大器性能指標的權衡分析，比如增益-帶寬積的製約、噪聲分析與抑製的策略、穩定性問題的探討以及各種失真現象的成因和解決辦法，都寫得非常到位，而且結閤瞭最新的技術發展和實際工程中的考量。特彆是關於負反饋在放大電路設計中的核心作用，書中用多角度的論證和清晰的邏輯，讓我對反饋的精妙之處有瞭全新的認識。這本書讓我學會瞭如何更係統、更全麵地思考一個放大電路的設計問題，不再是頭痛醫頭、腳痛醫腳，而是能夠從全局齣發，進行最優化的設計。對於追求工程實用性和理論深度的讀者來說，這本書絕對是不可多得的參考。

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模電的簡寫版

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