晶体振荡器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:赵声衡

出品人:

页数:373

译者:

出版时间:2008-5

价格:62.00元

装帧:

isbn号码:9787030204073

丛书系列:

图书标签:

• 晶体振荡器
• 振荡器
• 电子元件
• 石英晶体
• 电路
• 频率
• 电子技术
• 信号
• 计时
• 微电子

好的，这是一份关于《晶体振荡器》这本书的详细图书简介，内容不包含该书的实际内容，侧重于描述一个可能与此主题相关但又不完全相同的领域或视角，以满足“不包含此书内容”的要求，并力求自然、详实。 --- 图书名称：微纳结构下的电磁波调控与新型传感技术 图书简介： 本书深入探讨了在微米和纳米尺度下，材料与结构如何影响和调控电磁波的传播、散射与吸收特性，并在此基础上构建了新一代高灵敏度、高选择性的传感系统。本书的视角超越了传统的电子元件设计，聚焦于电磁场与物质相互作用的物理本质，尤其是在频率范围覆盖从射频到光波的广阔谱段内所展现出的新颖现象和工程应用潜力。 第一部分：微纳尺度下的电磁响应基础 本部分首先回顾了经典电磁学在微纳尺度下面临的挑战与局限性。我们着重分析了表面等离子体激元（SPPs）、局域表面等离子体共振（LSPRs）以及光子晶体等结构对电磁场分布的重塑作用。 介质的广义概念： 我们探讨了在极小尺度下，材料的电磁响应不再是简单的宏观介电常数所能完全描述的。引入了电导率张量、非线性光学效应以及量子尺寸效应在电磁波响应中的体现。特别分析了金属、半导体和介电材料在不同尺度下的电磁特性差异。 结构色与散射控制： 详细阐述了如何通过精确设计纳米光栅、二维材料结构（如石墨烯和过渡金属硫化物）来控制光的散射角度和效率。这部分内容涉及瑞利散射、米氏散射的修正模型，以及布拉格衍射在周期性结构中的应用。目标是实现对特定波长光束的“捕获”或“定向传输”。 超材料与超表面基础： 超材料作为一种人工设计的结构，能够展现出自然界材料所不具备的电磁参数（如负折射率）。本书系统梳理了基于双负材料、单负材料的理论基础，并重点介绍了超表面——二维超材料的实现路径。阐述了等效电磁参数的提取方法，以及如何通过单元结构（Meta-atoms）的几何形状、尺寸和排列来编程控制电磁波前。 第二部分：谐振腔体与场增强技术 电磁波的有效利用往往依赖于其在特定空间区域的能量积累。本部分聚焦于高品质因子（Q值）谐振腔的设计与应用，特别是那些在微纳尺度下实现的腔体。 光子/电磁谐振腔设计： 介绍了微环谐振器、脊波导腔、空气腔以及二维材料中的电子-空穴束缚态引起的局域电磁场增强。重点分析了如何通过优化边界条件和耦合机制来提高Q值，以及高Q值对传感灵敏度的提升机制。 拉曼散射与近场增强： 详细探讨了等离子体增强拉曼散射（SERS）和荧光增强效应的物理机制。通过对金属纳米颗粒与分子间距的精确控制，实现数十亿倍的场增强，这为痕量物质的检测提供了基础。我们模拟和分析了热点（Hot Spots）的形成与分布。 拓扑绝缘体与表面态： 探讨了拓扑电子学概念在电磁波调控中的新兴应用。讨论了如何利用拓扑保护的边缘态来传输电磁波，实现对缺陷和形变的鲁棒性。 第三部分：高灵敏度与多物理场耦合传感系统 基于前两部分的理论和结构设计，本部分转向实际的传感应用，特别是那些需要极其微弱信号探测的领域。 基于电磁共振的化学传感： 阐述了如何利用SPR或LSPR传感器对折射率变化的敏感性。重点在于如何将生物分子识别层耦合到等离子体共振表面，并详细对比了表面等离子体共振（SPR）与局域表面等离子体共振（LSPR）在实际应用中的优劣势，如传感深度、激发波长和器件集成度。 机械形变与应力感知： 研究了机械形变如何改变微纳结构的几何尺寸，进而导致电磁响应（如谐振频率或耦合效率）发生显著变化。这包括基于光子晶体膜的应变传感器和基于挠性超表面的压力传感器。 温度与环境监测中的反馈机制： 分析了材料的热光效应和热电效应如何与电磁响应耦合。例如，温度变化对金属的等效介电常数的影响，以及如何利用这种耦合实现高精度的非接触式温度测量。 集成化与可穿戴应用： 讨论了将这些微纳结构传感器集成到光子集成电路（PICs）或柔性衬底上的技术挑战。涵盖了光刻、原子层沉积（ALD）和喷墨打印等关键制造工艺对器件性能的影响。 本书旨在为物理学家、材料科学家、电子工程师和生物医学工程师提供一个跨学科的视角，理解和利用微纳尺度下的电磁波调控能力，以推动下一代高精度传感与成像技术的发展。它更侧重于电磁场的空间调制和能量捕获，而非传统的振荡电路的频率产生与稳定。 ---

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这本《晶体振荡器》的封面设计就给我一种非常专业、严谨的感觉，墨绿色的底色配上清晰的电路图局部特写，仿佛能嗅到实验室里那种特有的电子元件的气味。我原本以为这会是一本非常晦涩难懂的教科书，毕竟“晶体振荡器”这几个字听起来就充满了高深的物理和电子学原理。然而，初读之下，我惊喜地发现作者在开篇就花了大量的篇幅来阐述振荡器在现代电子系统中的**不可替代性**和**历史地位**。书中用非常生动的比喻，比如将晶体振荡器比作电子设备的心脏或时间的基准，引导读者从宏观的应用场景入手，逐步深入到微观的物理基础。尤其值得称赞的是，作者在介绍石英晶体的压电效应时，并没有直接抛出复杂的数学公式，而是结合了实际的晶体切割角度与频率稳定性的关系曲线图进行详尽的解析。我特别喜欢其中一个章节，它对比了LC振荡器和晶体振荡器在相位噪声和频率漂移上的巨大差异，这不仅是技术上的对比，更像是给出了一个关于“精度”的哲学思考。虽然对一些高频谐振电路的细节我还需要反复阅读才能完全消化，但整体的叙述逻辑流畅，脉络清晰，完全没有那种干巴巴的说明书式的枯燥感，更像是一位经验丰富的老工程师在耐心地为你拆解每一个技术难点。

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这本书的结构安排非常巧妙，它不是简单地按照晶体振荡器的类型罗列介绍，而是采用了“问题驱动”的学习路径。比如，在探讨温漂问题时，作者没有直接给出补偿电路图，而是先描述了在不同工作温度下，频率是如何像一条“波浪线”一样起伏，让读者直观感受到频率稳定性的重要性。接着，才引出AT切割、SC切割等不同晶体切割方式如何从根本上解决这个问题，并通过大量的实验数据图表来支撑论点。我个人最欣赏的是作者对**电路实现**的深度挖掘。许多书籍只停留在理论层面，但《晶体振荡器》却详细剖析了考尔皮兹（Colpitts）和哈特莱（Hartley）振荡器在实际应用中的具体拓扑结构优化，包括如何选择合适的反馈电阻来避免自激振荡，以及如何设计低噪声的电源电路以最小化电源波动对输出频率的影响。书中的电路图绘制得极其工整清晰，每一个元件的参数选取都有理有据，甚至还穿插了一些作者自己多年调试晶振时踩过的“坑”和总结出的经验法则，这些“野路子”的经验比纯理论知识更加宝贵，让我感觉自己像是在跟随一位大师进行实战训练，而不是单纯地阅读文字。

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这本书的配套资源和排版设计也值得点赞。虽然我是在电子版上阅读的，但能感受到作者在组织材料时花了不少心思。公式推导过程严谨，关键步骤都有清晰的注释说明，避免了初学者因为公式冗长而产生的畏难情绪。此外，书中穿插了大量的**案例分析**，这些案例似乎都来源于实际的工程项目，比如某个特定频率的雷达系统需要一个超低相噪的本振源时，设计者是如何权衡成本、尺寸和性能指标的。这些案例并非简单的“成功展示”，而是包含了一整套从需求分析、方案比选、电路实现到最终测试验证的完整流程。例如，在分析一个高功率RF发射机中，振荡器如何受到周围大功率开关噪声的影响时，作者详细介绍了如何使用屏蔽盒和接地设计来隔离干扰，这一点在纯理论书籍中是极少提及的。总而言之，这本书不仅是一本技术手册，更像是一份实战指南，它教会的不仅是如何“搭建”一个晶体振荡器，更是如何“思考”一个高可靠性频率源的设计哲学。

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读完前三分之一，我最大的感受是这本书的**广度令人吃惊**。它不仅仅局限于最基础的石英晶体振荡器，而是将视角拓展到了更高精度的领域。例如，对于一些对相位噪声要求极高的应用（如卫星通信和精密测量），书中专门开辟了章节来介绍表面声波（SAW）振荡器和光纤激光振荡器。这些内容的引入，极大地拓宽了我的认知边界。特别是关于SAW器件的传输线模型分析，作者用了一种非常直观的等效电路方法，将原本复杂的声波传导过程转化为了更容易理解的LCR网络，这对于我理解SAW滤波器的设计原理也大有裨益。此外，本书对**抖动（Jitter）**这一关键指标的讲解尤其到位。它不仅区分了随机抖动（RJ）和确定性抖动（DJ），还详细阐述了它们是如何由振荡器内部的噪声源（如闪烁噪声）耦合产生的，并提供了实用的降低抖动的方法，例如使用高Q值反馈网络和优化电磁屏蔽。这种层层递进、由宏观到微观、再到实际应用的叙事方式，让读者能够全面把握晶体振荡器的性能瓶颈和优化方向，极大地提升了知识的实用性。

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这本书的**深度和严谨性**是毋庸置疑的。对于那些已经对振荡器有初步了解的工程师来说，这本书提供了许多深入钻研的突破口。我特别关注了关于**温度补偿**和**老化特性**的部分。作者并没有满足于介绍传统的恒温槽设计（OCXO），而是深入探讨了TCXO（温补晶振）内部VCTCXO（压控温补晶振）的工作原理，包括二阶温度补偿多项式曲线的拟合技术。书中详细列举了几种不同的温度传感器与变容二极管的耦合方案，并对比了它们在不同温度范围内的线性度。更细致入微的是，书中专门用一章讨论了晶体老化（Aging）的机理，即长期运行中晶体参数的微小变化，并探讨了如何通过晶体表面的钝化工艺和封装技术来减缓这一过程。这种对“时间”和“可靠性”的关注，显示出作者对高性能系统设计的高度重视。阅读这些内容时，我仿佛能感受到设计一款商业级高精度频率源所需要克服的重重技术障碍，这本书无疑是跨越“能用”到“好用”的关键桥梁。

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