锁相环与频率合成器电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安电子科大

作者:黄智伟

出品人:

页数:605

译者:

出版时间:2008-10

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787560620374

丛书系列:

图书标签:

• ufu
• 锁相环
• PLL
• 频率合成器
• 电路设计
• 模拟电路
• 射频电路
• 通信系统
• 电子工程
• 信号处理
• 集成电路

《精密信号发生技术：从理论到实践》 本书旨在为工程师、研究人员和高年级学生提供一个全面深入的信号发生器设计指南。我们将聚焦于现代电子系统中至关重要的信号生成技术，重点探讨如何构建高性能、高稳定性的信号源，以满足严苛的应用需求。 核心内容概述： 本书将从基础理论出发，逐步深入到复杂的电路设计和实现细节，力求做到理论与实践的完美结合。 第一部分：信号发生器基础理论与核心组件 信号的基本属性与度量： 我们将回顾信号的频率、幅度、相位、失真、噪声等关键参数，并介绍用于精确度量的常用工具和技术。 振荡器的基本原理： 深入剖析各种经典振荡器拓扑，如LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等，分析其工作机制、稳定性影响因素以及噪声特性。 放大器的角色与选择： 讨论在信号发生电路中放大器所扮演的关键角色，包括增益控制、阻抗匹配和信号隔离。我们将对比不同类型放大器（如BJT、MOSFET、运算放大器）的优缺点，并指导读者如何根据具体需求进行选择。 滤波器的设计与应用： 介绍低通、高通、带通、带阻等滤波器类型，重点阐述其在信号整形、噪声抑制和带宽限制方面的作用。我们将探讨有源滤波器和无源滤波器设计的关键考量。 第二部分：现代信号发生器的关键技术 压控振荡器（VCO）的原理与设计： 深入研究VCO的结构、调频机制以及影响其线性度和噪声的关键因素。我们将详细介绍基于变容二极管、压控电容的VCO设计方法，并探讨如何优化其性能。 数字控制振荡器（DCO）的原理与设计： 介绍DCO的工作原理，包括其数字控制的特性。我们将探讨不同DCO架构，例如基于环形振荡器和基于延迟线的DCO，并分析其在宽带、快速调谐方面的优势。 数模转换器（DAC）与模数转换器（ADC）在信号生成中的作用： 探讨如何利用高精度DAC生成任意波形信号，以及ADC在反馈回路中的应用。我们将关注DAC/ADC的采样率、分辨率、线性度和瞬态响应等关键指标。 信号源的稳定性与噪声分析： 深入分析影响信号源稳定性的内在因素，如元件老化、温度变化和电源波动。我们将详细讲解相位噪声、幅度噪声的产生机制，并介绍抑制噪声的技术。 第三部分：高性能信号发生器电路设计实例 低噪声信号源的设计： 聚焦于如何设计具有极低相位噪声和幅度噪声的信号发生器，适用于对信号质量要求极高的雷达、射电天文学、高精度测量等领域。我们将详细介绍低噪声振荡器设计、低噪声放大器选择以及噪声抑制滤波器设计。 宽带与快速调谐信号源的设计： 探讨如何实现信号频率的宽范围、快速准确调谐，以满足软件定义无线电（SDR）、电子战、测试与测量等应用的需求。我们将分析VCO和DCO在宽带调谐中的应用，并介绍相应的控制电路设计。 任意波形发生器（AWG）的设计： 详细阐述如何设计能够生成复杂、任意形状波形的信号发生器。我们将重点介绍DAC的选择、波形存储与生成机制，以及AWG的同步与触发设计。 高频与射频信号发生器设计考量： 针对高频和射频频段，我们将特别关注寄生效应、传输线效应、PCB布局和屏蔽等设计难题，并提供相应的解决方案。 第四部分：信号发生器系统的集成与测试 电源设计与滤波： 强调稳定、纯净电源对信号发生器性能的决定性影响，介绍低噪声电源的设计技术和滤波方法。 PCB布局与布线技巧： 探讨在高频电路设计中至关重要的PCB布局与布线原则，以最小化寄生参数和串扰。 热管理与稳定性： 分析温度对电路性能的影响，介绍有效的热管理技术以保证信号的长期稳定性。 性能测试与验证： 介绍用于评估信号发生器性能的常用测试仪器和方法，包括频谱分析仪、噪声计、示波器等，并指导读者如何进行准确的性能测试和故障诊断。 本书特色： 理论与实践并重： 每一章节都将理论知识与实际电路设计相结合，配以详细的电路图和设计参数，帮助读者将理论应用于实践。 深入的分析： 对各种电路拓扑和设计方法进行深入的原理分析，揭示其性能优劣的根本原因。 前沿技术的探讨： 关注现代信号发生器发展中的前沿技术和趋势。 丰富的案例研究： 通过具体的电路设计实例，展示如何解决实际设计中的挑战。 本书适合所有对高性能信号生成技术感兴趣的专业人士和学生。通过阅读本书，读者将能够独立设计、分析和优化各种类型的信号发生器，为复杂的电子系统开发奠定坚实的基础。

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对于追求极致性能的工程师而言，这本书在非线性失真建模和分析部分，提供了极其宝贵的视角。我过去常为混叠和互调失真头疼不已，但这本书提供了一套系统性的方法论来驯服这些“电子野兽”。它没有直接给出滤波器的设计参数，而是先从系统级的非线性指标（如IP3、SFDR）入手，反向推导出对具体电路拓扑（如放大器偏置点和驱动能力）的具体要求。书中对复合反馈结构（CFB）和跨线性放大器（Cross-Quad）的详细对比分析，让我得以清晰地权衡不同架构在特定应用场景下的优劣。这种自顶向下的设计思维，正是当前许多工程教育中缺失的一环。它教会我，好的电路设计不是修修补补，而是在设计之初就将系统的非线性预算分配到位。我特别喜欢作者在推导关键非线性公式时，那种步步为营、层层递进的数学推导过程，让人在膜拜其深度的同时，也能掌握背后的原理，而不是盲目套用公式。

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从阅读体验的角度来说，这本书的结构安排极具匠心，它成功地将一个复杂且跨学科的领域组织得层次分明，阅读起来有一种稳步攀登高峰的成就感。作者在引入新概念时，总是先从一个简化的、理想化的模型开始，帮助读者建立直观的理解框架，然后再逐步引入各种真实世界的限制因素（如温度漂移、电源抑制比等），从而完成了从理想到现实的过渡。这种教学方法的精妙之处在于，它极大地降低了初学者的心理门槛，同时也为资深工程师提供了回顾和查漏补缺的绝佳素材。特别是书中对于不同反馈机制的稳定性和瞬态响应的对比分析，逻辑链条非常清晰，让人在掌握单个模块的同时，也能理解其在更大型系统中的行为表现。总的来说，这是一本既能教会你“如何做”又能让你明白“为何如此”的工程宝典，其知识密度和实践指导价值是无可替代的。

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这本书的独特之处在于，它似乎对“实用性”有着自己独特的理解，并不满足于停留在纯理论的象牙塔中。它花了相当大的篇幅去讨论工艺的限制和可制造性对设计选择的深刻影响。例如，在讨论低噪声放大器（LNA）的设计时，作者没有仅仅停留在噪声系数的最小化，而是深入分析了不同半导体工艺节点下，晶体管的$f_T$和$f_{max}$对实际带宽和增益的制约，以及如何根据特定的工艺角（Process Corners）来调整设计裕度。这种与晶圆厂的实际工艺数据紧密结合的讨论，让整本书的知识变得“接地气”。我感觉这更像是一位经验丰富的老设计师在手把手地指导我如何避免“仿真通过，实际报废”的窘境。它对ESD保护电路和ESD敏感度的分析也异常详尽，这在很多同类书籍中常常被一笔带过，但在实际产品开发中却是决定生死的关键环节。

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这本书真是让我大开眼界，特别是对于那些初次接触模拟电路设计的人来说，它就像是一份详尽的“新手生存指南”。我一直觉得，要想真正搞懂射频电路，就得从最基础的元器件特性开始啃起，而这本书在这方面做得非常扎实。它并没有急于介绍那些高深的系统架构，而是花了大量篇幅去剖析晶体管在不同工作状态下的非线性效应，以及如何通过优化器件模型来提高电路的整体性能。我尤其欣赏作者在讲解噪声分析时的细致入微，从热噪声到散粒噪声，再到具体的电路拓扑如何引入和放大这些噪声源，讲解得环环相扣，让人在理解的同时，也能立即联想到实际设计中可能遇到的陷阱。读完这部分内容，我感觉自己对“高精度”和“低失真”这两个概念有了更深刻的物理认识，不再是停留在书本上的公式搬运工。更重要的是，书中提供的许多设计实例，都配有非常详细的仿真验证过程，这对于自学者来说简直是福音，提供了从理论到实践的完整闭环参考。

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这份读物在深入探讨射频前端设计时，展现出一种近乎偏执的严谨性，尤其是在处理阻抗匹配和功率传输效率这些“细节决定成败”的问题上。作者没有满足于教科书上标准的史密斯圆图应用，而是引入了更贴近实际PCB布局限制的考量，比如过孔的寄生电感如何破坏原本完美的匹配网络，以及如何在多层板结构中有效隔离不同信号层的耦合。书中对片上无源器件（如螺旋电感和MOM电容）的等效电路模型及其Q值影响的分析，简直是教科书级别的范例。我发现，以往自己设计中那些看似微不足道的布局差异，如何导致最终产品性能天差地别，在这本书里得到了完美的解释。它迫使我重新审视了“集成”二字的真正含义——不仅仅是把功能模块塞进芯片里，更是要理解这些模块在物理实体上相互作用的后果。这种深度和广度，使得这本书远远超出了普通的设计参考手册的范畴，更像是一部深入工程实现层面的“制造圣经”。

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