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价格:680.00元

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isbn号码:9780072320992

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• 微电子
• 电路设计
• 模拟电路
• 数字电路
• 集成电路
• 电子工程
• 半导体
• 器件
• 电路分析
• 高等教育

《模拟电路设计与分析：从基础到实践》 本书旨在为电子工程、微电子学以及相关领域的学生和工程师提供一套全面而深入的模拟电路设计与分析知识体系。本书跳脱了对具体微电子器件内部结构的细致剖析，而是聚焦于模拟电路作为系统级构建块的实际应用，强调电路功能、性能指标、设计方法以及在实际系统中的集成。 内容梗概： 第一部分：模拟电路基础回顾与强化 本部分将系统性地回顾和深化读者对模拟电路核心概念的理解。我们不会冗述晶体管的物理模型，而是直接从其在放大器、开关等基本电路单元中的等效模型出发，强调这些模型如何影响电路的性能。 电阻、电容、电感及其电路应用： 深入探讨这些基本无源元件的理想特性、非理想特性（如寄生效应），以及它们在滤波器、振荡器、定时电路等中的关键作用。我们将分析不同类型的电容（陶瓷、电解、薄膜等）和电感（空心、铁芯、贴片等）在电路设计中的选型考量。 运算放大器（Op-amp）的理想与实际模型： 重点讲解运算放大器的理想模型及其在各种经典应用（如反相比例、同相比例、加法器、减法器、积分器、微分器）中的运用，同时深入分析实际运算放大器的非理想因素，如输入失调电压、输入偏置电流、有限的开环增益、有限的带宽（增益-带宽积）、输出电压摆幅限制、压摆率（Slew Rate）等，并阐述这些因素如何影响电路的精度、速度和动态范围。 滤波器设计入门： 介绍各种基本滤波器类型（低通、高通、带通、带阻）的概念和应用，以及巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等经典滤波器逼近函数的特性，并展示如何在低阶和高阶滤波器设计中应用无源和有源元件。 第二部分：单级与多级放大器设计 本部分专注于放大器电路的设计，这是模拟电路的核心组成部分。我们将从最基本的单级放大器开始，逐步过渡到更复杂的级联设计。 晶体管作为放大器的应用（等效模型）： 聚焦于使用晶体管的等效模型（如混合-π模型），分析不同偏置方式（固定偏置、自偏置、分压偏置）对放大器性能（增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应）的影响。我们将详细讲解共发射极（或共集电极/共基极）放大器的设计和分析，以及其在高增益、高输入阻抗或高输出阻抗等不同需求下的优化。 多级放大器设计策略： 探讨级联放大器设计的基本原则，包括如何选择合适的耦合方式（RC耦合、直接耦合、变压器耦合），以及如何通过多级放大器实现更高的增益、更好的阻抗匹配和更优化的频率响应。我们将重点介绍射极跟随器、级联式放大器（如CE-CB、CE-CE）的设计。 差分放大器与共模抑制： 深入分析差分放大器的工作原理，讲解其在高共模噪声环境下提供出色共模抑制（CMRR）的能力，以及它作为许多集成电路（如运算放大器内部）的基础结构的重要性。 第三部分：反馈与稳定性分析 反馈是现代模拟电路设计的基石，它能够改善电路的线性度、稳定性和频率响应。本部分将深入探讨反馈机制及其对电路性能的影响，并着重于电路的稳定性问题。 负反馈的四种基本组态： 详细分析电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈、电流并联反馈四种基本反馈组态的原理，以及它们如何改变放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗和带宽。 频率响应与稳定性： 讲解反馈放大器在不同频率下的行为，引入伯德图（Bode Plot）作为分析频率响应和稳定性的重要工具。我们将学习如何通过相裕（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin）来评估放大器的稳定性，并探讨如何通过补偿技术（如极点补偿、零点补偿）来改善放大器的稳定性。 第四部分：振荡器与信号产生 振荡器是产生周期性波形的电路，在通信、时钟生成等领域至关重要。本部分将介绍不同类型的振荡器设计。 反馈振荡器： 讲解基于负反馈原理的振荡器，包括LC振荡器（如哈特莱、科勒比特）和RC振荡器（如韦恩桥、移相）。我们将分析这些振荡器产生稳定振荡的条件（起振条件和稳幅条件）。 无源与有源晶体振荡器： 介绍晶体振荡器的高稳定性和高频率精度，以及如何在实际电路中构建基于晶体的振荡器。 第五部分：直流电源与信号调理 本部分关注为电路提供稳定、干净的直流电源，以及对信号进行必要的预处理。 线性稳压器与开关稳压器： 介绍线性稳压器（如串联稳压器、并联稳压器）和开关稳压器（如降压、升压、升降压转换器）的工作原理、优缺点，以及在不同应用场景下的选型考量。 模拟信号滤波与调理： 讨论直流电源中的纹波抑制技术，以及如何在模拟信号链中实现信号的滤波、放大、隔离和偏置等预处理功能，为后续的模数转换（ADC）等提供高质量的输入信号。 第六部分：实践应用与案例分析 本书的最后部分将通过实际案例，将理论知识与工程实践相结合，帮助读者巩固所学，并理解在实际设计中可能遇到的挑战。 音频放大器设计简介： 以一个简单的音频放大器为例，演示如何结合前面学到的知识，进行元件选型、偏置设计、频率响应优化和稳定性分析。 射频（RF）放大器设计初探： 简要介绍射频电路设计中的特殊考虑因素，如阻抗匹配、传输线效应和寄生参数的影响，为读者进一步深入学习RF领域奠定基础。 实用设计技巧与常见问题排除： 总结一些在模拟电路设计中行之有效的实用技巧，如PCB布局对性能的影响、接地技术、噪声分析与抑制等，并提供一些常见问题的故障排除思路。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 掌握模拟电路的基本构成单元及其工作原理。 熟练运用等效模型对放大器电路进行分析和设计。 理解反馈在改善电路性能中的作用，并掌握稳定性分析的基本方法。 掌握不同类型振荡器的设计原理。 了解直流电源电路的基本构成与稳压原理。 具备初步的模拟电路设计能力，并能够对实际电路进行分析和故障排除。 本书适合作为大学本科及研究生电子工程、微电子学、通信工程等专业的相关课程教材，也适合作为从事模拟电路设计的工程师的参考书。我们相信，本书能够帮助读者建立起扎实的模拟电路设计基础，为应对更复杂的工程挑战做好准备。

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从一个资深工程师的角度来看，这本书最大的价值在于它对于“为什么”的深度挖掘，而不仅仅停留在“是什么”的层面。许多教材会详细介绍某个电路模块的结构和公式，但很少会探讨这些设计决策背后的历史演变和权衡取舍。这本书则不然，它花了大量的篇幅去解释当前主流设计范式是如何在过去几十年中，通过不断克服瓶颈和技术限制逐渐形成的。例如，在低功耗设计章节，作者不仅展示了当前的低压差技术，还回顾了早期的挑战，这种历史的纵深感让人对当前技术的理解更加深刻和全面。这不仅仅是一本关于“如何做”的技术手册，更是一部关于“如何思考”的工程哲学指南，它训练的不是你的手速，而是你的判断力。

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这本书的实战应用案例部分，简直是为解决实际工程问题量身定做的宝典。我特别关注了其中关于运算放大器（Op-Amp）设计的章节，通常这部分内容在其他教材中要么过于理论化，要么就是一些脱离实际的理想化模型。但在这里，作者引入了大量基于特定工艺节点的具体参数和设计约束，比如噪声容忍度、功耗预算以及芯片面积的权衡。他不仅给出了设计流程，还深入剖析了为什么在特定应用场景下，某种拓扑结构会优于另一种，并且配上了详细的仿真结果图谱作为佐证。这种“带着镣铐跳舞”的讲解方式，极大地提升了读者的设计直觉和解决实际问题的能力。读完后，我感觉自己不再只是一个公式的背诵者，而是一个能够权衡利弊、做出明智工程决策的设计师。

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这本书的语言风格是一种我非常欣赏的“精确的优雅”。它摒弃了那种为了显得高深而故作晦涩的学术腔调，转而采用一种直接、清晰、但逻辑严密的叙述方式。作者在解释复杂概念时，往往能找到最简洁有力的词汇，让读者在最短的时间内抓住核心要义。举例来说，他对反馈理论的阐述，那种对稳定裕度和相位裕度的描述，既有数学上的严谨性，又充满了洞察力。读起来毫不费力，但每读完一个段落，都会有种“原来如此”的豁然开朗感。它不像某些著作那样需要反复查阅字典或反复研读才能理解一句话，而是让你的思维流畅地跟随着作者的思路前进，这极大地提高了阅读效率和学习的愉悦感。

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这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种深邃的蓝色调和精准的电路图线条交织在一起，立刻就能让人感受到它蕴含的专业深度。我拿到这本书时，首先被它厚重的质感所吸引，这感觉就像是捧着一本精心打磨的工艺品，而不是一本普通的教科书。内页的纸张质量也无可挑剔，印刷清晰，字迹锐利，即便是那些复杂的半导体器件符号和波形图，看起来也赏心悦目，丝毫没有廉价感。装帧的处理非常结实，翻阅起来得心应手，那种把书摊开放在桌面上时，它能稳稳地保持住那个角度的扎实感，让人在长时间学习中感到踏实。我尤其欣赏它在视觉上传达出的那种严谨与创新的平衡，既有传统工程学的沉稳，又不失现代电子设计的灵动。这种对细节的极致追求，从外在的包装就已经预示了内部内容的非凡水准，让人对即将开始的阅读旅程充满了期待和敬意。

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初翻阅这本书的目录时，我几乎是屏住呼吸读完的。它不仅仅是简单地罗列了章节标题，更像是一张详尽的、层层递进的知识地图。从最基础的PN结物理特性开始，作者就采取了一种极其精妙的“由微观到宏观”的叙事策略。他没有急于抛出复杂的公式，而是先用生动的类比和清晰的图示，将那些抽象的半导体物理现象描绘得如同发生在眼前的动态过程。特别是关于MOSFET的工作原理部分，那种对阈值电压和跨导的剖析，细腻到仿佛能触摸到电子的流动轨迹。这种教学上的匠心独运，使得原本被视为畏途的理论基础，变得触手可及。读完前几章，我感觉自己像是被一位经验丰富的工程师导师带着，而非被一堆冰冷的数据轰炸，他对知识点的把握和取舍拿捏得恰到好处，每一步的过渡都自然得像是水到渠成。

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