Multiconductor Transmission Line Structures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Faria, J. A. Brandao

出品人:

页数:203

译者:

出版时间:1993-12

价格:695.00 元

装帧:

isbn号码:9780471574439

丛书系列:

图书标签:

• Transmission Lines
• Multiconductor Systems
• Electromagnetics
• Microwave Engineering
• High-Speed Circuits
• Signal Integrity
• RF Circuits
• Circuit Analysis
• Electrical Engineering
• Antennas

《电路元件与集成系统设计》 内容简介 本书深入探讨了现代电子系统中扮演着核心角色的电路元件，并将其置于集成系统设计的宏大框架下进行审视。我们不仅仅关注单个元件的性能参数，更着重于理解它们如何在复杂的电路和系统中协同工作，以及如何通过精妙的设计实现系统整体的最优性能。本书旨在为工程师、研究人员以及对电子系统设计有深入了解需求的读者提供一本全面、实用且富有洞察力的参考指南。 第一部分：基础元件理论与应用 本部分将从最基本的有源和无源元件出发，逐步深入到更为复杂的半导体器件。 电阻器（Resistors）: 我们将首先回顾电阻的基本原理，包括欧姆定律、功率耗散以及不同类型电阻器（如碳膜、金属膜、线绕、精密电阻）的特性和应用场景。重点将放在理解电阻器的寄生效应（如电感和电容）及其对高频电路的影响，以及在实际设计中如何选择合适的电阻器来满足特定需求，例如滤波、限流和分压。 电容器（Capacitors）: 紧接着，本书将详细阐述电容器的电荷存储原理，包括电容的定义、电容值的影响因素以及串并联电容的计算。我们将深入研究不同类型的电容器，如陶瓷电容器、电解电容器、钽电容器、薄膜电容器，分析它们的介电材料、额定电压、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）等关键参数，以及它们在滤波、耦合、去耦、储能等方面的具体应用。特别地，本书将强调电容器在电源完整性（Power Integrity）设计中的关键作用，以及如何通过合理选择和布局电容器来抑制噪声和提高系统稳定性。 电感器（Inductors）: 电感器的储能原理和感应电动势是本部分的重要内容。我们将探讨自感、互感、电感器的构造（如空心线圈、铁氧体磁芯线圈）以及不同磁芯材料对电感性能的影响。本书将分析电感器的寄生电容、直流电阻（DCR）等参数，并深入研究它们在滤波器、谐振电路、储能（如在开关电源中）和电磁干扰（EMI）抑制方面的应用。对于高频应用，我们将讨论电感器的损耗机制及其在高Q值设计中的考量。 二极管（Diodes）: 作为最基础的半导体器件，二极管的 PN 结原理、伏安特性曲线以及各种工作状态（正偏、反偏、击穿）是理解其工作机制的基础。本书将详细介绍不同类型的二极管，包括整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、肖特基二极管、变容二极管、光电二极管等，并阐述它们在整流、稳压、开关、信号检波、光电转换等方面的广泛应用。我们将重点分析二极管的恢复时间和反向漏电流等参数，以及这些参数对电路性能的影响。 晶体管（Transistors）: 作为现代电子系统的“骨骼”，晶体管的原理和应用是本书的重中之重。我们将从双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）两类核心器件入手，详细讲解它们的结构、工作原理、电特性曲线、不同偏置模式（如共发射极、共集电极、共基极；共源极、共漏极、共栅极）下的放大和开关特性。本书将深入研究 MOSFETs 的各种类型（如增强型、耗尽型、NMOS、PMOS），以及它们在数字逻辑电路、模拟放大电路、电源管理电路中的应用。我们将详细讨论晶体管的跨导、输出电阻、结电容、阈值电压、漏-源击穿电压等关键参数，并强调这些参数如何影响电路的设计和性能。 集成运放（Operational Amplifiers, Op-amps）: 集成运放是模拟电路设计的基石。我们将回顾理想运放的特性，并重点分析实际运放的非理想因素，如输入偏置电流、输入失调电压、有限的开环增益、有限的带宽、输出电压摆幅限制、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）。本书将详细介绍运放的各种经典应用电路，包括反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器、微分器、比较器、滤波器（如巴特沃沃兹、切比雪夫滤波器）等，并深入分析这些电路的设计原理、性能指标以及在实际应用中需要注意的问题。 第二部分：集成系统设计原理与实践 本部分将视角从单个元件提升到整个电子系统的层面，探讨元件如何组织起来形成功能强大的集成系统。 信号完整性（Signal Integrity, SI）: 在高速数字和射频电路中，信号完整性是系统能否稳定工作的关键。本书将深入探讨信号传输过程中可能出现的各种失真现象，包括反射、振铃、串扰、过冲、欠冲和时序抖动。我们将分析这些问题的根源，例如阻抗不匹配、过长的走线、不良的接地设计以及串联/并联端接技术的应用。本书将介绍时域和频域分析工具，以及如何通过布局布线优化、选择合适的传输线模型和终端匹配技术来保证信号的完整性。 电源完整性（Power Integrity, PI）: 稳定可靠的电源供应是所有电子系统正常工作的生命线。本书将详细阐述电源完整性问题，包括电压跌落（IR Drop）、电源噪声、去耦网络的设计以及电源分配网络的（PDN）设计。我们将分析电源噪声的产生机制，如开关瞬变、瞬态负载变化等，并探讨如何通过选择合适的去耦电容器、设计低阻抗的电源分配网络以及优化电源布局来抑制电源噪声，确保系统在各种工作条件下都能获得干净、稳定的电源。 电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）: EMC 是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力，同时不对该环境中的其他设备产生过量干扰。本书将从辐射发射（RE）和敏感性（RS）两个方面，深入分析电子系统中的电磁干扰（EMI）产生、传播和耦合机制。我们将探讨 EMI 的常见来源，如开关电源、数字电路的快速开关、射频电路的辐射等，并介绍屏蔽、滤波、接地、PCB 布局设计等关键技术，以降低系统的辐射发射和提高其对外部电磁干扰的抗扰度。 模拟与数字混合系统设计: 现代电子系统往往是模拟和数字功能的集成。本书将探讨在混合信号系统中，模拟和数字部分之间的相互影响以及如何进行有效的隔离和耦合。我们将讨论 A/D 转换器（ADC）和 D/A 转换器（DAC）的设计考量，以及如何在PCB布局、接地和电源设计方面采取措施，以最小化模拟信号和数字信号之间的串扰，保证整体系统的性能。 PCB 布局与布线策略: 印刷电路板（PCB）是实现电路功能的物理载体，其布局和布线对系统性能至关重要。本书将详细介绍 PCB 设计的基本原则和高级技巧，包括元器件的摆放、信号走线的规划、电源和地平面设计、差分对布线、高频信号处理以及热管理等。我们将强调PCB设计如何在信号完整性、电源完整性、电磁兼容性和热性能方面发挥关键作用。 系统级验证与优化: 在完成电路设计后，系统级验证是确保设计成功的必要步骤。本书将介绍仿真工具（如 SPICE、ADS、HFSS 等）在系统级性能评估中的应用，以及如何通过测试和调试来发现和解决潜在问题。我们将讨论不同设计阶段的验证方法，并提供优化系统性能的策略，包括通过修改电路参数、调整布局布线或更新元件选型等。 本书特点： 理论与实践并重： 每一章节都将理论知识与实际工程应用紧密结合，通过丰富的实例和案例分析，帮助读者更好地理解抽象概念。 系统性视角： 强调元件在系统中的作用，而非孤立地讨论元件本身，旨在培养读者全局观和系统思维。 前沿技术关注： 涵盖了信号完整性、电源完整性、电磁兼容性等现代电子系统设计中至关重要的议题。 面向工程实践： 语言力求清晰、准确，避免过度的学术化，注重为工程师提供可操作的设计指南和解决方案。 结构清晰，逻辑严谨： 内容组织从基础到进阶，循序渐进，便于读者学习和查阅。 本书将为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导，助力他们在日益复杂和高性能的电子系统设计领域取得成功。

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