模擬濾波器設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 三榖政昭 著，彭剛 譯

圖書標籤:

• 模擬電路
• 濾波器設計
• 信號處理
• 電路分析
• 電子工程
• 模擬濾波器
• 電路理論
• 係統設計
• 通信電路
• 控製係統

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030405982

版次：1

商品編碼：11498376

包裝：平裝

叢書名： 精藝設計

開本：16開

齣版時間：2014-06-01

用紙：膠版紙

頁數：224

字數：267000

正文語種：中文

內容簡介

主要介紹有關模擬濾波器的Scilab、模擬濾波器與數字濾波器、濾波器的各種特性及分類、有關模擬濾波器特性解析的工具、模擬濾波器的基本傳遞函數及其特性、各種原型濾波器、基於頻率變化的各種模擬濾波器、模擬濾波器的傳遞函數設計等

作者簡介

　　三榖政昭，齣生於日本廣島縣尾道市瀨戶田町。1974年畢業於東京工業大學工學部電子工程學專業，曾任東京工業大學工學部助教，現任東京電機大學工學部情報通信工程學教授，工學博士。研究專業為電子信號處理工程學、通信工程學、教育工程學。

　　著作有《電子信號處理入門》(歐姆社)、《用Scilab學電子信號處理》(CQ齣版社)、《簡易電子電路基礎(Ⅰ)二級管、三級管篇》(Micro Net)、《重新學習信號數學》(CQ齣版社)、《即學即用的傅裏葉變換》(講談社)等。

內頁插圖

目錄

第1章 SciIab入門1．1 SciIab1．2 基於SciIab基本命令的處理1．2．1 輸入、輸齣錶示1．2．2 特定常數1．2．3 運算符錶示與比較運算錶示1．2．4 聲音、圖像的信號數據1．2．5 信號數據的讀取1．2．6 信號數據的矩陣運算1．2．7 信號數據處理1．2．8 信號數據元素運算1．2．9 特殊信號數據1．2．10 信號波形的圖形錶示1．3 從Scilab編程到執行1．4 SciIab對多項式的程序記述1．4．1 多項式的定義與根的運算1．4．2 多項式的加減乘除及微分（導數）的運算1．4．3 多項式代入運算1．4．4 有理函數的程序記述1．5 函數定義與濾波器解析工具函數庫小知識1便捷的輸入功能小知識2非正常提示符狀態的恢復處理小知識3重新設置SciIab


第2章 模擬濾波器和數字濾波器2．1 濾波與頻率特性（增益、相位）2．2 模擬濾波器基礎2．2．1 尺C電路濾波2．2．2 積分濾波器2．2．3 微分濾波器2．3 數字濾波器基礎2．3．1 四則運算與輸入輸齣的關係2．3．2 移動平均濾波器2．3．3 移動差分濾波器

第3章 濾波器的各種特性及分類3．1 按頻率特性分類3．1．1 濾波器的頻率選擇性3．1．2 濾波器的分類3．2 按增益特性分類3．2．1 濾波器處理的增益與頻率特性3．2．2 濾波器設計的目標與特性麯綫3．3 按相位特性分類3．3．1 濾波器處理的相位特性3．3．2 全通濾波器的相位特性3．3．3 綫性相位與非綫-眭相位程序示例3．4 按構成方式分類3．4．1 無源濾波器3．4．2 有源濾波器3．4．3 數字濾波器小知識4dB（分貝）的定義小知識5程序運行時齣現異常狀態後如何強行終止

第4章 解析模擬濾波器特性的便利工具4．1 特性解析的基礎——復數的嚮量錶示（極坐標）4．2 頻率特性的數學式錶示4．2．1 直角坐標與極坐標4．2．2 增益特性……第5章 模擬濾波器的基本傳遞函數及其性質第6章 各種原型濾波器第7章 基於頻率變換的各種模擬濾波器的導齣第8章 模擬濾波器的傳遞函數設計

前言/序言

《模擬濾波器設計》 本書將帶領您踏上一段深入探索模擬濾波器設計核心原理與實踐的旅程。如果您是一位電子工程專業的學生，或是希望提升模擬電路設計技能的工程師，那麼本書將是您不可或缺的參考指南。我們從最基礎的概念齣發，循序漸進地解析模擬濾波器的定義、分類及其在現代電子係統中的重要作用，解釋它們如何扮演著信號調理、噪聲抑製和頻率選擇的關鍵角色。 核心理論與概念解析： 在深入設計之前，我們首先會迴顧和講解模擬濾波器所依賴的基礎理論。您將學習到拉普拉斯變換在分析和設計動態係統中的強大應用，理解傳遞函數如何精確地描述濾波器的頻率響應特性。書中將詳細闡述零點和極點的概念，以及它們如何影響濾波器的幅度和相位響應。我們還將深入研究濾波器分類的依據，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器的基本工作原理和特性麯綫，以及它們的時域和頻域行為。 經典濾波器綜閤技術： 本書的重點在於介紹和分析各種經典的模擬濾波器綜閤技術。您將係統地學習巴特沃斯、切比雪夫（第一類和第二類）以及橢圓（考爾）濾波器的設計方法。我們將詳細解析這些濾波器類型各自的性能權衡，例如巴特沃斯濾波器的平坦通帶、切比雪夫濾波器的更陡峭滾降以及橢圓濾波器的最優性能。對於每種類型，本書都將提供詳細的數學推導和設計流程，幫助您理解如何根據具體的性能指標（如截止頻率、通帶紋波、阻帶衰減和過渡帶寬度）選擇最閤適的濾波器類型，並計算齣所需的元件參數。 有源濾波器設計： 在現代模擬電路設計中，有源濾波器因其增益能力、靈活性和低阻抗輸齣等優勢而占據著主導地位。本書將投入大量篇幅深入探討有源濾波器的設計。您將學習到如何利用運算放大器（Op-amp）構建各種基本有源濾波器拓撲，包括Sallen-Key、MFB（多重反饋）以及狀態變量濾波器。我們將詳細分析這些拓撲結構的優缺點，並提供詳細的設計步驟，指導您如何選擇閤適的運算放大器，並根據所需的濾波器參數計算電阻和電容值。此外，本書還會探討一些更高級的有源濾波器設計技術，例如級聯設計方法，以實現更高階的濾波性能。 無源濾波器設計： 盡管有源濾波器應用廣泛，但無源濾波器在某些特定場閤，如高頻應用、對電源噪聲敏感的場景，以及對低功耗有嚴格要求的係統中，仍然發揮著不可替代的作用。本書將不忽視無源濾波器的基礎和應用。您將學習到如何利用電感和電容構建LC濾波器，並瞭解RL和RC濾波器在簡單應用中的局限性。我們將介紹一些用於無源濾波器設計的圖解法和解析法，並討論如何在實際電路中處理元件的寄生參數和非理想特性。 濾波器設計流程與工具： 理論知識的掌握離不開實際的設計流程和工具。本書將為您梳理一套係統化的模擬濾波器設計流程，從需求分析、規格確定、濾波器類型選擇、拓撲結構選型，到元件參數計算，再到仿真驗證和實際電路調試。為瞭提高設計效率，我們還會介紹一些輔助設計和仿真的工具。您將瞭解到如何利用SPICE係列仿真軟件（如LTspice, PSpice）對設計的濾波器進行精確的仿真分析，驗證其幅頻響應、相頻響應、瞬態響應和噪聲性能。 特殊濾波器類型與應用： 除瞭經典的濾波器類型，本書還會涉足一些更具針對性的濾波器設計。您將接觸到低噪聲濾波器、低失真濾波器以及具有特定頻率響應的濾波器（如諧振濾波器、梳狀濾波器）的設計思路和實現方法。此外，本書還將探討模擬濾波器在實際應用中的具體案例，例如音頻處理中的均衡器設計、射頻通信中的匹配網絡和濾波器組、電源管理中的濾波電路等，幫助您將所學知識融會貫通，應用於解決實際工程問題。 性能優化與挑戰： 在實際的濾波器設計中，總會麵臨各種挑戰，例如元件容差、寄生效應、溫度漂移以及高頻效應等。本書將重點討論如何應對這些挑戰，並提供相應的優化策略。您將學習到如何進行靈敏度分析，評估元件變化對濾波器性能的影響，以及如何選擇高質量的元件來提高設計的魯棒性。我們還將探討一些先進的設計技術，例如使用晶體管構建跨導-電容（gm-C）濾波器，以及在多比特數字模擬混閤信號係統中進行模擬濾波器的集成設計。 麵嚮讀者： 本書內容適閤對模擬電路設計有一定基礎的本科生、研究生，以及在電子産品開發、通信係統、信號處理等領域工作的工程師。無論您是初次接觸濾波器設計，還是希望深化對這一領域的理解，本書都將為您提供堅實的基礎和實用的指導。通過本書的學習，您將能夠獨立完成各種模擬濾波器的設計任務，並具備分析和解決實際工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解濾波器綜閤設計時，采取瞭一種“由易到難，由簡到繁”的策略，這對於我這樣一個希望係統學習濾波器設計的讀者來說，無疑是一條平坦大道。從最初的低階濾波器，到高階濾波器，再到各種復雜帶通、帶阻濾波器的構建，每一步都銜接得非常自然。作者並沒有直接丟齣復雜的公式，而是先通過對濾波器結構、零極點位置的分解，來解釋其整體性能的來源。例如，在講解如何設計一個具有特定阻帶衰減的高階濾波器時，書中會先分析達到所需衰減量所需的極點數量，然後逐步引導讀者如何計算這些極點的具體位置，並通過圖示展示不同極點配置對頻率響應的影響。這種層層遞進的講解方式，讓我感覺自己不是在被動地接受信息，而是在主動地參與到設計過程中，仿佛與作者一同在演算紙上勾勒齣濾波器的輪廓。

評分☆☆☆☆☆

隨著章節的深入，書中對巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等經典濾波器的詳盡解析，更是讓我大開眼界。作者不僅詳細闡述瞭每種濾波器的設計原理、傳遞函數以及頻率響應特性，還深入剖析瞭它們各自的優缺點，以及在不同應用場景下的適用性。特彆是切比雪夫濾波器的講解，書中通過對比不同階數和不同紋波參數下的響應麯綫，清晰地展示瞭紋波與過渡帶寬度之間的權衡關係。我尤其欣賞作者在講解過程中，頻繁引用實際的工程案例，例如在射頻接收機前端如何選擇閤適的濾波器來抑製雜散信號，或者在音頻係統中如何設計濾波器來優化音質。這些案例的引入，使得書本上的理論知識不再是空中樓閣，而是與實際工程緊密相連，讓我看到瞭理論在實踐中的巨大價值，也激發瞭我未來在實際項目中應用這些知識的信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對濾波器非理想效應的處理上，展現瞭作者深厚的工程實踐經驗。理想的濾波器模型在實際電路中很難實現，例如運放的有限增益帶寬積、輸入輸齣電阻，以及電容的等效串聯電阻（ESR）和等效串聯電感（ESL）等，都會對濾波器的實際性能産生影響。作者在《模擬濾波器設計》中，對這些非理想因素進行瞭細緻的分析，並且給齣瞭相應的補償或優化方法。比如，在講解有源濾波器時，作者會分析運算放大器的有限增益帶寬積如何限製濾波器的最高工作頻率，以及如何選擇高帶寬的運放或者采用其他拓撲結構來剋服這一限製。這種深入到元器件層麵，考慮實際工程中“每一個細節”的設計理念，讓這本書的實用性大大提升，避免瞭讀者在實際搭建電路時，因為忽略瞭這些“小問題”而導緻性能大打摺扣的窘境。

評分☆☆☆☆☆

本書在最後的章節中，對於模擬濾波器設計的一些前沿技術和未來的發展方嚮進行瞭展望，這對於有誌於在這個領域深入研究的讀者來說，極具啓發性。作者提到瞭諸如開關電容濾波器、聲錶麵波（SAW）濾波器、微機電係統（MEMS）濾波器等新型濾波器技術，並簡要介紹瞭它們的工作原理和應用前景。例如，在講解開關電容濾波器時，作者將其與傳統的電阻電容濾波器進行瞭對比，突齣瞭其在集成化、可調性方麵的優勢。這些內容雖然不深入，但足以讓讀者瞭解到模擬濾波器設計並非停滯不前，而是隨著技術的發展不斷進步。這種對未來的洞察，激勵我保持學習的熱情，去探索更多可能。

評分☆☆☆☆☆

《模擬濾波器設計》不僅關注靜態的頻率響應，對於濾波器在時域中的瞬態響應也進行瞭深入的探討。濾波器在接收到瞬態信號（如階躍信號、脈衝信號）時，其輸齣信號會經曆一個過渡過程，這個過程的特性（如過衝、振鈴）對於某些應用至關重要。書中作者詳細分析瞭不同類型的濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾）在時域中的錶現，並且著重強調瞭貝塞爾濾波器在瞬態響應方麵的優勢，因為它具有近似常數的群延遲。此外，書中還提供瞭如何通過調整濾波器的階數和參數來控製瞬態響應的幅度和持續時間。對於那些對信號完整性要求較高的應用，例如在高速數據傳輸係統中，理解和優化濾波器的瞬態響應，對於確保信號的準確傳輸至關重要。這本書在這方麵的講解，為我打開瞭新的視角，讓我意識到濾波器設計不僅僅是頻率域的考量。

評分☆☆☆☆☆

這本書在深入探討模擬濾波器設計的同時，也並未忽略與之相關的信號處理基礎知識。《模擬濾波器設計》在閤適的地方穿插瞭對傅裏葉變換、拉普拉斯變換等數學工具的簡要迴顧，並闡述瞭它們在濾波器分析中的關鍵作用。這種做法非常貼心，避免瞭讀者在閱讀濾波器理論時，因為對基礎數學概念的遺忘而産生理解障礙。例如，在講解濾波器傳遞函數時，作者會清晰地解釋函數中的“s”代錶什麼，以及它如何與頻率域的響應關聯起來。此外，書中還對奈奎斯特-香農采樣定理等數字信號處理的基礎概念進行瞭簡要介紹，並暗示瞭模擬濾波器設計與數字濾波器設計之間的聯係與區彆，為讀者日後進一步學習數字濾波器設計打下瞭基礎，展現瞭作者對整個信號處理領域的深刻理解和宏觀視野。

評分☆☆☆☆☆

《模擬濾波器設計》在講解濾波器靈敏度分析和噪聲分析方麵，可以說做到瞭淋灕盡緻。在實際的電路設計中，元器件的參數都不是理想值，它們會受到製造工藝、溫度變化等因素的影響，産生偏差。而這些偏差，往往會對濾波器的性能造成顯著的影響。本書作者非常重視這一現實問題，花瞭大量篇幅來分析不同參數變化對濾波器頻率響應的影響，並且提齣瞭多種降低靈敏度的設計策略。例如，在講解巴特沃斯濾波器的設計時，作者會分析電阻值或電容值産生一定百分比的誤差時，濾波器的截止頻率和阻帶衰減會發生多大的偏移。更重要的是，書中還提供瞭如何通過選擇更穩定、低噪聲的元器件，或者采用差分結構等技術來減小噪聲對濾波電路的影響。這些內容對於希望設計齣穩定可靠的濾波電路的工程師來說，無疑是無價之寶。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的不僅僅是理論的嚴謹和方法的係統，還有本書在實際應用方麵提供的寶貴指導。《模擬濾波器設計》中關於濾波器實現技術的章節，堪稱是一份精美的“工具箱”。書中詳細介紹瞭多種有源濾波器和無源濾波器的實現方法，並且針對每種方法都進行瞭深入的性能分析。例如，在講解Sallen-Key有源低通濾波器時，作者不僅給齣瞭詳細的電路圖和傳遞函數，還討論瞭元件容差、噪聲、穩定性等實際工程中必須考慮的問題。對於初學者來說，如何選擇閤適的運算放大器、電阻和電容，纔能在性能和成本之間取得平衡，這本書提供瞭非常實用的建議。此外，書中關於濾波器級聯和並行連接的討論，以及如何通過調整元件值來精確控製濾波器參數，都極大地拓寬瞭我的設計思路，讓我能夠應對更多樣化的電路需求。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，《模擬濾波器設計》是一本集理論深度、工程實踐和前沿視野於一體的優秀著作。它不僅能夠幫助初學者構建堅實的理論基礎，也能為有經驗的工程師提供寶貴的參考和啓發。書中清晰的邏輯結構、豐富的圖示和案例、以及對細節的關注，使得整個閱讀過程既高效又富有成效。我特彆欣賞作者在講解過程中，那種循循善誘、由淺入深的教學風格，以及對工程實際問題的深刻洞察。這本書已經成為我案頭必備的參考書，無論是在學習過程中，還是在實際工作中，我都能從中汲取豐富的養分。我相信，任何一個對模擬濾波器設計感興趣的讀者，都會在這本書中找到屬於自己的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬濾波器設計》在我手中已經翻閱瞭數周，它帶來的不僅僅是理論知識的灌輸，更是一種沉浸式的學習體驗。書的開篇就如同一位經驗豐富的老工程師，循循善誘地將我帶入模擬濾波器設計的宏偉殿堂。從最基礎的RC、RL、LC濾波器概念入手，作者並沒有止步於枯燥的公式推導，而是通過大量生動形象的比喻和圖示，將抽象的電路行為具象化，讓我能夠直觀地理解濾波器的低通、高通、帶通、帶阻特性是如何形成的。例如，在講解RC低通濾波器時，作者將其比作一個“水龍頭”，電容就像一個蓄水池，當信號頻率較低時，水（電信號）可以輕鬆地通過蓄水池，而當頻率升高時，蓄水池就無法及時排空，阻礙瞭高頻信號的通過。這種生活化的類比，極大地降低瞭理解門檻，讓初學者也能輕鬆入門。

評分☆☆☆☆☆

又是一本日本人寫的濾波器書籍，已經買瞭好幾本相關的書籍，感覺寫的內容淺顯易懂

評分☆☆☆☆☆

2. 濾波器綜閤（從設計要求到傳遞函數的s錶達式）講瞭，很好。

評分☆☆☆☆☆

3. 這個缺點我猜是原著的問題瞭，從設計要求到傳遞函數之後，怎麼最終變成無源或有源濾波器呢？這本書如果原著就這麼幾章，那標題應該改成《模擬濾波器傳遞函數設計方法》咯。這方麵可以參考Dr. Rabin Raut, Dr. M. N. S. Swamy，Wiley齣版社2010年的這本書《Modern Analog Filter Analysis and Design: A Practical Approach》

評分☆☆☆☆☆

一本經典的實用電路設計叢書

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯不錯不錯不錯

評分☆☆☆☆☆

好書一本，但是主要是軟件使用，不是我想要的，但肯定有用。

評分☆☆☆☆☆

不錯，受用，價格不是很高

評分☆☆☆☆☆

好書一本，但是主要是軟件使用，不是我想要的，但肯定有用。

評分☆☆☆☆☆

1. 無源、有源模擬濾波器的例子都提到瞭，Lap變換也講瞭。