經典電荷泵實用電路88例 周誌敏,紀愛華著 9787121150906 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周誌敏，紀愛華著 著

圖書標籤:

• 電荷泵
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• 電路設計
• 周誌敏
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• 9787121150906

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121150906

商品編碼：29571708842

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

基本信息

書名：經典電荷泵實用電路88例

定價：45.00元

作者：周誌敏,紀愛華著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787121150906

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書結閤外電容式開關DC/DC交換（電荷泵）技術的發展動嚮及在的應用實踐，在講述電荷泵基本工作原理、結構和特點的基礎上，選取外電荷泵的經典應用電路88例，全麵係統地闡述電荷泵應用電路的設計方法和要點。為瞭方便讀者在學習和設計工作中參考，《經典電荷泵實用電路88例》附錄中收集瞭部分電荷泵生産廠商的技術參數及電荷泵實用電路圖。
　　本書可供電信、信息、航天、軍事、傢電行業從事電荷泵開發、設計和應用的工程技術人員和高等院校師生閱讀參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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經典電荷泵實用電路88例 核心概要： 本書深入探討瞭電荷泵這一在現代電子設計中扮演著關鍵角色的電路拓撲，通過88個精選的實用案例，全麵解析瞭其工作原理、設計要點、性能優化以及在各種應用場景下的具體實現。內容涵蓋瞭從基礎概念的建立，到復雜電路的搭建，再到實際産品的成功開發，為讀者提供瞭一套係統、詳實的電荷泵技術指南。 內容深度解析： 第一部分：電荷泵基礎理論與核心原理 在開啓88個實用案例之前，本書首先為讀者打下瞭堅實的理論基礎。這一部分旨在讓讀者對電荷泵有一個清晰、透徹的認知，為其後續理解具體電路打下良好鋪墊。 電荷泵的定義與分類： 詳細闡述瞭電荷泵電路的基本構成——開關元件（通常是MOSFET）和儲能元件（通常是電容）——以及其如何通過周期性地開關和電容充放電來改變電壓。介紹瞭主流的電荷泵拓撲，如倍壓、降壓、反壓、電壓翻轉等，並解釋瞭它們各自的原理特性和適用範圍。 開關控製策略： 深入剖析瞭電荷泵的核心驅動機製，即開關控製信號的生成與時序。詳細介紹瞭不同控製模式（如自由振蕩模式、分段控製模式、同步控製模式）的原理，以及它們對電荷泵性能（如效率、輸齣紋波、電磁乾擾）的影響。強調瞭精確的開關時序對於電荷泵穩定運行的重要性。 電容選型與布局： 詳細講解瞭在電荷泵電路設計中，如何正確選擇儲能電容和耦閤電容。從電容的ESR（等效串聯電阻）、ESL（等效串聯電感）、容量、耐壓等級等關鍵參數入手，分析瞭這些參數對電荷泵效率、紋波、瞬態響應的影響。同時，強調瞭PCB布局對電荷泵性能的至關重要性，指導讀者如何優化布局以減小寄生參數，抑製噪聲。 效率分析與損耗來源： 對電荷泵的效率進行瞭深入的理論分析，詳細列舉瞭造成效率損失的各個環節，包括開關損耗、傳導損耗、電容充放電損耗、驅動損耗等。通過數學模型和公式推導，幫助讀者理解不同損耗的産生機製，並為後續的性能優化提供理論依據。 輸齣紋波與瞬態響應： 深入探討瞭電荷泵輸齣電壓的紋波特性，分析瞭紋波産生的原因，並介紹瞭降低輸齣紋波的有效手段，如增加輸齣電容、采用電容濾波、多級電荷泵集成等。同時，也關注瞭電荷泵在負載變化時的瞬態響應能力，分析瞭可能齣現的問題，並給齣瞭相應的解決方案。 電磁兼容性（EMC）考量： 強調瞭電荷泵電路作為開關電路，其潛在的電磁乾擾（EMI）問題。詳細介紹瞭EMI産生的主要來源，以及通過優化開關波形、布局、濾波等手段來抑製EMI的策略，為設計符閤EMC標準的電荷泵電路提供瞭指導。 第二部分：88個經典電荷泵實用電路案例詳解 本書的精髓在於其豐富的實踐案例。這88個電路不僅僅是理論的簡單應用，而是涵蓋瞭從低功耗到高功率，從通用型到專用型的各類電荷泵應用。每一個案例都遵循嚴謹的結構，確保讀者能夠清晰地理解設計思路和實現細節。 案例結構： 每個案例都包含以下關鍵要素： 電路功能與應用場景： 清晰地描述該電荷泵電路要實現的功能，以及它適用於哪些具體的應用領域（例如：便攜式設備、LED驅動、傳感器接口、電源管理單元等）。 核心設計思路與原理分析： 詳細解釋該電路設計的核心思想，為什麼選擇這種電荷泵拓撲，以及其具體的工作流程。深入剖析電路中關鍵元件的選型依據和作用。 詳細電路圖與元件清單： 提供清晰、準確的電路原理圖，並附帶完整的元件清單（包括型號、規格、數量等），方便讀者直接參照搭建。 關鍵參數計算與公式推導： 對於影響電路性能的關鍵參數（如增益係數、開關頻率、電容容量、電流能力等），提供詳細的計算公式和推導過程，讓讀者瞭解設計背後的數學依據。 性能指標與測試方法： 預估電路的主要性能指標（如效率、紋波、輸齣精度、負載調整率等），並給齣相應的測試方法和注意事項。 潛在問題與優化建議： 分析該電路在實際應用中可能遇到的問題，如效率不高、紋波過大、穩定性差等，並提供有針對性的優化改進建議。 實際應用案例分析（部分）： 對於一些典型的應用，會進一步分析該電荷泵電路是如何集成到整個産品中的，以及與其他電路單元的配閤關係。 案例分類舉例（部分）： 低功耗電池供電場景： 小型LCD顯示屏的負壓生成： 針對低功耗便攜式設備的LCD背光或偏置電壓需求，設計低功耗反壓電荷泵。 OLED顯示屏驅動： 為OLED顯示屏提供所需的工作電壓，重點關注高效率和低紋波。 傳感器信號調理： 為某些需要特定偏置電壓的傳感器提供穩定、低噪聲的電源。 LED照明與顯示： 高亮度LED驅動： 設計高效的LED驅動電路，通過電荷泵實現恒流控製，並滿足不同LED串的電壓要求。 RGB LED驅動： 為RGB LED提供獨立的、可調的電壓或電流，實現色彩控製。 LED背光亮度調節： 結閤PWM控製，實現LED背光亮度的高效調節。 電源管理與電壓轉換： USB OTG升降壓電源： 為USB On-The-Go設備提供可配置的升壓或降壓電源。 電池均衡電路： 在多節電池係統中，利用電荷泵實現電池之間的能量轉移，達到均衡充電的目的。 低噪聲正負電源生成： 為需要正負電壓的模擬電路提供低噪聲、高精度的電源。 多級串聯電荷泵： 針對需要極高電壓增益的應用，介紹多級電荷泵的級聯設計與優化。 專用與集成應用： 電容式觸摸屏驅動： 為觸摸屏提供特定的驅動電壓。 MEMS器件驅動： 為MEMS傳感器或驅動器提供所需的偏置電壓。 射頻（RF）電路的偏置： 在RF電路中提供穩定的偏置電壓。 集成電路（IC）內部電源管理： 介紹電荷泵在芯片內部如何用於局部電壓生成和管理。 第三部分：設計實踐與性能優化 在展示瞭大量實用案例後，本書進一步升華，從設計實踐和性能優化的角度，為讀者提供更深入的指導。 電荷泵選型指南： 總結瞭針對不同應用需求，如何選擇最閤適的電荷泵IC或設計策略。考慮因素包括電壓要求、電流需求、效率目標、成本限製、封裝尺寸等。 PCB布局與布綫技巧： 再次強調PCB布局的重要性，提供更加具體的布綫規則和技巧，例如：如何減小高頻電流迴路的麵積、如何隔離噪聲、如何處理地綫等，以最大程度地發揮電荷泵電路的性能。 提高效率的策略： 整閤前麵理論部分的分析，係統性地提齣提高電荷泵效率的多種方法，如：優化開關頻率、選擇低RDS(on)的MOSFET、優化電容ESR、采用更先進的控製算法等。 降低輸齣紋波與噪聲的進階技術： 介紹瞭更高級的濾波技術，如LC濾波、多級濾波，以及如何結閤反饋控製來主動抑製紋波。 瞬態響應優化： 針對動態負載變化，如何通過調整電荷泵的控製參數、增加緩衝電容等方式來改善瞬態響應。 電磁兼容性（EMC）設計實戰： 提供瞭一些在實際設計中，如何通過元器件的選擇、PCB布局、屏蔽、濾波等手段來滿足EMC標準。 可靠性設計考量： 討論瞭電荷泵電路在長期運行中的可靠性問題，包括熱設計、過壓保護、過流保護等。 常見故障排除與診斷： 總結瞭電荷泵電路中最容易齣現的故障類型，並提供瞭係統性的故障排除流程和診斷方法。 總結： 《經典電荷泵實用電路88例》是一本集理論深度、實踐廣度於一體的電荷泵技術專著。它不僅為電子工程師提供瞭詳實的理論基礎，更通過88個精心挑選的實用案例，展示瞭電荷泵技術在實際産品開發中的強大應用能力。無論是初學者希望快速掌握電荷泵技術，還是有經驗的工程師尋求優化設計方案，亦或是對特定應用場景尋找解決方案，本書都將成為不可或缺的參考工具。通過深入研究本書，讀者將能夠自信地設計、實現和優化各類電荷泵電路，為電子産品的創新與發展提供強有力的技術支持。

評分☆☆☆☆☆

這本關於電荷泵的書籍，我本來是抱著極大的期望去翻閱的，畢竟“實用電路”這幾個字在電子工程師的字典裏可是有著舉足輕重的分量。我首先被它的封麵設計吸引住瞭，那種帶著一絲復古氣息的藍色調，讓人聯想到上世紀八九十年代那些經典的技術手冊。然而，當我真正深入到內容中時，我發現這本書在理論深度上似乎有所保留。它更側重於“怎麼做”而不是“為什麼這麼做”。舉個例子，在介紹一些基礎的開關電容網絡拓撲結構時，作者蜻蜓點水般地帶過瞭影響紋波和效率的關鍵非理想因素的數學推導。對於我這種喜歡刨根問底，想知道電路在不同負載條件下動態響應的讀者來說，這多少有些意猶未盡。我期待看到更多關於噪聲抑製技術、EMI/EMC考量的章節，畢竟在現代高密度集成係統中，這些往往比單純的電壓轉換效率更考驗設計者的功力。這本書更像是為初學者準備的入門指南，它提供瞭足夠的“零件”讓你搭建起一個能工作的原型，但要把它推嚮商業化量産，並解決那些藏在角落裏的疑難雜癥，恐怕還需要讀者自行補充大量前沿的期刊文獻和仿真分析。整體而言，它提供瞭一個堅實的起點，但通往精通的路標還不夠清晰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織結構體現齣一種非常係統化的編排思路，它沒有一開始就拋齣最復雜的電路，而是遵循著從簡單到復雜的遞進原則。從最基礎的1x升壓電路開始，逐步過渡到2x、3x乃至分數倍的轉換電路，這讓讀者的知識體係能夠穩固地建立起來。我特彆欣賞它在介紹特定應用場景時所展現齣的那種工程智慧。例如，在描述如何設計一個低電壓啓動電路時，書中不僅僅給齣瞭電路圖，還深入探討瞭如何利用特定器件的閾值電壓來設計一個自舉（bootstrap）電路，以確保在電源剛接通的瞬間，高壓部分能夠可靠地激活。這種將理論知識與實際操作需求緊密結閤的方式，極大地提升瞭閱讀的沉浸感和收獲感。然而，我認為書中對不同工藝節點的電路實現差異提及不足。畢竟，一個在BCD工藝下實現的電荷泵與一個在標準CMOS工藝下用分立器件搭建的係統，其性能錶現和設計約束是天壤之彆的。對當前主流半導體製造工藝的兼容性分析，會使這本書的適用範圍更具前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點，在我看來，在於它對非標準電壓生成需求的覆蓋麵相當廣。市麵上很多電源設計書籍往往集中於標準升壓或降壓應用，但對於那些需要特定負電壓軌、或者需要生成一個精確的偏置電壓來驅動特定傳感器或模擬前端的應用場景，這本書提供瞭大量開創性的解決方案。我尤其喜歡其中關於“反相電荷泵”的章節，它詳盡地解析瞭如何巧妙地利用電荷共享原理，在不引入額外電感的情況下，實現高於輸入電壓的負輸齣。這種對資源效率的極緻追求，是電荷泵技術的核心魅力所在。如果說有什麼遺憾，那就是它在當前新興的“能量收集”（Energy Harvesting）應用領域著墨不多。在物聯網設備和可穿戴設備的背景下，如何設計一個極低功耗、能在微伏級輸入電壓下啓動並穩定運行的電荷泵，是一個熱門前沿課題。這本書如果能加入一到兩個關於超低功耗啓動電路的案例分析，那它將完美地連接起經典理論與未來的應用趨勢，成為一本真正麵嚮未來十年的參考寶典。

評分☆☆☆☆☆

作為一個電子産品的老兵，我對技術文檔的嚴謹性有著近乎苛刻的要求。在研讀這本書的過程中，我發現作者在關鍵的數學建模部分，似乎采用瞭某種簡化的近似方法來避免過度的復雜計算。雖然這使得閱讀體驗變得輕鬆愉快，尤其對於剛接觸電源電子學的學生來說十分友好，但對於追求極緻性能的資深工程師而言，這種簡化可能會隱藏一些潛在的陷阱。我花瞭不少時間去驗證某些公式的適用邊界，特彆是在高頻工作和超低輸入電壓條件下，那些被忽略的寄生參數對整體效率的影響開始變得顯著。我希望能看到更多關於“邊界條件”的討論，即在什麼輸入電壓、什麼負載電流下，某個特定的電路拓撲開始失效或效率急劇下降。此外，書中對熱管理（Thermal Management）的討論也相對薄弱，電荷泵的損耗集中在開關管和電容的ESR上，長時間工作下的溫升問題如果能有更深入的分析和散熱建議，那麼這本書的實用性將覆蓋到更廣闊的領域，而不僅僅是理論性能的展示。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的排版和圖示清晰度簡直是教科書級彆的典範。在閱讀那些復雜的開關時序圖和PCB布局建議時，我幾乎沒有産生任何歧義。那種細緻入微的標注，將每一個關鍵元器件的連接關係和電磁耦閤路徑都描繪得一清二楚，這對於我這種依賴視覺信息來構建電路模型的工程師來說，是極大的幫助。特彆是書中關於多級電荷泵的級聯設計部分，作者通過一係列漸進式的例子，將原本抽象的電荷轉移過程可視化瞭。我清晰地看到瞭在每個時鍾周期內，電荷如何在輸入端、泵電容和輸齣端之間“搬運”的細節。這種對細節的執著，使得即便是像我這樣對電源管理領域接觸已久的人，也能從中發掘齣一些先前忽略的細微之處。不過，如果能增加一些實際的波形測量數據對比，特彆是與理想模型之間的偏差分析，那這本書的“實用性”會更上一層樓。現在很多電路手冊的例子都偏嚮於理想條件，而真實世界的晶體管開關速度、驅動損耗這些非理想特性，纔是決定最終係統性能的關鍵所在，期待未來能看到這方麵的補充。