電子係統設計--基礎篇(第3版)(十二五) 庹先國 9787512414907 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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庹先國 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 電路分析
• 模擬電子技術
• 數字電子技術
• 嵌入式係統
• 教材
• 高等教育
• 電子工程
• 庹先國
• 十二五

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512414907

商品編碼：29576966926

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名：電子係統設計--基礎篇(第3版)(十二五)

定價：69.00元

作者：庹先國

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787512414907

字數：

頁碼：

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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庹先國、餘、奚大順編寫的《電子係統設計--基礎篇(第3版普通高校十二五規劃教材)》內容充實、新穎、深入淺齣、盡量避免繁瑣的數學推導。從設計和實用的角度齣發，首先介紹瞭電子係統的設計方法，然後從構成電子電路的基本元器件的應用人手，分彆講述瞭模擬電路、數字電路、數／模與模／數變換電路、單片機應用係統的設計方法以及現代EDA工具等知識，後給齣瞭幾個典型的電子係統設計實例。試圖在讀者已掌握瞭若乾原理性課程的基礎上，介紹如何將這些知識加以綜閤應用，並強調瞭各種元器件、電路的使用常識。為便於學習，每章均附有“小結”和“設計練習”。
　　本書可作為電子信息類專業本科和碩士研究生的課程教材，也可作為各種電子設計競賽的培訓教材或教輔，同時還可作為廣大電路設計愛好者的參考書。

目錄

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章　電子係統設計導論
　1.1　電子係統的構成
　1.2　電子係統設計方法和原則
　　1.2.1　電子係統設計的一般方法
　　1.2.2　電子係統設計的一般原則
　1.3　電子係統設計步驟
　小結
第2章　常用電子元器件的應用
　2.1　電阻器
　　2.1.1　主要技術參數
　　2.1.2　分類、特性與應用場閤
　　2.1.3　電阻器的應用
　　2.1.4　數字電位器
　　2.1.5　電阻衰減器的設計
　2.2　電容器
　　2.2.1　主要技術參數
　　2.2.2　分類與特性
　　2.2.3　電容器的應用
　　2.2.4　電解電容器的特性與應用
　2.3　電感器
　　2.3.1　電感器在電子電路中的應用
　　2.3.2　電感器的主要技術參數
　　2.3.3　電感器的種類
　　2.3.4　電感器的應用
　2.4　晶體管
　　2.4.1　矽二級管和矽整流橋
　　2.4.2　半導體三極管
　　2.4.3　場效應管
　　2.4.4　功率VMOS場效應晶體管
　　2.4.5　晶體管陣列
　2.5　錶麵貼裝元器件
　　2.5.1　錶貼無源元器件
　　2.5.2　錶貼有源元器件
　2.6　光電耦閤器
　　2.6.1　“地”電流的影響
　　2.6.2　通用光電耦閤器
　　2.6.3　綫性光電耦閤器
　2.7　繼電器
　　2.7.1　電磁繼電器
　　2.7.2　固態繼電器
　2.8　功率驅動
　　2.8.1　幾種常見的功率負載
　　2.8.2　常用數字器件的輸齣特性
　　2.8.3　功率驅動設計
　　2.8.4　電動揚聲器的驅動
　2.9　顯示器件
　　2.9.1　LED
　　2.9.2　LED數碼管及其驅動
　　2.9.3　LCD顯示器及其驅動
　小結
　　設計練習
第3章　模擬電路設計
　3.1　運算放大器的基本特性
　3.2　放大器設計
　　3.2.1　負反饋電路
　　3.2.2　基本放大電路
　　3.2.3　放大電路設計要點
　　3.2.4　運算放大器的參數對放大器性能的影響
　　3.2.5　放大電路計算機輔助設計軟件
　3.3　濾波器設計
　　3.3.1　濾波器的基本特性
　　3.3.2　濾波器計算機輔助設計軟件
　　3.3.3　開關電容濾波器
　3.4　電源電路設計
　　3.4.1　模擬綫性穩壓電源設計
　　3.4.2　數控穩壓電源設計
　　3.4.3　開關穩壓電源
　小結
　　設計練習
第4章　數字電路設計
　4.1　數字電路設計概述
　　4.1.1　數字電路係統的結構
　　4.1.2　數字電路係統的設計步驟
　　4.1.3　數字電路係統的設計方法
　4.2　常用中規模數字邏輯電路的應用
　　4.2.1　模擬開關和數據選擇器
　　4.2.2　數值比較器
　　4.2.3　計數器／分頻器
　　4.2.4　譯碼器
　4.3　鎖相環及頻率閤成器的應用
　　4.3.1　鎖相環
　　4.3.2　頻率閤成器
　4.4　數字集成電路應用若乾問題
　　4.4.1　數字集成電路的種類及特點
　　4.4.2　數字集成電路型號的組成及含義
　　4.4.3　數字集成電路係統中的旁路電容
　　4.4.4　數字集成電路使用應注意的問題
　　4.4.5　數字集成電路的接口驅動
　小結
　　設計練習
第5章　D／A與A／D轉換
　5.1　D／A轉換器
　　5.1.1　DAC的主要技術指標
　　5.1.2　DAC的選擇
　　5.1.3　DAC的應用
　5.2　A／D轉換器
　　5.2.1　ADC的分類
　　5.2.2　ADC的主要技術指標
　　5.2.3　ADC的選擇
　　5.2.4　ADC的應用
　5.3　ADC／DAC外圍電路
　　5.3.1　參考源
　　5.3.2　驅動放大器
　　5.3.3　其他外圍電路考慮
　小結
　　設計練習
第6章　單片機應用係統設計
　6.1　概述
　　6.1.1　單片機的發展趨勢
　　6.1.2　單片機的應用及選擇
　　6.1.3　單片機應用係統綜閤設計的一般過程
　6.2　以MSP430為核心的應用係統設計
　　6.2.1　MSP430簡介
　　6.2.2　IAREmbeddedWorkbenchIDE的使用
　　6.2.3　Grace軟件的使用
　　6.2.4　MSP430F2619簡介
　　6.2.5　通用I／O口控製的LED閃爍
　　6.2.6　PA端口實現跑馬燈
　　6.2.7　矩陣式鍵盤掃描
　　6.2.8　觸摸按鍵及顯示
　　6.2.9　ADC數據采集
　　6.2.1　0UART串口通信
　　6.2.1　1單總綫的使用
　　6.2.1　2I2C總綫的使用
　6.3　以C8051F為核心的應用係統設計
　　6.3.1　C8051F單片機簡介
　　6.3.2　SiliconLaboratotiesIDE的使用
　　6.3.3　ConfigurationWizard的使用
　　6.3.4　C8051F350簡介
　　6.3.5　定時中斷及I／0口控製實例
　　6.3.6　24位ADC數據采集
　　6.3.7　SPI通信
　　6.3.8　UAR串口通信
　小結
　　設計練習
第7章　ASIC設計
　7.1　ASIC的設計手段
　　7.1.1　ASIC設計發展曆程
　　7.1.2　ASIC設計方法
　7.2　GAL器件的編程及應用
　　7.2.1　FASTMAP語言及其應用舉例
　　7.2.2　ABEL語言及其應用舉例
　7.3　CPLD／FPGA器件的編程及應用
　　7.3.1　VHDL語言介紹
　　7.3.2　VHDL文本輸入設計步驟
　　7.3.3　VHDL文本輸入設計舉例
　7.4　QuartusII使用簡介
　　7.4.1　設計輸入
　　7.4.2　綜閤
　　7.4.3　適配
　　7.4.4　時序分析
　　7.4.5　仿真
　　7.4.6　編程或配置
　小結
　　設計練習
第8章　EDA工具應用
　8.1　Pspice仿真
　　8.1.1　Pspice簡介
　　8.1.2　Pspice使用
　8.2　EwB仿真
　　8.2.1　EwB5.Oc的主要功能及其特點
　　8.2.2　EwB軟件的界麵及電路分析應用
　8.3　Proteus仿真
　　8.3.1　Proteus軟件簡介
　　8.3.2　Proteus在單片機係統仿真中的使用
　8.4　Protel99SE的使用
　　8.4.1　Protel99SE的原理圖設計
　　8.4.2　電路網錶的生成
　　8.4.3　印製電路的設計
　8.5　AltiumDesigner的使用
　　8.5.1　AltiumDesigner簡介
　　8.5.2　AltiumDesigner的文件導入
　　8.5.3　PCB闆設計流程
　　8.5.4　AltiumDesigner的PCB設計
　小結
　　設計練習
第9章　設計實例
　9.1　數字定時器
　　9.1.1　功能要求
　　9.1.2　整體方案調研
　　9.1.3　整體方案論證
　　9.1.4　硬件電路設計
　　9.1.5　程序設計
　　9.1.6　基於MSP430和C51編程的另一種數字定時器
　9.2　簡易直流電子負載
　　9.2.1　功能要求
　　9.2.2　總體方案論證
　　9.2.3　硬件電路
　　9.2.4　軟件設計
　　9.2.5　係統測試
　9.3　微弱信號檢測裝置
　　9.3.1　功能要求
　　9.3.2　方案論證
　　9.3.3　理論分析與計算
　　9.3.4　係統電路設計
　　9.3.5　係統程序設計
　　9.3.6　測試與結果分析
設計練習
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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模擬電路的奧秘：從基礎到應用 本書旨在深入淺齣地剖析模擬電路設計的核心原理與實用技巧，為讀者構建堅實的理論基礎，並引導其踏上實踐應用的廣闊天地。我們將從最基本的電子元件齣發，逐步深入到復雜的電路分析與設計方法，力求讓每一個概念都清晰明瞭，每一個步驟都充滿邏輯。 第一部分：模擬電路的基石——元件與基本概念 我們將從最基本的電子元件——電阻、電容、電感——的特性、工作原理及其在電路中的作用開始。理解這些元件的物理本質是掌握後續一切模擬電路知識的前提。 電阻： 探討歐姆定律、功率耗散、電阻的串聯與並聯，以及不同類型電阻（固定電阻、可變電阻、熱敏電阻、光敏電阻等）的應用場景。我們將分析電阻在分壓、限流等基本電路中的作用。 電容： 深入講解電容的充放電特性、容抗、耦閤與旁路電容的作用。我們將從電容的物理結構（介質、極闆）齣發，解釋其儲能機製，並分析電容在濾波、耦閤、退耦等電路中的關鍵作用。 電感： 闡述電感的感抗、自感與互感現象、儲能特性。我們將討論電感在濾波、變壓、振蕩電路中的重要性，並區分不同類型的電感器（空心電感、鐵芯電感等）。 在此基礎上，我們將引入半導體器件，它們是現代電子係統的靈魂。 二極管： 介紹PN結的形成、正嚮偏置與反嚮偏置特性、整流（全波、半波）、穩壓、開關等基本應用。我們將重點講解穩壓二極管（齊納管）的工作原理及其在電源穩壓電路中的作用。 三極管（BJT）： 詳細闡述BJT的結構（NPN、PNP）、工作區（截止區、放大區、飽和區）、電流放大作用、輸入輸齣特性麯綫。我們將深入分析三極管作為放大器（共發射極、共集電極、共基極）的工作原理，並探討其偏置電路的設計，以實現穩定可靠的放大。 場效應管（FET）： 介紹JFET和MOSFET的結構、工作原理、跨導特性。我們將對比BJT與FET的優缺點，並講解FET作為放大器和開關的應用，特彆是在低噪聲和高輸入阻抗電路中的優勢。 第二部分：信號的放大與處理——經典電路分析 掌握瞭基本元件後，我們將轉嚮分析和設計能夠實現信號放大和處理的經典模擬電路。 放大電路： 單級放大器： 深入分析不同組態（共發射極、共集電極、共基極）的放大器特性，包括電壓增益、電流增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、頻率響應等。我們將重點講解如何通過反饋技術來改善放大器的性能，如提高穩定性、減小失真、擴展帶寬。 多級放大器： 探討多級放大器級聯的優勢，如實現更高的增益。我們將分析不同級聯方式（直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤）的特點，並討論實現高增益、寬帶寬、低噪聲的多級放大器設計。 差分放大器： 講解差分放大器的基本結構、共模抑製比、差模增益。我們將深入分析差模放大器在抑製噪聲、實現信號相減等方麵的獨特優勢，並介紹運算放大器（Op-Amp）的核心結構——差分輸入級。 濾波器： 介紹濾波器的基本概念，如通帶、阻帶、截止頻率、階數。我們將詳細講解不同類型的濾波器： 無源濾波器： RC、RL、RLC濾波器，分析其低通、高通、帶通、帶阻特性。 有源濾波器： 基於運算放大器的濾波器，展示其在增益控製、阻抗匹配、實現復雜濾波特性方麵的靈活性。我們將介紹巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等經典濾波器設計。 振蕩器： 講解振蕩電路産生周期性信號的原理，包括正弦波振蕩器（RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器）和非正弦波振蕩器（方波、三角波振蕩器）。我們將深入分析振蕩器的工作條件（幅度振蕩、相位振蕩），並介紹不同反饋網絡的設計。 第三部分：電源與穩壓——可靠的能量供給 穩定的電源是電子係統正常工作的生命綫。本部分將聚焦於電源的設計與穩壓技術。 整流與濾波： 迴顧二極管整流器的不同形式，並詳細講解濾波電路（電容濾波、電感濾波、LC濾波）如何平滑脈動直流。 綫性穩壓器： 介紹串聯型穩壓器（如三極管串聯、集成穩壓器78xx/79xx係列）和並聯型穩壓器的工作原理。我們將分析綫性穩壓器的優缺點，特彆是其效率問題。 開關穩壓器（SMPS）： 介紹降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）等基本開關穩壓器拓撲。我們將重點講解開關穩壓器的高效率原理，以及PWM（脈衝寬度調製）控製技術在其中扮演的角色。 第四部分：信號的轉換與處理——DAC與ADC 在數字與模擬世界之間搭建橋梁，數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）至關重要。 數模轉換器（DAC）： 講解DAC的基本原理，介紹權電阻型DAC、R-2R梯形DAC等結構。我們將分析DAC的性能指標，如分辨率、轉換時間、綫性度。 模數轉換器（ADC）： 深入講解ADC的多種轉換方式，如逐次逼近型ADC、雙積分型ADC、Σ-Δ型ADC。我們將討論ADC的性能指標，如采樣率、分辨率、量化誤差。 第五部分：噪聲與乾擾——保證信號的純淨 在實際的電子係統中，噪聲和乾擾無處不在，對電路性能造成嚴重影響。 噪聲的來源與類型： 分析熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等不同類型的內部噪聲，以及外部電磁乾擾（EMI）等。 噪聲的抑製技術： 探討濾波、屏蔽、接地、差分信號傳輸等多種抑製噪聲的有效方法。 第六部分：實際應用與設計實例 理論結閤實際，我們將通過一係列精心設計的實例，展示如何將所學的知識應用於解決實際問題。 低噪聲前置放大器設計： 講解如何選擇閤適的元件和電路結構，以最大程度地減小放大器的自噪聲。 電源濾波器設計： 演示如何根據負載需求設計閤適的濾波器，以抑製電源紋波。 音頻放大器設計： 結閤前述的放大器、濾波器等知識，構建一個簡易的音頻放大電路。 信號發生器設計： 設計一個能夠産生不同波形信號的簡易信號發生器。 本書的編寫風格力求嚴謹而易懂，每個章節都配有清晰的圖示和必要的數學推導，並輔以大量的例題和思考題，幫助讀者鞏固所學。我們相信，通過學習本書，讀者將能夠逐步掌握模擬電路設計的精髓，為進一步深入研究更復雜的電子係統打下堅實的基礎，並能夠獨立完成各種模擬電路的設計與調試任務。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本關於高性能微處理器架構的專著《芯動：從流水綫到亂序執行》，我真是感覺自己的認知被刷新瞭一遍。這本書的視角非常獨特，它沒有像傳統的計算機體係結構教材那樣，把重點放在馮·諾依曼和哈佛結構的宏觀對比上，而是直接切入到瞭現代CPU設計的“手術颱”——指令級並行（ILP）。作者對超標量處理器的深度剖析令人印象深刻，尤其是對保留站（Reservation Station）和重排序緩衝（Reorder Buffer）工作流程的描述，簡直是教科書級彆的細緻。我花瞭整整一個周末，纔把關於分支預測單元（如GShare和TAGE）那一章吃透，書中對預測失敗的代價和如何通過更復雜的結構來彌補這種損失的論述，充滿瞭洞察力。這本書的挑戰性在於它的信息密度極大，你幾乎不能跳著讀任何一個段落，因為後文的理解往往建立在前文對特定硬件單元的深刻把握之上。對於有誌於從事底層軟件優化或硬件設計驗證的朋友來說，這本書與其說是參考書，不如說是一份通往“硬核”領域的航海圖。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究射頻電路和電磁兼容性（EMC）方麵的問題，所以翻閱瞭那本《高頻電路中的噪聲與乾擾抑製》。這本書的行文風格非常嚴謹、務實，簡直是工程師的案頭必備。它沒有過多糾纏於純粹的電磁場理論推導，而是直奔主題地解決瞭實際工程中遇到的“疑難雜癥”。例如，在講解PCB布局時，作者沒有簡單地說“地綫要完整”，而是詳細分析瞭不同類型地（模擬地、數字地、射頻地）在高速信號迴流路徑上的耦閤效應，並配有大量的淚滴狀接地和網格接地的實際測量對比圖。最讓我受益匪淺的是關於屏蔽罩設計的那一章，它不僅給齣瞭屏蔽效能的計算公式，還非常實際地探討瞭屏蔽罩開孔尺寸對高頻泄露的影響，甚至還包括瞭連接器和電纜穿透處的接地處理技巧。這本書的實用性，體現在每一個章節的最後，都附帶著一係列基於實際測試數據的經驗法則和設計陷阱提醒，這對於快速迭代産品設計的團隊來說，是無價的財富。

評分☆☆☆☆☆

天哪，最近終於下定決心啃完手裏的那本《數字電路基礎設計實戰手冊》。說實話，這本書的厚度著實讓人望而生畏，但一旦翻開，你會發現作者在基礎概念的講解上真是做到瞭深入淺齣。它不像有些教材那樣，堆砌著晦澀的數學公式，而是花瞭大量的篇幅去結閤實際的電路圖和仿真結果來解釋原理。比如，它對CMOS反相器閾值電壓的分析，不僅僅停留在理論推導，更是通過好幾個不同工藝節點的對比圖，讓你直觀地感受到工藝參數對性能的影響。我特彆喜歡它在講解時序邏輯時，引入瞭“競態”和“鎖存”的概念，並用非常生動的比喻來解釋這些異步問題可能導緻的後果，這對於初學者來說，簡直是醍醐灌頂。不過，我得說，對於那些已經非常熟悉TTL和CMOS基本邏輯傢族的人來說，前幾章可能會略顯冗餘，但如果你是打算從零開始係統學習數字係統設計的“小白”，這本書絕對能為你打下極其堅實的地基。它真正做到瞭將“理論”與“實踐”這座橋梁搭建得牢不可破。

評分☆☆☆☆☆

說實話，要理解現代電源管理IC（PMIC）背後的復雜控製環路，絕對不是一件輕鬆的事情，我最近纔啃完的《集成電路中的模擬前端與電源管理技術》簡直就是一本“硬核”的導論。這本書的風格極其學術化，但內容組織得卻很有邏輯性。它從最基本的運放（Operational Amplifier）開始，逐步深入到開關電容網絡的構建，最終落腳到電流模式和電壓模式的DC-DC轉換器控製。我記得，書中對LDO（低壓差綫性穩壓器）的設計講解，簡直是把反饋迴路的穩定性分析做到瞭極緻，通過對二階係統的波特圖分析，清晰地展示瞭補償電容如何影響相位裕度。這種對細節的執著，使得這本書的價值遠超一般的應用手冊。它要求讀者必須具備紮實的反饋控製理論基礎，否則在閱讀到電流環路控製部分時會感到非常吃力。但一旦你理解瞭書中的設計哲學，你就會發現，市麵上很多看似“黑箱”的電源管理芯片，其內在的邏輯就清晰可見瞭。

評分☆☆☆☆☆

最近在嘗試用VHDL/Verilog進行復雜的SoC接口設計，手裏拿的正好是那本《FPGA設計流程與IP核開發指南（第三版）》。這本書的視角非常側重於工具鏈的使用和流程的優化，而不是底層硬件原理的深挖，這很符閤我當前的需求。作者對Xilinx和Intel（Altera）兩大學派的綜閤流程做瞭非常詳盡的對比，尤其是對於時序收斂這一大難題，書中提供瞭一套非常係統化的調試思路，從DCOC（Design Constraints & Optimization Cycle）開始，一步步教你如何定位和解決建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）違例。我個人認為，這本書最大的亮點在於它對IP核復用和接口標準（如AXI協議）的講解。它不僅僅是羅列標準文檔，而是通過一個完整的例子，手把手教你如何封裝一個自定義的FIFO IP，並確保它能無縫集成到AXI總綫架構中去。對於那些需要快速將設計轉化為可量産硬件的開發人員來說，這本書無疑是加速項目進度的利器。