通用电路模拟技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张玉平 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111070962

商品编码：29648247121

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：通用电路模拟技术

定价：25.00元

作者：张玉平

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787111070962

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《通用电路模拟技术PSPICEforWindows》是作者在当前电子线路计算机辅助分析与设计技术飞速发展的背景下，在教学改革与教学实践的基础上，为把国际上该领域的实用软件引入高等院校教学中来而编写的教材。

　　全书系统地介绍了PSPICE软件各程序项的功能及应用。内容共分8章：PSPICE使用初步，文本文件描述，电路原理图程序Schematics，模拟计算程序PSpice及图形后处理程序Probe，信号源模型编辑StmEd，模型参数提取Parts，常见问题处理及PSPICE应用。

　　《通用电路模拟技术PSPICEforWindows》实用性强，示例丰富，便于自学。可做为高等院校自动化、电子、通俗类及相近专业本科生教材，也可作为研究生及从事电子电路系统设计的科技人员的技术参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《模拟电路设计艺术：从理论到实践的精深探索》 本书旨在为广大电子工程专业人士、研究者以及对模拟电路设计充满热情的读者提供一套系统、深入且极具实用价值的理论框架与实践指导。它并非简单罗列电路元件和基本公式，而是将模拟电路设计提升到“艺术”的高度，强调在理解核心原理的基础上，如何通过精巧的设计、周密的权衡和对细节的极致追求，实现性能卓越、稳定可靠的电路系统。 第一部分：模拟电路设计之基石——深刻理解与精准建模 在深入探讨复杂设计之前，本书首先回归模拟电路设计的本质，强调对基本概念的透彻理解。我们将从电荷、电流、电压、电阻、电容、电感等最基础的物理定律出发，层层递进，阐述它们在电路中的运动规律和相互作用。本书不会止步于理想元件模型，而是将重点放在实际元件的非理想特性上，例如电阻的温度系数、寄生电感和电容；电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）；电感的饱和效应、漏感和趋肤效应；半导体器件（二极管、三极管、MOSFET）的各种非线性特性、速度限制、噪声源以及可靠性问题。 对于每一个重要的模拟电路元件，本书都会提供详细的等效电路模型，并分析这些模型在不同工作条件下的适用性和局限性。特别地，我们会深入讲解MOSFET在弱反转区、线性区和饱和区的工作原理，以及双极结型晶体管（BJT）的各种操作模式。对于运放等集成电路，本书将剖析其内部结构，包括差分放大器、恒流源、增益级、输出级等，揭示其性能参数（如开环增益、单位增益带宽、压摆率、输入偏置电流、输入失调电压、共模抑制比、电源抑制比等）的物理根源，并提供实际测量和评估这些参数的方法。 本书的建模部分将引入先进的电路仿真技术，但不是仅仅停留在工具的使用层面。我们将详细介绍如何根据实际需求，选择合适的模型复杂度，以及如何建立与实际电路特性高度匹配的模型。这包括了参数提取技术，以及如何在仿真环境中准确地模拟寄生效应、温度漂移和电源噪声等对电路性能产生显著影响的因素。我们还将探讨各种分析方法，如小信号分析、大信号分析、瞬态分析、交流分析、噪声分析和瞬态噪声分析，并讲解如何运用这些分析方法来预测和优化电路的性能。 第二部分：核心模拟电路模块——精妙设计与性能优化 本书将系统地讲解模拟电路设计中的核心模块，并以深入的理论分析和丰富的工程实践经验，指导读者掌握这些模块的设计精髓。 放大器设计： 从最基本的单级放大器（如共源极、共集电极、共基极放大器），到多级放大器（如Cascode、Folded Cascode、多级反馈放大器），再到差分放大器，本书将深入剖析每种结构的工作原理、增益、带宽、输入输出阻抗、功耗以及噪声特性。我们将重点关注各种频率补偿技术（如极点和零点配置、Miller补偿、输出极补偿）的原理与应用，以确保放大器的稳定性。此外，对于宽带放大器设计，本书将引入传播延迟、群延迟等概念，并介绍如何通过优化器件尺寸、偏置电流和补偿网络来扩展带宽。 反馈系统分析与设计： 反馈是模拟电路设计的灵魂。本书将详细阐述负反馈和正反馈的工作原理，以及它们对电路增益、带宽、输入输出阻抗、失真和噪声的影响。我们将深入讲解各种反馈拓扑（如电压并联、电压串联、电流并联、电流串联）的优缺点，以及如何根据应用需求选择合适的反馈策略。稳定性分析将是重点，我们会详细介绍Nyquist判据、Bode图方法以及根轨迹法，并提供多种克服振荡的实用技巧。 滤波器设计： 滤波器是信号处理链中的关键环节。本书将从Butterworth、Chebyshev、Bessel、Cauer（Elliptic）等经典滤波器类型入手，详细讲解它们的通频带、阻带、过渡带特性以及幅频和相频响应。我们将深入探讨低通、高通、带通和带阻滤波器的设计方法，包括使用各种有源和无源滤波器结构（如Sallen-Key、MFB、状态变量滤波器）。对于集成电路设计，本书将重点介绍基于MOSFET的跨导-电容（GM-C）滤波器和开关电容滤波器，并分析它们在功耗、噪声和精度方面的优势与挑战。 振荡器与锁相环（PLL）： 振荡器是产生固定频率信号的关键。本书将介绍各种振荡器类型，如RC振荡器、LC振荡器（Colpitts、Hartley）、晶体振荡器和压控振荡器（VCO），并深入分析它们的起振条件、输出频率精度、相位噪声和频谱纯度。对于PLL，我们将详细讲解其组成部分（鉴相器、低通滤波器、VCO）的工作原理，并深入分析其捕捉范围、跟踪范围、环路带宽、抖动性能以及在频率合成、时钟恢复和数据解调等领域的应用。 电源管理电路： 现代电子设备对电源管理提出越来越高的要求。本书将详细介绍线性稳压器（LDO）和开关稳压器（DC-DC转换器）的设计原理。对于LDO，我们将分析其效率、纹波抑制能力、瞬态响应和输出噪声。对于DC-DC转换器，我们将深入讲解Buck、Boost、Buck-Boost等拓扑结构，并探讨其效率优化、电磁干扰（EMI）抑制以及稳定性设计。本书还将介绍电荷泵、低功耗电源管理技术以及电池充电管理电路。 第三部分：模拟电路设计的先进技术与系统化思维 在掌握了核心模块的设计之后，本书将进一步引导读者进入更高级的模拟电路设计领域，并培养系统化的设计思维。 噪声分析与抑制： 噪声是模拟电路的“天敌”。本书将深入分析各种噪声源，包括热噪声、散粒噪声、闪烁噪声（1/f噪声）、以及由电源和时钟引起的耦合噪声。我们将详细讲解噪声的统计特性，并介绍如何在时域和频域进行噪声分析。书中将提供大量的降噪策略，例如优化器件选择、调整偏置点、采用差分结构、合理布局和布线，以及使用滤波技术。 失真分析与补偿： 非线性是模拟电路失真的主要根源。本书将深入分析谐波失真（HD）、互调失真（IMD）等概念，并讲解如何通过泰勒级数展开等数学工具来量化失真。我们将介绍各种降低失真的设计方法，如使用高线性度的器件、采用分立式设计、AB类和D类放大器技术，以及动态偏置等。 低功耗设计技术： 随着便携式设备和物联网的发展，低功耗设计变得至关重要。本书将系统介绍各种低功耗技术，包括亚阈值操作、低压差设计、动态电压和频率调整（DVFS）、电源门控以及高效的电源管理策略。 布局（Layout）与版图（Physical Design）的重要性： 很多时候，电路的性能瓶颈并非理论设计，而是实际的版图实现。本书将强调版图设计在模拟电路中的关键作用，包括寄生效应（串联电阻、并联电容、互连电感）的分析与最小化；器件的匹配技术（如共质心、共栅、隔离）；电流密度、电压降和热效应的考虑；以及如何通过合理的版图设计来提高电路的稳定性和可靠性。 系统级考虑与权衡： 任何一个模拟电路模块都不是孤立存在的。本书将强调在整个系统框架下进行设计，理解不同模块之间的相互影响，以及在性能、功耗、面积、成本和上市时间等多个维度之间进行权衡。我们将介绍系统级仿真工具的使用，以及如何通过迭代和优化来达到最优的系统设计。 第四部分：现代模拟电路设计工具与实践 本书将介绍当前主流的模拟电路设计和仿真工具，并提供实际的案例研究，帮助读者将理论知识转化为实际技能。 电路仿真软件（如Cadence Spectre, Synopsys HSPICE, LTspice）： 我们将详细介绍这些工具的功能，包括DC分析、AC分析、瞬态分析、噪声分析、蒙特卡洛分析、温度扫描等。书中将提供详细的仿真流程指导，以及如何解读仿真结果，并根据仿真结果优化电路设计。 参数提取与模型开发： 针对实际晶圆工艺，本书将介绍如何使用各种工具进行器件参数提取，并建立符合实际工艺的SPICE模型。 PCB布局与验证： 对于分立元件设计的模拟电路，本书将探讨PCB布局的原则，如信号完整性、电源完整性、接地策略、以及如何减少串扰和电磁干扰。 案例研究： 本书将提供一系列经典的模拟电路设计案例，覆盖从音频放大器、射频前端、数据转换器到电源管理芯片等多个领域。这些案例将展示如何应用书中介绍的理论和技术，解决实际工程问题，并提供详细的设计流程、仿真结果和性能分析。 《模拟电路设计艺术：从理论到实践的精深探索》的目标是培养出能够独立思考、解决复杂问题的模拟电路工程师。本书不仅传授知识，更重要的是传递一种严谨、务实、追求卓越的设计理念。通过对本书的学习，读者将能够更深刻地理解模拟电路的奥秘，并具备设计出高质量、高性能模拟电路系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

语言风格方面，这本书采用了非常规范和学术化的叙述方式，行文流畅且逻辑清晰，几乎没有出现歧义或模棱两可的表达。作者在定义新的概念时，总是先给出清晰的数学定义，再结合直观的物理图像来辅助理解，这种双管齐下的教学方法，极大地降低了抽象概念的学习难度。然而，这种严谨性有时也带来了阅读上的“距离感”。我发现，相比于那些加入更多行业“轶事”或“实践陷阱”的教材，这本书在人情味和经验分享上略显不足。它更像是冰冷的机器在陈述事实，缺少了那种“过来人”手把手指导的温度。对于希望通过故事或案例来建立知识联结的学习者而言，这本书的“白描”式叙述可能需要读者自己投入更多的想象力和背景知识去填充血肉。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节安排上体现出极强的体系化思维，它遵循着从“静态分析”到“动态响应”，再到“系统集成”的经典技术路线图。这种由浅入深的组织结构，确保了读者能够建立起坚实的知识塔基，不会因为盲目跳跃到高级主题而感到迷失。不过，我个人感觉在“电磁兼容性（EMC）”和“低功耗设计”这些现代工程实践中日益重要的议题上，其篇幅分配略显保守。虽然基础理论扎实，但对于当前行业热点——例如快速原型验证中的常见怪癖，或者特定封装下器件的实际非理想行为——的探讨还不够深入和贴近实战。总而言之，它是一部无可替代的“内功心法”类书籍，但对于追求快速适应市场变化和前沿挑战的工程师来说，可能还需要搭配其他更偏向“招式”的实战手册来补充其知识结构。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度确实令人印象深刻，它仿佛是一部详尽的电路“百科全书”，涵盖了从基础理论到前沿应用的方方面面。我尤其欣赏它在推导复杂公式时的严谨性，每一步逻辑都衔接得天衣无缝，丝毫没有跳跃感，即便是那些在其他教材中常常被一带而过的关键假设，在这里也得到了充分的阐释。但正因为这种极致的详尽，对于那些时间有限、只想快速掌握核心应用技巧的工程师来说，可能会觉得有些过于冗长和拖沓。举个例子，书中对于某些经典滤波器拓扑的讲解，用了将近五十页的篇幅进行数学建模和参数分析，虽然从学术角度无可指摘，但在实际工程项目紧迫时，会希望有一个更精炼的“快速参考”章节来提纲挈领。总体来说，它更偏向于一本深入研究的参考手册，而非一本速查指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是令人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上烫金的书名，拿在手里就有一种厚重和专业的质感。我个人对实体书的偏爱，很大程度上就源于这种触感和视觉上的愉悦。打开内页，纸张的质感也相当不错，没有那种廉价的漂白感，阅读起来对眼睛很友好，即便是长时间盯着那些密密麻麻的电路图和公式，也不会感到太过疲惫。装帧上的细节处理得也很到位，书脊的处理得很坚固，让人相信它能经受住反复查阅的考验。不过，说实话，封面设计虽然大气，但对于一些初学者来说，可能显得过于严肃和冰冷，缺少一些能够吸引他们眼球的生动元素。整体而言，从物理层面上讲，这是一本用心制作的书，能感受到出版方在细节上的投入，这对于一本技术专著来说，是非常重要的加分项。

评分☆☆☆☆☆

版式设计和图表质量，是任何技术书籍的生命线，这本书在这方面表现得中规中矩，算得上是合格线以上，但距离优秀尚有提升空间。电路图的绘制清晰度毋庸置疑，线条分明，元器件符号规范统一，这对于准确理解电路结构至关重要。然而，有些复杂的时域或频域波形图，在A4开本上显得略微拥挤，如果能将关键细节放大或用彩图（而非单色线条）来区分不同的信号路径，信息的接收效率会大大提高。特别是书中涉及的仿真结果截图，分辨率似乎略有不足，部分参数的数值在缩小后难以辨认，这对于需要精确复现仿真结果的读者来说，是一个小小的障碍。希望再版时能考虑优化图表的层次感和色彩区分度。