高頻電子綫路(修訂本) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787810073356

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• 電子綫路
• 高頻電路
• 模擬電路
• 射頻電路
• 電路分析
• 電子工程
• 通信工程
• 微波技術
• 電路設計
• 高等教育

模擬集成電路設計與應用 內容概要： 本書係統介紹瞭模擬集成電路設計的基本原理、關鍵器件模型、常用電路模塊的設計與仿真，以及麵嚮實際應用的係統集成方法。全書分為四個主要部分：基礎理論與器件、基本放大電路、高級電路模塊與係統集成、以及設計與應用案例。 第一部分：基礎理論與器件 本部分著重於理解模擬集成電路的基石——半導體物理基礎和關鍵器件的特性。 1. 半導體物理基礎與MOSFET模型： 詳細闡述瞭PN結、雙極型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的物理工作原理。重點深入剖析瞭MOSFET的各種工作區（亞閾值、綫性區、飽和區），並引入瞭業界標準的BSIM模型及其參數對電路性能的影響。討論瞭短溝道效應、載流子速度飽和、以及體效應等對理想模型的影響，為後續的非理想電路分析打下基礎。 2. 集成電路製造工藝簡介： 概述瞭CMOS工藝流程，包括掩膜、光刻、刻蝕、離子注入和薄膜沉積等關鍵步驟。重點分析瞭工藝參數（如柵長、柵氧厚度、襯底電阻率）對器件性能和電路匹配性的影響，強調瞭版圖設計規則（DRC）在確保電路可製造性中的重要性。 3. 有源和無源器件的非理想特性： 係統分析瞭集成電路中電阻、電容和電感元件的寄生效應。對MOSFET和BJT的跨導、輸齣阻抗、噪聲特性進行瞭深入討論。特彆關注瞭匹配問題，包括器件失配（Mismatch）的統計學分析及其對低噪聲放大器、高精度參考源等電路性能的製約。 第二部分：基本放大電路 本部分聚焦於模擬電路中最核心的放大功能單元，從零開始構建基礎的放大結構。 4. 單級放大器設計： 詳細講解瞭共源極、共射極、共柵極和共源共柵等基本單級組態的直流偏置和交流小信號分析。對每種結構的工作點選擇、增益帶寬積（GBW）、輸入輸齣阻抗、功耗和相位裕度進行瞭全麵的對比分析。討論瞭如何通過引入源極或發射極的局部反饋來改善綫性度和增益。 5. 運算放大器（Op-Amp）設計： 這是本書的核心內容之一。從最基礎的兩級CMOS運放（如摺疊式共源共柵結構）開始，逐步過渡到高增益、高擺幅、高速度的結構。深入探討瞭頻率補償技術，包括米勒補償（Miller Compensation）、導納極點分離（Nulling Resistor）和定點補償等。分析瞭輸齣級的設計，以滿足高電流驅動能力和低輸齣阻抗的要求。 6. 綫性偏置技術與電流鏡： 係統介紹瞭各種電流源和電流阱的設計，包括二極管連接負載、改進型電流鏡、高精度電流鏡（如鏡像誤差最小化的技術）。重點討論瞭電流源的輸齣阻抗對電路增益的影響，以及如何通過共源共柵或Cascode結構來提高電流源的輸齣阻抗。 第三部分：高級電路模塊與係統集成 本部分將基礎放大電路組閤成更復雜的係統級模塊，並引入關鍵的非綫性功能電路。 7. 跨導放大器（OTA）與反饋網絡： 深入分析瞭OTA（如Gm-C濾波器）的設計原理，這是許多自動校準和混閤信號係統中的關鍵組件。詳細講解瞭反饋理論在模擬設計中的應用，包括負反饋對穩定性和失真度的影響。引入瞭不同反饋配置下的輸入阻抗和輸齣阻抗的計算方法。 8. 振蕩器與鎖相環（PLL）： 介紹瞭基於RC和LC結構的主動振蕩器設計，包括起振條件、相位噪聲分析（對頻率閤成和時鍾抖動的影響至關重要）。對鎖相環結構進行瞭全麵介紹，包括壓控振蕩器（VCO）、鑒相器（PD）和環路濾波器（LPF）的設計。重點分析瞭環路帶寬、鎖定時間、抖動抑製和相位噪聲性能之間的權衡。 9. 數據轉換器基礎： 對模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理進行瞭介紹。重點分析瞭電阻梯形DAC和開關電容DAC的設計，以及逐次逼近寄存器（SAR）ADC的架構和關鍵誤差源（如量化噪聲、積分非綫性INL和微分非綫性DNL）。 10. 低壓和低功耗設計技術： 針對便攜式設備的需求，詳細探討瞭亞閾值偏置技術、自偏置電路和動態偏置技術，以在極低的電源電壓下實現電路功能。討論瞭降采樣技術和時鍾前饋/反饋技術在降低功耗中的作用。 第四部分：噪聲、匹配與版圖實踐 本部分關注於使電路達到實際應用指標的關鍵工程因素。 11. 電路噪聲分析與抑製： 全麵覆蓋瞭集成電路中的各種噪聲源：熱噪聲（Johnson-Nyquist Noise）、散彈噪聲（Shot Noise）、閃爍噪聲（Flicker Noise，1/f Noise）和背景噪聲。係統地講解瞭如何計算電路的總均方根噪聲（RMS Noise），並介紹瞭噪聲最小化技術，如低噪聲放大器（LNA）的設計，包括使用噪聲匹配技術（如源極跟隨器匹配）。 12. 匹配、失調與校準技術： 重點迴顧瞭器件失配對精度電路（如儀錶放大器、DAC）的破壞性影響。引入瞭先進的失配處理方法，包括共質心技術（Common-Centroid）和棋盤格（Checkerboard）版圖技術以提高匹配度。此外，還介紹瞭數字校準和自動調零（Auto-Zeroing）/開關調製（Chopper Stabilization）技術來消除低頻1/f噪聲和靜態失調。 13. 模擬版圖設計實踐： 強調瞭版圖對模擬性能的決定性作用。詳細講解瞭電磁兼容性（EMC）、寄生電容和電阻的估算。指導讀者如何布局關鍵器件以最小化串擾、熱梯度效應和襯底噪聲耦閤。涵蓋瞭高端設計實踐，如護綫（Guard Ring）的使用和地綫的優化。 總結： 本書旨在為電子工程專業的學生和在職工程師提供一個從器件物理到復雜係統集成的完整學習路徑，重點突齣實際設計中的權衡取捨和工程實踐經驗。

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我對這本書的印象是，它有一種近乎**“學術探險”**的味道。不同於那些循規蹈矩、隻敢在安全地帶徘徊的教材，這本書大膽地涉獵瞭一些尚處於快速發展期、標準尚未完全統一的技術方嚮。最讓我眼前一亮的是它對**超寬帶（UWB）技術在近場通信中的潛在應用**的探討。雖然這部分內容在篇幅上不占主導，但作者敢於引入這些“非主流”但極具潛力的技術點，並對其基本原理和麵臨的挑戰進行瞭剖析，這本身就體現瞭編撰者的前瞻視野。閱讀這部分時，我感覺自己仿佛在參與一場高水平的學術研討會，作者扮演瞭那個引導我們思考復雜問題的導師角色。此外，書中對**非綫性係統的穩定性分析**所采用的圖解法和相平麵分析，處理得非常精妙。它沒有直接跳入復雜的微分方程求解，而是通過形象化的幾何手段幫助讀者建立直覺理解，這對於那些對純數學推導感到畏懼的讀者來說，無疑是一股清流。這本書在保持嚴謹性的同時，巧妙地融入瞭引導性思維，使得閱讀過程充滿瞭解構和重構知識的樂趣，而不是枯燥的知識灌輸。

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我必須贊揚作者在**圖錶質量和公式嚴謹性**上所下的苦功。在這個時代，很多技術書籍為瞭追求速度和篇幅，常常采用低質量的插圖或模糊的公式截圖，但本書在這方麵錶現得非常專業。每一張電路圖都清晰、規範，元件符號和連接邏輯一目瞭然，完全符閤行業標準。更重要的是，對於那些涉及**快速傅裏葉變換（FFT）在信號處理中的應用**等復雜的數學推導，作者不僅給齣瞭最終結果，還詳細展示瞭推導過程中的關鍵步驟和假設條件。特彆是對離散化誤差和窗口函數的選擇，分析得非常透徹，這對於進行精確的頻譜分析和係統仿真至關重要。我親自嘗試根據書中的一個濾波器設計案例進行瞭仿真驗證，結果與書中提供的仿真波形高度吻閤，這極大地增強瞭我對書中內容的信任度。這本書的嚴謹性，使其不僅可以作為學習資料，更可以作為工程設計中的一本可靠的參考手冊。

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這部著作，坦率地說，完全齣乎我的意料，它在內容深度和廣度上都達到瞭一個令人敬佩的高度。我原以為這隻是對現有理論的簡單梳理和重復，但事實證明，作者在許多前沿領域進行瞭深入的挖掘和獨到的見解闡述。特彆是關於**新型功率器件在開關電源設計中的應用**這一章節，書中詳盡地分析瞭碳化矽（SiC）MOSFET和氮化鎵（GaN）FET的特性差異，並結閤實際案例展示瞭如何在不同拓撲結構下實現更高的效率和更小的體積。作者不僅僅停留在參數羅列上，更重要的是，他用非常直觀的方式解釋瞭物理機製，比如如何通過精妙的驅動電路設計來抑製米勒效應帶來的開關損耗，這對於正在從事電源模塊設計的工程師來說，簡直是一本“救命稻草”。此外，對於**電磁兼容性（EMC）設計**的論述也達到瞭教科書級彆的水平。書中不再是泛泛而談“要屏蔽”“要濾波”，而是深入到瞭PCB布局層麵的具體細節，比如如何通過地綫設計來最小化環路麵積，如何選擇閤適的共模扼流圈來抑製高頻噪聲的輻射。這種注重實踐和工程細節的寫作風格，極大地提升瞭這本書的實用價值，讓讀者能夠真正在實踐中受益，而不是僅僅停留在理論的空中樓閣。這本書的價值，就在於它能架起理論與工程實踐之間那座至關重要的橋梁。

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這本書的**敘事邏輯和結構編排**，給我留下瞭深刻的印象，它仿佛是一位經驗豐富的老教授，耐心地帶領學生走過一條蜿蜒但清晰的求知之路。它的組織結構並非是簡單的章節堆砌，而是遵循瞭從**宏觀係統到微觀元件、再到復雜集成**的漸進式學習路徑。開篇部分對整個電子係統架構的宏觀概述，為後續深入的器件分析奠定瞭堅實的概念基礎。然後，它非常自然地過渡到半導體器件的物理模型，這一點處理得極其到位，它沒有試圖涵蓋所有已知的器件，而是精準地挑選瞭對當前主流電路設計影響最大的核心器件進行深入剖析。更有價值的是，在講解完基本的放大電路、振蕩電路後，作者緊接著引入瞭**現代集成電路中的反饋機製和噪聲抑製策略**。這種將基礎與高階內容巧妙聯結的處理方式，使得讀者在學習每一個新概念時，都能清晰地看到它在整個電子係統中的定位和作用。這種“大局觀”的培養，是很多偏重具體公式推導的教材所欠缺的，這本書成功地做到瞭這一點。

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這本書最讓人感到“解渴”的地方，在於它對**實際工程中遇到的非理想因素**的處理。很多理論書隻討論理想情況下的完美模型，一旦應用到真實世界，各種寄生效應、溫度漂移、元件容差就開始搗亂。這本書對此保持瞭高度的警惕性。例如，在講解**運算放大器（Op-Amp）的非理想特性**時，書中詳細討論瞭輸入失調電壓的補償、擺率限製（Slew Rate Limiting）對高頻信號波形的影響，以及如何選擇閤適的反饋電阻來控製功耗與帶寬的平衡。對於**溫度對半導體器件閾值電壓漂移**的定量分析，也提供瞭實用的補償方法。這反映齣作者具有豐富的實際調試經驗，他深知工程師在實際電路闆上會遇到什麼麻煩，並提前為讀者鋪好瞭應對的思路。這種“工程師視角”的寫作，使得這本書的知識不僅僅是停留在“能做什麼”的層麵，而是深入到瞭“如何纔能做得好、做得穩”的工程哲學層麵，這對我個人在項目中的決策幫助巨大。

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