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图书介绍


实用模拟电路设计(第二版) [Intuitive Analog Circuit Design, Second Edition]


[美] Marc Thompson(M. 汤普森) 著,马爱文 译

    

发表于2020-08-13

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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121275524
版次:2
商品编码:11848176
包装:平装
丛书名: 经典译丛·实用电子与电气基础
外文名称:Intuitive Analog Circuit Design, Second Edition
开本:16开
出版时间:2016-01-01
用纸:胶版纸
页数:428

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具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书有助于读者在了解简单的经验法则和设计技术应用的基础上, 直观理解复杂电子系统的行为。对于所有需要了解模拟电路设计的人来说, 这是一本理想的参考书。

  作者30年模拟电路设计和教学经验的总结

内容简介

  本书是Thompson博士30年来在模拟设计、 电力电子学线路和为研究生讲授模拟电路设计的经验总结。 全书主要介绍设计和分析模拟电路时所需的最基本的实用技术, 包括晶体管放大器(CMOS、 JFET和双极型)及反馈系统、 晶体管开关电路、 模拟滤波器、 模拟电路中的噪声、 热电路设计、 磁电路设计及控制系统设计等。本书概括了模拟电路及系统的思维方法, 可使读者感受到工作良好的模拟电路设计应是怎样的一个过程, 还利用LTSPICE给出了电路仿真的例子, 并为读者提供了LTSPICE仿真文件。书中尽量少用了数学工具, 而是利用大量实际例子帮助读者融入模拟设计。

作者简介

  Marc Thompsons博士,在Thompson Consulting公司专门从事R/D定制、分析及多学科电子、磁场和机电及电子系统的故障诊断研究。任教于伍斯特理工学院,讲授电子和计算机工程系列课程,涉及模拟、电力质量、电力电子学、机电学、电动机、旋转机械及高技术公司的电力分配等课程。另外,他也在威斯康星大学麦迪逊分校任教,讲授电动机、机电系统、电力电子学和磁场设计等课程。


  马爱文,女,国防科技大学本科毕业,北京理工大学博士。1990年工作以来,一直从事电子技术领域的教学和科研工作,主讲“模拟电子技术”、“数字电子技术”和“高频电子线路”等课程。近年来一直跟踪军内外关于射频识别(RFID)技术及物联网领域的应用发展研究,组织翻译出版了《射频识别技术原理与应用(第六版)》、《军事物流与射频识别》等书籍。

目录

第1章 概述及目的
1.1 模拟设计者的需求
1.2 模拟集成电路技术优势的早期历史
1.3 数字与模拟的实现: 设计师的选择
1.4 为什么要成为模拟设计师
1.5 本书中的命名法
1.6 本书的范围
深入阅读第2章 信号处理基础知识回顾
2.1 拉普拉斯变换、 传递函数和零极点图
2.2 一阶系统响应
2.2.1 一阶系统在低频和高频处的估算
2.2.2 一阶系统在短时间(t<<RC)内的阶跃响应
2.2.3 具有特高频极点的一阶系统
2.3 二阶系统
2.3.1 二阶阻尼系统(理想情况下无阻尼, 阻尼系数ζ=0)
2.3.2 阻尼系数ζ<1的二阶RLC电路系统
2.3.3 品质因数“Q”
2.3.4 阻尼系数ζ<1的二阶系统的瞬态响应
2.4 有阻尼的二阶系统的自由振荡
2.5 对数衰减
2.6 高阶系统
2.6.1 有特高频极点的二阶电子系统
2.6.2 极点广泛分布在实轴上的二阶系统
2.6.3 利用传递函数的分母估计极点位置
2.7 谐振电路的回顾
2.8 利用能量的方法来分析无阻尼谐振电路
2.9 级联系统的上升时间
习题
深入阅读第3章 二极管的物理特性和理想(后来的非理想)二极管的回顾
3.1 绝缘体、 良好的导体和半导体中的电流
3.2 电子和空穴
3.3 漂移、 扩散、 复合和激发
3.3.1 漂移
3.3.2 扩散
3.3.3 激发和复合
3.3.4 半导体中的总电流
3.4 半导体掺杂的影响
3.4.1 施主掺杂材料
3.4.2 受主掺杂材料
3.5 热平衡时的PN结
3.6 正向偏置电压下的PN结
3.7 反向偏置二极管
3.8 理想的二极管方程
3.9 二极管中存储的电荷
3.9.1 耗散电容
3.10 二极管在正向偏置下存储的电荷
3.11 双极型二极管的反向恢复
3.12 反向击穿
3.13 二极管的数据表
3.14 快速了解肖特基二极管
习题
深入阅读第4章 双极型晶体管模型
4.1 简要历史
4.2 基本的NPN型晶体管
4.3 工作在不同区域的晶体管模型
4.4 双极型晶体管的低频交流模型
4.5 高频交流模型
4.6 阅读晶体管数据表
4.6.1 大信号参数(hFE和VCE,SAT)
4.6.2 小信号参数(hfe、 Cμ、 C靶和rx)
4.7 混合靶模型的局限性
习题
深入阅读第5章 基本的双极型晶体管放大器及其偏置
5.1 晶体管的偏置问题
5.2 晶体管放大器
5.2.1 共发射极放大器
5.2.2 射极跟随器低频增益、 输入阻抗和输出阻抗
习题
深入阅读第6章 放大器带宽估计技术
6.1 开路时间常数介绍
6.2 晶体管放大器的例子
6.2.1 利用共发射极放大器的结果检测OCTC的合理性
6.3 短路时间常数
习题
深入阅读第7章 先进的放大器和设计举例
7.1 关于级联增益和负载效应的说明
7.2 最坏情况下的开路时间常数计算
7.3 射极跟随缓冲器的高频输出和输入阻抗
7.4 自举电路
7.5 极点分解
习题
深入阅读第8章 双极型晶体管高增益放大器及镜像电流源
8.1 增加混合靶模型的必要性
8.2 基区宽度调制和扩展的混合靶模型
8.3 利用晶体管的数据表计算小信号参数
8.4 构建模块
8.4.1 双极型电流源的交流输出阻抗
8.4.2 射极跟随器交流输入阻抗
8.4.3 镜像电流源
8.4.4 基本的镜像电流源的精确度和速度
8.4.5 发射极有反馈的镜像电流源
8.4.6 有“β助手”的镜像电流源
8.4.7 级联镜像电流源
8.4.8 威尔逊镜像电流源
8.4.9 Widlar镜像电流源
习题
深入阅读第9章 场效应晶体管(FET)及其放大器
9.1 场效应晶体管的早期历史
9.2 基本信号MOSFET的定性讨论
9.3 画出MOS器件的伏安特性曲线
9.4 MOS小信号模型(低频)
9.5 MOS小信号模型(高频)
9.6 基本的MOS放大器
9.6.1 源极跟随器
9.6.2 共源极放大器
9.6.3 共栅极放大器
9.6.4 级联共源极放大器
9.6.5 MOS镜像电流
9.6.6 Try#1:共源极放大器
9.6.7 Try#2:增加输出源极跟随器M2
9.6.8 Try#3:增加级联晶体管M3
9.7 基本的JFET
习题
深入阅读第10章 双极型晶体管和MOSFET的大信号转换
10.1 介绍
10.2 BJT大信号转换模型的发展
10.3 BJT反向有效区
10.4 BJT饱和
10.5 BJT的发射结和集电结的耗散电容
10.6 双极型晶体管的电荷控制和混合靶参数之间的关系
10.7 从数据表中求解耗散电容
10.8 制造商的BJT测试
10.9 电荷控制模型举例
10.10MOSFET的大信号转换
习题
深入阅读第11章 反馈系统
11.1 反馈控制的介绍和一些早期历史
11.2 负反馈放大器的发明
11.3 控制系统基础
11.4 环路增益和抗干扰性
11.5 反馈回路的近似闭环增益
11.6 极点位置、 阻尼和相对稳定
11.7 反馈对相对稳定的影响
11.8 Routh稳定判据(又名“Routh测试”)
11.9 相位裕度和增益裕度测试
11.10阻尼比和相位裕度之间的关系
11.11相位裕度、 阶跃响应和频率响应
11.12回路补偿技术――超前和滞后网络
11.13一些有趣的反馈回路的附加评论
习题
深入阅读第12章 基本运算放大器的拓扑结构及案例分析
12.1 基本运算放大器的工作
12.2.1 差动输入级
12.1.2 射极跟随器缓冲和输出“推挽”级
12.2 简要回顾LM741运算放大器原理图
12.3 运算放大器的一些实际限制
12.3.1 电压偏移
12.3.2 电压偏移随温度的漂移
12.3.3 输入偏置和输入偏移电流
12.3.4 差动输入阻抗
12.3.5 转换速率
12.3.6 输出阻抗和电容负载
12.4 噪声
习题
深入阅读第13章 电流反馈运算放大器回顾
13.1 传统的电压反馈运算放大器和“增益带宽积”常数模式
13.2 传统的电压反馈运算放大器的转换速率限制
13.3 电流反馈运算放大器
13.4 没有转换速率限制的电流反馈运算放大器
13.5 制造商的电流反馈放大器的数据表信息
13.6 关于电流反馈运算放大器限制更详细的模型和一些评论
习题
深入阅读第14章 模拟低通滤波器
14.1 介绍
14.2 LPF基本知识回顾
14.3 巴特沃思滤波器
14.3.1 切比雪夫1型滤波器
14.3.2 LPF的群时延
14.3.3 贝塞尔滤波器
14.4 巴特沃思滤波器、 切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器的比较
14.4.1 切比雪夫2型滤波器
14.4.2 椭圆滤波器
14.4.3 滤波器响应的比较
14.5 滤波器的实现
14.5.1 RLC梯形电路
14.5.2 全通滤波器
14.6 有源LPF的实现
14.7 关于高通和带通滤波器的一些说明
习题
深入阅读第15章 无源器件、 原型问题和印刷电路板布局案例分析
15.1 电阻
15.2 表面贴装电阻说明
15.3 电阻类型说明
15.3.1 金属绕线的寄生感抗说明
15.4 电容
15.5 电感
15.6 印刷电路板布局问题的一些讨论
15.6.1 电源旁路
15.6.2 接地层
15.6.3 印刷电路板线路宽度
15.6.4 在接地层之上的印刷电路板线路的近似感抗
15.7 关于原型工具的一些个人想法
15.7.1 驱动器的实现
习题
深入阅读第16章 噪声
16.1 电阻中的热(也称为“Johnson”或“白”)噪声
16.1.1 如何添加噪声源
16.1.2 串联或并联的噪声电阻
16.1.3 在计算总噪声时所用的带宽是多少
16.2 肖特基(“散粒”)噪声
16.3 1/f(“粉红色”或“闪烁”)噪声
16.4 电阻中的过剩噪声
16.5 “跳跃”噪声(也称为“爆破”噪声)
16.6 双极型晶体管噪声
16.7 场效应晶体管噪声
16.8 运算放大器噪声模型
16.9 噪声最优的运算放大器的选择
16.10信噪比
16.10.1 噪声系数
16.11不是噪声的事情
习题
深入阅读第17章 其他有用的设计技术及轻松的结束
17.1 热电路
17.2 热传导传输的稳态模型
17.3 热能存储
17.4 利用热电路等效模型来确定静态半导体的结温
17.5 机械电路等效
17.5.1 机械系统
17.5.2 电子系统
17.6 跨导线性原则
17.7 无限长电阻梯形电路的输入阻抗
17.8 传输线问题
17.8.1 求解有限长传输线的输入阻抗
17.9 节点方程和克莱姆法则
17.10求解LRC电路的固有频率
17.11关于自然界中标度法的一些评论
17.12几何标度
17.12.1 鱼/船速度(弗劳德定律)
17.12.2 水果
17.12.3 弯曲力矩
17.12.4 身体的大小和热(伯格曼定律)
17.12.5 大小和跳跃(博雷利定律)
17.12.6 步行速度(弗劳德定律)
17.12.7 电容
17.12.8 电感
17.12.9 电磁铁的升力
17.13 关于SPICE模型的用途和弊端的一些个人评论
习题
深入阅读
附录A

前言/序言

  前言

  第二版的变化

  作者和编辑收到了许多读者关于这本书第一版内容的评论。基于这些问题, 本书第二版中做了以下内容更新。

  第2章: 增加了一段“对数衰减”, 这是机械工程师常用的一项非常有用的技术, 通过测量瞬态响应来估计一对极点的阻尼比。

  第5章: 增加了一个调谐晶体管放大器的例子。

  第7章: 在射极跟随器这一节详细讨论了高频射极跟随振荡器。实验室实验表明, 2N3904射极跟随器在100 MHz没有振荡。本章也增加了许多其他的例子。

  第8章: 这部分解释了寄生电感对镜像电流速度的不利影响。

  第9章: 这一章明显增加了对JFET和JFET放大器的描述。本章还增加了更多的金属氧化物半导体(MOS)放大器(包括并联尖峰MOS放大器)。

  第10章: 增加了实验室实验来说明电荷控制概念。

  第11章: 本章利用新概念和大量的新例子来详细叙述反馈系统, 还增加了实验室实验, 以验证集成放大器的电容负载的影响。

  第14章: 增加了有源滤波器和无源滤波器的延时线路的实现。

  第16章: 这是关于电噪声的全新的一章。

  第17章: 本章增加了一些传输线路的实验, 以及关于SPICE仿真的用途和弊端的内容。

  作者使用的软件

  全书利用LTSPICE给出了电路仿真的例子, 并为读者提供了LTSPICE仿真文件。LTSPICE由Linear Technology公司授权。在第14章, 一些有源滤波器设计使用德州仪器公司的FilterPro软件3.10版本。这个软件由德州仪器公司授权, 其他仿真是利用MATLAB完成的。MATLAB是MathWorks公司的注册商标。

  网上资源

  本书所有LTSPICE仿真文件和PPT文件可从booksite.elsevier.com/9780124058668下载读者登录华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)可注册下载本书相关资料。——编者注。

  致谢

  我希望在前言中感谢那些这些年来直接或间接激励我学习模拟电路的人。

  首先要感谢麻省理工学院的教授们在我本科和研究生期间教给我的基础知识(何止基础知识), 他们是Jim Roberge教授、 Harry Lee教授、 Dick Thornton教授和Kim Vandiver教授。

  也要感谢我身边的教学助理, 他们是Leo Casey、 Tom Lee和Dave Trumper。

  还要感谢和我一起同甘共苦的人们: Tracy Clark、 Kent Lundberg和Dave Perreault。

  感谢Jeff Roblee博士(Precitech,Keene,NH), 他一直在指导我在机械和热方面的学习。

  感谢Bob Pease这位模拟大师在Elsevier所做的编辑工作。

  感谢优秀的Elsevier编辑团队在工作期限很短的情况下做出的杰出工作(尽管我们之间隔着大西洋)。

  尤其要感谢我在伍斯特理工学院讲授ECE529时关于专题“Analog Circuits and Intuitive Design Methods”的2012级的20多名研究生。他们承担并出色地完成了第二版的一些编辑工作, 使本书尽可能避免了出错和内容遗漏。

  Marc Thompson哈佛大学, 马萨诸塞州


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翻译得一般,内容也一般,不够深入

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