掌握模電必須閱讀的幾本書

ID:905723 · 發(fā)表于 2021-4-14 16:24

與數(shù)字技術(shù)或軟件相比，模擬技術(shù)人才的培養(yǎng)和造就仍然需要一定的實踐和時間，但無論數(shù)字技術(shù)發(fā)展到任何階段將永遠離不開模擬技術(shù)。由于難度系數(shù)較大的原因，有時即便投入很多精力，如果缺乏耐心、毅力和必要的條件，投入也并非一定有回報，但一旦在一定程度上掌握了模擬應用技術(shù)，那么在未來的職業(yè)生涯中并將具有“殺手锏”一樣的競爭力。為了學習這些必要的模擬技術(shù)，老師的指導是必不可少的，但是在現(xiàn)實中不見得誰都能夠找到最合適的老師，慶幸的是我們可以找到許多模擬電路方面的優(yōu)秀著作，當然要學好硬件可以參考的好圖書很多，但是要象在大海中撈針似的輕易選出幾本“扛鼎”之作還是很難的，今天在此介紹幾本科學出版社的圖書給大家作為參考。個人可以根據(jù)自己學習愿望、志向和工作需要選用參考，而對于企業(yè)來說其實“不差錢”，博主建議收藏在圖書室作為新員工的學習參考資料。博主曾經(jīng)購書時總希望等真正用到時才買，就沒有刻意收藏ADI半導體公司在科學出版社出版的全套模擬電路應用設計叢書，無不感到遺憾，此時此刻才真正明白“未到用時方恨早”的切膚之痛啊。

科學出版社引進了很多國外的電子電路方面的圖書，大家可以通過網(wǎng)絡購買，但有些圖書在科學出版社的網(wǎng)站上根本找不到任何信息，更不要說詳細的描述了，這是網(wǎng)上購買圖書的最大遺憾和不足。面對林林總總的圖書，到底那些圖書才符合我們目前的需要呢?博主就自己的閱讀和理解，在此簡單地作一些基本的介紹，但也可能由于博主工作范圍的局限性，以至于對圖書的評價得出了不恰當?shù)慕Y(jié)果。與此同時博主也并非各個技術(shù)方面的“全能冠軍”，因此本文僅供大家參考。博主寫作此文的目是希望能夠起到拋磚引玉的作用，有更多的“技術(shù)高手”給初學者推薦一些“具體”的優(yōu)秀佳作。

首先要出場地的是一套六本裝的“實用電子電路設計叢書”，它們分別為《晶體管電路設計——放大電路技術(shù)的試驗解析》(上、下冊)、《OP放大電路設計——從重視再現(xiàn)性設計的基礎(chǔ)到實際應用》、《振蕩電路的設計與應用——RC振蕩電路到數(shù)字頻率合成器的實驗解析》、《數(shù)字系統(tǒng)設計——從數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)到ASIC設計的解析》、《數(shù)字邏輯電路的ASIC設計》。

《晶體管電路設計》最大的特點，在說明或設計晶體管電路時，并沒有采用等效電路、負載線等過去常考慮的方法。等效電路和負載線是從事電子電路設計的前輩們?yōu)榱擞兄诶斫怆娐返墓ぷ髟磉M行簡單的設計而提出來的方法。但以本書作者的經(jīng)驗，即便不采用這些方法，也能掌握電路的工作原理，而且在電路的設計中也沒有感到不便之處。在本書上冊的結(jié)束語中，作者談到了自己學習的體會，“回想起當年自己初學電子學的情景，那時讀過的書大部分都是使用等效電路、負載線以及對理論公式進行說明用的。自己想進行設計時，苦于對電子學本質(zhì)上不懂，不能進行任何方面的設計，只能跟隨著數(shù)學式子，僅用頭腦來學，而沒有真正地掌握。”

OP放大技術(shù)既是模擬技術(shù)的基礎(chǔ)，又是模擬技術(shù)的核心，OP放大器就像一個黑匣子，使人摸不到頭腦，但一旦掌握了其中的技術(shù)，就會對設計的幫助很大。對于初學者來說，本書的作者建議初學者親自動手完成書中的實驗。作者認為或許再高深的理論也會由于一根電線的連接錯誤，一個數(shù)字的計算錯誤導致前功盡棄。通過自己動手實踐，理解零點偏移以及因用手去摸電路而導致的振蕩變化，對將來面對更加復雜的電路和故障有很大的幫助。面對繁雜的OP 放大器，作為解決問題的方法，應將重點放在“理解電路，直到可以應用為止”，只要理解了，應用就不難了。從能夠掌握原理的基本點出發(fā)，書中的200多個電路就可以與數(shù)萬個實例相媲美了。

如果只是“振蕩”，那是個簡單的問題，但是振蕩電路若要滿足頻率穩(wěn)定度、波形純正度(諧波失真、寄生振蕩等)、溫度特性、電源電壓特性等，需要掌握的技術(shù)范圍就很廣。在現(xiàn)實中，還很難找到一本真正簡單易懂、容易理解振蕩原理的可作為振蕩電路的入門教材，而本書可能正是初學者想要的。建議初學者根據(jù)需要有選擇地閱讀其中對自己有用的部分內(nèi)容，事實上其中的很多內(nèi)容博主在工作就難以用上，關(guān)鍵要看你將來所從事的工作而定了。

有關(guān)數(shù)字電路的參考圖書很多，博主在此不再介紹《數(shù)字系統(tǒng)設計——從數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)到ASIC設計的解析》了，但本書對于初學者來說，作為參考書還有一定的價值的。

由于博主仔細讀過這套叢書，因此根據(jù)工作的需要，在2004年10月就將前面的5本書納入了公司常備的參考書目之中，基于此我認為這套書很適合本科生、研究生和開發(fā)工程師有選擇地閱讀，特此推薦。

另外兩本佳作的名字就是《測量電子電路設計——濾波器篇》與《測量電子電路設計——模擬篇》，它們互為姊妹篇，它們都隸屬于“圖解實用電子技術(shù)叢書”套裝圖書，由科學出版社2006年出版的圖書。這是作者遠坂俊昭利用休息日，為進行計算機模擬而敲鍵盤，握著電烙鐵做實驗花費5年時間完成的難得一見的兩本大作，而《鎖相環(huán)(PLL)電路設計與應用》則是遠坂俊寫作昭的另外一本由科學出版社出版的專著。其中的“濾波器篇”主要介紹“從濾波器設計到鎖相放大器的應用”，本書的主題則是從放大了的信號中除去有害噪聲，提取有用信號的濾波技術(shù)。無論是簡單的阻容濾波器還是復雜的頻譜分析器其實都統(tǒng)稱為濾波器，由此可見其包含的種類和技術(shù)是非常龐雜的。構(gòu)成前置放大器和濾波器的電路看起來簡單，但關(guān)于濾波器的理論卻非常復雜，而本書的重點則放在實用設計所必需的技術(shù)上。與《測量電子電路設計——濾波器篇》遙相呼應的還有一本專著那就是《LC濾波器設計與制作》，LC濾波器在難以使用運算放大器的高頻領(lǐng)域中起到極為重要的作用，但在設計高頻LC濾波器時，經(jīng)常會遇到按照這樣的問題，按照理論計算辛辛苦苦設計出來的濾波器，一經(jīng)實際測試卻發(fā)現(xiàn)其特性完全不符合要求。本書以測試實例為依據(jù)，對于什么樣的參數(shù)會帶來多大的影響的問題作了深入的說明，并在基礎(chǔ)上給出了最合適的實際裝配方法。對于初學者來說，這兩本書的內(nèi)容在設計中暫時還用不上，待將來需要或有余力之后，再回過頭來閱讀也不晚，千萬不要一口吃一個胖子。

《測量電子電路設計——模擬篇》主要介紹“從OP放大器實踐電路到微弱信號的處理”，檢測微弱信號的過程中最關(guān)鍵的部分就是傳感器，而要充分發(fā)揮傳感器的功效，并將檢測信號放大為易于處理的信號電平，需要前置放大器完成此任務，這就是本書第一章介紹的“前置放大器的低噪聲技術(shù)”。任何事情都是這樣，為了更深入地理解它，最有效的方法就是親自進行實驗和制作。如果要得到低噪聲電路，必須掌握有關(guān)OP放大器的選擇、參數(shù)的設定及評價技術(shù)等方面的知識，這就是本書第二章介紹的“低噪聲前置放大器的設計、制作及評價”。放大器的作用是將微弱信號放大到某種電平，一般來說，幾乎都是放大電壓信號。但是對于傳感器等來講，也有處理電流信號的情況，這就是本書第三章介紹的“電流輸入放大器的設計”。在模擬電路中，OP放大器是不可缺少的，使用OP放大器的電路幾乎都是在負反饋技術(shù)的基礎(chǔ)之上形成的，電路模擬技術(shù)近年來已經(jīng)發(fā)展成為電路設計的潮流，這就是本書第四章介紹的“負反饋電路的解析與電路模擬”，作為負反饋技術(shù)的一個要點，本章還將介紹抑制電路振蕩的技術(shù)。有的噪聲容易消除，有的噪聲難以消除。從噪聲或共態(tài)電壓中提取信號成分并進行放大的放大器叫做差動放大器，在高精度測量中差動放大器技術(shù)是必不可少的，這就是本書第五章介紹的“差動放大器技術(shù)的應用”。信號并不總是相對于地線發(fā)生的，也有在大的共態(tài)電壓上加載信號成分的情況，或者出于安全的考慮，希望將信號離地浮置起來，這時需要使用隔離放大器，這就是本書第六章介紹的“隔離放大器的使用”，這是一種特殊的放大器，在工業(yè)設備、醫(yī)療電子設備等領(lǐng)域應用非常廣泛。

接下來介紹一本好書，那就是《高速數(shù)字電路設計與安裝技巧》，它同樣隸屬于《圖解實用電子技術(shù)叢書》套裝圖書之一，主要介紹“準確傳輸高速信號的印刷電路板設計與噪聲解決方法”。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，PCB的設計變得越來越難，這就要求在技術(shù)上對高速信號回路和電源的獲取方法給予足夠的重視。無論是初學者還是經(jīng)驗豐富的電路設計工程師，只要你未曾設計高速信號的PCB，那么大家在這方面應該都是初學者，那么可以說本書的價值是非常之大的。

最后介紹一本《實用電源電路設計——從整流電路到開關(guān)穩(wěn)壓器》方面的專著，本書的一個特點是注重基礎(chǔ)，為了幫助讀者設計動手，作者用了大量的篇幅介紹相關(guān)的基礎(chǔ)知識，甚至包括一些復雜的公式推導，同時作者還介紹了很多設計過程中的技巧，避免讀者走彎路。好，那就按照書上說的動手試一試吧!

“圖解實用電子技術(shù)叢書”叢書還包括《傳感器應用技巧141例》、《模擬技術(shù)應用技巧101例》、《OP放大器應用技巧100例》、《數(shù)字電路設計》、《高頻電路設計與制作》、《晶體管電路設計與制作》、《高低頻電路設計與制作》、《直流電動機實際應用技巧》、《開關(guān)穩(wěn)壓電路的設計與制作》等重要的專著，大家可以根據(jù)工作的需要，有選擇地閱讀和學習。

可以這樣說，模擬電路技術(shù)應用范圍廣泛，其技術(shù)深度、難度和廣度博大精深，一個人的精力和能力確實有限，只能結(jié)合實際的需要有選擇地學習、研究和應用，因此博主對模擬技術(shù)的熟悉程度也僅僅局限于自己工作的范圍，對很多實際的應用也是一知半解。過去由于條件的限制，博主對自己工作領(lǐng)域所用到的模擬技術(shù)的很多細節(jié)，也同樣缺乏理論與實踐相結(jié)合的深入研究與驗證，目前正在不斷地投入儀器和人力資源逐步完善和總結(jié)，期望在下一步能夠?qū)懗鲂碌闹鳎瑸榘l(fā)展嵌入式系統(tǒng)應用技術(shù)作出新的貢獻。盡管我們已經(jīng)有將近30位模擬技術(shù)開發(fā)工程師，但從發(fā)展的角度來看，無論是從人才的數(shù)量，還是人才的質(zhì)量，這方面的人才還遠遠不夠，歡迎更多的模擬技術(shù)人才加盟。

ID:97023 · 發(fā)表于 2021-4-20 15:34

你推薦的這幾本書，確實是好。由于論壇不允許上傳,大家可以自行百度或者新華書店獲取

ID:422924 · 發(fā)表于 2021-4-20 16:57

樓主把問題敘述的簡單深刻，可能也是一個學習電子路上遇到的問題，還有樓主推薦的書中有《晶體管電路設計，那是真的簡單易懂，作為入門最適合不過，總之非常感謝樓主！

ID:160725 · 發(fā)表于 2021-4-21 09:27

確實是經(jīng)驗之談值得電子技術(shù)人員好好學習

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