推荐的掌握模拟电路需阅读的几本书

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简介:与数字技术或软件相比,模拟技术人才的培养和早就仍然需要一定的时间和实践,但无论 数字技术发展到任何阶段将永远离不开模拟技术。

与数字技术或软件相比,模拟技术人才的培养和早就仍然需要一定的时间和实践,但无论 数字技术发展到任何阶段将永远离不开模拟技术。由于难度系数较大的原因,有时即便投入很多精力,如果缺乏耐心、毅力和必要的条件,投入也并非一定有回报, 但一旦在一定程度上掌握了模拟应用技术,那么在未来的职业生涯中奖具有“杀手锏”一样的竞争力。在此我向大家推荐几本学习模拟技术需要阅读的书籍。

首 先要出场的是一套六本装的“实用电子电路设计丛书”,它们分别为《晶体管电路设计——放大电路技术的试验解析》(上、下册)、《OP放大电路设计——从重 视再现性设计的基础到实际应用》、《振荡电路的设计与应用——RC振荡电路到数字频率合成器的实验解析》、《数字系统设计——从数字技术基础到ASIC设 计的解析》、《数字逻辑电路的ASIC设计》。

《晶体管 电路设计》最大的特点,在说明或设计晶体管电路时,并没有采用等效电路、负载线等过去常考虑的方法。等效电路和负载线是从事电子电路设计的前辈们为了有助 于理解电路的工作原理进行简单的设计而提出来的方法。但以本书作者的经验,即便不采用这些方法,也能掌握电路的工作原理,而且在电路的设计中也没有感到不 便之处。在本书上册的结束语中,作者谈到了自己学习的体会,“回想起当年自己初学电子学的情景,那时读过的书大部分都是使用等效电路、负载线以及对理论公 式进行说明用的。自己想进行设计时,苦于对电子学本质上不懂,不能进行任何方面的设计,只能跟随着数学式子,仅用头脑来学,而没有真正地掌握。”

OP放大技术既是模拟技术的基础,又是模拟技术的核心,OP放大器就像一个黑匣子,使人摸不到头脑,但一旦掌握了其中的技术,就会对设计的帮助很大。对于 初学者来说,本书的作者建议初学者亲自动手完成书中的实验。作者认为或许再高深的理论也会由于一根电线的连接错误,一个数字的计算错误导致前功尽弃。通过 自己动手实践,理解零点偏移以及因用手去摸电路而导致的振荡变化,对将来面对更加复杂的电路和故障有很大的帮助。面对繁杂的OP 放大器,作为解决问题的方法,应将重点放在“理解电路,直到可以应用为止”,只要理解了,应用就不难了。从能够掌握原理的基本点出发,书中的200多个电 路就可以与数万个实例相媲美了。

如果只是“振荡”,那是个简单的问题,但是振荡电路若要满足频率稳定度、波形纯正度(谐波失真、寄生振荡等)、温度特性、电源电压特性等,需要掌握的技术 范围就很广。在现实中,还很难找到一本真正简单易懂、容易理解振荡原理的可作为振荡电路的入门教材,而本书可能正是初学者想要的。建议初学者根据需要有选 择地阅读其中对自己有用的部分内容,事实上其中的很多内容博主在工作就难以用上,关键要看你将来所从事的工作而定了。

另外两本佳作的名字就是《测量电子电路设计——滤波器篇》与 《测量电子电路设计——模拟篇》,它们互为姊妹篇,它们都隶属于“图解实用电子技术丛书”套装图书。这是作者远坂俊昭利用休息日,为进行计算机模拟而敲键 盘,握着电烙铁做实验花费5年时间完成的难得一见的两本大作,而《锁相环(PLL)电路设计与应用》则是远坂俊写作昭的另外一本由科学出版社出版的专著。 其中的“滤波器篇”主要介绍“从滤波器设计到锁相放大器的应用”,本书的主题则是从放大了的信号中除去有害噪声,提取有用信号的滤波技术。无论是简单的阻 容滤波器还是复杂的频谱分析器其实都统称为滤波器,由此可见其包含的种类和技术是非常庞杂的。构成前置放大器和滤波器的电路看起来简单,但关于滤波器的理 论却非常复杂,而本书的重点则放在实用设计所必需的技术上。与《测量电子电路设计——滤波器篇》遥相呼应的还有一本专著那就是《LC滤波器设计与制 作》,LC滤波器在难以使用运算放大器的高频领域中起到极为重要的作用,但在设计高频LC滤波器时,经常会遇到按照这样的问题,按照理论计算辛辛苦苦设计 出来的滤波器,一经实际测试却发现其特性完全不符合要求。本书以测试实例为依据,对于什么样的参数会带来多大的影响的问题作了深入的说明,并在基础上给出 了最合适的实际装配方法。对于初学者来说,这两本书的内容在设计中暂时还用不上,待将来需要或有余力之后,再回过头来阅读也不晚,千万不要一口吃一个胖 子。

《测量电子电路设计——模拟篇》主要介绍“从OP放大器实践电路到微弱信号的处理”,检测微弱信号的过程中最关键的部分就是传感器,而要充分发挥传感器的 功效,并将检测信号放大为易于处理的信号电平,需要前置放大器完成此任务,这就是本书第一章介绍的“前置放大器的低噪声技术”。任何事情都是这样,为了更 深入地理解它,最有效的方法就是亲自进行实验和制作。如果要得到低噪声电路,必须掌握有关OP放大器的选择、参数的设定及评价技术等方面的知识,这就是本 书第二章介绍的“低噪声前置放大器的设计、制作及评价”。放大器的作用是将微弱信号放大到某种电平,一般来说,几乎都是放大电压信号。但是对于传感器等来 讲,也有处理电流信号的情况,这就是本书第三章介绍的“电流输入放大器的设计”。在模拟电路中,OP放大器是不可缺少的,使用OP放大器的电路几乎都是在 负反馈技术的基础之上形成的,电路模拟技术近年来已经发展成为电路设计的潮流,这就是本书第四章介绍的“负反馈电路的解析与电路模拟”,作为负反馈技术的 一个要点,本章还将介绍抑制电路振荡的技术。有的噪声容易消除,有的噪声难以消除。从噪声或共态电压中提取信号成分并进行放大的放大器叫做差动放大器,在 高精度测量中差动放大器技术是必不可少的,这就是本书第五章介绍的“差动放大器技术的应用”。信号并不总是相对于地线发生的,也有在大的共态电压上加载信 号成分的情况,或者出于安全的考虑,希望将信号离地浮置起来,这时需要使用隔离放大器,这就是本书第六章介绍的“隔离放大器的使用”,这是一种特殊的放大 器,在工业设备、医疗电子设备等领域应用非常广泛。

接下来介绍一本好书,那就是《高速数字电路设计与安装技巧》,它同样隶属于《图解实用电子技术丛书》套装图书之一,主要介绍“准确传输高速信号的印刷电路 板设计与噪声解决方法”。随着大规模集成电路的发展,PCB的设计变得越来越难,这就要求在技术上对高速信号回路和电源的获取方法给予足够的重视。无论是 初学者还是经验丰富的电路设计工程师,只要你未曾设计告诉信号PCB,那么大家在这方面应该都是初学者,那么可以说本书的价值是非常之大的。

最后介绍一本《实用电源电路设计——从整流电路到开关稳压器》方面的专著,本书的一个特点是注重基础,为了帮助读者设计动手,作者用了大量的篇幅介绍相关 的基础知识,甚至包括一些复杂的公式推导,同时作者还介绍了很多设计过程中的技巧,避免读者走弯路。好,那就按照书上说的动手试一试吧!

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