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掌握模擬電路設(shè)計(jì)需要閱讀的幾本參考書!

作者: 時(shí)間:2016-07-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  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(shí)踐和時(shí)間,但無論數(shù)字技術(shù)發(fā)展到任何階段將永遠(yuǎn)離不開模擬技術(shù)。由于難度系數(shù)較大的原因,有時(shí)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(bào),但一旦在一定程度上掌握了模擬應(yīng)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(xué)習(xí)這些必要的模擬技術(shù),老師的指導(dǎo)是必不可少的,但是在現(xiàn)實(shí)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方面的優(yōu)秀著作,當(dāng)然要學(xué)好硬件可以參考的好圖書很多,但是要象在大海中撈針?biāo)频妮p易選出幾本“扛鼎”之作還是很難的,今天在此介紹幾本科學(xué)出版社的圖書給大家作為參考。個(gè)人可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)愿望、志向和工作需要選用參考,而對于企業(yè)來說其實(shí)“不差錢”,博主建議收藏在圖書室作為新員工的學(xué)習(xí)參考資料。博主曾經(jīng)購書時(shí)總希望等真正用到時(shí)才買,就沒有刻意收藏ADI公司在科學(xué)出版社出版的全套應(yīng)用設(shè)計(jì)叢書,無不感到遺憾,此時(shí)此刻才真正明白“未到用時(shí)方恨早”的切膚之痛啊。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201607/293736.htm

  科學(xué)出版社引進(jìn)了很多國外的電子電路方面的圖書,大家可以通過網(wǎng)絡(luò)購買,但有些圖書在科學(xué)出版社的網(wǎng)站上根本找不到任何信息,更不要說詳細(xì)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(jià)得出了不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。與此同時(shí)博主也并非各個(gè)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(xué)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(shí)用電子電路設(shè)計(jì)叢書”,它們分別為《晶體管電路設(shè)計(jì)——放大電路技術(shù)的試驗(yàn)解析》(上、下冊)、《OP放大電路設(shè)計(jì)——從重視再現(xiàn)性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)到實(shí)際應(yīng)用》、《振蕩電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用——RC振蕩電路到數(shù)字頻率合成器的實(shí)驗(yàn)解析》、《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)——從數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)到ASIC設(shè)計(jì)的解析》、《數(shù)字邏輯電路的ASIC設(shè)計(jì)》。

  《晶體管電路設(shè)計(jì)》最大的特點(diǎn),在說明或設(shè)計(jì)晶體管電路時(shí),并沒有采用等效電路、負(fù)載線等過去??紤]的方法。等效電路和負(fù)載線是從事電子電路設(shè)計(jì)的前輩們?yōu)榱擞兄诶斫怆娐返墓ぷ髟磉M(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)而提出來的方法。但以本書作者的經(jīng)驗(yàn),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(shè)計(jì)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(xué)習(xí)的體會(huì),“回想起當(dāng)年自己初學(xué)電子學(xué)的情景,那時(shí)讀過的書大部分都是使用等效電路、負(fù)載線以及對理論公式進(jìn)行說明用的。自己想進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),苦于對電子學(xué)本質(zhì)上不懂,不能進(jìn)行任何方面的設(shè)計(jì),只能跟隨著數(shù)學(xué)式子,僅用頭腦來學(xué),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(gè)黑匣子,使人摸不到頭腦,但一旦掌握了其中的技術(shù),就會(huì)對設(shè)計(jì)的幫助很大。對于初學(xué)者來說,本書的作者建議初學(xué)者親自動(dòng)手完成書中的實(shí)驗(yàn)。作者認(rèn)為或許再高深的理論也會(huì)由于一根電線的連接錯(cuò)誤,一個(gè)數(shù)字的計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致前功盡棄。通過自己動(dòng)手實(shí)踐,理解零點(diǎn)偏移以及因用手去摸電路而導(dǎo)致的振蕩變化,對將來面對更加復(fù)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(yīng)將重點(diǎn)放在“理解電路,直到可以應(yīng)用為止”,只要理解了,應(yīng)用就不難了。從能夠掌握原理的基本點(diǎn)出發(fā),書中的200多個(gè)電路就可以與數(shù)萬個(gè)實(shí)例相媲美了。

  如果只是“振蕩”,那是個(gè)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(shí)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(xué)者想要的。建議初學(xué)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(shí)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(shè)計(jì)——從數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)到ASIC設(shè)計(jì)的解析》了,但本書對于初學(xué)者來說,作為參考書還有一定的價(jià)值的。

  由于博主仔細(xì)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(rèn)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(shè)計(jì)——濾波器篇》與《測量電子電路設(shè)計(jì)——模擬篇》,它們互為姊妹篇,它們都隸屬于“圖解實(shí)用電子技術(shù)叢書”套裝圖書,由科學(xué)出版社2006年出版的圖書。這是作者遠(yuǎn)坂俊昭利用休息日,為進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬而敲鍵盤,握著電烙鐵做實(shí)驗(yàn)花費(fèi)5年時(shí)間完成的難得一見的兩本大作,而《鎖相環(huán)(PLL)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用》則是遠(yuǎn)坂俊寫作昭的另外一本由科學(xué)出版社出版的專著。其中的“濾波器篇”主要介紹“從濾波器設(shè)計(jì)到鎖相放大器的應(yīng)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(fù)雜的頻譜分析器其實(shí)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(fù)雜,而本書的重點(diǎn)則放在實(shí)用設(shè)計(jì)所必需的技術(shù)上。與《測量電子電路設(shè)計(jì)——濾波器篇》遙相呼應(yīng)的還有一本專著那就是《LC濾波器設(shè)計(jì)與制作》,LC濾波器在難以使用運(yùn)算放大器的高頻領(lǐng)域中起到極為重要的作用,但在設(shè)計(jì)高頻LC濾波器時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到按照這樣的問題,按照理論計(jì)算辛辛苦苦設(shè)計(jì)出來的濾波器,一經(jīng)實(shí)際測試卻發(fā)現(xiàn)其特性完全不符合要求。本書以測試實(shí)例為依據(jù),對于什么樣的參數(shù)會(huì)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(shí)際裝配方法。對于初學(xué)者來說,這兩本書的內(nèi)容在設(shè)計(jì)中暫時(shí)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(gè)胖子。

  《測量電子電路設(shè)計(jì)——模擬篇》主要介紹“從OP放大器實(shí)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(wù),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(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shè)定及評價(jià)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(shè)計(jì)、制作及評價(jià)”。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(shè)計(jì)”。在中,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(fù)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(shè)計(jì)的潮流,這就是本書第四章介紹的“負(fù)反饋電路的解析與電路模擬”,作為負(fù)反饋技術(shù)的一個(gè)要點(diǎn),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(jìn)行放大的放大器叫做差動(dòng)放大器,在高精度測量中差動(dòng)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(dòng)放大器技術(shù)的應(yīng)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(shí)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(shè)備、醫(yī)療電子設(shè)備等領(lǐng)域應(yīng)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(shè)計(jì)與安裝技巧》,它同樣隸屬于《圖解實(shí)用電子技術(shù)叢書》套裝圖書之一,主要介紹“準(zhǔn)確傳輸高速信號的印刷電路板設(shè)計(jì)與噪聲解決方法”。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,PCB的設(shè)計(jì)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(xué)者還是經(jīng)驗(yàn)豐富的電路設(shè)計(jì)工程師,只要你未曾設(shè)計(jì)高速信號的PCB,那么大家在這方面應(yīng)該都是初學(xué)者,那么可以說本書的價(jià)值是非常之大的。

  最后介紹一本《實(shí)用電源電路設(shè)計(jì)——從整流電路到開關(guān)穩(wěn)壓器》方面的專著,本書的一個(gè)特點(diǎn)是注重基礎(chǔ),為了幫助讀者設(shè)計(jì)動(dòng)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(fù)雜的公式推導(dǎo),同時(shí)作者還介紹了很多設(shè)計(jì)過程中的技巧,避免讀者走彎路。好,那就按照書上說的動(dòng)手試一試吧!

  “圖解實(shí)用電子技術(shù)叢書”叢書還包括《傳感器應(yīng)用技巧141例》、《模擬技術(shù)應(yīng)用技巧101例》、《OP放大器應(yīng)用技巧100例》、《數(shù)字電路設(shè)計(jì)》、《高頻電路設(shè)計(jì)與制作》、《晶體管電路設(shè)計(jì)與制作》、《高低頻電路設(shè)計(jì)與制作》、《直流電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用技巧》、《開關(guān)穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)。

  可以這樣說,模擬電路技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛,其技術(shù)深度、難度和廣度博大精深,一個(gè)人的精力和能力確實(shí)有限,只能結(jié)合實(shí)際的需要有選擇地學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)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(shí)際的應(yīng)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(xì)節(jié),也同樣缺乏理論與實(shí)踐相結(jié)合的深入研究與驗(yàn)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?,為發(fā)展嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)作出新的貢獻(xiàn)。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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,歡迎更多的模擬技術(shù)人才加盟。

  有一位博友發(fā)表評論說,“感嘆!ZLG(周立功)的商業(yè)模式非常好,技術(shù)與市場的定位與配合做得非常到位,有很多值得借鑒之處。”其實(shí)我們的一切行為都全部曝光于陽光之下,絕無任何創(chuàng)新之處,甚至沒有任何秘密可言,那就是“內(nèi)容為王”。每日每月每年不斷地強(qiáng)化它,將這一理念灌輸?shù)矫恳粋€(gè)員工的血液之中,只要利用細(xì)微的力量并通過不斷地聚焦、聚焦、再聚焦,最后才能真正地推動(dòng)偉大理想的實(shí)現(xiàn)。其實(shí)只要人人肯下笨功夫,經(jīng)得起“煎熬”愿意將成功放在將來,那么你同樣可以取得你想要的成功。



關(guān)鍵詞: 模擬電路 半導(dǎo)體

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