嵌入式系统中的模拟设计
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- 作者： （美）Bonnie Baker [作译者介绍]
- 译者： 李喻奎
- 丛书名： 嵌入式系统译丛
- 出版社：北京航空航天大学出版社
- ISBN：7810778625
- 上架时间：2006-8-9
- 出版日期：2006 年8月
- 开本：16开
- 页码：264
- 版次：1-1
- 所属分类：
计算机 > 计算机组织与体系结构 > 嵌入式计算机
内容简介回到顶部↑
将模拟技术最本质的“艺术”放进数字工程师的工具箱……
不像那些“理论”式的书，包含着不合实际应用的电路设计，这本书是多年实际工程测试经验的总结。这种以实践为基础并结合最新技术是本书区别其他电路设计方面书籍的最大特色。
―john titus , edn 和《测试与测量世界》杂志前主编
本书为那些希望掌握基本模拟知识的数字工程师而写，内容包括a／d转换器、d／a转换器、运放、滤波器以及模拟和数字系统集成设计。本书共分为13章。作者采用工程师喜欢的谈话、交流方式，第1章从分析数字和模拟设计的鸿沟开始，阐述两者之间的联系；第2～7章中详细介绍了sar和∑－△a／d转换器、运放的基本知识，并结合实际应用讲解如何选择合适的a／d转换器、运放以及线性系统中运放电路的设计和spice仿真；第8～12章介绍模拟和数字电路协调工作所关注的噪声、电源和地分割、pcb布局的技巧和策略以及选择合适的工具进行电路调试，在理论介绍时，结合真实模拟设计实例，让数字工程师对这些模拟工具有真实的感受，并进而去思考模拟，以及如何利用它来解决电路问题；第13章总结全书的内容，并以模拟／数字混合电路板设计为例，让工程师体会到模拟技术最本质的“艺术”。.
本书特别适合那些从事信息家电、工业控制和机电控制系统等模拟／数字混合系统设计的数字工程师、学生、教师及应用工程人员。本书是一本有用的参考资料，既可以帮助读者完成数字系统中的模拟设计，也可以作为掌握许多模拟电子方面重要内容的指导手册。...
不像那些“理论”式的书，包含着不合实际应用的电路设计，这本书是多年实际工程测试经验的总结。这种以实践为基础并结合最新技术是本书区别其他电路设计方面书籍的最大特色。
―john titus , edn 和《测试与测量世界》杂志前主编
本书为那些希望掌握基本模拟知识的数字工程师而写，内容包括a／d转换器、d／a转换器、运放、滤波器以及模拟和数字系统集成设计。本书共分为13章。作者采用工程师喜欢的谈话、交流方式，第1章从分析数字和模拟设计的鸿沟开始，阐述两者之间的联系；第2～7章中详细介绍了sar和∑－△a／d转换器、运放的基本知识，并结合实际应用讲解如何选择合适的a／d转换器、运放以及线性系统中运放电路的设计和spice仿真；第8～12章介绍模拟和数字电路协调工作所关注的噪声、电源和地分割、pcb布局的技巧和策略以及选择合适的工具进行电路调试，在理论介绍时，结合真实模拟设计实例，让数字工程师对这些模拟工具有真实的感受，并进而去思考模拟，以及如何利用它来解决电路问题；第13章总结全书的内容，并以模拟／数字混合电路板设计为例，让工程师体会到模拟技术最本质的“艺术”。.
本书特别适合那些从事信息家电、工业控制和机电控制系统等模拟／数字混合系统设计的数字工程师、学生、教师及应用工程人员。本书是一本有用的参考资料，既可以帮助读者完成数字系统中的模拟设计，也可以作为掌握许多模拟电子方面重要内容的指导手册。...
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本书提供作译者介绍
Bonnie Baker为EDN杂志每月的“Baker’s Best”专栏撰写文章。她在模拟和数字电路以及系统设计方面有近20年的经验。Bonnie最初是以Burr-Brown公司支持模拟产品的生产工程师开始其职业生涯的。之后，她逐渐成为IC设计工程师、模拟部门的策略市场工程师以及公司的应用工程经理。1998年，她加入Microchip Technology公司，任职模拟部门的模拟／混合信号应用工程经理和其PIC微控制器部门的系统架构工程师。这使她的经验从模拟应用扩展到微控制器应用方面。.
Bonnie在亚利桑那大学(Tucson，AZ)获得电.. << 查看详细
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第1章 跨越模拟和数字的鸿沟.
1．1 测量温度并数字化
1．2 设计中的拦路石
1．3 不关我的事
1．4 给我重要的数据
1．5 不要让这些小事来麻烦我——只给我数据
1．6 模拟设计成功的关键因素
1．7 模拟和数字设计的区别
1．8 时间及其倒数
1．9 组织工具箱
1．10 了解最基本原理并继续提升，跳出思维定势
第2章 模／数转换器基础知识
2．1 a／d转换器的关键参数
2．2 逐次逼近型(sar)转换器
2．3 ∑—△转换器
2．4 结 论
第3章 为应用选择合适的a／d转换器
3．1 输入信号的分类
3．2 使用rtd的温度测量：采用sar转换器，还是∑—△转换器?
3．3 使用∑—△a／d转换器的rtd信号调理
1．1 测量温度并数字化
1．2 设计中的拦路石
1．3 不关我的事
1．4 给我重要的数据
1．5 不要让这些小事来麻烦我——只给我数据
1．6 模拟设计成功的关键因素
1．7 模拟和数字设计的区别
1．8 时间及其倒数
1．9 组织工具箱
1．10 了解最基本原理并继续提升，跳出思维定势
第2章 模／数转换器基础知识
2．1 a／d转换器的关键参数
2．2 逐次逼近型(sar)转换器
2．3 ∑—△转换器
2．4 结 论
第3章 为应用选择合适的a／d转换器
3．1 输入信号的分类
3．2 使用rtd的温度测量：采用sar转换器，还是∑—△转换器?
3．3 使用∑—△a／d转换器的rtd信号调理
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不管你从事哪项工作，也许包含数字设计、模拟设计，我都要感谢你购买并阅读本书。也许你会问，我为什么要翻译这本书，并将它介绍给中国的读者?这个问题也是我在阅读或翻阅各种书籍时同样要问或思考的问题。那么现在我就给你答案。.
首先，是由于我与原书A BaRer’S Dozen：Real Analog，Solutions for Digital Designers的作者——Bonnie Baker为Microchip Technology公司模拟与接口产品部门同事的缘故。2004年我在美国参加Master年会时听了Bonnie的“电源、地和噪声”培训课程，恰好公司安排我在中国Master年会上讲授这个课程。在这个课程准备过程中，我得到她的大力帮助，也慢慢对她有所了解。她是EDN杂志的专栏作家，同时也撰写了多达200余篇的文章、设计笔记和应用笔记。其中很多文章、设计笔记被翻译成中文，并出现在诸多中文杂志和网站上。如果你在google中使用“Bonnie Baker”作为关键词进行中文网页搜索，你会得到20200*个搜索结果，其中约50％是关于她的署名文章。
第二点原因，也是促使我将原书翻译成中文，并介绍给中国工程师的真正原因。在我近6年的应用工程师职业生涯中，我自
己逐渐完成了从使用单片机和数字电路的工程师到模拟应用工程师的转变，深切地感受到模拟电路的复杂和深奥。同时在与许多客户及其工程师(特别是数字工程师)交流中，发现他们在使用和设计与数字电路相关的模拟电路，如A／D转换器、运放、电源管理时经常会碰到问题。 当然，这种情况逐渐在向好的方面转变。当Bonnie Baker给我们发邮件并介绍她的新书时，我特别留意了该书的内容和她的写作出发点，进而发现这本书是结合她自己近20年的经验，从一个模拟设计工程师的角度，给数字工程师介绍最基本的模拟知识，将模拟技术最本质的“艺术”呈现给数字工程师。正如你将在本书中发现到的，这些内容包含A／D转换器、运放、滤波器以及模拟／数字电路的PCB板设计。对这些内容的介绍，不是以纯理论的方式，而是通过设计案例，并结合Microchip的单片机和模拟产品为实例，以谈话、交流的方式娓娓道来。我相信当你阅读完本书时会有更深刻的体会。..
最后，本书对你和我只是一个开端，它可以让你静下心来去了解最基本的模拟知识，进而利用它来作为电路设计的参考和指导。我也欢迎你就本书的内容或其他模拟和数字电路设计的问题与我或Bonnie Baker交流，我的E—mail地址为henry．lee@microchip．com。有关Microchip Technology公司的单片机和模拟产品，可浏览www．microchip．com或www．microchip．com．cn或与其各地办事处联系。
在此，我要感谢Bonnie Baker和Microchip Techn010gy公司的多位同事，以及北航出版社的胡晓柏及其他编辑，在本书的翻译过程他们给了我大力的帮助，使我能够顺利完成本书的翻译。也要感谢威健国际公司的江洁，她帮助我检查了大部分的译文。当然，最为重要的是我的家人，在他们的鼓励下，使我完成了这项工作。 ...
李喻奎
2006年6月
首先，是由于我与原书A BaRer’S Dozen：Real Analog，Solutions for Digital Designers的作者——Bonnie Baker为Microchip Technology公司模拟与接口产品部门同事的缘故。2004年我在美国参加Master年会时听了Bonnie的“电源、地和噪声”培训课程，恰好公司安排我在中国Master年会上讲授这个课程。在这个课程准备过程中，我得到她的大力帮助，也慢慢对她有所了解。她是EDN杂志的专栏作家，同时也撰写了多达200余篇的文章、设计笔记和应用笔记。其中很多文章、设计笔记被翻译成中文，并出现在诸多中文杂志和网站上。如果你在google中使用“Bonnie Baker”作为关键词进行中文网页搜索，你会得到20200*个搜索结果，其中约50％是关于她的署名文章。
第二点原因，也是促使我将原书翻译成中文，并介绍给中国工程师的真正原因。在我近6年的应用工程师职业生涯中，我自
己逐渐完成了从使用单片机和数字电路的工程师到模拟应用工程师的转变，深切地感受到模拟电路的复杂和深奥。同时在与许多客户及其工程师(特别是数字工程师)交流中，发现他们在使用和设计与数字电路相关的模拟电路，如A／D转换器、运放、电源管理时经常会碰到问题。 当然，这种情况逐渐在向好的方面转变。当Bonnie Baker给我们发邮件并介绍她的新书时，我特别留意了该书的内容和她的写作出发点，进而发现这本书是结合她自己近20年的经验，从一个模拟设计工程师的角度，给数字工程师介绍最基本的模拟知识，将模拟技术最本质的“艺术”呈现给数字工程师。正如你将在本书中发现到的，这些内容包含A／D转换器、运放、滤波器以及模拟／数字电路的PCB板设计。对这些内容的介绍，不是以纯理论的方式，而是通过设计案例，并结合Microchip的单片机和模拟产品为实例，以谈话、交流的方式娓娓道来。我相信当你阅读完本书时会有更深刻的体会。..
最后，本书对你和我只是一个开端，它可以让你静下心来去了解最基本的模拟知识，进而利用它来作为电路设计的参考和指导。我也欢迎你就本书的内容或其他模拟和数字电路设计的问题与我或Bonnie Baker交流，我的E—mail地址为henry．lee@microchip．com。有关Microchip Technology公司的单片机和模拟产品，可浏览www．microchip．com或www．microchip．com．cn或与其各地办事处联系。
在此，我要感谢Bonnie Baker和Microchip Techn010gy公司的多位同事，以及北航出版社的胡晓柏及其他编辑，在本书的翻译过程他们给了我大力的帮助，使我能够顺利完成本书的翻译。也要感谢威健国际公司的江洁，她帮助我检查了大部分的译文。当然，最为重要的是我的家人，在他们的鼓励下，使我完成了这项工作。 ...
李喻奎
2006年6月
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我进入大学，学习的课程主要是关于模拟。然后，我开始在一家模拟芯片设计公司——Burr-Brown公司工作。事实上，我当时的目标不是要在一个模拟芯片设计公司工作，而只是要找到一份工作。然而，我有幸能够与世界上最好的模拟工程师一起工作。13年之后，我决定要拓展我的领域，因此我转到一家数字芯片公司。对我来说，13是一个幸运数字，因为它是我现实教育的开端。.
我学到了什么?我学到了设计的电路只需针对应用，而不是为成为业界最完美的方案。我也学到了使用数字的方法来实现模拟电路同样的功能。更多地，我学到了“有时无知也是一种幸运”。我与之共事的很多数字工程师从来不会认为有些任务是不可能完成的。例如，在Burr-Brown公司，我们利用Nicrome的新技术来微调精密的模拟电路。这种微调过程是针对特定的模拟芯片，而且很准确。我告诉工程师，他们没有Nicrome技术就无法得到精密的产品。然而，我错了。Microchip利用他们数字Flash工艺来微调精密的模拟电路。
我曾经是“不撞南墙不死心”的模拟工程师。但是，我开始转变。我还没有完全转变到数字方面，但是，数字一直都有着吸引力。由于我很熟悉模拟，同时也有广泛的模拟经验，现在有了数字工具来解决我的电路问题，显然这种吸引力更强烈了。通过本书，也让你能够掌握这些工具，使你的设计比同事或竞争者更具优势。..
数字电路和软件在慢慢进入模拟设计领域。但是，模拟并不会在信号调理电路、电源以及电路布局策略方面消失。相反，我知道数字工程师还会受到模拟问题的挑战，即使他们不承认这些问题的存在。
现在，让我们看看数字工程所面临的挑战的复杂性。微控制器和微处理器芯片设计正在向各个方向发展。增加速度和扩展存储器容量只是这些芯片发展的一个方面。然而，最感兴趣的变化是一些外设，包括模拟和接口电路的增加。不仅要求工程师了解这些外设实现的具体细节，也需要工程师了解基本的布线策略。今天的数字工程师要求具有更高层次的知识，来解决软件设计之外的各种问题的挑战。
进一步的展望，数字工程师需要在他们的工具箱中增加一些基本的工具。我写这本书，主要针对那些从事设计的数字工程师以及学生、教师和应用工程师，他们急切地需要获得一些基本的模拟知识，来帮助自己处理日常工作中碰到的棘手的工程问题。本书也可以作为数字系统中模拟设计的有用参考手册。本书针对的读者也包含那些嵌入式设计工程师，他们的设计和发展会更多地涉及模拟电路。...
我学到了什么?我学到了设计的电路只需针对应用，而不是为成为业界最完美的方案。我也学到了使用数字的方法来实现模拟电路同样的功能。更多地，我学到了“有时无知也是一种幸运”。我与之共事的很多数字工程师从来不会认为有些任务是不可能完成的。例如，在Burr-Brown公司，我们利用Nicrome的新技术来微调精密的模拟电路。这种微调过程是针对特定的模拟芯片，而且很准确。我告诉工程师，他们没有Nicrome技术就无法得到精密的产品。然而，我错了。Microchip利用他们数字Flash工艺来微调精密的模拟电路。
我曾经是“不撞南墙不死心”的模拟工程师。但是，我开始转变。我还没有完全转变到数字方面，但是，数字一直都有着吸引力。由于我很熟悉模拟，同时也有广泛的模拟经验，现在有了数字工具来解决我的电路问题，显然这种吸引力更强烈了。通过本书，也让你能够掌握这些工具，使你的设计比同事或竞争者更具优势。..
数字电路和软件在慢慢进入模拟设计领域。但是，模拟并不会在信号调理电路、电源以及电路布局策略方面消失。相反，我知道数字工程师还会受到模拟问题的挑战，即使他们不承认这些问题的存在。
现在，让我们看看数字工程所面临的挑战的复杂性。微控制器和微处理器芯片设计正在向各个方向发展。增加速度和扩展存储器容量只是这些芯片发展的一个方面。然而，最感兴趣的变化是一些外设，包括模拟和接口电路的增加。不仅要求工程师了解这些外设实现的具体细节，也需要工程师了解基本的布线策略。今天的数字工程师要求具有更高层次的知识，来解决软件设计之外的各种问题的挑战。
进一步的展望，数字工程师需要在他们的工具箱中增加一些基本的工具。我写这本书，主要针对那些从事设计的数字工程师以及学生、教师和应用工程师，他们急切地需要获得一些基本的模拟知识，来帮助自己处理日常工作中碰到的棘手的工程问题。本书也可以作为数字系统中模拟设计的有用参考手册。本书针对的读者也包含那些嵌入式设计工程师，他们的设计和发展会更多地涉及模拟电路。...
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