图书简介:
第1章 人间烟火——技术与现实 1
1.1 技术是纯粹的 2
1.1.1 实例与方法 2
1.1.2 闲话IT 3
1.2 取舍有度:关于工具书的阅读 12
1.2.1 这是一本工具书 12
1.2.2 读书四问:主题、论点、是非、利己 12
1.2.3 “尽”信书不如无书 14
1.2.4 工程实践中的三个信仰 15
1.3 技术以外——职业和职场多点思考 17
1.3.1 关于职业选择 17
1.3.2 “北上广”:逃离?坚守? 18
1.3.3 职场初为“人” 19
第2章 原点——朝正确方向,轻装上阵 25
2.1 读《为学》有感,思想先起跑 26
2.1.1 思想总动员 26
2.1.2 晚起也赶集 27
2.1.3 行动,在下一秒 28
2.2 实用主义:只选对的 28
2.2.1 清楚自己的“目的” 28
2.2.2 十字准星,朝目标瞄准 30
2.3 基本装备:先出发,逐步武装 36
2.3.1 见招拆招——让问题告诉你该学什么 36
2.3.2 装备一:官方网站 38
2.3.3 装备二:翻译工具 45
2.3.4 装备三:搜索引擎 47
第3章 边“选”边学——选型中充实基础 49
3.1 DAC选型指南 50
3.1.1 音频D/A转换器 50
3.1.2 数字上/下变频器 55
3.1.3 直接数字频率合成器(DDS)和调制器 60
3.1.4 高速D / A转换 61
3.1.5 精密和通用D / A转换器 63
3.1.6 视频编码器 79
3.1.7 数字电位计 80
3.2 ADC选型指南 82
3.2.1 音频ADC 83
3.2.2 宽带编解码器 83
3.2.3 电容数字转换器 84
3.2.4 数字上变频器和下变频器 84
3.2.5 电能计量IC 84
3.2.6 高速ADC 86
3.2.7 集成接收器 92
3.2.8 带隔离模数转换器 93
3.2.9 自整角机数字转换器(SDC)和分解器数字转换器(RDC) 93
3.2.10 温度数字转换器 94
3.2.11 视频解码器 96
3.2.12 电压频率转换器(VFC) 96
第4章 ADC与DAC架构基础 97
4.1 DAC架构 98
4.1.1 开尔文分压器 98
4.1.2 “温度计”架构 99
4.1.3 二进制加权架构 101
4.1.4 R-2R梯形电阻网络架构 102
4.1.5 乘法DAC架构 104
4.1.6 分段DAC架构 105
4.1.7 ?-?架构 106
4.2 ADC架构 106
4.2.1 比较器——最简单的1bit ADC 108
4.2.2 逐次逼近架构 109
4.2.3 Flash架构(并行架构) 110
4.2.4 纠错流水线分级架构 111
4.2.5 串行位级二进制格雷码架构(折叠架构) 115
4.2.6 计数积分架构 115
4.2.7 充电自释架构 117
4.2.8 升压比较架构 118
4.2.9 电压跟踪架构 119
4.2.10 双(多)斜率架构 120
4.3 Σ-Δ架构 123
4.3.1 Σ-Δ起源及其基本架构 123
4.3.2 过采样的频域分析 126
4.3.3 一阶与二阶Σ-Δ型 127
4.3.4 不同阶Σ-Δ型对比 128
第5章 转换器接口技术 131
5.1 参考电压源 132
5.1.1 使用结构形式 133
5.1.2 带隙型参考电压源 135
5.2 时钟 137
5.2.1 输入时钟与全功率带宽 137
5.2.2 系统时钟与参考时钟 139
5.2.3 与时钟相关的基本电路结构 140
5.2.4 高速ADC的时钟抖动 144
5.2.4 高速DAC的时钟抖动 151
5.3 DAC输入/输出 153
5.3.1 DAC基本模式 153
5.3.2 高速DAC的模拟输出 163
5.3.3 高速DAC的数字输入 168
5.4 ADC输入/输出 178
5.4.1 ADC输入接口基本参数 178
5.4.2 高速ADC的模拟输入 181
5.4.3 高速ADC的数字输出 195
第6章 高速PCB设计技术 199
6.1 PCB基础 200
6.1.1 PCB的机械支撑作用 201
6.1.2 元件间的电气连接 202
6.1.3 电气特性的实现 204
6.1.4 生产、检查与维护 205
6.2 布局 206
6.2.1 布局基本原则 206
6.2.2 评估板布局参考 208
6.3 布线 209
6.3.1 导线电阻 209
6.3.2 开尔文反馈 210
6.3.3 信号返回电流 211
6.3.4 接地噪声和接地环路 212
6.3.5 地隔离技术 214
6.3.6 PCB的静态影响因素 216
6.3.7 PCB的动态影响因素 221
6.3.8 导体电感 222
6.3.9 导体电容 227
6.3.10 趋肤效应 232
6.3.11 PCB布线的阻抗控制 233
6.3.12 微带传输线 233
6.3.13 高速数字逻辑 234
6.3.14 LVDS布线 240
6.4 接地 241
6.4.1 模拟地和数字地 241
6.4.2 地平面 242
6.4.3 混合信号集成电路接地 245
6.4.4 混合系统接地 248
6.5 去耦 254
6.5.1 本地高频旁路/去耦 254
6.5.2 振铃现象 256
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世界是连续的?还是离散的?爱因斯坦的广义相对论认为世界是连续,量子物理则认为世界是基于离散的“级”,微观以普朗克常数量化的存在以人无法感知的间隔造就了宏观世界连续性的表象。
连续和离散,引出从哲学到科学的诸多命题,在电子信息科学领域,在假定世界是连续的前提下,数据转换器——包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC),在宏观世界的连续和离散中架构起一座沟通的桥梁。
ADC和DAC属于技术范畴,本书着眼点并非技术本身,而是寄望于通过技术与技术之外的内容串接,实现在技术与现实之间的沟通与连续,分享一些朴实、普适的方法。
技术是繁复的,即使ADC和DAC这样的小门类也因其庞杂而常常使人感怀“管中窥豹,可见一斑”的狭小;技术又是具体的,在循规蹈矩、推本溯源间常常“一叶障目,不见泰山”。本书在内容编排上从如何着手解决问题出发,然后回归的ADC与DAC架构基础和转换器接口技术,进而通过具体工程实例的应用过渡到更为通用的高速PCB设计技术,尽可能地“由点成线及面”,形成较为完备又不失联系的转换器体系结构。
技术为一叶,执迷者障目不见泰山;明智者,叶落知秋,举一明三,能登泰山而小天下。但技术本身是枯燥的,需要践行者“青灯苦修专心意”,而本书在语言上尝试着通俗平近间融入一些名言精句和多彩元素,并非刻意而为,只为在技术的枯燥中增添些许清雅的人文气息以蕴承。
全书主要由谭大为、张有光编著,桑昀对第3章、第6章进行了细致的整理、编写。成书过程中,北京航空航天大学国家级教学实验实践中心、国家级虚拟仿真教学实验中心主任王俊教授给予作者充分的支持与关心,使得作者撰写时间和工作条件得到了保障;澳大利亚国立大学工程与计算机科学学院Acoustics and Audio课题组的师生在作者访问期间针对本书的写作思路和章节编排一起进行了多次讨论,提供了许多建设性的建议;此外,对ADI公司应用工程部资深工程师Walt Kester、Rob Reeder、Cindy Bloomingdale、Gary Hendrickson、David Brandon、David Crook和Ken Gentile等致以崇高的敬意,书中一些章节内容参考、提炼、部分翻译了他们辛苦研究获得的成果,在一些有疑议的技术细节他们以极强的专业精神与作者反复沟通、交流与讨论,直至释疑。同时也要感谢Springer Liu,她面对大量的图表创造性地开展工作,不仅对图表进行了修饰工作,同时还将她的天才创意点缀其中,让许多图例表达更加生动、形象。
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