Что нужно знать цифровому инженеру об аналоговой электронике

Читать фрагмент

книга

Что нужно знать цифровому инженеру об аналоговой электронике

Книга может служить практическим руководством разработчика, охватывая наиболее важные сферы проектирования аналоговой электроники: аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование, применение операционных усилителей и фильтров, а также интеграцию аналоговых и цифровых систем. Материал книги составлен таким образом, чтобы помочь инженерам, занимающимся, в основном, разработкой цифровой электроники, освоить проектирование аналоговых схем.Книга помогает по-новому, используя аналоговый подход, взглянуть на проектирование устройств, что позволяет быстро решать возникающие проблемы. Особое внимание уделяется таким основополагающим, но почему-то редко рассматриваемым в подобных изданиях темам, как влияние шумов на качество работы схемы, применение инструментальных средств и оборудования при настройке и тестировании аналоговых устройств.Книгу отличают многочисленные описания практических примеров проектирования схем, а также советы по выбору подходящих инструментальных программно-аппаратных средств, без которых не обойтись в процессе разработки.Книга предназначена для инженеров-практиков, разрабатывающих цифровые схемы, а также будет полезна студентам и преподавателям, сталкивающимся с проблемами проектирования аналоговых схем для цифровых устройств. Свободный стиль повествования, используемый автором, одинаково хорошо воспринимается как студентами, так и профессиональными инженерами.

Форматы: PDF

Серия: Схемотехника

Издательство: ДМК Пресс|Додэка-XXI

Год: 2018

Место издания: Москва

ISBN: 978-5-97060-583-7

Страниц: 361

Артикул: 94714

Возрастная маркировка: 16+

Электронная книга

156 ₽

Купить и скачать

Содержание

Содержание книги "Что нужно знать цифровому инженеру об аналоговой электронике "

Предисловие

Благодарности

Об авторе

Глава 1. Аналоговая и цифровая электроника: мост через пропасть

1.1. Цифровой метод измерения температуры

1.2. Проблемные вопросы

1.3. Универсальное средство решения проблем аналоговой схемотехники

1.4. Аналоговая и цифровая схемотехника: основные различия

1.5. Организационные аспекты проектирования

1.6. Изучите основы и двигайтесь дальше

Литература

Глава 2. Принцип работы аналого-цифровых преобразователей

2.1. Основные параметры вашего АЦП

2.2. АЦП последовательного приближения

2.3. Сигма-дельта-преобразователи

Заключение

Литература

Глава 3. Выбор АЦП

3.1. Типы входных сигналов

3.2. Сигнальные цепи датчиков температуры

3.3. Выбор АЦП для схем с резистивными датчиками температуры

3.4. Тракт обработки сигнала РТД с сигма-дельта АЦП

3.5. Измерение давления: АЦП последовательного приближения или сигма-дельта АЦП?

3.6. Измеритель давления с АЦП ПП

3.7. Измеритель давления с сигма-дельта АЦП

3.8. Устройства с фотодиодами

3.9. Схема с фотодатчиком и АЦП последовательного приближения

3.10. Схема с фотодатчиком и сигма-дельта АЦП

3.11. Управление электроприводом

Заключение

Литература

Глава 4. Фильтрация сигналов

4.1. Основные параметры аналогового ФНЧ

4.2. Теория фильтров, устраняющих эффект наложения спектров

4.3. Реализация аналогового фильтра

4.4. Операционный усилитель для фильтра

4.5. Фильтры, устраняющие эффект наложения спектров, для аналоговых сигналов с частотами, близкими к нулю

4.6. Многоканальные системы

4.7. Непрерывные аналоговые сигналы

4.8. Выбор фильтра для устранения эффекта наложения спектров

Литература

Глава 5. Поиски идеального операционного усилителя для идеальной схемы

5.1. Выбор технологии

5.2. Базовые схемы включения ОУ

5.3. Применение базовых схем

5.4. Подводные камни процесса разработки

Литература

Глава 6. Операционный усилитель в линейной системе

6.1. Основы работы усилителя на постоянном токе

6.2. Каждый усилитель может стать генератором, а каждый генератор — усилителем

6.3. Определение устойчивости системы

6.4. Характеристики во временной области

6.5. Отправляясь в путь

Литература

Глава 7. SPICE-моделирование

7.1. Старый метод расчёта на бумаге

7.2. Достоверны ли результаты моделирования по существу?

7.3. Макромодели: что они могут?

7.4. Последние замечания

Литература

Глава 8. Цифровая обработка аналоговых сигналов

8.1. Широтно-импульсный модулятор в качестве цифро-аналогового преобразователя

8.2. Компаратор в схемах преобразования аналогового сигнала

8.3. Двухпороговый компаратор

8.4. Комбинированная схема компаратора и таймера

8.5. Использование таймера и компаратора в сигма-дельта АЦП

Заключение

Литература

Глава 9. Комбинированные аналого-цифровые системы

9.1. Источники питания на батареях

9.2. Преобразование напряжения

9.3. Расчёт КПД источника питания

9.4. Сравнение преобразователей напряжения

9.5. Выбор оптимального решения

9.6. Микромощные системы на микроконтроллерах

Заключение

Литература

Глава 10. Шумы в электронных схемах

10.1. Параметры шума: термины и определения

10.2. Шум компонентов

10.3. Шум проводимости

Литература

Глава 11. Разводка схем на печатной плате

11.1. Разводка печатных плат аналоговых и цифровых схем: общие моменты

11.2. Слой земли в цифровых и аналоговых схемах

11.3. Влияние паразитных параметров

11.4. Разводка схем с АЦП

11.5. Разводка двухслойных печатных плат

11.6. Дорожки обратных токов

11.7. Особенности разводки 12-битных измерительных систем

11.8. Общее руководство по разводке платы: размещение компонентов

11.9. Общее руководство по разводке платы: заземление и питание

11.10. Дорожки сигнальных цепей

11.11. Фильтрация и развязка

11.12. Советы по разводке печатной платы

Литература

Глава 12. Отладка схем

12.1. Базовые средства отладки и поиска неисправностей

12.2. Проверка работы АЦП

12.3. Шумы источника питания

12.4. Неправильное использование операционных усилителей

12.5. Не упускайте детали

Заключение

Литература

Глава 13. Проектирование комбинированных аналого-цифровых систем

13.1. Сигнальная цепь в реальный мир

13.2. Инструментальные средства разработки

13.3. Связь цифровой и аналоговой схем

Заключение

Приложение А. Аналого-цифровой преобразователь: параметры, определения и формулы

Приложение Б. Быстрое преобразование Фурье

Б.1. Анализ графика БПФ

Б.2. Основная частота входного сигнала

Б.3. Размах входного сигнала

Б.4. Отношение сигнал/шум

Б.5. Динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих

Б.6. Среднее значение собственных шумов

Б.7. Другие характеристики, получаемые в результате выполнения БПФ

Б.8. Точность результатов БПФ

Б.9. Весовые (оконные) функции

Приложение В. Параметры, определения и расчётные формулы для операционных усилителей

Приложение Г. Продукция компании Texas Instruments

Предметный указатель

Отрывок из книги

1.2. Проблемные вопросы23Мой совет тому инженеру не был чемто из ряда вон выходящим, просто онкасался двух основных параметров операционного усилителя, которые используются при проектировании аналогового фильтра нижних частот (см. произведениекоэффициента усиления на ширину полосы пропускания и скорость нарастаниявыходного напряжения в разделе 4.4).Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, которое мы далее сокращённо будем называть GBWP (Gain BandWidth Product) —это числовой коэффициент, определяющий полосу пропускания операционногоусилителя (ОУ) с замкнутой цепью обратной связи (ОС). Данный параметр обязательно включается в таблицу параметров каждого операционного усилителя и,чтобы быстро его обнаружить среди 30 или 40 позиций, нужно просмотреть колонку «Единицы измерения», которая обычно находится в правой части таблицы.При поиске GBWP посмотрите на единицы измерения, выраженные в герцах(Гц), килогерцах (кГц) или мегагерцах (МГц) и, если обнаружите чтото похожее,проверьте, описанию какого параметра в левой части таблицы они соответствуют.Ещё раз убедитесь, что правильно поняли условия, при которых проверяется данный параметр, а также обратите внимание и на общие условия измерения ОУ, которые приводятся в верхней части данной таблицы. На Рис. 1.7 стрелками обозначены все поля типичной таблицы параметров.Параметр GBWP можно определить и из рабочей характеристики, приведённой далее в документации на устройство (см. Рис. 1.8). Эту характеристику обычно называют зависимостью коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи (ОС) от частоты или амплитудной характеристикой. На этом же графике иногда показывают и зависимость фазового сдвига от частоты (фазоваяхарактеристика). Как правило, точка пересечения амплитудной характеристики игоризонтальной прямой, соответствующей коэффициенту усиления 0 дБ, обычносоответствует значению GBWP, указанному в таблице параметров.Рис. 1.7.Типичная таблица электрических параметров для операционного усили...

Внимание!
При обнаружении неточностей или ошибок в описании книги "Что нужно знать цифровому инженеру об аналоговой электронике (автор Бонни Бэйкер)", просим Вас отправить сообщение на почту help@directmedia.ru. Благодарим!