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《硬件设计指南:从器件认知到手机基带设计》
  • 市场参考价: ¥ 99.0  |   数量: 5  |   申请人数: 14
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  • 07月09日-07月25日
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    公众号“工程师看海”(郑春厚)创始人、小米前硬件工程师首部力作。一部手机囊括了电源、模拟电路、信号完整性、电源完整性、音频、传感器、充电等各项内容,是硬件电路设计研发的集大成者,非常适合硬件工程师作为入门的学习对象。“千里之行始于足下”,在硬件设计的学习中,基本功非常重要,本书首先以基本的电容、电感、电阻等器件为基础,详细介绍了BUCK、BOOST、LDO、电荷泵等常见电源拓扑。既涉及低频敏感的模拟电路注意事项,又囊括了高速电路关键设计指导,然后介绍了手机基带几个重要模块的设计原则,设计就是测试,无测试则无设计,最后介绍了测试仪表与板级测试全书含有43个原创实战案例讲解,知识点涉及范围广,内容全而精,非常适合初级、中级硬件工程师,以及本科生和硕士生阅读。本书前后文关联密切,笔者在需要的地方标注出知识点位置,各位读者可以细细体会,更全面深刻地掌握本书内容,同时本书配有二维码视频,读者可扫码直接观看。


    如何申请

    (1)往下滑到“产品资料”栏,可进一步了解书籍内容,章节设置;

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    活动日程

    申请时间:7月10日至7月25日
    遴选公布:7月30日前,公布全部入围名单
    阅读时间:8月6日-9月30日
    颁奖时间:活动结束后两周内

     

    阅读要求

    (1)收到书籍后,请在EEWorld 电源技术专版自拟标题发表阅读心得,活动期间内,完成您提交的阅读分享计划,至少分享3篇具有实质性内容的心得,进度为至少每15天提交一篇,要求100%原创首发,抄袭会被封杀哦。心得可包含:书籍内容的评价、理解、尝试书中实验过程等;

    (2)发起#没读懂#、#聊一聊#讨论(可定期邀请作者助力参与):每个网友在阅读过程中,可根据自己的阅读理解的情况,发起#没读懂#或者#聊一聊#+自拟主题的讨论帖,每个有实质讨论的帖子,视讨论内容和热度情况,可酌情加2~10分,此部分分值,最多可加到20分。


    活动评奖

    评委将对阅读心得质量、阅读计划完成度、互动章节完成度、分享及时性四方面进行评分。综合分=60%阅读心得质量+10%阅读计划完成度+10%及时性+(#没读懂#、#聊一聊#讨论)得分

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    作者

    郑春厚 公众号“工程师看海”创始人,小米前硬件工程师,曾参与MIX alpha、Redmi K40、小米平板5、小米10S等多款热门手机研发。985硕士,国际人类脑图谱学会会员,任职世界500强,多次参与千万级项目研发。专注于硬件、软件设计分享,前沿技术剖析,知乎、CSDN。


    目录

    第1章千里之行始于足下:手机常用元器件
    1 1电容、电感与磁珠
    1 1 1电容参数介绍
    1 1 2三端子电容有什么优势?
    1 1 3电感参数介绍
    1 1 4电感与磁珠有什么区别?
    1 2电阻噪声哪里来?
    1 3二极管特性介绍
    1 4晶体管特性介绍
    1 5MOS管特性介绍
    1 6TVS参数与ESD抑制原理
    1 7器件实战案例讲解
    1 7 1实战讲解:MLCC电容为什么会叫?怎么让它“闭嘴”?
    1 7 2实战讲解:CBOOT的秘密——自举电容
    1 7 3实战讲解:为什么MOS管要并联个二极管?
    1 7 4实战讲解:哪来的静电?
    1 7 5实战讲解:降额的秘密——不要挑战手册
    第2章为有源头活水来:手机常用电源架构
    2 1基于电感的开关电源
    2 1 1BUCK降压电源原理
    2 1 2怎么选择BUCK降压电源的电感
    2 1 3BOOST升压电源原理
    2 1 4BOOST电源电感的选择
    2 1 5BUCK-BOOST负电源原理
    2 2线性电源原理介绍
    2 2 1NMOS LDO基本原理
    2 2 2PMOS LDO基本原理
    2 2 3LDO重要参数介绍
    2 3基于电容的电荷泵电源
    2 4弱电流源原理
    2 5电源实战案例讲解
    2 5 1实战讲解:BUCK开关节点下冲负电压原因
    2 5 2实战讲解:电源快放电原理
    2 5 3实战讲解:基于PWM反馈的电压控制策略
    2 5 4实战讲解:LDO Dropout的选择与PCB走线设计
    2 5 5实战讲解:LDO输出为什么并联电阻?
    2 5 6实战讲解:电源幅值超标的调试经过
    2 5 7实战讲解:为什么负载减小时电源输出电压会下降?
    2 5 8实战讲解:为什么你的LDO输出不稳定?
    2 5 9实战讲解:开关电源的PWM与PFM模式有什么特点?
    第3章山重水复疑无路:模拟信号处理
    3 1镜像世界的桥梁:ADC
    3 2信号分析基础
    3 2 1傅里叶变换与信噪比
    3 2 2调制与解调原理
    3 2 3傅里叶变换与PWM
    3 2 4为什么系统带宽定义为-3dB?
    3 3无源滤波器
    3 3 1为什么低通滤波器也是积分器?
    3 3 2为什么高通滤波器也是微分器?
    3 3 3什么是二阶滤波器?
    3 3 4先滤波还是先放大?
    3 4共模信号与差模信号
    3 5运算放大器基础
    3 5 1同相放大电路
    3 5 2反相放大电路
    3 6模拟电路实战案例讲解
    3 6 1实战讲解:滤波电路中电容的分析方法
    3 6 2实战讲解:模拟信号受蓝牙干扰案例分析
    3 6 3实战讲解:低采样率能不能采集到高频信号?
    3 6 4实战讲解:高通滤波器去除基线漂移
    3 6 5实战讲解:什么是地?有哪几种地?
    3 6 6实战讲解:测电流时没有理解地线,导致电路烧毁
    第4章天下武功唯快不破:信号完整性基础
    4 1从传输线说起
    4 1 1高速、高频和高带宽有什么差异?
    4 1 2环路电感
    4 1 3参考平面与传输线
    4 1 4微带线与带状线
    4 1 5特性阻抗
    4 2信号的反射
    4 2 1反射与反弹图
    4 2 2阻抗控制
    4 3哪来的串扰?如何抑制?
    4 4S参数
    4 5信号完整性实战案例讲解
    4 5 1实战讲解:端接电阻与阻抗匹配
    4 5 2实战讲解:TDR阻抗测量
    4 5 3实战讲解:为什么用网格铜?
    4 5 4实战讲解:短线不用做阻抗?
    第5章家书抵万金:手机基带硬件设计
    5 1手机基带简介
    5 2锂电池及其保护
    5 2 1锂电池参数介绍
    5 2 2锂电池放电欠电压保护UVP原理
    5 2 3锂电池放电过流保护OCD原理
    5 3电源架构梳理
    5 4非常重要的Power Path:电源路径
    5 5手机充电原理
    5 5 1手机充、放电架构
    5 5 2手机充电流程
    5 5 3一种快充方案介绍
    5 6PDN及其优化
    5 6 1PDN概念
    5 6 2PDN DC仿真与优化方向
    5 6 3PDN AC仿真与优化方向
    5 7相机与屏幕接口
    5 7 1相机接口
    5 7 2屏幕接口
    5 7 3MIPI D-PHY
    5 7 4MIPI C-PHY
    5 7 5MIPI开关简介
    5 8音频接口
    5 8 1耳机与USB通路
    5 8 2扬声器驱动电路
    5 9传感器
    5 9 1陀螺仪、加速度计与磁力计
    5 9 2红外与闪光灯
    5 9 3光感与距感
    5 9 4电动机振动器
    5 10SIM卡简述
    5 11EMC基础
    5 11 1静电耦合与磁场耦合
    5 11 2天线效应电磁耦合
    5 11 3差模干扰与共模干扰
    5 12手机设计实战案例讲解
    5 12 1实战讲解:五个PCB布局攻略
    5 12 2实战讲解:DCDC开关电源电容布局重点
    5 12 3实战讲解:相机受干扰分析与解决方案
    5 12 4实战讲解:模拟电路走线攻略,为什么有主地?
    5 12 5实战讲解:EMC电容对手机串口的影响
    5 12 6实战讲解:MIPI C-PHY整改案例
    5 12 7实战讲解:著名的TDMA噪声
    5 12 8实战讲解:漏电分析过程
    5 12 9实战讲解:常见分析维修思路
    5 12 10实战讲解:灌电流分析短路的“烧鸡大法”
    5 12 11实战讲解:手机功耗优化
    5 12 12实战讲解:电量测不准、电量跳变的原因
    5 12 13实战讲解:手机研发流程介绍
    第6章欲善其事必利其器:测试仪表与板级测试
    6 1万用表基础
    6 1 1如何测电路通断?如何高精度测量电压?
    6 1 2万用表的DC档与AC档有什么差异?
    6 2示波器基础
    6 2 1示波器探头参数揭秘
    6 2 2示波器参数揭秘
    6 2 3示波器采样基础
    6 2 4信号源与示波器的阻抗匹配
    6 3电路测试实战案例讲解
    6 3 1实战讲解:示波器的垂直分辨率有什么影响?
    6 3 2实战讲解:怎么理解示波器探头的环路电感?
    6 3 3实战讲解:为什么你测的信号不准?
    6 3 4实战讲解:怎么测纹波?
    6 3 5实战讲解:怎么测时序?
    6 3 6实战讲解:电池电压为什么测不准?


    前言

    在我刚参加工作时,领导和我说:要从用户的角度出发,设计出一款真正符合用户需求的、能让用户满意的好产品。
    这句话,我一直铭记于心。
    书也是产品,市面上关于硬件电路的书籍纷繁复杂,应该如何挑选?
    有很多同学在公众号后台留言,希望我能推荐一本适合硬件工程师入门的书籍。同时,有太多的同学想深入学习电路设计,但苦于没有方向,在工作中挖掘不出学习的点,白白浪费了学习的契机。
    基于上述两个原因,我策划了这本非常适合初级工程师和在校学生阅读的图书。但如何写一本符合读者需求、能让读者满意的好书,一直困扰着我,公众号的原创文章得到了业内广大读者的一致好评,这增加了我写好本书的信心。
    本书虽然以介绍手机基带电路设计为主,但是消费类电子以手机设计为最难,手机涉及的电路也是其他硬件产品中常见的电路。“麻雀虽小,五脏俱全”,以手机电路设计为切入点来指导硬件设计实在是再合适不过了。因此,本书囊括了基本器件、常见的开关电源、线性电源等电源拓扑,还有模拟电路、信号完整性、电源完整性、传感器、测试仪表等重要内容,同时加入了大量的仿真和实际案例,它们都是笔者实际工作中的经验总结。
    本书前后文联系非常紧密,在需要前后文关联的地方我都逐一进行了说明。书中避免出现过多烦琐的公式,对初级硬件工程师而言,可读性非常高,相信你认真看完此书后,很愿意分享给你的朋友。
    以书会友,这也是我交朋友的一种方式。
    其实,技术是一方面,方法是另一方面,作者希望各位读者仔细体会书中内容,要常常反问自己:为什么我没有发现这些问题?作者是怎么分析问题的?思维方式很重要,如果思路打不开,很快就会遇到职业瓶颈,会浪费宝贵的时间,抓不住学习的机会,后面想补救就很麻烦,所以学会如何学习很重要。
    遇到过一些同学,只会操作设备而不理解测试指标的物理意义,只知道测试数值要在公司内部标准之内,而这个指标是什么含义却并不清楚。怎么优化电路、怎么整改PCB来达到指标,就更不知道了。明明有那么多东西可以去学、值得去学,却白白浪费了机会。
    而高手的过人之处在于能看到工作中学习的机会,能看到哪些东西需要去学、值得去学,而不是等着别人告诉他去学什么、怎么学、学到什么程度。我们和高手的差距,只有这一点点,而正是这一点点,会让我们的差距越来越大。所以,看一个人的能力,不在于他现在能做多少事情,更在于他以后能做多少事情。
    我总结为:深入一层看技术,上升一层看方法。因此建议读者在阅读本书时,认真揣摩本书的写作思想。
    首次写书难免有不足之处,如有不妥之处请在公众号“工程师看海”后台留言。公众号回复:“硬件设计指南”,可以得到本书勘误。
    本书的完成要感谢杨玉给予的鼓励和支持,并优化部分图片,感谢小米高级工程师陈宇、郭少伟和王重播等同行工程师对手机、信号完整性和PDN部分给出了诸多修改建议。感谢ADI工程师丁茹梦作为本书第一读者给出了优化方向。感谢艾为电子吕光临、奥微电子董永刚、韦尔半导体门淑芳提供部分素材,希望国内的产品设计越来越强大。
    最后还要感谢家人、朋友、同事的鼓励和支持。
    前言以初入职场时领导的语录为始,现在就以第一次离职时师父的寄语为终:尘世间,唯梦想不可辜负。
    希望各位读者都能成长为一名优秀的工程师!


    郑春厚(工程师看海)

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    • 机械工业出版社

      机械工业出版社成立于1950年,是建国后国家设立的第一家科技出版社,前身为科学技术出版社,1952年更名为机械工业出版社。机械工业出版社(以下简称机工社)由机械工业信息研究院作为主办单位,目前隶属于国务院国资委。

      七十年来,机工社立足机械行业,坚持服务党和国家工作大局,服务工程科技发展和工业化建设,通过不断推进外延拓展与内涵增长,在经营规模、产品结构、品牌影响等方面均取得了较快发展和显著进步。

      截至2022年,机工社年出版新书近2700种,年引进和输出版权总量近800种,年销售图书3600万册以上,实现“日出十书、日销十万册”;产品横跨科技出版、教育出版、大众出版三大板块,覆盖机械、电工电子、汽车、建筑、计算机、经管、心理、生活、科普、艺术设计、文创等十多个专业领域,以及高等教育、职业教育、技能教育等不同教育层次,在多个细分市场和销售渠道占有率长期位居前列;拥有《机械工程手册》《电机工程手册》《机械设计手册》和“计算机科学丛书”“德鲁克管理经典丛书”等一系列历久弥坚的经典产品,以及《执行》《定位》《三精管理》《底层逻辑》《双重冲击》《被讨厌的勇气》等一大批引领潮流的畅销精品。

      机工社先后获评“全国优秀出版社”“全国百佳出版单位”“中国500最具价值品牌”“世界媒体500强”“国家文化出口重点企业”“中国版权最具影响力企业”“中国图书海外馆藏影响力出版100强”和“教育部教材出版基地”。机工旗下出版物曾获得全国科学大会奖、国家图书奖、中国出版政府奖、全国优秀科技图书奖、中国好书、全国教材建设奖等众多国家奖项。机工社新世纪的快速发展,在业界引起广泛关注,2014年其改革发展实例被收录进哈佛大学案例库应用于教学实践,并通过哈佛大学的出版网络向全球发行,成为中国文化产业战略管理“走出去”第一家。

      传播工业技术、工匠技能和工业文化,助力我国自主创新能力提升,是机工社的使命与追求。愿与各界机构、各界人士携手同行,集知播识,再铸辉煌。

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