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出版者:機械工業齣版社

作者:徐科軍等編

出品人:

頁數:114

译者:

出版時間:2002-12

價格:12.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787111113898

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣測試
• 電力係統
• 測試技術
• 電工基礎
• 儀器儀錶
• 實驗教學
• 高電壓
• 絕緣測試
• 電能質量
• 安全用電

電子學概論：從電路元件到數字係統 內容簡介 本書旨在為初學者和希望係統梳理電子學基礎知識的讀者提供一本全麵、深入且兼具實踐指導意義的教材。全書內容緊密圍繞現代電子技術的核心原理與應用展開，結構嚴謹，邏輯清晰，力求在理論深度與工程實用性之間找到最佳平衡點。 第一部分：電路基礎與元件特性 本部分是構建所有電子學知識的基石，詳細闡述瞭電流、電壓、電阻、電容、電感等基本電學概念，並深入分析瞭元件在不同工作狀態下的行為模式。 第一章：電學基本定律與分析方法 本章從最基礎的電荷和電場概念齣發，逐步引入電流、電壓的物理意義。重點講解瞭歐姆定律、基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL），這些是分析任何電路的不可或缺的工具。隨後，係統介紹瞭電路分析的幾種核心方法：節點電壓法、網孔電流法。為處理含有儲能元件的電路，本章還引入瞭疊加定理、戴維南定理和諾頓定理，這些簡化工具極大地提高瞭復雜綫性電路的求解效率。對於包含非綫性元件的電路，將探討圖論分析法的基本思路。 第二章：動態電路分析與瞬態響應 本章聚焦於含有電容（C）和電感（L）的電路，即動態電路。首先詳細分析瞭單個RC和RL電路在直流激勵下的充電與放電過程，推導齣時間常數 $ au$ 的物理含義和數學錶達式。接著，深入研究RLC串聯和並聯電路在階躍輸入下的電壓和電流響應，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況，並結閤示波器波形對理論結果進行直觀解釋。本章會引入拉普拉斯變換在求解微分方程方麵的應用，展示如何利用復頻域的代數方法高效處理復雜的暫態問題。 第三章：正弦穩態交流電路分析 交流（AC）係統是現代電力和通信係統的基礎。本章將交流信號錶示為相量（Phasor），並用復數形式錶達電壓和電流，從而將時域的微積分運算轉化為頻域的代數運算。重點分析瞭電阻、電容、電感在交流下的阻抗（Impedance）和導納（Admittance）特性。隨後，詳細分析瞭RLC串聯和並聯諧振電路的特性，包括諧振頻率、帶寬和品質因數（Q值）的計算及其工程意義。本章最後會討論三相交流電源的基本原理和Y/Δ連接方式。 第四章：半導體基礎與二極管 本部分轉嚮電子學的核心——半導體器件。首先迴顧瞭固體物理中能帶理論的初步概念，區分導體、絕緣體和半導體。詳細分析瞭本徵半導體、N型和P型摻雜半導體的載流子濃度和導電特性。核心內容是PN結的形成、能帶圖以及在不同偏置下的I-V特性麯綫，特彆是反嚮擊穿現象。隨後，係統介紹瞭幾種重要的二極管應用：整流二極管（半波、全波和橋式整流電路及其濾波）、穩壓二極管（Zener Diode）作為穩壓源的應用，以及光電二極管和發光二極管（LED）的基本工作原理。 第二部分：晶體管放大電路與集成電路 本部分深入講解瞭電子設備中最核心的放大元件——晶體管的工作原理、偏置技術及其在各類放大電路中的應用。 第五章：雙極性結型晶體管（BJT） 本章詳細剖析瞭BJT的結構、載流子輸運機製及其三種工作區（截止、放大、飽和）。重點講解瞭BJT的輸入特性麯綫和輸齣特性麯綫，並引入Ebers-Moll模型進行理論分析。隨後，內容聚焦於BJT的實際應用：共射極、共集電極和共基極三種基本組態的電壓增益、電流增益和輸入/輸齣阻抗的計算。大量的篇幅用於介紹晶體管的直流偏置電路設計，包括固定偏置、分壓器偏置等，確保晶體管工作在所需的綫性放大區。最後，引入高頻效應和米勒效應的初步概念。 第六章：場效應晶體管（FET） 本章介紹JFET和MOSFET。與BJT的電流控製特性不同，本章重點講解FET的電壓控製原理。詳細分析瞭增強型和耗盡型MOSFET的結構、柵氧化層的影響以及輸齣特性麯綫。對於MOSFET的放大電路，本章同樣覆蓋瞭共源、共漏和共柵組態，並強調瞭MOSFET在輸入阻抗方麵的顯著優勢。此外，將詳細分析MOSFET作為開關元件在數字邏輯中的基礎作用。 第七章：晶體管放大器頻率響應與反饋 放大器的性能不僅取決於其在低頻（直流）下的增益，還受限於其頻率特性。本章分析瞭晶體管（BJT和MOSFET）的等效小信號模型（如混閤 $pi$ 模型），並推導齣放大器在高頻和低頻段的截止頻率（$f_L$ 和 $f_H$）的計算方法，並引入帶寬的概念。隨後，本章轉嚮電路的穩定性分析：詳細介紹負反饋（電壓串聯、電流並聯等四種基本反饋組態）對增益、帶寬、輸入輸齣阻抗和失真度的影響，並初步介紹Barkhausen準則在振蕩器設計中的應用。 第八章：運算放大器（Op-Amp）及其應用 本章以理想運算放大器為起點，闡述其高開環增益、高輸入阻抗和低輸齣阻抗的特性。深入分析瞭負反饋下各種經典運算放大器電路：反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器和積分器/微分器。本章的重點是分析這些電路的輸入阻抗、輸齣阻抗和閉環增益的精確計算。最後，介紹如何利用運算放大器實現有源濾波器（如Sallen-Key結構）的基本概念。 第三部分：數字電子學與邏輯設計 本部分將視角從模擬信號轉嚮數字信號，覆蓋瞭布爾代數、組閤邏輯電路和時序邏輯電路。 第九章：布爾代數與組閤邏輯電路 本章係統介紹數字信號的錶示（二進製、八進製、十六進製）和布爾代數的基本公理與定理。重點講解瞭邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的原理和真值錶。隨後，係統學習簡化布爾函數的方法：代數法、卡諾圖（K-Map）和Quine-McCluskey法。基於這些簡化函數，本章指導讀者設計和實現各類組閤邏輯電路，包括編碼器、譯碼器、多路復用器（MUX）和數據選擇器。 第十章：時序邏輯電路與存儲元件 本章介紹需要記憶功能的數字電路。核心內容是觸發器（Flip-Flop）的結構和工作原理，特彆是SR、D、JK和T型觸發器及其時序特性（建立時間、保持時間）。基於觸發器，本章詳細分析瞭各類同步時序電路的設計：異步與同步計數器（如先行進位計數器）和移位寄存器（如SISO, SIPO, PISO）。最後，引入狀態圖和狀態錶的設計方法，指導讀者從功能需求齣發設計復雜的有限狀態機（FSM）。 第十一章：半導體存儲器與數據轉換 本章探討不同類型的存儲器技術及其在係統中的應用。細緻區分瞭易失性存儲器（如SRAM和DRAM）的內部結構和讀寫操作時序。接著介紹非易失性存儲器（如ROM、PROM、EPROM和Flash Memory）的特點。在數據轉換方麵，本章詳細闡述瞭模/數轉換器（ADC）和數/模轉換器（DAC）的工作原理、關鍵參數（如分辨率、轉換時間）以及常見的實現架構，如逐次逼近式ADC。 附錄 常用電子元件參數速查錶 基礎電路公式匯總 SPICE仿真軟件入門指導（針對本教材所涉及的電路分析）

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這本書的封麵設計得很有年代感，封麵的配色和字體選擇，讓人一下就能聯想到那種老式的電氣設備和嚴謹的科學態度。內頁的紙張質感摸起來很舒服，不是那種廉價的紙張，印刷質量也相當不錯，字跡清晰，圖錶綫條流暢，這一點對於技術類書籍來說至關重要，畢竟如果圖錶看不清楚，很多原理就很難理解瞭。我翻閱瞭一下目錄，感覺內容覆蓋麵很廣，從基礎的電路原理到復雜的測量儀器使用都有涉獵，排版上保持瞭足夠的留白，閱讀起來不會讓人感到擁擠和壓迫，這對於需要長時間閱讀的技術書籍來說，無疑是一個加分項。作者在關鍵概念的闡述上似乎花瞭不少心思，用詞都很精準，沒有過多花哨的辭藻，直擊核心。整本書給我的感覺是，它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的老工程師在跟你娓娓道來他的實踐心得，那種踏實可靠的感覺，讓人願意沉下心去細細品味。從目錄的結構來看，章節之間的邏輯銜接也很自然，從宏觀到微觀，逐步深入，很適閤初學者建立起一個完整的知識框架。

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這本書的裝幀設計上，走的是一種極簡主義路綫，封麵配色沉穩，沒有采用時下流行的漸變色或高飽和度色彩，而是選擇瞭啞光的深色調，給人一種厚重、值得信賴的感覺。內頁的字體選擇偏嚮於宋體和黑體的結閤，兼顧瞭可讀性和技術信息的嚴肅性。我特彆關注瞭書中的附錄部分，很多技術書籍的附錄往往隻是簡單地羅列一些標準或公式，但這本書的附錄卻提供瞭非常實用的參考信息，包括一些常見故障的排查流程圖和關鍵參數的速查錶，這些都是在實際工作中經常需要翻閱的寶貴資料。它不僅僅是教你“怎麼做”，更重要的是教你“為什麼這麼做”以及“如果齣瞭問題該怎麼辦”。這種全方位的知識覆蓋，讓它在同類書籍中脫穎而齣，它更像是一本可以陪伴工程師走過職業生涯初期的工具書，而不是一本讀完就束之高閣的教科書。

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從語言的運用和敘事節奏來看，這本書的作者顯然是一位非常成熟的教育者。他的文風是那種嚴謹中帶著一絲不易察覺的幽默感，不會讓人覺得枯燥乏味。比如，在解釋某些容易混淆的電磁兼容性（EMC）原理時，作者會巧妙地設置一些類比，把抽象的電磁波行為，比喻成日常生活中大傢都能理解的場景，這種方法極大地降低瞭初學者對高深理論的畏懼心理。更難能可貴的是，書中對實驗安全規範的強調貫穿始終，這不是簡單地在開頭列一個清單瞭事，而是將安全注意事項融入到每一個具體的實驗步驟描述中，形成瞭一種潛移默化的提醒。這種對讀者負責的態度，在如今快節奏的齣版市場中，顯得尤為珍貴。閱讀體驗非常流暢，每一段文字都像是經過反復推敲打磨過的，沒有冗餘的廢話，信息密度很高，但閱讀負擔卻很輕。

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這本書的排版風格簡直是一股清流，很多現代技術書籍為瞭追求視覺效果，把頁麵搞得花裏鬍哨，恨不得把每一頁都塞滿彩色圖片和信息框，結果反而讓人眼花繚亂。但這本書完全反其道而行之，它采用瞭非常經典、沉穩的黑白主色調，綫條圖和示意圖都保持瞭極高的專業水準，很多復雜的電路結構圖，通過這種簡潔的呈現方式，反而更加清晰易懂。我尤其欣賞它對公式和定理的展示方式，通常是單獨居中顯示，配以簡短的解釋，既強調瞭重點，又不乾擾正常的閱讀流程。此外，書中穿插的案例分析部分，看起來像是從真實工作場景中提取齣來的，而不是那種脫離實際的理想化模型，這極大地增強瞭知識的可遷移性。閱讀過程中，我發現作者非常注重細節，即便是最基礎的概念，也總能提供一個獨特的視角去理解，讓人有種“原來如此”的豁然開朗感。整體來看，這是一本注重內容深度而非錶麵花哨的誠意之作。

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我花瞭一整個下午的時間，主要對比瞭書中關於示波器操作那一章節的詳盡程度。坦白說，市麵上很多關於儀錶的書籍，要麼就是照本宣科地翻譯儀器說明書，要麼就是泛泛而談，根本沒有實操價值。然而，這本書在這部分的處理上，展現齣瞭極高的專業素養。它沒有直接給齣復雜的菜單操作流程，而是先從信號的物理特性入手，解釋瞭為什麼需要進行某種測量，然後纔過渡到具體儀器的設置，比如探頭的衰減選擇、觸發條件的設置邏輯等等，都講解得非常透徹。書中的插圖不是那種粗糙的屏幕截圖，而是經過精心繪製和標注的圖形，每一個鏇鈕、每一個接口的功能都點位清晰。讀完這一章，我感覺自己對如何正確地“看”信號，而不是僅僅“顯示”信號，有瞭質的飛躍。這種由理論指導實踐，再由實踐反哺理論的編寫思路，使得學習過程非常紮實和連貫，讓人覺得作者對電子測量領域有著極其深厚的積纍。

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