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出版者:高等教育出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:7.60元

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isbn号码:9787040048919

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《电子技术基础：元器件与电路分析》 书籍简介 本书旨在为初学者和有一定基础的工程技术人员提供一套全面、深入且实用的电子技术基础知识体系。我们聚焦于电子电路最核心的两个基石——元器件的特性与电路的分析方法，力求构建一座连接理论与实践的坚实桥梁。全书内容结构严谨，逻辑清晰，注重理论深度与工程应用价值的统一。 第一部分：基础元器件的深入剖析 本部分系统介绍了构成现代电子设备的基本“积木”——各类关键元器件。我们不满足于简单罗列参数，而是深入探讨其物理机制、工作原理及其在实际电路中的非理想特性。 第一章：电阻器与电容器的本质 本章详细阐述了电阻的物理起源，区分了固定电阻与可变电阻的内部结构和应用场景。重点解析了电阻器的温度系数、功率容量与噪声特性，这些是高精度电路设计中必须考量的参数。对于电容器，我们着重讲解了介质的极化过程，对比了不同类型电容（如电解、陶瓷、薄膜）的等效电路模型，特别是频率响应特性和漏电流对电路性能的影响。特别辟出章节讨论了退耦电容的选型原则及其在高速电路中的布局优化。 第二章：电感器与变压器的特性 电感元件的分析是理解动态电路的关键。本章从磁场理论出发，推导出电感的自感与互感，并详细分析了铁芯的磁滞回线、饱和效应以及涡流损耗。针对高频应用，我们详细介绍了空心电感和贴片电感的设计考量。变压器部分，则侧重于阻抗匹配、隔离以及多绕组变压器在电源电路中的应用，包括漏感和分布电容对实际性能的制约。 第三章：半导体基础与二极管特性 本章是进入有源器件世界的起点。首先，从能带理论简述了PN结的形成及反向饱和电流的物理根源。随后，详细研究了理想二极管模型、实际工作模型（包括拐点电压和动态电阻）以及不同类型的二极管（如稳压管、肖特基二极管、光电二极管）的特性曲线、极限参数与应用电路。本章强调了二极管在开关、限幅、钳位电路中的设计技巧。 第四章：双极性结型晶体管（BJT）的精细化研究 BJT是经典的放大器件，本章深入探究了其工作在不同模式下的导通机理。我们不仅讲解了Ebers-Moll模型，更侧重于混合$pi$模型在小信号交流分析中的应用。重点内容包括：共射、共基、共集电路的输入输出电阻、电压增益和电流增益的精确推导；晶体管的开关特性（延迟时间、存储时间）；以及晶体管参数（如$eta$值、$V_{BE}$）的温度漂移及其对静态工作点的稳定影响。本章提供了多组实际工作点计算的工程实例。 第五章：场效应晶体管（FET）的原理与应用 本部分详细介绍了MOSFET（增强型与型）和结型场效应晶体管（JFET）的构造与工作原理。我们着重分析了MOSFET的跨导特性和导通电阻$R_{DS(on)}$。在功率电子学背景下，本章对MOSFET的驱动能力、栅极电荷量$Q_g$以及开关损耗进行了深入探讨，这些是设计高效开关电源和电机驱动器的核心要素。 第二部分：电路分析的严谨方法论 本部分从电路系统的角度出发，系统介绍分析电路所必需的数学工具和通用方法，侧重于时域和频域分析的结合。 第六章：直流与稳态交流电路分析 本章回顾并深化了基尔霍夫定律（KCL/KVL）的应用，并将其系统化为节点电压法和回路电流法。重点讲解了叠加定理、戴维南/诺顿等效电路在复杂多源电路简化中的高效运用。进入交流电路分析，本章引入了相量（Phasor）的概念，详细阐述了阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的运算规则，并分析了RLC串并联谐振电路的特性（如品质因数$Q$值、带宽）。 第七章：瞬态响应与一阶/二阶系统分析 电路的动态行为是理解信号处理的基础。本章聚焦于含储能元件（R-L, R-C, R-L-C）电路在受到阶跃激励或脉冲激励时的瞬态响应。我们使用微分方程的解法，清晰推导出一阶电路（如RC充放电）的自然响应和阶跃响应，并引入时间常数$ au$的物理意义。对于二阶RCL电路，系统分析了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况的特征根和响应曲线，为系统稳定性分析奠定了基础。 第八章：频率响应与滤波器基础 本章将交流分析扩展至频率域。通过引入传递函数$H(jomega)$，我们将电路视为一个“黑箱”，研究其对不同频率信号的增益和相位变化。本章的核心是线性滤波器的设计与分析：我们详细介绍了巴特沃斯（Butterworth）滤波器在通带内的平坦特性，并对比了其他类型滤波器（如切比雪夫）的优缺点。内容包括低通、高通、带通和带阻滤波器的截止频率、通带增益和衰减斜率的精确计算。 第九章：反馈理论与运算放大器（Op-Amp）的理想与非理想模型 反馈是现代电路功能实现的关键。本章首先引入反馈的概念，分析了正负反馈对电路性能的影响。随后，本书以理想运放为基础，推导了反相放大器、同相放大器、求和电路、积分器和微分器的数学模型。在深入探讨非理想特性时，我们详细分析了运放的输入偏置电流、失调电压、开环增益的频率滚降（开环增益-带宽积GBWP）以及压摆率（Slew Rate）限制，并结合实际电路阐述了如何消除或补偿这些非理想误差。 第十章：线性电路的系统化应用：直流电源与线性稳压器 本章将前述理论知识应用于一个最常见的工程实例——线性直流稳压电源。内容涵盖了变压器（基于阻抗匹配）的选择、整流电路（半波、全波、桥式）的效率与纹波分析、滤波电容的选型（基于纹波电流与等效串联电阻ESR）以及齐纳稳压电路和三端线性稳压器（如LM78XX系列）的工作原理，强调了负载调整率和线性调整率的工程意义。 本书特色： 1. 注重物理图像： 每一个公式的推导都紧密结合器件的物理结构和电磁场现象，帮助读者建立直观理解。 2. 工程导向的实例： 书中穿插大量实际的电路设计问题和故障分析案例，例如如何通过计算确定晶体管的最小$eta$值以保证电路可靠性。 3. 严谨的数学推导： 采用相量法和拉普拉斯变换的基础概念（但不深入复杂的复变函数），确保读者能够掌握严谨的电路分析工具。 本书适合作为高等院校电子信息工程、自动化、通信工程等专业的基础课程教材或参考用书，尤其适合希望系统性掌握电子电路“内功”的自学者。

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阅读体验上，这本书给我带来了一种沉静而充实的感受，它更像是一部工具书与教科书的完美融合体。它的目录结构设计得非常合理，每一章的知识点都像一个个独立的模块，既可以系统学习，也可以针对性查阅某个特定领域的问题。我尤其关注了其中关于交流电路稳态分析的部分，它不仅详细介绍了相量法的应用，还用几何图形的方式直观展示了阻抗三角形和功率三角形的关系，使得复数运算不再是抽象的代数游戏，而是具有实际物理意义的几何旋转和投影。书中对于谐波分析的引入也十分及时和必要，它解释了为什么在非线性负载下必须考虑谐波电流对系统造成的额外损耗和干扰，并提出了基本的滤波思路。这本书的优点在于，它不追求“新潮”，而是专注于构建一个坚不可摧的基础知识体系，让你在面对未来任何新兴的电力电子技术时，都能迅速抓住其背后的基本电磁学原理，可谓是打好了地基，未来高楼自成。

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这本书的独到之处在于它对“工程思维”的培养，这一点在涉及到实际应用环节时体现得淋漓尽致。比如在讨论电机启动和制动时，它不仅仅停留在转矩公式的推导上，而是引入了“瞬态响应”的概念，并分析了不同控制策略下对机械负载和电网的冲击影响。这种从宏观系统角度审视单个元件行为的分析方法，极大地拓宽了我的视野。我发现，很多老旧但可靠的技术，比如直流调速系统中的斩波电路，书中给予的篇幅并不比现代的变频技术少，并且对前者在特定工业环境下的鲁棒性做了高度评价。这让我明白了，技术的发展并非简单的线性升级，而是不同技术在特定应用场景下的最优解权衡。书中对材料特性的讨论也相当深入，比如不同导线材质的电阻率、绝缘性能随温度的变化，这些细节在实际工程中往往决定了设计的成败，而这本书毫不吝啬地将这些“经验之谈”融入了理论讲解之中。

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这本书的叙述风格，说实话，带着一股子扎实的学院派气息，那种对定义的精确把握和对逻辑链条的严密构建，让人肃然起敬。它不像某些畅销书那样追求哗众取宠的标题和过于简化的结论，而是脚踏实地地，一步步带领读者走进电学世界的殿堂。我特别欣赏其中关于电磁场理论部分的阐述，它没有直接跳到麦克斯韦方程组的矢量形式，而是花了大量篇幅从静电场、静磁场的基础概念出发，通过保守场和非保守场的概念过渡，最终引出法拉第电磁感应定律的普遍性。这种层层递进的结构，确保了读者在理解更高级概念时，不会感到知识的断层。此外，书中的插图质量非常高，不仅仅是简单的示意图，很多都是经过精心设计的剖面图，能够清晰展示内部的能量流动和场线的分布，这对于理解看不见的电磁现象至关重要。这本书与其说是一本教材，不如说是一本可以反复研读的“方法论”手册。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，尤其是那种带着年代感的字体设计，一下子就把我拉回到了那个需要用图纸和草稿纸计算一切的年代。内容上，它似乎着重强调了理论与实践的结合，很多章节都配有非常详尽的实验步骤和注意事项，不像现在市面上很多教材只给结论，这本书的“心法”传授得非常到位。记得我翻到讲电磁感应的那一章时，作者用了一种非常形象的比喻，把看不见的磁场画成了流动的河流，让我这个对高深物理概念有点畏惧的人瞬间就理解了其中的精髓。而且，书里对安全操作的强调几乎是贯穿始终的，从最基础的串并联电路搭建到后期的变压器调试，每一步都提醒你“这是带电作业”，这种严谨的态度，在如今这个追求速度的时代里显得尤为珍贵。我尤其欣赏它在电路故障排查部分的处理方式，没有采用简单的“如果A那么B”的流水线模式，而是构建了一套基于逻辑推理的排除法体系，这对于培养工程师的批判性思维是极其有益的。这本书读下来，感觉更像是在跟一位经验丰富的老技师面对面交流，而不是冷冰冰地啃教材。

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我必须承认，刚开始翻开这本书的时候，我对它的“厚度”感到有些压力，心想这得啃到什么时候去。但深入阅读后才发现，这种“厚度”恰恰是它价值的体现。它没有回避那些复杂的数学推导，但处理方式却非常巧妙——它总是先用直观的物理现象来解释原理，然后再引入公式，仿佛是先搭好框架，再往里填砖加瓦。这种“先知后术”的教学路径，极大地降低了初学者的学习门槛。书中对不同元器件的特性分析尤其到位，比如对晶体管特性的描述，不仅给出了$I_C-V_{CE}$曲线，还细致讲解了曲线变化背后的物理机制，比如载流子迁移率和空间电荷限制效应的影响。我特别喜欢它在讨论功率电子部分时所采用的对比分析法，将不同拓扑结构的优缺点并列展示，让读者能清晰地看到为何在特定场景下必须选择某一种方案。读完这部分，我感觉自己对电力系统的稳定性和效率提升有了更深一层的认识，不再是停留在“能用”的层面，而是开始思考“如何用得更好”的问题。

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