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出版者:机械工业出版社

作者:任致程

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:2006-1

价格:30.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111181064

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 电路分析
• 电子制作
• DIY
• 技能技巧
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• 科普

《精密构筑：电路设计与实操精髓》 这是一本专为电路爱好者、初学者及进阶工程师打造的实用指南，深入浅出地剖析了电子技术的核心理念与精湛技艺。本书将带您踏上一场从基础理论到高级应用的探索之旅，让您在实践中领悟电子世界的奥秘。 核心内容概览： 第一部分：基石——理解电路的语言 万物之始：电阻、电容、电感 我们将从最基本的无源元件——电阻、电容、电感入手，详细讲解它们的工作原理、特性参数（如阻值、容值、感值、Q值、ESR等），以及在线路中的关键作用。 通过生动形象的类比和图示，您将理解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律如何支配电路的行为。 学习如何根据具体应用选择合适的元件，理解不同规格元件的优劣势，以及如何评估元件的质量与可靠性。 重点探讨了高频电路中元件寄生参数的影响，以及如何加以抑制。 活力之源：半导体器件详解 本书将深入剖析二极管（包括整流二极管、稳压二极管、肖特基二极管等）、三极管（BJT与MOSFET）、场效应管等核心半导体器件。 您将学习这些器件的PN结原理、导通与截止特性、放大作用，以及在各种电路（如开关电路、放大电路、稳压电路）中的应用。 图解BJT的输入输出特性曲线，讲解MOSFET的跨导、阈值电压等关键参数，并对比分析两者的优劣。 特别关注功率半导体器件（如IGBT、SCR）的应用场景，以及散热设计的重要性。 逻辑之舞：数字电路基础 本章节将揭示数字电路的魅力，从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）开始，逐步构建起复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。 您将学习布尔代数和卡诺图化简法，掌握设计高效逻辑电路的技巧。 深入理解触发器（SR, D, JK, T）、寄存器、计数器、移位寄存器等基本时序逻辑单元的工作原理及其在数据处理、存储和控制中的作用。 介绍常用的逻辑芯片系列（如TTL、CMOS），以及如何在实际电路中使用它们。 第二部分：构筑——电路设计的艺术 信号的旅程：放大器与滤波器 本书将系统讲解各种放大电路的类型，包括共射放大、共集放大、共基放大、差分放大等，分析它们的增益、输入输出阻抗、频率响应等关键指标。 您将学会如何设计多级放大器，实现高增益和特定带宽。 深入理解运算放大器（Op-amp）的理想模型和实际特性，掌握其在反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等经典应用。 滤波器是信号处理的关键，我们将详尽介绍低通、高通、带通、带阻滤波器（RC、RLC、有源滤波器），分析它们的频率特性、阶数、截止频率、品质因数等。 重点讲解Butterworth、Chebyshev、Bessel等滤波器的设计思想，以及如何在工程中实现。 节奏的掌控：振荡器与定时电路 振荡器是产生周期性信号的核心，本书将介绍多种振荡器电路，如RC振荡器（Phase-Shift、Wien-bridge）、LC振荡器（Hartley、Colpitts）、晶体振荡器、压控振荡器（VCO）等。 您将理解振荡电路的反馈机制、起振条件以及频率稳定性的影响因素。 定时电路在很多系统中都至关重要，我们将详细讲解555定时器等常用集成电路在单稳态、多谐振荡、施密特触发等模式下的应用，以及如何设计精确的延时和脉冲宽度。 能量的转换：电源与功率管理 本书将全面介绍DC-DC电源转换技术，包括线性稳压器（如78xx系列）和开关稳压器（Buck、Boost、Buck-Boost）的工作原理、设计要点和效率优化。 您将了解如何设计高效的电源管理系统，包括稳压、滤波、保护等环节。 重点探讨电源的纹波、噪声抑制技术，以及如何确保电源的稳定性和可靠性。 对于功率变换，我们将介绍斩波器、逆变器等基本概念。 第三部分：精进——实践与优化的智慧 PCB的魔力：从原理图到实物 将带您进入PCB（Printed Circuit Board）设计的世界，学习如何使用EDA（Electronic Design Automation）软件（如Altium Designer、Eagle、KiCad）绘制原理图和PCB布局。 讲解PCB的层叠结构、覆铜、过孔、走线规则，以及如何优化布局以减少信号干扰和提高性能。 重点讨论高频PCB设计中的阻抗匹配、信号完整性（SI）和电源完整性（PI）问题。 学习PCB的制作工艺、焊接技术（如手工焊接、回流焊接），以及如何进行PCB的测试和调试。 焊接的艺术：精益求精的手艺 本书将提供详细的焊接技巧指南，从选择合适的焊锡、烙铁、助焊剂开始，到讲解手工焊接的标准操作步骤。 您将学习如何进行元件的安装、拔取，以及处理虚焊、短路等常见焊接问题。 重点指导如何进行表面贴装器件（SMD）的焊接，包括使用镊子、热风枪等工具。 强调清洁、安全操作以及避免静电损伤（ESD）的重要性。 调试的挑战：解决问题的科学 本书将教授系统性的电路调试方法，从搭建简单的测试平台到使用万用表、示波器、逻辑分析仪等仪器进行故障诊断。 您将学习如何通过测量关键点电压、电流，分析波形，来定位电路中的问题。 提供常见的电路故障原因分析，如元件损坏、接线错误、参数设置不当等，并给出相应的解决方案。 强调逻辑思维和耐心在调试过程中的作用。 实用技巧与进阶探索 汇集了大量作者在实践中积累的经验性技巧，例如如何提高电路的抗干扰能力，如何进行功耗优化，如何设计模块化的电路系统。 介绍一些常用的传感器及其接口电路，如温度传感器、光敏传感器、霍尔传感器等。 探索微控制器（MCU）在嵌入式系统中的应用，以及如何将其与各种电子元件结合，实现更复杂的控制功能。 对于有志于更深入研究的读者，将引导探索模拟信号处理、数字信号处理（DSP）、射频电路等领域。 《精密构筑：电路设计与实操精髓》旨在成为您电子技术学习道路上不可或缺的伙伴，无论您是刚刚接触电子世界的新手，还是希望巩固和拓展技能的实践者，本书都将为您提供宝贵的知识和实用的指导，助您在电子技术的广阔领域中构筑出属于自己的精彩。

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这本书给我带来的最大惊喜，在于它对于电路仿真和实际调试的结合。很多电子技术书籍在讲完理论后，就会转向下一个概念，但这本书却花费了大量的篇幅来讲解如何运用仿真软件来验证设计，以及在实际电路出现问题时，如何系统地进行故障排查。我记得书中有一个章节详细讲解了如何使用示波器来分析信号的波形，识别噪声、失真等问题，并给出了具体的解决方案。这对于我这个初学者来说，简直是如获至宝。我曾经在做一个简单的滤波器电路时遇到了问题，无论如何调试都达不到预期的效果，但通过书中提供的思路，我用示波器测量了关键节点的信号，很快就找到了问题所在——是一个元件的焊接不良导致了信号耦合。这种理论与实践的无缝对接，极大地提升了我解决实际问题的能力。

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作者在书中对许多经典电子元件的讲解，都充满了独特的见解。我过去对运放的理解仅限于它是一个“放大器”，但这本书让我认识到，运放的内在结构和不同类型的运放（如双极型和CMOS型）在性能上的差异，以及这些差异如何影响在不同应用场景下的选择。书中甚至还探讨了运放的共模抑制比、开环增益等参数对电路精度的影响，这让我能够更深入地理解为什么有些运放适合做精密测量，而有些则更适合用于信号的通用放大。此外，对一些不那么常见的但又非常重要的元件，比如霍尔元件、光电耦合器等，也有细致的介绍，这拓宽了我的知识面，让我意识到电子技术的世界远比我想象的要广阔得多。

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总的来说，这本书为我打开了一扇通往电子技术世界的大门，它所提供的知识深度和广度都超出了我的预期。我从中不仅学习到了各种电子元件和电路的设计原理，更重要的是，我掌握了一种系统性的解决问题的方法论。这本书的价值在于它能够激发读者的求知欲，并提供坚实的理论基础和实践指导，让我能够 confidently 地去探索更复杂的电子项目。我强烈推荐给所有对电子技术感兴趣，无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获益匪浅。

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我对书中关于电源管理和噪声抑制的部分尤其推崇。在电子系统中，电源的稳定性和噪声的大小直接影响着整个系统的性能和可靠性。这本书非常细致地讲解了各种电源拓扑，包括线性稳压器和开关稳压器，并分析了它们各自的优缺点以及在不同应用场景下的适用性。更重要的是，作者还提供了很多关于如何减少电源噪声的实用技巧，例如使用合适的滤波元件、优化PCB布局、选择高质量的电源器件等等。我记得书中有一个章节专门讨论了如何在数字电路和模拟电路之间进行良好的电源隔离，这对于我设计高精度模拟系统非常有启发。

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我最近刚读完一本让我印象深刻的书，虽然我很难用言语完全概括它的精髓，但这本书绝对是我在电子技术领域探索过程中遇到的一本宝藏。它不仅仅是技术的堆砌，更像是一位经验丰富的导师，用一种极其耐心且深入浅出的方式，将复杂的概念一一剖析。我尤其喜欢书中对于基础原理的讲解，那些常常被一笔带过但却至关重要的细节，在这本书里得到了详尽的阐述。例如，关于半导体材料的特性，作者不仅介绍了p型和n型半导体的形成机理，还花了大量篇幅去讲解掺杂浓度对材料导电性能的影响，以及不同掺杂方式在实际电路设计中所扮演的角色。这让我对晶体管的工作原理有了全新的认识，不再是简单的“开关”，而是能够理解其内部电流控制机制的精妙之处。

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这本书的排版和图示也值得称赞。虽然内容非常丰富，但整体布局清晰，重点突出。作者巧妙地运用大量的原理图、流程图和实物照片，将抽象的电子概念形象化，使得读者更容易理解。例如，在讲解数字逻辑电路时，书中用大量的真值表和卡诺图来解释逻辑门的组合以及如何简化电路，这比纯粹的文字描述要直观得多。同样，在讲解PCB布局时，书中给出了许多实际的PCB板照片，并分析了走线、地线、电源线等的设计原则，这对于我这样即将进入硬件设计领域的人来说，具有极高的参考价值。

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我特别欣赏作者在书中对“工程思维”的强调。他不止一次地提醒读者，在进行电子设计时，不能仅仅停留在理论层面，更需要考虑成本、功耗、可靠性、可制造性等实际因素。书中有很多案例研究，分析了不同设计方案的优缺点，以及如何在这些相互制约的因素之间做出权衡。这让我明白，好的电子工程师不仅仅是技术上的专家，更是能够将技术转化为实际产品的“问题解决者”。这种“从工程角度看问题”的视角，是很多纯理论书籍所缺乏的，也正是这本书最宝贵的地方之一。

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这本书的另一大亮点在于它对嵌入式系统开发的引入。我一直对如何将硬件与软件结合起来充满好奇，而这本书则提供了一个非常好的切入点。它不仅讲解了单片机的基本架构，包括CPU、内存、I/O接口等，还详细介绍了如何使用C语言来编写嵌入式程序，并通过实例演示了如何控制LED闪烁、读取传感器数据等。最让我惊叹的是，书中还讲解了如何使用逻辑分析仪来调试程序和硬件之间的交互，这对于理解底层运行机制非常有帮助。我曾经尝试过自己搭建一个简单的DIY项目，遇到了很多调试的瓶颈，但通过这本书的指导，我能够更好地理解代码逻辑与硬件动作之间的关系，大大提高了开发效率。

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这本书在通信原理部分的阐述也相当到位。虽然它并非一本专门的通信理论书籍，但作者用非常清晰易懂的方式介绍了许多基础的通信概念，比如调制解调、编码解码、信道传输等。我尤其喜欢书中关于射频电路的入门介绍，它解释了为什么在高频电路设计中，PCB的走线长度、元件的封装以及布局都会对信号的传播产生显著影响。书中还举例说明了如何设计简单的调频（FM）和调幅（AM）发射/接收电路，这让我对无线通信的基本原理有了更直观的认识。这些内容对于我理解现代通信设备的工作原理非常有帮助。

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这本书在模拟电路部分的讲解，尤其是关于滤波器和放大器的设计，给我留下了深刻的印象。作者并没有止步于介绍巴特沃斯、切比雪夫等经典滤波器类型，而是进一步深入探讨了不同滤波器在频率响应、瞬态响应、相位失真等方面的权衡。他甚至还介绍了一些高级的滤波器设计技术，例如状态变量滤波器和多路反馈滤波器，并且详细说明了如何在设计过程中考虑元件的容差和寄生效应。这让我意识到，看似简单的滤波器，其背后蕴含着复杂的工程考量。同样，在讲解放大器时，书中不仅涵盖了基本的多级放大电路，还分析了不同级联方式对整体性能的影响，以及如何通过反馈来提高放大器的稳定性和线性度。

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