电路与电子技术实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:付扬 编

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:1970-1

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787111222828

丛书系列:

图书标签:

• 电路实验
• 电子技术
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信号处理基础与应用 导论：信号与系统的广阔天地 本书旨在为读者提供一个全面而深入的信号处理领域的基础框架与应用实例。在当今信息爆炸的时代，无论是通信、医学成像、自动控制还是人工智能，信号的获取、分析、传输和重构都是其核心技术所在。本书将从最基本的信号与系统概念出发，逐步深入到复杂的分析工具和前沿应用。我们力求在保持理论严谨性的同时，注重工程实践中的可操作性，帮助读者构建起扎实的理论基石和敏锐的工程直觉。 第一部分：连续时间信号与系统分析 第一章：信号的本质与表示 本章首先定义了“信号”的物理意义，并将其抽象为数学模型。我们探讨了常见的连续时间信号类型，包括指数信号、正弦信号、单位阶跃信号和冲激函数。特别地，对狄拉克（Dirac）冲激函数及其在信号建模中的不可替代性进行了详尽的阐述，包括其采样特性和与单位阶跃函数的关系。信号的分类（能量信号与功率信号）是理解后续分析工具的前提，我们将通过具体的例子来区分和计算这两类信号的特性量度。此外，对信号的周期性、偶偶性、奇偶性等基本性质的讨论，为后续的傅里叶分析打下基础。 第二章：线性时不变（LTI）系统的核心特性 LTI系统是信号处理领域研究的基石。本章深入探讨了系统的四大基本性质：叠加性、齐次性、时不变性和因果性。我们重点分析了如何通过“线性”和“时不变”这两个约束来简化系统的描述。随后，引入了系统的卷积这一核心概念。卷积积分 $y(t) = int_{-infty}^{infty} x( au) h(t- au) d au$ 的推导过程将被细致分解，解释其物理意义——即系统的零输入响应（由输入信号驱动）和零状态响应（由初始条件决定）的叠加。通过大量的图示和算例，帮助读者掌握如何利用系统的时间响应 $h(t)$ 来预测任何输入信号 $x(t)$ 的输出 $y(t)$。 第三章：傅里叶级数与傅里叶变换——频域的钥匙 频域分析是理解信号内部结构的关键。本章从周期信号的傅里叶级数（FS）展开，详细解释了三角函数系的正交性以及如何计算傅里叶系数 $a_n$。随后，通过周期信号的脉冲序列极限，自然过渡到傅里叶变换（FT）。FT将时域的信号映射到连续的频率域，我们详细讨论了傅里叶变换对的性质，特别是线性性、时移性、频移性、微分与积分性质、调制性质以及帕塞瓦尔定理（能量守恒）。通过这些性质，读者可以预判信号在系统作用下频率成分的变化，极大地简化了分析过程。 第四章：系统的频率响应与滤波 本章将频域分析的工具直接应用于LTI系统的分析。系统的频率响应 $H(jomega)$ 是傅里叶变换对 $h(t)$ 的变换结果，它直接描述了系统对不同频率分量的增益和相位延迟。我们详细分析了理想低通、高通、带通和带阻滤波器的频率特性，并讨论了实际滤波器设计中遇到的挑战，如吉布斯现象（Gibbs Phenomenon）。通过理解系统的幅频特性和相频特性，读者可以准确判断一个系统是“通过”还是“衰减”了信号中的特定频率成分。 第五章：拉普拉斯变换——更强大的分析工具 傅里叶变换虽然强大，但仅限于绝对可积（收敛）的信号。拉普拉斯变换（LT）通过引入复变量 $s = sigma + jomega$，极大地扩展了可以分析的信号范围，特别是对于指数增长信号和不稳定系统。本章详细介绍了单边拉普拉斯变换的定义、收敛域（ROC）的概念及其重要性。我们着重讲解了微分方程在拉普拉斯域中的代数化求解过程，以及如何利用传递函数 $H(s)$ 来分析系统的稳定性、因果性以及自然响应（极点位置）。 第二部分：离散时间信号与系统分析 第六章：离散时间信号与系统的基础 随着数字技术的发展，离散时间信号处理变得至关重要。本章引入了离散时间信号的概念，并讨论了其表示方法，特别是单位脉冲序列 $delta[n]$ 和单位阶跃序列 $u[n]$。我们将连续时间信号通过理想采样转化为离散时间信号，引出采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），强调了采样频率选择的重要性，以及过采样和欠采样的后果（混叠现象）。离散时间LTI系统通过离散卷积和来分析。 第七章：Z变换——离散系统的频域与复平面分析 Z变换是离散时间信号分析的对应工具，它将离散信号从时间域映射到Z平面。本章详细解释了Z变换的定义、收敛域（ROC）的判断标准，以及它与拉普拉斯变换的关系。Z变换的强大之处在于其对差分方程的简化能力。我们通过分析系统的传递函数 $H(z)$，来确定离散系统的稳定性（所有极点位于单位圆内）、因果性以及瞬态响应的特性。本章将通过双边和单边Z变换，系统性地解决差分方程的初值问题。 第八章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 对于实际的数字信号处理，我们处理的是有限长度的信号序列。本章引入了离散傅里叶变换（DFT），它是将有限长度的时域序列映射到有限频率点的变换。DFT的周期性和频谱泄漏是初学者需要重点关注的问题。随后，我们将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，这是现代数字信号处理的基石。我们将探讨FFT的原理（如蝶形运算和序列分解），并讨论实际应用中如何通过零填充（Zero Padding）来提高频谱分辨率。 第三部分：现代信号处理技术与应用 第九章：数字滤波器设计基础 本章侧重于将理论知识转化为可实现的数字电路或软件模块。数字滤波器分为IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）两大类。我们将深入分析FIR滤波器的设计方法，特别是窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗），及其在满足特定过渡带和阻带衰减要求中的权衡。对于IIR滤波器，我们将介绍如何利用已知的模拟滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）通过双线性变换法或脉冲响应不变法将其转换为数字滤波器。 第十章：随机信号处理基础 现实世界中的许多信号（如噪声、通信信道中的干扰）具有随机性。本章初步介绍随机过程的基本概念，包括均值函数、自相关函数和功率谱密度（PSD）。我们将探讨维纳-辛钦定理，该定理将随机过程的统计特性与其频谱特性联系起来。在系统分析中，我们将研究随机信号通过LTI系统后的输出统计特性，为设计最优滤波器（如维纳滤波器）奠定理论基础。 总结与展望 本书的结构设计遵循“从连续到离散，从时域到频域，从理论到实践”的逻辑主线。通过对傅里叶、拉普拉斯和Z变换的深入理解，读者将掌握分析和设计各种信号处理系统的核心工具。本书的重点在于建立对信号变换的深刻直觉，而非仅仅停留在公式推导上。掌握这些技术，将为读者在后续的通信系统、嵌入式数字处理、音频视频编解码以及现代控制理论的学习中打下坚实的基础。

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这本书的结构安排体现了极高的教学逻辑性。它不是简单地将实验单元堆砌在一起，而是构建了一个递进式的学习路径。从最基础的直流和交流电路的测量，逐步过渡到半导体器件的特性分析，再到功能模块的搭建，最后甚至涉及到了简单的数字逻辑电路的应用。这种螺旋上升的结构，确保了我们在学习新知识时，总能建立在扎实的旧知识基础之上，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。 对我个人而言，最受用的是书中对于实验报告撰写的指导。很多技术教程只管教你做实验，却忽略了实验成果的规范化记录。这本书却专门辟出了一块内容，指导我们如何撰写一份符合工程标准的实验报告，包括误差分析、结果讨论和结论提炼等。这部分内容体现了作者对工程实践全流程的深刻理解，它教会我们如何系统地总结和展示自己的工作成果。这本书不仅仅是一本实验手册，更是一本关于如何成为一名合格技术人员的“入门指南”。

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从装帧质量和纸张选择来看，这本书的制作成本显然不低，但带来的阅读体验是无可替代的。厚实的铜版纸不仅能很好地承载那些精细的印刷内容，而且拿在手里很有分量感，这让人在学习时更加专注。我发现，一本高质量的实体书，在学习效率上，有时真的比电子版阅读器更胜一筹，尤其是在需要频繁翻阅不同章节进行对比的时候。 这本书的语言风格可以说是精准而富有节奏感。它避免了学术论文那种冗长和晦涩的表达，而是采用了一种非常清晰、面向读者的叙述方式。即便是面对一些复杂的数学推导，作者也能用简洁的语言引出关键概念，让读者能够顺畅地跟随逻辑链条。我记得有一次，我被一个运算放大器的负反馈电路卡住了很久，但翻到这本书的相关章节后，作者对反馈机制的描述，一下子就帮我打通了任督二脉。这种清晰的表达能力，本身就是一种高超的教学艺术。

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这本书的理论深度和广度都令人称道，它不仅仅停留在基础的欧姆定律和基尔霍夫定律层面，而是深入到了现代电子技术的前沿。当我翻到关于集成电路设计的那一章时，我感到非常惊喜。作者似乎非常了解我们这些在校学生的需求，他们没有把内容写得过于晦涩难懂，而是用一种非常直观的方式，将复杂的逻辑门电路和运算放大器的内部工作原理剖析得淋漓尽致。这种“由浅入深，循序渐进”的叙事逻辑，使得原本枯燥的理论学习变成了一种充满探索乐趣的过程。 我尤其欣赏作者在处理一些经典电路分析方法时的严谨态度。比如，在分析复杂网络时，书中对比了节点电压法和网孔电流法的适用场景和各自的优缺点。这种对比性的讲解，帮助我构建了一个更立体的知识框架，而不是死记硬背几种解题套路。这本书的知识体系搭建得非常扎实，让我感觉自己不只是学会了如何“做”实验，更是理解了“为什么”要这么做。它培养的是一种工程师的思维方式，而不是简单的操作员技能。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮，色彩搭配既专业又不失活力，特别是那些电路图和实验步骤的配图，清晰到几乎可以直接拿来当参考手册用。我记得我上次拿到一本技术类的书，光是想搞懂那些复杂的符号和连接方式就费了半天劲，但这本《电路与电子技术实验教程》在这一点上做得非常出色。它不是简单地堆砌理论，而是巧妙地将理论知识融入到每一个实验环节中，让你在动手操作的过程中自然而然地理解那些抽象的公式和原理。 举个例子，书中关于晶体管特性的那一章，理论部分讲解得非常透彻，但更让我印象深刻的是随后的实验指导。每一步的注意事项都写得极其详尽，从万用表的档位选择到示波器的波形调整，都有明确的图文说明，这对于初学者来说简直是救星。我记得我刚开始做实验时，最怕的就是接错线或者参数设置不对，导致元件烧毁。这本书在这方面做得非常谨慎，给出了大量的“防呆”设计，让我在操作时心里踏实不少。可以说，这本书在实践指导的细致程度上，远超我之前用过的任何教材。

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这本书的编写风格非常务实，充满了“实战”的味道。我读完前几章后，最大的感受就是，这本书的作者一定是位经验非常丰富的一线工程师或者资深教师。他们深知课堂理论和实际操作之间的鸿沟在哪里，并努力去填平它。书中的每一个实验项目，都紧密贴合当前工业界对电子技术人才的基本要求，绝不是那种为了凑页数而设置的过时实验。 比如，书中关于传感器接口电路的实验，内容就非常贴合当前物联网和自动化领域的热点。它没有停留在电阻式传感器的简单测量，而是涉及到了信号调理、A/D转换等关键环节。这对于我们这些希望未来能从事嵌入式或自动化行业的学生来说，无疑是极具价值的。更重要的是，书中的错误排除（Troubleshooting）部分写得极其到位，它列举了实验中可能出现的各种常见问题及其解决方案，这比我拿着电路板对着说明书冥思苦想有效率多了。这本书真正做到了“授人以渔”，让我们学会独立解决问题的能力。

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