Electronic Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Gamm, Eberhard

出品人:

页数:1543

译者:

出版时间:

价格:$ 270.07

装帧:HRD

isbn号码:9783540004295

丛书系列:

图书标签:

• 电子电路
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 电子技术
• 电路设计
• 电子工程
• 高等教育
• 教科书
• 工程技术

现代工程的基石：模拟与数字电子学精要 书籍简介 本书深入探讨了现代电子工程领域的核心——模拟与数字电路的设计、分析与实现。它旨在为理工科学生、初级工程师以及希望系统性理解电子系统工作原理的专业人士提供一个全面而实用的知识框架。我们深知，理解电子系统如何从微小的晶体管开始构建起复杂的计算和控制功能，是所有现代技术进步的基石。 第一部分：模拟电子学的殿堂 本篇章聚焦于连续信号的处理与放大，这是所有嵌入式系统、通信和功率管理的基础。 第1章：半导体物理与元器件基础 在深入电路分析之前，我们必须对构成一切电子设备的基础材料——半导体进行透彻的了解。本章详细介绍了硅原子结构、能带理论、载流子输运机制（漂移与扩散）。接着，我们精细剖析了PN结的形成、偏置特性以及在光电转换中的应用。重点将放在二极管的理想模型、实际模型（如肖特基二极管、齐纳二极管）及其在整流、钳位和限幅电路中的实际应用。 第2章：BJT与MOSFET：电流的控制器 本章是模拟电路的灵魂所在。我们从双极性结型晶体管（BJT）入手，分析其工作区域（截止、放大、饱和），推导出其输入电阻、输出电阻及跨导参数。随后，我们将重点转向现代集成电路（IC）制造的主流技术——金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。详细阐述了MOSFET的结构、阈值电压的确定以及跨导特性。本章的难点在于理解导带与跨导（$g_m$）之间的物理联系，并用图形化的方法展示它们如何控制电流。 第3章：单级与多级放大器设计 有了晶体管这个“开关”，我们现在学习如何用它来进行信号的精确放大。本章涵盖了共源、共集、共基（对于MOSFET）以及共射、共集、共基（对于BJT）的基本组态。我们将使用输入电阻($R_{in}$)，输出电阻($R_{out}$)，以及电压增益($A_v$)这三大核心指标来评估每个组态的优劣。随后，我们将探讨多级放大器的设计，特别是级联结构（Cascade）如何实现高输入阻抗和高输出阻抗的兼得，以及达灵顿对（Darlington Pair）在高增益应用中的结构优势。 第4章：反馈、稳定性和运算放大器（Op-Amp） 反馈是模拟电路中实现精确控制和稳定性的关键机制。本章首先介绍负反馈对电路性能的影响，包括增益的线性化、输入/输出阻抗的改变以及带宽的扩展。我们深入分析了电压串联、电流串联、电压并联和电流并联四种反馈拓扑的构建与分析方法。 核心部分聚焦于运算放大器（Op-Amp）。我们将从理想运放模型出发，逐步过渡到考虑失调电压（Offset Voltage）、共模抑制比（CMRR）和增益带宽积（GBWP）的实际模型。随后，详细设计了反相放大器、同相放大器、电压跟随器、求和电路、积分器和微分器，并探讨了有源滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的设计原理。 第5章：频率响应与噪声分析 任何有限电路都存在频率限制。本章教授如何使用波特图（Bode Plot）来直观地分析放大器在高频和低频下的响应。我们解释了极点（Pole）和零点（Zero）如何决定频率特性，并使用米勒定理（Miller’s Theorem）简化对输入端和输出端米勒电容的分析。最后，本章触及了电子系统不可避免的问题——噪声。我们将区分热噪声（Johnson-Nyquist Noise）、散粒噪声（Shot Noise），并介绍信噪比（SNR）的概念及其在实际系统中的意义。 第二部分：数字逻辑的构建 本篇章转向了离散信号的世界，探索如何通过逻辑门构建起复杂的计算和存储单元。 第6章：布尔代数与组合逻辑电路 数字世界的语言建立在布尔代数之上。本章从逻辑门的定义（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）开始，系统地介绍如何使用德摩根定律（De Morgan’s Laws）简化布尔表达式。随后，我们将学习卡诺图（Karnaugh Map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法，用于最小化逻辑函数，从而减少硬件成本和功耗。重点应用包括译码器、编码器、多路复用器（MUX）和解多路复用器（DEMUX）的设计与实现。 第7章：时序逻辑电路与存储单元 与组合逻辑不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于系统过去的状态。本章详细介绍了锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的结构，特别是SR, D, JK, T型触发器的工作原理和状态图。我们将着重分析时钟边沿（Edge-Triggering）和主从结构（Master-Slave）如何确保系统在正确的时间更新状态。 第8章：有限状态机（FSM）的设计与应用 有限状态机是同步数字系统的核心建模工具。本章首先讲解了如何从文字描述中提取状态、输入和输出，并绘制状态图（State Diagram）。随后，我们介绍穆尔（Moore）模型和米利（Mealy）模型的区别与联系。关键内容是如何将状态编码（State Encoding）转化为实际的触发器输入逻辑，从而设计出计数器（异步与同步）、序列发生器和简单的控制器。 第9章：数据路径组件与算术逻辑单元（ALU） 本章将数字逻辑元件组合起来，实现数据处理功能。我们首先构建了加法器（半加器、全加器）和多位加法器（如超前进位加法器）。接着，分析了数据选择和存储结构，包括寄存器堆（Register File）的实现。最后，设计一个基础的算术逻辑单元（ALU），使其能够执行加法、减法、逻辑运算（AND/OR/XOR）以及简单的移位操作，为更复杂的处理器架构打下基础。 结论：集成与未来 本书的最后部分将模拟与数字世界进行桥接，讨论模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作原理，包括其关键参数如分辨率和采样率。通过对这两种基础领域的深入学习，读者将具备分析和设计绝大多数现代电子系统（从传感器接口到微控制器外设）所需的核心能力。本书强调的不是对特定芯片型号的记忆，而是对底层物理原理和抽象设计方法的掌握，这是任何技术迭代都无法取代的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆