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出版者:西南交通大学出版社

作者:刘红云 编

出品人:

页数:243

译者:

出版时间:2009-2

价格:27.00元

装帧:平装

isbn号码:9787564301927

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电路基础
• 电子技术
• 数字逻辑
• 计算机组成原理
• 电路设计
• 模拟电路
• 嵌入式系统
• 电子工程
• 高等教育

《电子元件的奇妙世界》 本书将带您踏上一段令人兴奋的探索之旅，深入了解构成现代电子设备基石的各种基本元件。我们不是聚焦于抽象的逻辑门或数字系统的组合，而是直接探究那些能看见、能触摸、能测量的物理实体，它们如何通过奇特的物理特性实现信息和能量的转化。 第一章：电阻——电流的“摩擦力” 我们将从最基础的元件——电阻器开始。您将理解电阻的本质，它不仅仅是一个数值，而是材料本身的特性。我们会详细介绍不同类型的电阻器，如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻以及它们的制造工艺和应用场景。您将学习如何识别电阻的阻值和功率，以及它们在电路中扮演的关键角色：限流、分压、降温等。更深入地，我们将探讨电阻的容差、温度系数和噪声特性，以及如何根据实际需求选择合适的电阻器。通过实际的实验案例，您将亲身体验电阻对电路性能的影响，理解“欧姆定律”在微观和宏观层面的体现。 第二章：电容——能量的“蓄水池” 接着，我们将目光转向电容器。电容器的核心在于储存电能，就像一个小小的电池。本书将深入剖析电容的构成原理，包括电介质的种类（陶瓷、电解、薄膜等）及其对电容性能的影响。您将学习如何测量电容值，理解其容差、耐压和漏电流等重要参数。我们将详细阐述电容器在电路中的多种功能：滤波、耦合、去耦、储能以及在振荡电路中的应用。通过仿真和实际电路分析，您将体会到电容在平滑电压、消除噪声、实现信号耦合等方面的不可或缺性。还会介绍一些特殊的电容器，如可变电容和超级电容，揭示它们的独特之处。 第三章：电感——磁场的“记忆” 电感器以其储存磁场能量的能力而著称。我们将从电磁感应这一基本物理现象出发，解释电感器的工作原理。本书将详细介绍不同类型的电感器，如空心电感、铁芯电感、贴片电感等，以及它们的电感量、品质因数（Q值）、饱和电流和自谐振频率等关键参数。您将学习到电感器在电路中的主要作用：储能、滤波、变压以及在谐振电路中的应用。通过实例分析，您将理解电感器如何在交流电路中阻碍电流变化，以及它在电源电路、射频电路中的重要地位。 第四章：二极管——单向“开关” 二极管是一种神奇的电子元件，它允许电流单方向通过。本书将详细介绍二极管的pn结原理，以及正向导通和反向截止的机制。您将学习到不同类型的二极管，包括整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、肖特基二极管、发光二极管（LED）和光电二极管等，以及它们各自独特的特性和应用。我们将深入探讨二极管在整流、稳压、信号检测、发光和光电转换等方面的广泛用途，并通过实际电路演示其工作过程。 第五章：三极管——电流的“放大器” 晶体管（三极管）是现代电子技术的基石，它能够实现电流的放大。本书将详细介绍双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的基本结构和工作原理。您将学习到它们的各种工作模式，如放大区、饱和区和截止区，以及如何根据电路需求选择合适的晶体管类型和偏置方式。我们将重点讲解三极管在放大电路、开关电路、振荡电路和逻辑门电路中的应用，并通过实验和仿真展示其强大的信号处理能力。 第六章：集成电路（IC）——微型世界的“大脑” 虽然我们不直接深入数字逻辑，但了解集成电路（IC）作为众多基本元件的集合体，是必不可少的。本书将为您揭示IC的内部构成，它们是如何将数百、数千甚至数百万个电阻、电容、二极管和三极管微缩并集成在一个小小的芯片上。我们将介绍不同类型的IC，如运算放大器、定时器、电源管理IC等，并简要说明它们的基本功能和应用领域，让您明白这些“芯片”是如何实现复杂功能的。 第七章：传感器——连接物理世界与电子世界的桥梁 最后，我们将探索各类传感器，它们是电子系统感知外部世界的“触角”。本书将介绍不同原理的传感器，如温度传感器、光敏传感器、压力传感器、位移传感器等，以及它们如何将物理量转化为电信号。您将了解这些传感器的基本工作方式、灵敏度、响应时间和精度等关键参数，并学习如何将它们集成到简单的电子系统中，实现对环境的监测和控制。 本书以直观、易懂的方式，结合丰富的实例和图示，旨在让您扎实掌握每一类基本电子元件的原理、特性和应用。我们相信，通过对这些“小家伙”的深入了解，您将能更好地理解复杂的电子系统，并为进一步的学习打下坚实的基础。

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我对这本书的整体感受是，它似乎在努力追求知识的**完备性**，但却牺牲了内容的**易读性**和**现代化**。书中对CMOS和TTL等主流逻辑器件家族的介绍，虽然信息量很大，涵盖了静态和动态特性参数，但描述的语言非常晦涩，充斥着大量的专业术语堆砌，初学者很容易被这些密密麻麻的参数和规范压倒。特别是关于时序逻辑部分，对触发器（Flip-Flop）的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的分析，虽然图表绘制得很专业，但对这些时间参数在实际系统中可能引起的亚稳态（Metastability）问题的讨论显得非常**蜻蜓点水**，没有足够篇幅去探讨如何实际地设计和验证时序约束，这在今天高速数字系统设计中是至关重要的一个环节。我期待这本书能增加一些关于FPGA和CPLD等可编程逻辑器件的章节，毕竟现代的数字电路设计早已不再局限于纯粹的门级逻辑搭建，而是转向了硬件描述语言（HDL）和综合工具。这本书的内容似乎停留在上一个时代的设计理念中，对于想要从事前沿数字设计工作的读者来说，缺乏必要的“与时俱进”。

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这本书的**习题设置**是让我感到最失望的一点。虽然习题数量不少，但质量上却出现了明显的**两极分化**。一部分习题是对前面知识点的机械性重复训练，比如“化简以下布尔表达式”、“画出XX门的真值表”，这些题目对于巩固基本概念是必要的，但略显枯燥。另一部分所谓的“设计题”，往往要求设计复杂的逻辑电路，但这些设计题的描述通常过于模糊，或者干脆就是直接要求复现课本中已经讲解过的经典电路，比如4位串行加法器或者环形计数器。真正能够考察学生综合运用知识、应对模糊需求并进行模块化设计的开放性或挑战性题目少之又少。对于一本旨在打下“基础”的教材来说，习题是检验学习成果和深化理解的关键环节。如果习题无法引导读者从“照猫画虎”的模仿阶段跨越到“独立思考”的创新阶段，那么这本书的教育价值就会大打折扣。我希望看到更多需要结合实际约束条件进行方案选择和优化的练习。

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这本《数字电路基础》的初版给我的印象是，它在原理的阐述上显得有些过于**教科书式**和**理论化**了。作为一名初次接触数字逻辑设计的学生，我发现书中对于布尔代数和逻辑门的基本概念讲解得还算清晰，图示也比较规范，但一旦涉及到更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路时，上下文的衔接就显得生硬了。例如，在讲解卡诺图（K-map）的化简时，作者似乎默认读者已经具备了很强的抽象思维能力，对于某些关键的简化步骤只是简单地展示结果，而缺乏深入的、循序渐进的推导过程。这使得我在尝试自行分析一个包含六个以上变量的逻辑函数时，常常感到无从下手，需要反复查阅其他辅助资料来弥补这种理解上的断层。此外，书中的例题虽然覆盖面广，但很多都是标准化的、在其他教材中也常见的那种“模版”题，对于激发深入思考和创新设计方面的启发性不足。我更希望看到一些结合实际应用场景的、能够展示数字电路设计在现代电子产品中具体作用的案例分析，而不仅仅是停留在理论公式的推导和验证上。总体来说，它更像是一本严谨的参考手册，而非一本引人入胜的入门指南，需要学习者具备一定的数学基础和较强的自学能力才能完全吸收其中的知识。

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这本书的**排版和图文匹配**方面，说实话，给我留下了一个不太好的印象。虽然纸张质量尚可，但内部的电路图例显得过于**陈旧和简化**，很多关键的信号流向和电平变化是通过简单的线条表示，缺乏现代教材中那种清晰的颜色区分和层次感。例如，在讲解时序图时，高电平、低电平、无效状态以及时钟边沿的标记混在一起，常常需要我仔细对照文字描述才能分辨出哪个是控制信号，哪个是数据信号。更让人感到困扰的是，书中部分章节的公式推导过程显得**逻辑跳跃**，尤其是在涉及有限状态机（FSM）的化简和状态图绘制时，从状态表到状态图再到最终的电路图，中间的关键步骤常常被一笔带过，这对于需要理解设计流程的人来说是非常不友善的。读这本书的时候，我经常需要准备一张草稿纸，自己重新画图、重新推导，才能真正理解作者想表达的深层含义。一本关于“基础”的教材，理应在视觉呈现上做到极致的清晰，而不是让读者在识别图示上花费额外的时间和精力。

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从**应用导向**的角度来看，这本书的侧重点似乎完全偏向于“硬件实现”本身，而对“系统级思考”的培养明显不足。书中花了大篇幅去讲解如何使用逻辑门来实现各种算术运算，例如全加器、多路选择器等，但对于如何将这些基础模块整合成一个有意义的数字系统，比如一个简单的微处理器的数据通路或者一个控制单元，缺乏系统性的指导。我更倾向于那种能引导我思考“为什么我们要用这种方式设计计数器而不是另一种”的书籍，这种思考需要将电路功能置于一个更大的系统目标之下进行权衡和优化。这本书更像是一个工具箱，里面摆满了各种理论工具，但没有提供任何关于如何用这些工具建造实用建筑的蓝图。它告诉你“如何做”，但很少告诉你“在什么场景下应该这样做”，这种缺乏设计哲学层面的探讨，使得这本书的知识点显得有些**零散和孤立**，难以形成一个完整的知识体系框架。

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