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頁數:183

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出版時間:2010-7

價格:24.00元

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isbn號碼:9787122081902

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圖書標籤:

• 無機化學
• 分析化學
• 化學實驗
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• 理學

電子與信息工程基礎：電路、信號與係統 書籍簡介 本書旨在為電子工程、信息科學、通信工程、計算機科學以及相關領域的學生和初級工程師提供一個全麵且深入的電子與信息工程基礎知識體係。內容覆蓋瞭從最基本的電路理論到復雜的信號處理和係統分析，力求在理論深度與工程實踐之間取得精妙的平衡。全書結構嚴謹，邏輯清晰，旨在培養讀者紮實的理論基礎、敏銳的分析能力和解決實際工程問題的能力。 第一部分：電路基礎與元件（Circuit Fundamentals and Components） 本部分是構建後續所有高級主題的基石。我們從最核心的電學基本定律入手，詳細闡述瞭歐姆定律、基爾霍夫電壓（KVL）和電流（KCL）定律，並介紹瞭這些定律在分析復雜電路拓撲中的應用。 1. 直流與交流電路分析： 深入探討瞭電阻、電容和電感這三種基本無源元件的特性。對於直流（DC）電路，重點講解瞭節點電壓法和網孔電流法的係統應用，並通過實際案例演示如何計算電路的功率和效率。在交流（AC）電路部分，引入瞭相量（Phasor）的概念，這是分析正弦穩態電路的關鍵工具。詳細講解瞭阻抗（Impedance）和導納（Admittance）的概念，並分析瞭RL、RC和RLC串聯及並聯諧振電路的特性，包括品質因數（Q值）和帶寬的計算。 2. 暫態分析與一階/二階係統： 重點關注電路對時間變化的響應。對於包含電容和電感的電路，我們詳細推導瞭應用於一階係統（如RC或RL電路）的微分方程，並求解瞭其自然響應和階躍響應。在二階係統（RLC電路）的分析中，區分瞭過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況，並解釋瞭阻尼比在係統穩定性判斷中的重要性。 3. 綫性電路定理與網絡分析： 介紹瞭諸如疊加定理、戴維南南定理、諾頓定理以及最大功率傳輸定理等高級綫性電路分析工具。這些定理極大地簡化瞭大型復雜網絡的簡化過程，使工程師能夠快速隔離和分析電路的特定部分。 4. 半導體器件基礎： 簡要介紹瞭重要的有源元件。首先聚焦於二極管的特性、理想模型與實際模型，以及在整流和鉗位電路中的應用。隨後，對雙極性結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）的工作原理、基本工作區域（截止、綫性、飽和）進行瞭概述，並展示瞭它們作為開關和基本放大器構建模塊的基礎作用。 第二部分：信號與係統（Signals and Systems） 本部分是連接電路分析與現代通信、控製理論的橋梁，關注信息本身的數學描述和處理。 1. 信號的分類與錶示： 詳細定義瞭連續時間信號和離散時間信號，並區分瞭周期性與非周期性信號、能量信號與功率信號。重點介紹瞭傅裏葉級數和傅裏葉變換（FT），解釋瞭它們如何將信號從時域轉換到頻域，揭示信號的頻譜構成。 2. 係統的基本特性： 定義瞭綫性、時不變性（LTI）、因果性和穩定性等係統特性。LTI係統的核心在於其對任意輸入信號的響應可以通過係統的衝激響應（Impulse Response）與輸入信號的捲積（Convolution）來確定。書中通過大量的圖示和案例，使讀者透徹理解捲積積分的物理意義。 3. 傅裏葉變換在LTI係統中的應用： 闡述瞭傅裏葉變換如何簡化LTI係統的分析，即係統在頻域的響應（頻率響應）是其衝激響應的傅裏葉變換。這為理解濾波器的設計奠定瞭基礎。 4. 拉普拉斯變換與Z變換： 針對無法用傅裏葉變換處理的非周期或收斂性不佳的信號，引入瞭拉普拉斯變換（針對連續時間係統）和Z變換（針對離散時間係統）。重點分析瞭這些變換在求解綫性常係數微分方程和差分方程、分析係統穩定性（如S平麵和Z平麵上的極點和零點位置）中的強大威力。 第三部分：信息處理與係統響應（Information Processing and System Response） 本部分將理論應用於實際的信息處理場景，特彆是離散信號處理和係統建模。 1. 離散時間信號與係統： 介紹瞭采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的重要性，解釋瞭如何從連續信號中提取離散信號而不丟失信息，以及欠采樣導緻的混疊現象。詳細分析瞭離散時間係統的差分方程，並運用Z變換工具求解。 2. 濾波器理論基礎： 區分瞭理想濾波器（如理想低通、高通、帶通）的特性，並解釋瞭其在時域和頻域的響應。隨後，引入瞭IIR（無限脈衝響應）和FIR（有限脈衝響應）濾波器的基本概念，說明瞭它們在實際應用中的優缺點，例如FIR濾波器固有的綫性相位特性。 3. 隨機信號初步： 簡要介紹瞭隨機過程的基本概念，包括均值、方差和自相關函數。理解隨機信號是分析通信和噪聲問題的基礎。 第四部分：數字電路與邏輯設計基礎（Digital Circuits and Logic Design） 本部分側重於信息在數字域的錶示和處理，是計算機科學和現代電子係統的基礎。 1. 數製與編碼： 講解瞭二進製、八進製、十六進製等不同數製之間的轉換，並詳細介紹瞭定點和浮點數的錶示方法。邏輯運算的基礎——布爾代數得到瞭充分闡述，包括德摩根定律和卡諾圖（K-map）化簡方法。 2. 組閤邏輯電路： 介紹瞭基本的邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）及其實現。重點設計和分析瞭組閤邏輯電路，如加法器（半加器、全加器）、譯碼器、多路復用器等，展示瞭如何使用邏輯門實現復雜的算術和控製功能。 3. 順序邏輯電路： 討論瞭具有“記憶”功能的電路，如鎖存器（Latches）和觸發器（Flip-Flops，如SR, D, JK, T）。分析瞭時序電路的設計方法，包括有限狀態機（FSM）的建模，例如使用米利（Mealy）型和穆爾（Moore）型狀態機設計計數器和序列發生器。 本書配有大量的例題、習題和設計挑戰，旨在通過“做中學”的方式，鞏固讀者的理論理解，並最終使其能夠獨立進行電子係統的分析、建模和初步設計工作。 適用對象： 電子信息類、自動化、計算機科學與技術等專業本科生。 希望係統迴顧或自學電子信息工程基礎知識的工程師或技術人員。

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閱讀這本書的過程，對我而言，更像是一場與化學世界的深度對話，它不僅僅是羅列實驗步驟的工具書，更像是一位經驗豐富、循循善誘的導師在耳邊指導。我最喜歡的是它對理論知識的融入方式，它並沒有將理論和實驗生硬地割裂開來，而是在每一個實驗步驟的講解中，巧妙地穿插瞭相關的化學原理闡述。例如，在講解沉澱滴定時，作者用瞭大段的篇幅來解釋溶度積常數和同離子效應是如何影響滴定終點的判斷的，這種深度解析讓我不再滿足於機械地重復操作，而是開始思考“為什麼”要這樣做。這種引導式的學習方法極大地激發瞭我的好奇心和求知欲。而且，書中很多實驗的設置都緊密結閤瞭現代化學的前沿應用，讓我感覺自己學的不是過時的知識，而是真正能應對未來挑戰的技能。這種與時俱進的視野，是很多老舊實驗手冊所不具備的。

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這本書的章節編排展現齣一種極高的專業水準和對學生學習進度的精準把握。它不是簡單地把所有實驗一股腦堆在一起，而是經過瞭精心的結構化設計。從最基礎的玻璃儀器清洗、溶液配製，到中級的酸堿滴定、電化學測量，再到高階的色譜分離技術，每一步都像是為學習者精心鋪設的階梯。我尤其贊賞它在引入復雜技術之前的鋪墊工作。比如，在講解高效液相色譜（HPLC）之前，它用好幾頁篇幅詳細迴顧瞭分離科學的基本概念和各種層析原理的對比，這為理解HPLC的工作機製打下瞭堅實的基礎。這種漸進式的教學設計，避免瞭初學者在麵對新概念時的畏難情緒，保證瞭知識的有效吸收和內化。這種嚴密的邏輯鏈條，讓整本書讀起來就像在閱讀一部編年史，條理清晰，脈絡分明，讓人很難“迷路”。

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從實用性的角度來看，這本書絕對是實驗室裏不可或缺的“秘籍”。它不僅僅停留在理論層麵，更深入到瞭儀器操作和數據處理的實際環節。我特彆關注瞭它在數據分析部分的內容，它詳細介紹瞭如何使用常見的統計工具對實驗數據進行不確定度評定和誤差分析，並且提供瞭手算和使用軟件的對照示例。這對於我們這些需要撰寫規範實驗報告的學生來說，簡直是雪中送炭。我記得有一段時間我對Z檢驗和F檢驗的應用感到非常睏惑，這本書裏通過一個具體的滴定數據案例，把每一步的計算過程都掰開瞭揉碎瞭講清楚，甚至連錶格的格式都給齣瞭建議。這種兼顧理論深度和操作細節的特點，使得這本書超越瞭一般的教材範疇，成為瞭一本真正指導我們如何像一個專業化學傢那樣思考和操作的實踐指南。它的價值遠超其紙張本身的重量。

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這本書的語言風格非常獨特，它沒有采用那種冷冰冰的、純粹的學術術語堆砌，而是用瞭一種非常清晰、富有條理性的敘述方式，讀起來既專業又流暢，幾乎沒有晦澀難懂的地方。我特彆欣賞它在“注意事項”和“可能遇到的問題”部分的處理。很多實驗指導書寫到這裏就戛然而止，但這本書會非常細緻地列齣各種可能齣現的誤差來源，比如溫度波動、試劑純度不佳、讀數角度偏差等，並給齣瞭實際操作中如何最大限度地避免這些問題的建議。這簡直就是“防坑指南”！我記得有一次我在做一個看似簡單的重量分析實驗時遇到瞭意想不到的睏難，迴頭查閱這本書時，立刻找到瞭一個關於烘乾溫度控製的詳細說明，恍然大悟，問題迎刃而解。這種前瞻性的指導，極大地減少瞭我在實驗中摸索的時間和挫敗感，讓實驗過程變得更加高效和令人愉快。

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這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，搭配上精緻的金屬質感字體，一下子就把我帶入瞭一種嚴謹而又充滿探索欲的學術氛圍中。拿到手裏沉甸甸的感覺，就知道內容肯定非常紮實。我尤其欣賞的是它在細節處理上的用心，比如內頁的紙張選擇，既保證瞭油墨的清晰度，又不會反光刺眼，長時間閱讀下來眼睛也不會太纍。我記得我剛翻開目錄的時候，就被它清晰的邏輯架構所吸引，從基礎操作規範到復雜的定量分析，層層遞進，過渡得非常自然。這本書的排版也很有講究，圖文並茂，那些復雜的儀器結構圖和反應機理圖都標注得非常清晰，即便是初次接觸這些實驗的同學，也能很快理解其原理。這種對細節的極緻追求，讓我對書中的實驗內容充滿瞭信心，相信它能成為我實驗課上最可靠的夥伴。我甚至發現，在書的邊緣，還有一些非常實用的實驗安全提示小圖標，這種人性化的設計真的非常貼心，體現瞭編者對實驗安全的高度重視。

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