信息與電子技術類係列教材 普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎 9787

信息與電子技術類係列教材 普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎 9787 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

成謝鋒,周井泉 著
圖書標籤:
  • 電路分析
  • 模擬電子技術
  • 電子技術基礎
  • 高等教育
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  • 電子工程
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  • 電路原理
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店鋪: 北京文博宏圖圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030330369
商品編碼:29233407700
包裝:平裝
齣版時間:2012-01-01

具體描述

基本信息

書名:信息與電子技術類係列教材 普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎

定價:41.00元

作者:成謝鋒,周井泉

齣版社:科學齣版社

齣版日期:2012-01-01

ISBN:9787030330369

字數:

頁碼:316

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.540kg

編輯推薦


《信息與電子技術類係列教材·普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎》分為電路基礎理論和模擬電子技術基礎兩大部分。電路基礎理論部分包括直流電路分析、暫態電路分析、正弦交流電路3章;模擬電子技術基礎部分包括半導體二極管和晶體管、基本放大電路、放大電路中的負反饋、集成運算放大器及應用、信號産生電路和直流穩壓電源5章,每章都安排瞭一節應用實例與計算機輔助分析。

內容提要


《信息與電子技術類係列教材·普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎》根據新的“電路與模擬電子技術”教學基本要求編寫。全書分為電路基礎理論和模擬電子技術基礎兩大部分。電路理論部分包括直流電路分析、暫態電路分析和正弦交流電路3章。模擬電子技術部分包括半導體二極管和晶體管、基本放大電路、放大電路中的負反饋、集成運算放大器及應用和直流穩壓電源5章。每章均安排瞭一節應用實例與計算機輔助分析的內容。《信息與電子技術類係列教材·普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎》注重基礎,突齣應用,基本概念講述清楚,分析方法講解透徹,例題、練習題、計算機仿真題配置齊全,難易度適中,便於教師施教和學生自學。
  《電路與模擬電子技術基礎》可作為普通高等學校計算機、機械、計算數學、傳媒技術等相關專業的本科教材,也可作為成人教育及自學考試用教材,亦適閤相關工程技術人員參考。《信息與電子技術類係列教材·普通高等教育“十二五”規劃教材:電路與模擬電子技術基礎》由成謝鋒、周井泉主編。

目錄


前言
第1篇 電路基礎理論
第1章 直流電路分析
1.1 電路與電路模型
1.1.1 電路
1.1.2 電路模型
1.1.3 綫性與非綫性電路
1.1.4 時變與非時變電路
1.2 電路中的基本物理量
1.2.1 電流及其參考方嚮
1.2.2 電位、電壓及其參考方嚮
1.2.3 電功率和電能
1.3 電阻與電源
1.3.1 電阻元件與歐姆定理
1.3.2 電壓源
1.3.3 電流源
1.4 電路的工作狀態
1.4.1 開路
1.4.2 短路
1.4.3 負載狀態
1.5 基爾霍夫定律
1.5.1 基爾霍夫電流定律
1.5.2 基爾霍夫電壓定律
1.6 電阻電路的等效變換
1.6.1 電路等效變換的概念
1.6.2 電阻的串並聯等效變換
1.6.3 含獨立電源電路的等效變換
1.6.4 實際電源的兩種模型及其等效轉換
1.7 電阻電路的一般分析法
1.7.1 支路分析法
1.7.2 網孔分析法
1.7.3 節點分析法
1.8 電路定理
1.8.1 疊加定理
1.8.2 替代定理
1.8.3 等效電源定理
1.9 受控源及含受控源電路的分析
1.9.1 受控源
1.9.2 含受控源電路的分析
1.10 直流電路的應用與計算機輔助分析
1.10.1 串聯電阻的分壓效果仿真
1.10.2 復雜電路分析仿真
習題1
第2章 暫態電路分析
2.1 儲能元件
2.1.1 電容元件及其伏安關係
2.1.2 電感元件
2.1.3 電容、電感的串並聯
2.2 換路定則及初始值計算
2.2.1 換路定則
2.2.2 初始值的計算
2.3 一階電路的零輸入響應
2.3.1 一階RC電路的零輸入響應
2.3.2 一階RL電路的零輸入響應
2.3.3 一階電路零輸入響應解的一般公式
2.4 一階電路的零狀態響應
2.4.1 一階RC電路的零狀態響應
2.4.2 一階RL電路的零狀態響應
2.4.3 一階電路電容電壓、電感電流零狀態響應的一般公式
2.5 一階電路的全響應及三要素分析
2.5.1 全響應與暫態響應、穩態響應
2.5.2 一階電路的三要素法
2.6 一階電路的階躍響應
2.6.1 階躍函數
2.6.2 單位階躍響應
2.7 二階電路的基本暫態特性
2.8 計算機輔助分析直流激勵下電路的暫態特性
2.8.1 電路的響應仿真
2.8.2 創新型仿真實驗
習題2
第3章 正弦交流電路
3.1 正弦交流電的基本概念
3.1.1 正弦交流電的三要素
3.1.2 正弦交流電的有效值
3.1.3 同頻率正弦交流電的相位差
3.2 正弦量的相量錶示
3.2.1 復數及其四則運算
3.2.2 正弦量的相量錶示法
3.3 正弦交流電路中的電阻、電感、電容元件
3.3.1 電阻元件的伏安關係及相量形式
3.3.2 電感元件的伏安關係及相量形式
3.3.3 電容元件的伏安關係及相量形式
3.4 基爾霍夫定律的相量形式
3.4.1 基爾霍夫電流定律(KCL)的相量形式
3.4.2 基爾霍夫電壓定律(KVL)的相量形式
3.5 阻抗與導納
3.5.1 阻抗
3.5.2 導納
3.5.3 阻抗與導納的串並聯
3.5.4 阻抗與導納的等效變換
3.6 正弦穩態電路的相量分析法
3.7 正弦交流電路的功率
3.7.1 平均功率和功率因數
3.7.2 無功功率和視在功率
3.7.3 功率因數的提高
3.8 諧振電路
3.8.1 串聯諧振
3.8.2 並聯諧振
3.8.3 通頻帶與選頻特性分析
3.9 三相電路
3.9.1 三相電源
3.9.2 對稱三相電路的計算
3.9.3 不對稱三相電路的計算
3.9.4 三相電路的功率
3.10 非正弦周期電路的穩態分析
3.11 交流電路的應用與計算機輔助分析
習題3

第2篇 模擬電子技術基礎
第4章 半導體二極管和晶體管
4.1 半導體物理基礎知識
4.1.1 本徵半導體
4.1.2 雜質半導體
4.1.3 PN結
4.2 二極管
4.2.1 二極管的結構與伏安特性
4.2.2 二極管的主要參數
4.2.3 穩壓二極管
4.2.4 變容二極管
4.2.5 光電二極管
4.2.6 發光二極管
4.3 晶體管
4.3.1 晶體管的結構及類型
4.3.2 晶體管的電流放大原理
4.3.3 晶體管的特性麯綫
4.3.4 晶體管的主要參數
4.4 二極管電路的應用與計算機輔助分析
習題4
第5章 基本放大電路
5.1 放大器的組成及其性能指標
5.1.1 放大電路的基本概念
5.1.2 共射放大電路的組成及工作原理
5.1.3 放大電路的分析方法
5.1.4 共集放大電路
5.1.5 共基放大電路
5.1.6 靜態工作點的穩定
5.2 多級放大電路
5.2.1 多級放大電路的耦閤
5.2.2 多級放大電路的動態分析
5.3 差分放大電路
5.3.1 差分放大電路的組成
5.3.2 長尾式差分放大電路
5.3.3 差分放大電路的接法
5.3.4 恒流源式的差分放大電路
5.4 功率放大電路
5.4.1 功率放大電路的特點
5.4.2 功率放大電路的組成
5.4.3 OCL電路的組成及工作原理
5.4.4 OCL電路的輸齣功率及效率
5.4.5 OCL電路中晶體管的選擇
5.5 集成運算放大器
5.5.1 集成運放的組成
5.5.2 集成運放的主要參數與分類
5.5.3 理想運放及其特點
5.6 放大電路的應用與計算機輔助分析
習題5
第6章 放大電路中的負反饋
6.1 反饋的基本概念與分類
6.1.1 反饋的基本概念
6.1.2 反饋的分類
6.1.3 負反饋放大器的框圖及4種組態
6.1.4 負反饋放大電路的基本方程
6.2 負反饋對放大電路性能的影響
6.2.1 提高放大倍數的穩定性
6.2.2 減小非綫性失真和抑製乾擾
6.2.3 展寬頻帶
6.2.4 改變輸入、輸齣電阻
6.3 深度負反饋放大器的分析和近似計算
6.4 負反饋電路的應用與計算機輔助分析
習題6
第7章 集成運算放大器及應用
7.1 基本運算電路
7.1.1 比例運算電路
7.1.2 加法運算電路
7.1.3 減法運算電路
7.1.4 微分和積分運算電路
7.1.5 對數和指數運算電路
7.1.6 乘法和除法運算電路
7.2 集成運放在電壓比較器電路中的應用
7.3.1 過零比較器
7.2.2 單限比較器
7.2.3 滯迴比較器
7.2.4 窗口比較器
7.3 有源濾波電路
7.3.1 濾波電路概述
7.3.2 低通濾波器
7.3.3 高通濾波器
7.3.4 帶通濾波器
7.3.5 帶阻濾波器
7.4 信號産生電路
7.4.1 産生正弦波振蕩的條件
7.4.2 LC振蕩電路
7.4.3 石英晶體振蕩電路
7.4.4 矩形波産生電路
7.5 集成運算放大器在信號處理中的應用與計算機輔助分析
習題7
第8章 直流穩壓電源
8.1 直流穩壓電源的組成
8.2 整流電路
8.2.1 單相半波整流電路
8.2.2 單相全波整流電路
8.2.3 單相橋式整流電路
8.3 濾波電路
8.3.1 電容濾波電路
8.3.2 電感濾波電路
8.3.3 復閤型濾波電路
8.4 穩壓電路
8.4.1 穩壓電路的主要指標
8.4.2 綫性串聯型直流穩壓電路
8.4.3 開關型直流穩壓電路
8.5 直流穩壓電路的應用與計算機輔助分析
8.6 一個計算機輔助分析的綜閤應用案例
習題8
部分習題參考答案
參考文獻

作者介紹


文摘


序言



《電子係統設計與實現:基礎理論與實踐應用》 前言 在信息技術飛速發展的時代,電子技術作為支撐這一切的基石,其重要性不言而喻。從微小的傳感器到龐大的數據中心,電子係統無處不在,深刻地影響著我們的生活、工作乃至整個社會的麵貌。理解和掌握電子係統的設計與實現,不僅是工程師的必備技能,也是科技創新和産業進步的關鍵驅動力。 本書旨在為廣大電子工程、自動化、通信工程以及相關專業的學生和從業者提供一個全麵而深入的學習平颱,係統地闡述電子係統的設計理念、關鍵技術和實踐方法。我們力求在理論深度與工程實踐之間取得平衡,通過清晰的邏輯、豐富的實例和嚴謹的論述,幫助讀者構建紮實的電子係統設計知識體係,培養解決實際工程問題的能力。 本書的內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用,從理論分析到硬件實現的全過程。我們將從最核心的信號處理和器件模型齣發,逐步深入到復雜的係統集成和性能優化。本書的編寫過程中,我們特彆注重以下幾個方麵: 理論基礎的紮實性: 確保對每一個重要概念都進行透徹的講解,並提供必要的數學推導和理論依據,為讀者建立堅實的理論根基。 工程實踐的導嚮性: 強調理論在實際工程中的應用,通過大量的案例分析和設計流程介紹,讓讀者瞭解如何將理論知識轉化為可行的解決方案。 係統性與整體性: 將電子係統的各個組成部分有機地聯係起來,強調模塊間的協作與整體性能的優化,培養讀者從係統層麵思考問題的能力。 前沿技術的適度引入: 在鞏固基礎的同時,適度介紹一些與電子係統設計密切相關的前沿技術和發展趨勢,激發讀者的探索興趣。 本書適閤作為高等院校相關專業的教材,也可供從事電子産品研發、係統集成、嵌入式開發等工作的工程師作為參考書。希望通過本書的學習,讀者能夠成為一名優秀的電子係統設計者,在信息技術領域不斷探索,創造齣更美好的未來。 第一章 電子係統設計概述 本章將為讀者勾勒齣電子係統設計的全景圖,介紹電子係統的基本構成、設計流程、關鍵挑戰以及發展趨勢。 1.1 什麼是電子係統? 定義與範疇:從宏觀到微觀,理解電子係統在現代社會中的地位和作用。 典型構成:講解電子係統通常包含的幾個核心模塊,如輸入/輸齣接口、信號處理單元、控製單元、存儲單元、電源管理等。 係統層級:介紹從器件、模塊、子係統到整個係統的不同抽象層次。 1.2 電子係統設計流程 需求分析與規格定義:明確係統功能、性能指標、功耗、成本等約束條件。 概念設計與方案選擇:基於需求,提齣多種設計方案並進行評估。 詳細設計: 原理圖設計:繪製電路邏輯圖。 PCB布局布綫:將原理圖轉化為物理實現。 軟件/固件設計:編寫控製程序。 原型製作與調試:搭建實驗平颱,驗證設計可行性。 測試與驗證:進行功能測試、性能測試、可靠性測試等。 生産與維護:量産導入、後期維護與升級。 1.3 電子係統設計的關鍵挑戰 性能瓶頸: 速度、精度、帶寬、噪聲等。 功耗與散熱: 移動設備、高性能計算、IoT設備等領域的挑戰。 集成度與復雜度: 芯片集成、多功能化、小型化。 成本控製: 元器件選型、工藝選擇、生産效率。 可靠性與可維護性: 確保係統在各種環境下穩定運行,易於維護。 電磁兼容性(EMC): 避免係統間的相互乾擾,符閤標準。 信號完整性(SI)與電源完整性(PI): 高速信號傳輸與穩定供電的挑戰。 1.4 電子係統設計的發展趨勢 智能化與集成化: AI芯片、邊緣計算、片上係統(SoC)。 低功耗與綠色電子: 節能技術、可再生能源應用。 微型化與柔性電子: 穿戴設備、生物電子學。 物聯網(IoT)與無綫連接: 傳感器網絡、通信模塊集成。 先進製造技術: 先進製程、3D封裝。 第二章 信號與係統基礎 本章將迴顧和深化信號與係統領域的核心概念,為理解後續的電子係統設計打下堅實的理論基礎。 2.1 信號的分類與錶示 連續時間信號與離散時間信號。 模擬信號與數字信號。 周期信號與非周期信號。 能量信號與功率信號。 信號的時域、頻域錶示:傅裏葉級數、傅裏葉變換。 2.2 基本信號處理單元 綫性時不變(LTI)係統: 核心特性,捲積定理。 濾波器: 理想濾波器與實際濾波器。 低通、高通、帶通、帶阻濾波器。 數字濾波器(FIR、IIR)簡介。 放大器: 電壓放大器、電流放大器、跨導放大器、跨阻放大器。 增益、帶寬、輸入輸齣阻抗。 積分器與微分器: 在信號處理中的作用。 2.3 采樣定理與量化 奈奎斯特采樣定理:從模擬信號到數字信號的關鍵。 采樣過程中的混疊現象及其避免。 量化誤差:模擬到數字轉換中的精度損失。 過采樣與噪聲整形。 2.4 常用數學工具 拉普拉斯變換: 分析係統穩定性、瞬態響應。 Z變換: 分析離散時間係統。 復數與復平麵: 理解係統極點、零點。 概率論與統計學基礎: 噪聲分析、係統性能評估。 第三章 模擬電路設計與分析 本章將深入探討模擬電路的核心組成部分和設計方法,為理解模擬信號的産生、處理和放大奠定基礎。 3.1 半導體器件模型 二極管: PN結特性:正嚮導通、反嚮擊穿。 理想二極管模型、實際二極管模型。 齊納二極管、肖特基二極管的應用。 雙極結型晶體管(BJT): 工作原理、三種工作區域(截止、放大、飽和)。 BJT的電流控製特性。 基本放大電路(共射、共集、共基)。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET): NMOS和PMOS。 閾值電壓、漏極電流特性。 MOSFET作為開關和放大器的應用。 基本放大電路(共源、共柵、共漏)。 3.2 放大器設計 單級放大器: 偏置電路的設計(固定偏置、分壓偏置、射極/源極自偏置)。 信號耦閤方式。 電壓增益、輸入/輸齣阻抗、頻率響應。 多級放大器: 直接耦閤、RC耦閤、變壓器耦閤。 級聯的優點和缺點。 頻率響應與穩定性。 運算放大器(Op-Amp): 理想運算放大器模型。 虛短、虛斷的概念。 基本運算電路:同相放大器、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器。 濾波器設計中的應用。 3.3 反饋與穩定性 負反饋: 穩定增益、展寬帶寬、減小失真、改變輸入輸齣阻抗。 反饋組態: 電壓串聯、電壓並聯、電流串聯、電流並聯。 正反饋: 振蕩器原理。 頻率補償: 保證放大器在寬頻率範圍內的穩定性。 3.4 電源與信號調理電路 綫性穩壓器: LDO(低壓差綫性穩壓器)。 開關電源(SMPS): 降壓、升壓、升降壓轉換器。 低噪聲放大器(LNA): 提高信號信噪比。 濾波器設計: 有源濾波器與無源濾波器。 巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等濾波器類型。 第四章 數字邏輯與係統 本章將介紹數字電路的基本原理、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯,為設計數字處理單元和控製邏輯打下基礎。 4.1 二進製係統與邏輯運算 二進製、十進製、十六進製的轉換。 邏輯門(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)。 布爾代數:邏輯函數的化簡。 卡諾圖(Karnaugh Map)及其應用。 4.2 組閤邏輯電路 編碼器與譯碼器: 例如,BCD碼到七段數碼管譯碼器。 多路選擇器(MUX)與解多路選擇器(DEMUX): 數據選擇與分配。 加法器與減法器: 半加器、全加器、進位産生。 比較器: 比較兩個二進製數的大小。 4.3 時序邏輯電路 觸發器(Flip-flop): SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器。 同步觸發器與異步觸發器。 上升沿/下降沿觸發。 寄存器(Register): 數據存儲單元。 計數器(Counter): 異步計數器(行波計數器)。 同步計數器。 移位寄存器。 4.4 可編程邏輯器件(PLD) 可編程隻讀存儲器(PROM)。 可編程陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)。 現場可編程門陣列(FPGA): 概述其結構和應用。 硬件描述語言(HDL): Verilog/VHDL 簡介。 4.5 數模與模數轉換(DAC & ADC) 數模轉換器(DAC): R-2R梯形網絡DAC。 權電阻DAC。 模數轉換器(ADC): 逐次逼近型ADC。 雙積分型ADC。 Σ-Δ調製器。 ADC/DAC的性能指標: 分辨率、采樣率、非綫性度。 第五章 微控製器與嵌入式係統 本章將介紹微控製器(MCU)作為電子係統核心控製器件,以及嵌入式係統的基本概念與設計。 5.1 微控製器(MCU)基礎 MCU的構成: CPU、存儲器(RAM/ROM/Flash)、I/O端口、定時器/計數器、中斷控製器、通信接口(UART, SPI, I2C等)。 指令集架構: RISC與CISC。 常用MCU係列簡介: ARM Cortex-M係列、AVR係列、PIC係列等。 MCU選型考慮因素: 性能、功耗、接口、價格、開發工具。 5.2 嵌入式係統概述 定義與特點: 專用性、實時性、資源受限性、緊耦閤硬件。 嵌入式係統的組成: 硬件平颱、嵌入式操作係統(RTOS)、應用軟件。 嵌入式軟件開發流程: 交叉編譯、下載、調試。 5.3 I/O端口與中斷 通用輸入/輸齣(GPIO)配置: 輸入、輸齣、上拉/下拉。 中斷係統: 中斷源、中斷嚮量、中斷服務程序(ISR)。 中斷優先級。 外部中斷、定時器中斷、通信中斷。 5.4 定時器/計數器應用 定時功能: 産生延時、周期性事件。 計數功能: 測量外部脈衝數量。 PWM(脈衝寬度調製): 用於電機控製、LED亮度調節等。 5.5 通信接口 UART(通用異步收發器): 串行通信。 SPI(串行外設接口): 全雙工同步串行通信。 I2C(集成電路互連總綫): 主/從模式,多主控製。 CAN總綫(控製器局域網): 車輛通信等。 USB(通用串行總綫): 外部設備連接。 5.6 嵌入式係統設計實例 簡單傳感器數據采集與顯示。 電機速度控製。 簡單的通信協議實現。 第六章 數字信號處理(DSP)基礎 本章將介紹數字信號處理(DSP)的核心技術,理解如何用數字方式對信號進行濾波、變換和分析。 6.1 離散傅裏葉變換(DFT)與快速傅裏葉變換(FFT) DFT的定義與性質。 FFT的優勢與應用。 頻譜分析:周期圖、功率譜密度。 6.2 數字濾波器設計 無限衝激響應(IIR)濾波器: 模擬濾波器原型(巴特沃斯、切比雪夫)轉換為數字濾波器。 差分方程描述。 有限衝激響應(FIR)濾波器: 綫性相位特性。 窗函數法設計。 算法實現。 6.3 抽取與插值 抽取(Decimation): 降低采樣率。 插值(Interpolation): 提高采樣率。 抗混疊濾波器在抽取中的作用。 6.4 變換域處理 離散餘弦變換(DCT): JPEG圖像壓縮基礎。 小波變換: 信號的時頻分析。 6.5 DSP處理器簡介 DSP的特點: MAC(乘纍加)單元、流水綫、專用指令集。 典型DSP處理器架構。 第七章 射頻(RF)與通信係統基礎 本章將介紹射頻電路和通信係統的基本原理,為理解無綫通信的設計提供基礎。 7.1 射頻電路概述 射頻頻段: 頻率範圍、特點。 射頻信號的特性: 高頻、衰減、噪聲、阻抗匹配。 傳輸綫理論: 阻抗匹配、反射。 7.2 射頻電路模塊 低噪聲放大器(LNA): 提高接收靈敏度。 混頻器: 頻率變換。 功率放大器(PA): 發射信號放大。 濾波器: 抑製帶外乾擾。 振蕩器: 産生載波信號。 7.3 無綫通信係統架構 調製與解調: 幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)。 數字調製:ASK, FSK, PSK, QAM。 多路訪問技術: FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA。 信道編碼與解碼: 提高傳輸可靠性。 7.4 天綫基礎 天綫的功能: 輻射與接收電磁波。 基本天綫類型: 偶極子天綫、單極天綫、貼片天綫。 天綫參數: 方嚮圖、增益、阻抗。 7.5 無綫通信標準簡介 Wi-Fi, Bluetooth, Cellular (4G/5G) 等。 第八章 傳感器與執行器 本章將介紹傳感器和執行器作為電子係統與物理世界交互的橋梁,以及它們的設計與應用。 8.1 傳感器基礎 傳感器分類: 按照測量物理量、工作原理等。 傳感器的性能指標: 靈敏度、精度、響應時間、穩定性、測量範圍。 常見傳感器類型: 溫度傳感器: 熱敏電阻、熱電偶、集成溫度傳感器。 壓力傳感器: 壓阻式、電容式。 位移/距離傳感器: 光電傳感器、超聲波傳感器、激光測距。 加速度計與陀螺儀: 慣性測量單元(IMU)。 圖像傳感器: CCD, CMOS。 氣體傳感器、濕度傳感器、光傳感器等。 8.2 傳感器信號調理 放大: 提高微弱信號。 濾波: 去除噪聲。 綫性化: 補償非綫性特性。 激勵電路: 為某些傳感器提供工作所需信號。 8.3 執行器基礎 執行器定義: 將電信號轉換為物理動作。 常見執行器類型: 電機: 直流電機、交流電機、步進電機、伺服電機。 繼電器與固態繼電器(SSR)。 電磁閥。 LED與激光器。 加熱元件。 8.4 執行器驅動電路 功率放大: 驅動大電流、高電壓設備。 H橋電路: 控製電機轉嚮。 PWM控製: 控製電機速度、LED亮度。 8.5 傳感器與執行器的係統集成 數據采集與控製閉環。 智能傢居、工業自動化中的應用。 第九章 PCB設計與電磁兼容性(EMC) 本章將深入探討印刷電路闆(PCB)的設計原則,以及如何確保電子係統在電磁環境下正常工作。 9.1 PCB設計基礎 PCB的構成: 基闆、銅箔、阻焊層、絲印層。 單層闆、雙層闆、多層闆。 PCB設計流程: 原理圖導入、元件封裝、布局、布綫。 9.2 PCB布局原則 功能分區: 模擬、數字、電源、高頻區域隔離。 元件擺放: 考慮信號流嚮、散熱、易於調試。 電源和地平麵: 良好的接地是關鍵。 9.3 PCB布綫原則 信號完整性(SI): 阻抗匹配。 串擾(Crosstalk)的避免。 迴流路徑。 差分信號布綫。 電源完整性(PI): 去耦電容的設計與擺放。 降低電源噪聲。 9.4 電磁兼容性(EMC) EMC的基本概念: 發射(Emission)與敏感度(Susceptibility)。 輻射發射(RE)與傳導發射(CE)。 抗擾度(Immunity): 靜電放電(ESD)、電快速瞬變脈衝(EFT)、浪湧(Surge)等。 PCB設計中的EMC對策: 閤理的地平麵設計。 屏蔽(Shielding)。 濾波。 串擾抑製。 ESD防護。 9.5 EMC測試與標準 常見的EMC標準(如CISPR, FCC)。 EMC測試流程簡介。 第十章 電子係統集成與測試 本章將討論如何將各個子係統有機地集成在一起,並進行全麵的測試與驗證,以確保整個電子係統達到設計目標。 10.1 係統集成方法 模塊化設計: 提高可重用性和可維護性。 接口定義與協議: 確保各模塊間數據交換的正確性。 硬件與軟件的協同設計。 總綫結構: 並行總綫、串行總綫。 10.2 係統級聯與互聯 信號的傳輸與衰減。 連接器與綫纜的選擇。 光縴通信簡介。 10.3 電源管理與係統功耗 低功耗設計策略。 電源轉換與分配。 功耗監測與優化。 10.4 係統測試與驗證 測試計劃的製定。 單元測試、集成測試、係統測試。 功能測試: 驗證係統是否滿足規格要求。 性能測試: 速度、精度、吞吐量等。 可靠性測試: 溫度循環、濕度測試、振動測試。 環境適應性測試。 10.5 故障排除與調試技術 使用示波器、邏輯分析儀、頻譜分析儀等工具。 代碼調試與硬件調試。 根源分析(Root Cause Analysis)。 10.6 電子製造與可靠性 SMT(錶麵貼裝技術)與DIP(通孔插裝)。 焊接工藝。 質量控製與可靠性工程。 附錄 常用電子元器件符號與標識。 常用工程單位與前綴。 相關行業標準與法規簡介。 進一步閱讀建議。 結束語 電子係統的設計與實現是一項充滿挑戰但也極具成就感的工作。本書從基礎理論到實踐應用,力求為讀者提供一條清晰的學習路徑。我們希望通過本書,讀者能夠掌握設計高性能、高可靠性、低功耗的電子係統的必備知識和技能,並在未來的科技探索中,以更廣闊的視野和更精湛的技術,不斷推動電子技術的發展,創造齣更多改變世界的創新産品。

用戶評價

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說實話,我購買這本書的時候,並沒有抱太大的期望,因為很多教材都存在理論晦澀、例子陳舊的問題。但是,這本書徹底顛覆瞭我的看法!它就像一位經驗豐富的工程師,用最平實易懂的語言,將復雜的電子技術知識娓娓道來。我特彆喜歡書中對於“信號與係統”這一章節的講解,作者沒有僅僅停留在數學公式的層麵,而是著重強調瞭信號的物理意義和係統的時間域、頻率域特性之間的聯係,讓我對傅裏葉變換、拉普拉斯變換這些工具的應用有瞭更深的理解。書中對濾波器設計的闡述也讓我眼前一亮,作者詳細對比瞭不同類型濾波器的優缺點,並給齣瞭一些實用的設計指導,這對於我理解通信係統中的信號處理非常有幫助。而且,這本書非常注重理論與實踐的結閤,書中的許多電路實例都來源於實際的工程項目,這讓我覺得學習到的知識非常有價值,而不是空中樓閣。我甚至可以想象,將書中的知識應用到自己的小製作中,去實現一些有趣的功能。總而言之,這本書是我電子技術學習道路上的一個重要裏程碑,它讓我對這個領域充滿瞭探索的興趣。

評分

這本書簡直太精彩瞭,我整整花瞭兩個晚上纔一口氣看完,簡直停不下來!作者在講解基本概念時,真的是下足瞭功夫,每一個公式的推導都清晰明瞭,就像在我腦海裏畫瞭一幅生動的電路圖。尤其是關於疊加定理和戴維南定理的部分,我之前一直覺得有些抽象,但讀完這裏的解釋,我突然豁然開朗,感覺那些復雜的電路瞬間就變得簡單多瞭。書中的例子也是我非常喜歡的,每一個都緊貼實際應用,讓我能真切地感受到這些理論是如何在現實生活中發揮作用的。比如,在講到放大器時,作者不僅給齣瞭理論分析,還結閤瞭實際的集成運放電路,從輸入阻抗、輸齣阻抗到增益帶寬積,每一個參數都解釋得鞭闢入裏,讓我對放大器的設計和應用有瞭全新的認識。我特彆想提一下書中關於頻率響應的章節,作者用瞭大量的圖錶來輔助說明,各種伯德圖、奈奎斯特圖的解讀,簡直是新手入門的寶典,我甚至覺得比我之前上課的老師講得還要透徹。總而言之,這本書不僅有嚴謹的學術深度,更有貼近實際的生命力,讓我這個非科班齣身的愛好者也受益匪淺,強烈推薦給所有對電子技術感興趣的朋友們!

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我一直覺得學習電路理論就像是在學習一門新的語言,而這本書就像是為我提供瞭一本非常棒的詞典和語法書。它沒有直接給我灌輸大量的概念和公式,而是循序漸進地引導我理解每一步的邏輯。我尤其欣賞作者在處理那些看似繁瑣的計算時,所展現齣的巧妙方法。比如,在分析三相電路時,我曾經被各種平衡和不平衡的情況弄得頭暈目轉嚮,但在這本書裏,作者通過引入對稱分量法,把問題化繁為簡,讓我能夠從一個全新的角度去審視和解決問題。書中對於各種器件的特性描述也相當到位,比如在講解二極管和三極管的伏安特性麯綫時,作者不僅給齣瞭標準的麯綫圖,還詳細解釋瞭不同工作區域的意義,以及這些特性麯綫是如何影響電路設計的。讓我印象深刻的是關於功率電子的部分,作者並沒有止步於理論,而是深入探討瞭各種整流、逆變電路的實際應用,以及它們在電力傳輸和能源轉換中的關鍵作用。讀完這些內容,我纔真正體會到電路和模擬電子技術不僅僅是枯燥的理論,更是驅動現代社會運轉的強大力量。

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從一個工程應用的角度來看,這本書無疑是一部非常實用的參考書。作者在描述各種電路模塊時,非常注重其在實際工程中的應用場景和設計考量。例如,在講解電源模塊時,書中詳細介紹瞭綫性電源和開關電源的設計原理、各自的優缺點,以及在不同應用場景下的選擇依據。特彆是對於開關電源的拓撲結構、反饋控製和EMI抑製等關鍵技術,作者都給齣瞭深入淺齣的分析,這對於我在設計過程中遇到的實際問題提供瞭寶貴的參考。我印象最深刻的是關於傳感器接口電路的部分,作者不僅列舉瞭多種傳感器的類型,還詳細介紹瞭如何設計相應的信號調理電路,包括放大、濾波和A/D轉換等環節,這對於我理解物聯網和嵌入式係統開發中的硬件接口設計至關重要。書中還包含瞭一些關於PCB布局和EMC設計的基本原則,這些都是在實際工程中不可忽視的細節,作者能夠將其融入教材,足以見其用心良苦。這本書的內容對於希望將理論知識轉化為實際工程能力的讀者來說,絕對是不可多得的寶藏。

評分

讀這本書,我最大的感受就是“透徹”。作者對於每一個知識點的講解,都做到瞭極緻的深入和細緻,仿佛在一層層剝洋蔥,直到露齣最核心的本質。我之前對反饋控製係統一直存在一些模糊的概念,尤其是關於穩定性判據和根軌跡的分析,總是覺得難以掌握。但在這本書裏,作者通過一係列嚴謹的數學推導,並輔以形象的比喻和圖示,將這些抽象的概念變得清晰可見。我甚至能感覺到,作者在編寫這本書時,一定是在反復琢磨如何纔能讓讀者最快、最容易地理解這些難點。書中對噪聲分析和抑製的講解也讓我受益匪淺。在模擬電路設計中,噪聲是影響係統性能的一個重要因素,但往往難以處理。這本書提供瞭多種噪聲分析的方法和抑製技術,讓我能夠從根源上理解噪聲的産生機製,並采取有效的措施來降低其影響。總的來說,這本書的學術嚴謹性、內容深度和講解清晰度都達到瞭一個非常高的水準,對於任何想要深入理解電路與模擬電子技術精髓的讀者來說,都是一本必讀之作。

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