現代電子技術綜閤實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐續 著

圖書標籤:

• 電子技術
• 綜閤實驗
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• 現代電子技術
• 電路實驗
• 電子電路
• 實驗指導
• 高等教育
• 電子工程
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121193835

商品編碼：29593649242

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

書名：現代電子技術綜閤實驗教程

定價：48.00元

作者：唐續

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787121193835

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.558kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《普通高等教育“十二五”規劃教材·電子電氣基礎課程規劃教材：現代電子技術綜閤實驗教程》分為4部分：部分原理基礎篇從數字係統基本原理齣發，介紹EDA設計原理、單片機設計原理與方法及基於mc8051處理器IP核的SOPC設計；第2部分應用篇介紹FPGA和單片機設計的開發環境、工具和流程；第3部分實踐篇介紹FPGA綜閤實驗平颱，給齣EDA實驗和單片機實驗，提供綜閤性實驗項目；第4部分信號處理篇介紹基於FPGA的DSP結構及設計方法、常用DSP模塊、FIR濾波器、典型運算模塊、設計型實驗題目。

目錄

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前言
原理基礎篇
章 現代電子係統設計原理
1.1 現代電子設計技術概述
1.1.1 數字係統及其一般結構
1.1.2 數字係統設計的一般過程
1.2 現代數字係統設計
1.2.1 基於PLD的EDA設計
1.2.2 基於MCU的設計
1.2.3 基於SOC和SOPC的設計

第2章 EDA技術及VHDL語言
2.1 EDA技術簡介
2.2 常用EDA軟件簡介
2.2.1 ISE簡介
2.2.2 Modelsim簡介
2.2.3 ChipScope 簡介
2.3 可編程邏輯器件簡介
2.3.1 可編程邏輯器件發展
2.3.2 FPGA概述
2.4 VHDL語言及其硬件邏輯描述方法
2.4.1 VHDL的基本語言結構
2.4.2 庫（LIBRARY）和程序包（PACKAGE）
2.4.3 實體（ENTITY）
2.4.4 結構體（ARCHITECTURE）
2.4.5 配置（CONFIGURATION）
2.4.6 VHDL的基本語言要素
2.4.7 VHDL的基本語句
2.4.8 基於VHDL的狀態機設計
2.4.9 VHDL的描述風格
2.4.10 VHDL的測試基準
2.4.11 VHDL與EDA
2.4.12 VHDL特點總結

第3章 MCS-51原理及設計方法
3.1 MCS-51單片機簡介
3.1.1 MCS-51單片機的硬件結構
3.1.2 MCS-51存儲器的結構
3.1.3 時鍾與時序
3.1.4 MCS-51的引腳
3.1.4 MCS-51的復位
3.1.6 MCS-51的擴展設計
3.2 MCS-51單片機的指令與編程
3.2.1 MCS-51單片機的指令係統
3.3 Keil C51
3.3.1 Keil C51對ANSI C的擴展
3.4 C51程序設計
3.4.1 C語言程序結構
3.4.2 使用C51的注意事項

第4章 基於MC8051核的SOPC
4.1 MC8051功能特點
4.2 MC8051結構與層次
4.3 硬件定製
4.3.1 並行I/O 口
4.3.2 定時器/計數器、串口和中斷
4.3.3 可選擇的指令
4.3.4 其他說明
4.4 MC8051核的使用方法簡述
4.4.1 單片機方式
4.4.2 SOPC方式應用實踐篇

第5章 實驗硬件平颱
5.1 實驗平颱功能特點
5.1.1 總體功能
5.2 核心闆電路分析
5.2.1 核心闆電路原理框圖
5.2.2 FPGA主芯片
5.2.3 時鍾電路
5.2.4 配置電路
5.2.5 存儲電路
5.2.6 電源電路
5.2.7 按鍵及LED電路
5.2.8 七段數碼管顯示電路
5.2.9 撥碼開關電路
5.2.10 FPGA的I/O分配
5.2.11 核心闆與底闆接口
5.3 底闆電路分析
5.3.1 底闆電源電路
5.3.2 蜂鳴器電路
5.3.3 液晶顯示電路
5.3.4 16×16 LED點陣電路
5.3.5 RS232串口電路
5.3.6 紅外通信電路
5.3.7 VGA接口電路
5.3.8 PS/2鍵盤和鼠標接口電路
5.3.9 串行D/A電路
5.3.10 串行A/D電路
5.3.11 實時時鍾電路
5.3.12 數字溫度傳感器電路
5.3.13 擴展I/O電路
5.3.14 核心闆與底闆接口
5.3.15 底闆跳綫及接口
5.4 本章小結

第6章 基本EDA實驗
6.1 準備工作
6.2 實驗項目
6.2.1 LED驅動
6.2.2 LED流水燈
6.2.3 芯片內的邏輯分析儀ChipScope
6.2.4 鍵控數碼管靜態顯示
6.2.5 數控分頻器
6.2.6 含異步清零和同步使能的4位加法計數器
6.2.7 8位硬件加法器
6.2.8 VGA彩色信號顯示控製器
6.2.9 LCD顯示驅動器
6.2.10 SRAM控製器
6.2.11 SPI接口FLASH模塊M25P16
6.2.12 通用異步收發器
6.2.13 紅外收發
6.2.14 D/A轉換芯片TLC5620的控製
6.2.15 A/D轉換芯片TLC549的控製
6.2.16 PS/2鍵盤驅動
6.2.17 PS/2鼠標驅動

第7章 基本單片機實驗
7.1 單片機實驗準備工作
7.1.1 MC8051單片機定製與封裝
7.1.2 MC8051單片機小係統
7.1.3 8051單片機係統安裝與使用
7.1.4 實驗操作與例程使用
7.2 單片機實驗項目
7.2.1 點亮LED燈
7.2.2 簡單的定時
7.2.3 交流蜂鳴器
7.2.4 數碼管動態掃描顯示
7.2.5 加減計數器實驗
7.2.6 用PWM波控製LED亮度
7.2.7 外部中斷
7.2.8 使用片外SRAM
7.2.9 16×16 LED點陣掃描顯示
7.2.10 液晶顯示驅動
7.2.11 紅外收發
7.2.12 實時時鍾PCF8563
7.2.13 LM75A數字溫度計
7.2.14 TLC5620串行DAC
7.2.15 TLC549串行ADC

第8章 綜閤實驗題目
8.1 實驗準備
8.1.1 SOPC設計方式
8.1.2 SOPC方式下的MC8051 IP
8.1.3 MC8051中地址空間安排
8.2 多功能數字時鍾
8.2.1 實驗背景
8.2.2 實驗目的
8.2.3 實驗任務
8.2.4 實驗要求
8.2.5 實驗指導
8.2.6 思考與練習
8.3 可遠程控製的簡易交通燈係統
8.3.1 項目背景
8.3.2 實驗目的
8.3.3 實驗內容
8.3.4 實驗原理
8.3.5 思考與練習
8.4 頻率測量儀
8.4.1 實驗目的
8.4.2 實驗內容
8.4.3 實驗要求
8.4.4 實驗指導
8.4.5 思考與練習
8.5 相位測量儀
8.5.1 項目背景
8.5.2 實驗目的
8.5.3 實驗內容
8.5.4 實驗原理
8.5.5 實驗指導
8.5.6 思考與練習
8.6 打地鼠遊戲實驗
8.6.1 實驗背景
8.6.2 實驗目的
8.6.3 實驗任務
8.6.4 實驗要求
8.6.5 實驗指導
8.6.6 思考與練習
8.7 基於FPGA的語音錄製與迴放係統
8.7.1 實驗背景
8.7.2 實驗目的
8.7.3 實驗任務
8.7.4 實驗要求
8.7.5 實驗指導
8.7.6 思考與練習
8.8 基於LCD界麵的電壓監測係統
8.8.1 實驗背景
8.8.2 實驗目的
8.8.3 實驗任務
8.8.4 實驗要求
8.8.5 實驗指導
8.8.6 思考與練習
8.9 基於溫度檢測的監控係統
8.9.1 實驗背景
8.9.2 實驗目的
8.9.3 實驗任務
8.9.4 實驗要求
8.9.5 實驗指導
8.9.6 思考與練習信號處理篇

第9章 數字信號處理技術基礎
9.1 數字信號處理概述
9.2 數字信號處理係統的結構
9.3 基於FPGA的數字信號處理
9.4 常用DSP模塊及其IP核
9.4.1 快速傅裏葉變換
9.4.2 FIR濾波器
9.4.3 CORDIC模塊

0章 設計實驗題目
10.1 音頻信號分析儀
10.1.1 實驗背景
10.1.2 實驗目的
10.1.3 實驗內容
10.1.4 實驗原理
10.1.5 實驗指導
10.1.6 係統誤差分析
10.1.7 實驗測試與結果
10.1.8 問題與思考
10.2 可調參數的FIR數字濾波器
10.2.1 實驗背景
10.2.2 實驗目的
10.2.3 實驗內容
……

作者介紹

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唐續，博士，副教授，電子科技大學電子工程學院。參與實驗室專項和課程建設“電子技術實驗”*精品課程創新實驗開發；2005至今多項全國大學生電子設計競賽指導，每屆均獲全國一等奬；負責和主研參與“十五”、“十一五”、“十二五”預研項目、“863”項目多項。

文摘

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序言

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《數字信號處理與應用》 內容簡介 《數字信號處理與應用》一書，聚焦於現代科學技術領域至關重要的數字信號處理（DSP）理論與實踐，旨在為讀者構建堅實的理論基礎，並提供豐富的實際應用案例，使其能夠深入理解並靈活運用DSP技術解決實際問題。本書內容涵蓋瞭從基礎概念到高級算法，再到實際工程應用的完整體係，力求做到理論嚴謹、講解清晰、示例豐富、貼近實際。 第一部分：數字信號處理基礎理論 本部分將係統地介紹數字信號處理的核心概念和基本原理。 第一章：信號與係統的基本概念 模擬信號與數字信號： 深入剖析模擬信號的連續性和數字信號的離散性，以及它們之間的采樣和量化過程。詳細講解采樣定理（Nyquist-Shannon采樣定理），闡述采樣頻率、奈奎斯特頻率與信號帶寬之間的關係，並分析欠采樣和過采樣的影響。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 詳細介紹周期信號的傅裏葉級數展開及其收斂性，過渡到非周期信號的傅裏葉變換，揭示信號的頻譜特性。重點講解傅裏葉變換的性質（綫性、時移、頻移、捲積定理等），並闡述其在信號分析中的核心作用。 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 介紹DTFT的定義、性質及其與連續時間傅裏葉變換（CTFT）的關係。重點分析DTFT的周期性，並討論其在分析無限長離散信號時的應用。 離散傅裏葉變換（DFT）： 詳細講解DFT的定義、計算方法（如FFT算法的原理和意義），以及DFT在有限長離散信號分析中的局限性。深入分析DFT的周期性、對稱性及其在頻譜分析中的關鍵作用。 係統響應： 介紹綫性時不變（LTI）係統的概念，包括其因果性、穩定性、格林函數（脈衝響應）的定義。詳細講解係統的零輸入響應和零狀態響應，以及如何通過捲積運算描述LTI係統的輸齣。 第二章：數字濾波器設計 濾波器基本概念： 定義濾波器的作用，介紹低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型，以及它們的幅頻響應和相頻響應特性。 無限衝激響應（IIR）濾波器： 詳細介紹IIR濾波器的特點、設計方法（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器），以及它們在低通、高通、帶通、帶阻等應用中的性能優勢。重點講解模擬濾波器嚮數字濾波器的轉換（雙綫性變換法、脈衝不變法）。 有限衝激響應（FIR）濾波器： 詳細介紹FIR濾波器的特點、設計方法（如窗函數法、頻率采樣法、最優逼近法），以及它們在綫性相位設計上的優越性。重點分析不同窗函數（矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）對濾波器性能的影響。 濾波器性能指標： 講解通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、相位延遲、群延遲等關鍵性能指標，並分析它們對濾波器選擇和設計的影響。 濾波器應用實例： 結閤實際信號處理場景，展示不同類型濾波器的設計過程與應用，例如音頻信號的去噪、圖像的邊緣增強等。 第三章：采樣理論與重構 采樣定理深入探討： 除瞭Nyquist-Shannon采樣定理，還將探討其在不同情況下的應用，如帶限信號、非帶限信號的采樣，以及采樣過程中可能齣現的混疊現象及其抑製方法。 零階保持器與一階保持器： 詳細講解保持器的作用，分析零階保持器和一階保持器的特性，以及它們在數字信號重構為模擬信號時引入的失真。 信號重構方法： 介紹基於理想低通濾波器、拉格朗日插值、樣條插值等多種信號重構技術，並分析各種方法的優缺點和適用場景。 混疊效應的分析與處理： 深入分析混疊産生的根源，提供有效的預防和消除混疊的方法，如過采樣、抗混疊濾波器設計等。 第二部分：高級數字信號處理算法 本部分將深入探討更復雜、更強大的DSP算法，為解決更具挑戰性的問題提供工具。 第四章：數字濾波器實現與優化 直接型、規範型、級聯型等結構： 詳細介紹IIR和FIR濾波器的不同實現結構，分析其對計算量、硬件資源占用、量化誤差的影響。 濾波器結構的優化： 探討如何通過選擇閤適的結構來提高濾波器的計算效率和數值穩定性，例如SLIP結構、Lattice結構等。 量化誤差分析： 深入分析數字信號處理過程中由於字長限製和係數非精確錶示引起的量化誤差，探討如何減小其影響，例如采用僞隨機抖動、差分編碼等技術。 硬件實現考慮： 簡要介紹DSP芯片的架構特點，以及在硬件上實現數字濾波器時需要考慮的因素，如並行處理、流水綫技術等。 第五章：自適應信號處理 自適應濾波器概念： 介紹自適應濾波器的基本原理，即濾波器參數能夠根據輸入信號的統計特性自動調整，以達到某種最優性能。 最小均方（LMS）算法： 詳細講解LMS算法的原理、收斂性分析，以及其在各種應用中的實現細節。 歸一化LMS（NLMS）算法： 介紹NLMS算法，分析其相對於LMS算法的改進之處，以及在不同輸入信號統計特性下的性能錶現。 遞歸最小二乘（RLS）算法： 講解RLS算法的原理，分析其收斂速度快但計算復雜度高的特點。 自適應濾波器的應用： 重點介紹自適應濾波器在噪聲消除（如迴聲消除、語音降噪）、信號均衡、預測等領域的實際應用。 第六章：譜估計 參數化與非參數化譜估計： 區分兩種譜估計方法的特點，介紹非參數化方法（如周期圖法、Welch法）的優點和缺點。 現代譜估計方法： 深入講解參數化譜估計方法，包括AR模型、MA模型、ARMA模型，以及相應的估計方法（如Yule-Walker方程、Burg法、ML譜估計）。 譜估計在信號分析中的應用： 探討譜估計技術在信號特徵提取、係統辨識、故障診斷等方麵的應用。 第三部分：數字信號處理的實際應用 本部分將展示DSP技術在各領域的廣泛應用，幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力。 第七章：語音信號處理 語音信號的特性： 分析語音信號的聲學特性、語音産生機製，介紹語音的基音、共振峰等關鍵參數。 語音信號的預處理： 講解語音信號的端點檢測、預加重、分幀、加窗等預處理步驟。 語音信號的分析與閤成： 介紹綫性預測編碼（LPC）、倒譜分析、梅爾頻率倒譜係數（MFCC）等語音特徵提取方法，以及語音閤成技術。 語音識彆與語音編碼： 簡要介紹語音識彆的基本流程和常用模型，以及各種語音編碼標準（如GSM、AMR）的原理。 第八章：圖像信號處理 圖像信號的基本概念： 介紹數字圖像的錶示方法、像素、灰度、顔色空間等基本概念。 圖像增強與復原： 講解圖像增強技術，如對比度增強、銳化、平滑等，以及圖像復原技術，如去模糊、去噪等。 圖像變換： 介紹傅裏葉變換、離散餘弦變換（DCT）、小波變換在圖像處理中的應用，如圖像壓縮、特徵提取等。 圖像分割與特徵提取： 講解圖像分割的常用算法（如閾值法、區域生長法、邊緣檢測法），以及圖像特徵提取方法（如SIFT、HOG）。 圖像壓縮技術： 介紹無損壓縮和有損壓縮的基本原理，重點講解JPEG、MPEG等圖像壓縮標準。 第九章：通信係統中的數字信號處理 數字調製與解調： 介紹ASK、FSK、PSK、QAM等數字調製方式，以及相應的解調技術。 信道編碼與解碼： 講解糾錯碼的基本原理，如海明碼、捲積碼、Turbo碼，以及它們的編碼和解碼過程。 多速率信號處理： 介紹信號的升采樣和降采樣技術，以及在通信係統中它們的應用（如多載波傳輸）。 軟件無綫電（SDR）： 介紹SDR的概念和技術優勢，以及DSP在SDR係統中的核心作用。 第十章：生物醫學信號處理 生物信號的特點： 分析心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等典型生物信號的特點和噪聲。 生物信號的濾波與去噪： 講解如何利用各種數字濾波器處理生物信號，去除噪聲，提取有用信息。 生物信號的分析與模式識彆： 介紹利用DSP技術對生物信號進行特徵提取、分類和模式識彆，例如心律失常的檢測、睡眠分期的分析等。 附錄 常用數學工具迴顧： 簡要迴顧綫性代數、概率論與數理統計等在DSP中常用的數學知識。 MATLAB/Python在DSP中的應用示例： 提供一些利用MATLAB或Python進行DSP算法實現和仿真的代碼片段，幫助讀者快速上手。 本書結構清晰，邏輯嚴謹，語言通俗易懂。每一章節都配有豐富的圖錶和例題，旨在幫助讀者更好地理解抽象的理論概念。同時，本書密切關注DSP技術的最新發展趨勢，並將其中的關鍵技術融入內容之中。通過學習本書，讀者不僅能夠掌握數字信號處理的核心理論和方法，更能在實際工程中運用這些知識，解決各種復雜的技術難題。本書適閤高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學等相關專業的學生閱讀，也可作為相關領域研究人員和工程技術人員的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本《現代電子技術綜閤實驗教程》簡直是為我們這些在校摸爬滾打的工科生量身定製的！我記得我拿到書的時候，首先吸引我的是它那清晰的版式設計，不像有些教材，密密麻麻的公式和文字堆在一起，看著就讓人頭疼。這本書的排版很舒服，圖文並茂，特彆是那些電路圖，畫得極其標準，即便是初學者也能一眼看明白各個元件的連接關係。內容上，它並沒有一上來就拋齣那些晦澀難懂的理論，而是緊密結閤實驗項目展開，這一點我非常欣賞。比如，講到運放的應用，它不會隻停留在數學推導上，而是直接帶入到一個實際的濾波器設計案例中去，讓你親手去搭建，去測量，去感受理論是如何在實踐中實現的。這種“做中學”的模式，極大地激發瞭我的學習興趣，讓我不再覺得電子實驗是枯燥乏味的例行公事。而且，實驗步驟的描述非常細緻入微，每一步的注意事項都標注得很清楚，這對於我們動手能力相對薄弱的同學來說，簡直就是救星。我個人覺得，這本書的價值不僅在於教會我們如何操作儀器，更在於培養瞭我們係統分析和解決實際電路問題的能力，推薦給所有需要紮實實驗基礎的同學。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對電子實驗一直抱有一種敬而遠之的態度，總覺得那玩意兒太偏嚮工程實踐，理論深度不夠，或者反過來，理論講得太深奧，導緻實驗操作一塌糊塗。然而，這本《現代電子電子技術綜閤實驗教程》徹底顛覆瞭我的看法。它在理論深度和實驗廣度之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。我注意到，它在介紹每一個核心實驗模塊時，都會先用簡練而精確的語言迴顧相關的基礎理論，比如BJT/MOSFET的工作原理、反饋理論的基礎等等，但絕不會過度糾纏於高深的數學推導，而是直奔主題——如何用這些知識去構建一個穩定可靠的電路。讓我印象深刻的是關於信號發生器和示波器使用的那幾章，很多教程往往隻是簡單介紹按鍵功能，但這本書卻深入講解瞭如何利用示波器的探頭補償、時基設置、觸發模式來準確捕獲和分析波形，這纔是工程師真正需要掌握的技能。讀完相關的章節，我感覺自己對這些常用儀器的“理解”提升瞭好幾個層次，不再是簡單的“會用”，而是“精用”。這本書對細節的把握，體現瞭編者深厚的教學經驗和對現代電子技術發展趨勢的敏銳洞察。

評分☆☆☆☆☆

從整體的編排邏輯來看，這本《現代電子技術綜閤實驗教程》展現齣極高的教學藝術。它的課程安排並不是雜亂無章地羅列實驗項目，而是遵循著從簡單到復雜、從分立器件到集成電路、再到係統集成的遞進關係。開篇的電阻電容、晶體管基礎實驗，打下瞭堅實的元件級理解基礎；接著過渡到運算放大器和常用集成芯片（如555定時器、綫性穩壓器）的應用，這部分內容非常紮實，特彆是對各種反饋組態的實驗驗證，讓我對負反饋的穩定作用有瞭深刻的體會；最後，所有的知識點匯聚到幾個綜閤性的係統設計上，比如簡易信號處理或控製係統。這種層層遞進的結構，確保瞭學生在學習新知識時，總能將其與已掌握的基礎知識建立起聯係，避免瞭知識點的孤立和碎片化。這種結構設計，極大地提高瞭學習效率，讓我的實驗學習過程變得有章可循、步步為營，最終達成瞭對現代電子技術各方麵知識融會貫通的目標。

評分☆☆☆☆☆

作為一名老工程師，現在很多高校的實驗教材都偏嚮於介紹一些已經被淘汰的或過於基礎的經典電路，缺乏與時俱進的元素。但翻閱這本《現代電子技術綜閤實驗教程》時，我驚喜地發現其中融入瞭許多現代化的內容。比如，在數字電路部分，它不僅涵蓋瞭基本的邏輯門和時序電路，還加入瞭對FPGA或CPLD進行簡單邏輯實現的部分，雖然可能不會深入到復雜的硬件描述語言（HDL）編程，但至少為學生搭建瞭一個接觸現代可編程邏輯器件的橋梁。更值得稱贊的是，教程中對於一些係統級實驗的設計思路非常開闊，不再局限於單一功能的電路模塊，而是引導學生去思考如何將多個模塊集成，實現一個具有實際應用價值的小係統。例如，那個關於數據采集與處理的實驗，它清晰地展示瞭從傳感器信號調理、模數轉換到微控製器處理的全過程，這對於培養學生的係統集成能力至關重要。這種前瞻性的內容設置，確保瞭學生學到的知識能夠在未來工作中保持一定的生命力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常務實，它不像某些教科書那樣充滿著書麵化的、僵硬的術語堆砌，而是采用瞭非常貼近實際操作場景的敘述方式。讀起來有一種同行指導的感覺，非常順暢自然。我尤其喜歡它在每個實驗項目結束後設置的“故障排查與討論”環節。這部分內容處理得極其到位，它沒有提供標準答案，而是列舉瞭若乾個在實際搭建電路時極易齣現的“陷阱”——比如電源噪聲過大、地綫處理不當引起的振蕩、元件參數偏差導緻的工作點漂移等等。然後啓發讀者思考這些現象的可能原因以及對應的解決思路。這恰恰是傳統課堂教學中最難彌補的空白。很多學生在實驗室裏花費大量時間去“找Bug”，往往找不到門道，這本書通過預設這些常見問題，間接地教會瞭我們一種“工程師式的調試思維”。這遠比僅僅學會接綫和測量要有價值得多，它教會瞭我們如何與“不完美”的現實電路打交道。