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刘一清 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030325730

商品编码：29603629220

包装：平装

出版时间：2011-11-01

基本信息

书名：数字逻辑电路实验与能力训练

定价：28.00元

作者：刘一清

出版社：科学出版社

出版日期：2011-11-01

ISBN：9787030325730

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.222kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《数字逻辑电路实验与能力训练》编写以培养中国未来的工程师为目的，注重理论联系实践及培养实验技能。各章节按照理解基本概念-掌握基本方法-培养基本技能-提高综合设计能力这一思想进行编排，由浅人深，引导学生在动手中理解概念，在动手中掌握方法，在动手中学会逻辑思维。
　　全书共六章，包括基本仪器的实验、基本门电路外部特性的实验和研究、组合逻辑电路实验、脉冲电路实验、时序电路的分析与设计实验、数字电路综合设计，书后有附录和参考文献。
　　《数字逻辑电路实验与能力训练》可作为电类专业（电子工程、电信工程、电机工程、计算机工程和通信工程）大学本科生的实验教材。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子元件的奥秘：从基础到应用》 一、 洞察微观世界：电子元件的基石 本书将带领您走进微观的电子世界，深入探索构成现代科技基石的各类电子元件。我们并非泛泛而谈，而是力求从本质出发，揭示每个元件的设计原理、物理特性及其在电路中的作用。 1. 被动元件：电流的“规训者” 电阻器： 它们是电路中最基本的“阻碍者”。我们会详细解析不同类型的电阻器，如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等，阐述它们的阻值精度、功率承受能力、温度系数等关键参数。更重要的是，我们将深入探讨电阻在分压、限流、偏置等电路中的核心地位，并通过实际案例展示其不可或缺的作用。您将了解到，电阻并非简单的“阻碍”，而是电路稳定运行的“定海神针”。 电容器： 它们是电路中的“能量缓存器”和“信号滤波器”。从最基础的陶瓷电容、电解电容，到高阶的薄膜电容、钽电容，我们将剖析它们的介质材料、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）等特性。本书将详细阐述电容器在滤波、耦合、旁路、储能等方面的应用，让您理解它们如何在动态电路中扮演“平滑器”和“解耦者”的角色。 电感器： 作为电磁能量的存储者，电感器在电路中扮演着至关重要的角色。我们将深入研究不同线圈结构、磁芯材料对电感值、品质因数（Q值）、饱和电流等参数的影响。本书将重点介绍电感器在储能、滤波、振荡、耦合等方面的广泛应用，并解释它们如何在高频电路中实现能量的巧妙转换。 2. 主动元件：电流的“指挥官” 二极管： 作为最简单的半导体器件，二极管是电流单向导通的“守护者”。我们将详细介绍各种类型的二极管，包括整流二极管、稳压二极管（齐纳管）、发光二极管（LED）、肖特基二极管等，并阐述它们的正向压降、反向击穿电压、恢复时间等关键参数。本书将深入解析二极管在整流、稳压、信号指示、保护等电路中的应用，让您掌握其“单向阀门”的特性如何为电路设计带来便利。 晶体管： 它们是现代电子学的“大脑”。我们将系统地讲解双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET），包括NPN、PNP BJT以及N沟道、P沟道MOSFET。您将深入理解它们的结构、工作原理、各种工作区（截止区、放大区、饱和区）的特性，以及跨导、电流增益、漏电流等关键参数。本书将重点阐述晶体管在放大、开关、振荡、逻辑门等电路中的核心作用，并提供实际应用案例，帮助您构建复杂的逻辑功能和信号处理系统。 集成电路（IC）： 它们是电子元件的“高度集成化”。本书将介绍各类集成电路的基本概念，包括模拟集成电路（如运算放大器、定时器）和数字集成电路（如逻辑门、微处理器）。我们将剖析集成电路的内部结构、功能模块以及引脚定义，并重点讲解集成电路在信号放大、信号处理、数据转换、逻辑控制等方面的强大能力。通过对集成电路的深入理解，您将认识到它们如何将海量元件浓缩于微小的芯片之中，实现前所未有的复杂功能。 二、 电路设计与分析的艺术：从理解到实践 掌握了电子元件的奥秘，下一步便是学习如何将它们巧妙地组织起来，构成功能强大的电路。本书将引导您掌握电路分析的基本理论和方法，并在此基础上，探索各种经典电路的设计原则。 1. 电路分析的基础：洞察电路的“语言” 欧姆定律与基尔霍夫定律： 这是理解任何电路的“圣经”。我们将详细讲解欧姆定律在电阻电路中的应用，并深入探讨基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）在复杂电路分析中的威力。通过大量的例题，您将熟练掌握如何运用这些基本定律求解电路中的电压和电流。 节点分析法与网孔分析法： 这两种系统化的分析方法能够帮助您高效地处理大型复杂电路。我们将详细阐述这两种方法的步骤、技巧和适用范围，并提供详细的解题示例，让您能够自信地应对各种复杂的电路拓扑结构。 戴维宁定理与诺顿定理： 这两个强大的等效电路定理能够极大地简化复杂电路的分析。我们将深入讲解如何将一个复杂的线性电路等效为一个简单的电压源与串联电阻（戴维宁等效电路）或一个简单的电流源与并联电阻（诺顿等效电路），从而使问题变得易于处理。 暂态分析： 电容和电感元件的存在使得电路的响应具有时间特性。我们将讲解如何运用微分方程和拉普拉斯变换等工具，分析RLC电路在直流激励和交流激励下的暂态响应，理解电路的充电、放电过程以及谐振现象。 2. 经典电路的设计与应用：构建功能模块 放大电路： 无论是微弱的信号放大，还是驱动大功率设备，放大电路都是核心。我们将深入研究不同类型的放大电路，如单级放大、多级放大、差分放大等，讲解其增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等关键性能指标，并探讨放大电路在音频、射频等领域的广泛应用。 滤波电路： 过滤掉不必要的信号，提取所需频率成分是信号处理的关键。本书将详细讲解低通、高通、带通、带阻等滤波器电路的设计原理，包括RC滤波器、RL滤波器、LC滤波器以及有源滤波器的设计方法。您将了解如何根据不同的应用需求，设计出性能卓越的滤波电路。 振荡电路： 产生周期性信号是许多电子设备的基础。我们将介绍各种类型的振荡电路，如RC振荡电路、LC振荡电路、晶体振荡电路等，并分析其起振条件、输出波形、频率稳定性等重要参数，让您掌握如何构建各种频率的信号源。 数模转换与模数转换电路： 在数字世界与模拟世界之间架起桥梁的转换器至关重要。我们将介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的工作原理、不同类型（如逐次逼近型、Σ-Δ型）的特点以及在数据采集、信号处理等领域的应用。 三、 现代电子技术的展望：向着更广阔的未来 本书不仅关注基础理论，更将引领您展望电子技术的未来发展趋势，激发您对创新的热情。 微控制器（MCU）与嵌入式系统： 它们是智能设备的核心。我们将初步介绍微控制器的基本结构、指令集以及如何通过编程实现对外部设备的控制。您将了解到，通过微控制器，可以将简单的电子元件组合成具有强大计算和控制能力的智能系统，广泛应用于家电、汽车、工业自动化等领域。 传感器技术： 它们是感知世界的“眼睛”和“耳朵”。我们将介绍各种类型的传感器，如温度传感器、光敏传感器、压力传感器、加速度传感器等，并阐述它们的工作原理以及如何将物理量转换为电信号。理解传感器技术，将为构建更智能、更具感知能力的系统奠定基础。 通信技术： 信息在电子设备之间的高效传输是现代社会不可或缺的。我们将初步探讨无线通信、有线通信的基本原理，以及在信号调制、解调、编码、解码等方面的关键技术，让您对信息在电子世界中的流动有一个初步的认识。 《电子元件的奥秘：从基础到应用》 并非一本简单的教科书，它是一次深入的探索之旅。通过扎实的理论讲解、丰富的实际案例和对未来技术的展望，本书旨在帮助您构建坚实的电子技术知识体系，培养独立思考和解决问题的能力，为您的电子学习之路和职业发展打下坚实的基础。无论您是初学者还是有一定基础的学习者，都能从中获益匪浅，开启您的电子世界探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，色彩搭配大胆而又富有深意，那种抽象的几何图案仿佛在无声地诉说着电路的复杂与和谐。我记得我刚拿到手的时候，就被它那坚实的装帧和略带磨砂质感的纸张吸引住了，翻开扉页，那种油墨的清香扑鼻而来，让人瞬间进入了一种专注的状态。内页的排版极其考究，字体清晰，行距适中，即使是那些密集的公式和图表，也处理得井井有条，丝毫没有给读者造成阅读上的压迫感。更值得称道的是，作者在一些关键概念的引入上，采用了非常富有启发性的叙事方式，没有直接抛出枯燥的定义，而是像一位经验丰富的老教授在循循善诱，通过生动的比喻和生活中的实例来搭建起理解的桥梁。比如，他对布尔代数“抽象”层面的阐释，完全跳脱了传统教材的窠臼，让我这个初学者也能迅速把握其精髓所在。整本书的布局逻辑流畅，从基础的门电路到复杂的时序逻辑，过渡得自然而然，仿佛是在攀登一座精心设计的阶梯，每一步都稳固且充满期待。可以说，光是这份对阅读体验的极致追求，就已经让它在众多教材中脱颖而出了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书之前其实有些犹豫，因为市面上关于数字电路的书汗牛充栋，很多都只是对经典理论的重复。但这本书真正打动我的是它对“思维训练”的强调。它不只是教你“怎么做”，更让你思考“为什么非得这么做”。比如，书中关于“卡诺图简化”的部分，它没有简单地罗列简化规则，而是花费了大量的篇幅去解释最小项和最大项集合的几何意义，以及如何通过图形化的方式直观地找到冗余项。这种注重底层原理的讲解方式，极大地培养了读者的逻辑思维的严谨性。我发现，当我开始用它教的视角去看待那些复杂的组合逻辑电路时，原本看起来像一团乱麻的电路图，突然间变得结构分明，每一个逻辑门的位置和功能都有了无可辩驳的合理性。这种从“知道”到“理解”再到“洞察”的飞跃，是任何速成手册都无法给予的。它迫使你的大脑进行深度的重构，而不是简单的信息缓存。

评分☆☆☆☆☆

我是一个偏爱实践操作的学习者，理论对我来说只有在能转化为实际操作时才真正有意义。这本书在这方面做得非常出色，它成功地在理论深度和实验可行性之间搭建了一座坚实的桥梁。虽然我不能透露具体实验内容，但我可以说，书中提供的每一个设计案例，都经过了精心的简化和优化，使得初学者能够用最基础的实验平台搭建出具有代表性的功能模块。它没有把实验变成纯粹的“照猫画虎”，而是每一个步骤的背后，都附带着对设计决策的深刻反思。比如，在设计计数器时，它会引导你去思考不同清零策略对功耗和速度的影响。这种“设计即思考”的导向，让我感觉自己不仅仅是在做一个实验，更像是在参与一场小型的工程设计评审。读完并完成相应的实践后，我对数字系统设计中的容错性和效率优化有了更贴近实际的理解，极大地增强了我动手解决问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名工作了多年的工程师，最近被公司派去负责一个嵌入式系统的升级项目，很多底层逻辑的东西需要重新梳理。坦白讲，我习惯了查阅最新的在线规范和技术文档，对实体书的依赖性已经很低了。然而，这本书的出现彻底改变了我的看法。它不是那种赶时髦堆砌最新技术的书，而是将数字逻辑的“内功心法”阐述得淋漓尽致。我尤其欣赏其中关于“竞争冒险”和“毛刺”处理那一章的深度分析。作者没有停留在理论层面，而是深入剖析了这些问题在实际FPGA实现过程中可能引发的连锁反应，并提供了一套近乎艺术化的设计权衡标准。读到最后，我合上书，感觉像是进行了一次精神上的“大扫除”，那些过去被我粗略带过的地方，现在变得异常清晰和扎实。这种由内而外的梳理和重塑，对于我们这些需要保持思维敏锐度的从业者来说，是无价的财富。它不是简单地传授知识，更像是在打磨你分析和解决问题的“钝感力”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量，简直是教科书中的“奢侈品”级别。我是一个非常注重阅读体验的人，如果一本书的装订容易散页，或者墨水洇墨，哪怕内容再好，我都会大打折扣。这本书的纸张厚度拿捏得恰到好处，既保证了对光线的良好反射，又有效地避免了背面印花的干扰。更让我惊喜的是，书中那些复杂的波形图和时序图，线条清晰锐利，即便是用放大镜观察，那些上升沿和下降沿的角度都保持了极高的精度。在讲解时序逻辑中那些涉及亚稳态和同步机制时，作者用了一种类似于动画演示的文字描述手法，将动态过程“冻结”在关键的纳秒级别进行分析，这对于理解高速数字系统至关重要的时序约束，提供了无与伦比的视觉辅助。这种对细节的偏执，最终成就了本书极高的可用性和可靠性，让人愿意反复翻阅而不觉其烦。