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余孟尝 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040074291

商品编码：29729387646

包装：平装

出版时间：2005-06-01

基本信息

书名：数字电子技术基础简明教程

定价：27.60元

作者：余孟尝

出版社：高等教育出版社

出版日期：2005-06-01

ISBN：9787040074291

字数：

页码：352

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《数字电子技术基础简明教程》是根据教育部颁布的“电子技术基础课程教学基本要求”编写的，主要内容有：逻辑代数基础，门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲产生整形电路及模数和数模转换电路。 本版和初版比较，将半导体器件一章移至与本书配套的《数字电子技术基础简明教程》书中，突出了综合能力的培养训练，基本删去了分立元件内容，压缩了集成电路电气特性和内部电路工作原理的分析。《数字电子技术基础简明教程》简明扼要，深入浅出，便于自学，可作为高等院校工科有关专业教材，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。

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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《电路设计与分析：原理、实践与创新》 引言 在现代科技飞速发展的浪潮中，电子技术始终扮演着驱动创新的核心角色。从智能手机的微型化集成，到高性能计算的强大算力，再到物联网的万物互联，无一不依赖于对电子电路的深刻理解与精妙设计。本书《电路设计与分析：原理、实践与创新》正是为了满足这一日益增长的需求而编写。它并非一本泛泛而谈的入门读物，而是一本旨在为读者提供扎实理论基础、丰富实践指导以及启发创新思维的深度指南。本书将带领读者深入探索电路的奥秘，掌握现代电路设计与分析的关键技术，并展望电子技术未来的发展方向。 第一部分：电路分析的基石——理论与方法 第一章：电路模型与基本定律 本章将从最基础的层面出发，构建对电路的认知框架。我们将探讨理想元件模型（电阻、电容、电感、受控源等）的物理意义和数学表示，理解其在不同电路状态下的行为特征。接着，我们将深入剖析电路分析的基石——基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），并演示如何利用它们构建电路方程。在此基础上，我们将介绍欧姆定律的普适性，以及功率和能量的概念，为后续的复杂电路分析奠定坚实的基础。此外，本章还会涉及一些初步的电路分析方法，如节点分析法和网孔分析法，让读者初步体验解决电路问题的过程。 第二章：线性电路的稳态分析 本章聚焦于线性电路在直流和交流稳态条件下的分析。对于直流电路，我们将系统地介绍戴维宁定理和诺顿定理，展示如何简化复杂电路，提取等效电源模型，从而大大简化分析过程。我们将通过大量的实例，演示这些定理的强大应用。对于交流电路，我们将引入相量（phasor）的概念，这是分析交流电路的必备工具。读者将学习如何将正弦电压和电流表示为复数，以及电感和电容在交流电路中的阻抗特性。我们将详细讲解交流电路的功率，包括瞬时功率、平均功率和无功功率，以及功率因数对电路性能的影响。本章还将涉及RLC串并联电路的谐振现象，以及如何利用谐振电路实现选频功能。 第三章：暂态分析与二阶电路 许多实际电路的性能不仅取决于稳态行为，更与其动态响应密切相关。本章将深入探讨电路的暂态分析。我们将从一阶电路（RC和RL电路）的响应入手，分析其在直流和交流信号作用下的充电和放电过程，理解时间常数的概念及其对响应速度的影响。在此基础上，我们将扩展到二阶电路（RLC电路），分析其在不同激励下的响应类型：过阻尼、临界阻尼和欠阻尼。我们将详细讲解这些响应的物理意义，以及如何通过调整电路参数来获得期望的阻尼特性。本章还将引入拉普拉斯变换在暂态分析中的应用，这是一种更为强大的分析工具，能够统一处理各种激励下的电路响应，并为后续的系统稳定性分析打下基础。 第四章：非线性电路与基本半导体器件 本章将视角从线性电路拓展到非线性电路，这是现代电子技术的重要组成部分。我们将重点介绍几种关键的非线性元件，如理想二极管、实际二极管及其伏安特性。我们将深入分析二极管的整流、限幅、钳位等应用电路，理解它们在信号处理中的作用。接着，我们将探讨BJT（双极结型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）这两种最基本的半导体器件。我们将详细讲解它们的结构、工作原理、输出特性曲线和输入特性曲线，以及如何在放大电路和开关电路中应用它们。通过本章的学习，读者将初步掌握分析和设计包含基本半导体器件的非线性电路的能力。 第二部分：现代电子系统设计——实践与应用 第五章：放大电路设计与分析 放大器是电子系统的核心功能模块之一，其性能直接影响着整个系统的信号处理能力。本章将系统地介绍不同类型的放大电路。我们将从单级放大器入手，分析共射、共集和共基三种基本组态的特性，包括电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。在此基础上，我们将讲解多级放大器，以及如何通过级联来获得更高的增益和更好的性能。本章还将深入探讨差动放大器，理解其共模抑制比（CMRR）等关键参数，以及它在集成电路中的重要地位。我们还将讨论反馈放大器的概念，包括电压并联、电流串联等反馈组态，以及反馈对放大器增益、带宽、失真和稳定性的影响。 第六章：振荡电路与信号发生器 振荡电路是产生周期性电信号的关键。本章将探讨不同类型的振荡电路，包括RC振荡电路（如相移振荡器、韦恩桥振荡器）和LC振荡电路（如哈特莱振荡器、科勒皮兹振荡器）。我们将详细分析这些振荡电路的起振条件，如巴克豪森准则，以及它们的工作原理。在此基础上，我们将介绍晶体振荡器，理解晶体作为谐振元件的优势，以及它在稳定频率振荡中的应用。本章还将讨论实际的信号发生器，包括函数发生器和任意波形发生器，介绍它们的功能和设计要点。 第七章：滤波器设计与应用 滤波器在信号处理和通信系统中扮演着至关重要的角色，用于选择特定频率范围的信号，抑制其他频率的信号。本章将系统介绍各种滤波器类型，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将从最简单的无源滤波器（RLC滤波器）入手，讲解其基本特性。接着，我们将重点介绍有源滤波器，尤其是基于运算放大器的滤波器，如Sallen-Key滤波器和多路反馈滤波器。我们将详细讲解滤波器的阶数、截止频率、通带和阻带等关键参数，以及如何根据应用需求设计特定性能的滤波器。本章还将探讨数字滤波器（如FIR和IIR滤波器）的基本概念，并简要介绍其在现代信号处理中的应用。 第八章：数字逻辑电路基础与组合逻辑设计 本章将转向数字电子技术的范畴，为读者构建数字系统的基础认知。我们将介绍二进制数、逻辑门（AND、OR、NOT、XOR等）及其逻辑功能，以及布尔代数的基本定理和公式。在此基础上，我们将讲解组合逻辑电路的设计方法，包括最小项展开、卡诺图化简以及Quine-McCluskey方法。我们将分析常见的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器和数据分配器，并探讨它们在数字系统中的应用。本章还将介绍逻辑门的实现方式，包括TTL和CMOS技术的基本原理。 第九章：时序逻辑电路与状态机设计 时序逻辑电路是构成现代数字系统的核心，其输出不仅取决于当前输入，还与电路的历史状态有关。本章将深入介绍时序逻辑电路的基本单元——触发器（RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器），理解它们的翻转特性和时钟控制。我们将在此基础上讲解寄存器和计数器等常见的时序逻辑模块，分析它们的结构和功能。本章的重点将是状态机（Finite State Machine, FSM）的设计，我们将介绍米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机的区别，以及如何利用状态图和状态表进行设计。我们将通过实例，演示状态机在序列检测、控制逻辑等方面的强大应用。 第三部分：高级主题与未来展望 第十章：运算放大器及其高级应用 运算放大器（Op-amp）是电子系统中用途最广泛的集成电路之一。本章将深入研究运算放大器的内部结构和工作原理，重点关注其理想模型及其局限性。我们将详细分析运算放大器的各种基本应用电路，如反相比例器、同相比例器、加法器、减法器、积分器和微分器。在此基础上，我们将探讨运算放大器的更高级应用，如有源滤波器、比较器、电压跟随器以及波形发生器。本章还将介绍运算放大器的频率响应特性，以及如何通过补偿技术来提高其稳定性。 第十一章：模数转换与数模转换 在模拟世界与数字世界之间进行信息交互，模数转换（ADC）和数模转换（DAC）是必不可少的桥梁。本章将详细介绍不同类型的ADC，包括逐次逼近型ADC、双积分型ADC和Σ-Δ型ADC，分析它们的转换原理、速度和精度。我们将讨论量化误差、采样率等关键参数。类似地，我们将探讨DAC的几种主要类型，如权电阻型DAC、倒T型DAC和电阻串型DAC，分析它们的结构和工作方式。本章还将简要介绍ADC和DAC在数据采集系统、数字音频和视频处理等领域的应用。 第十二章：开关电源与功率电子基础 随着对能源效率要求的不断提高，开关电源已成为现代电子设备中不可或缺的一部分。本章将介绍开关电源的基本工作原理，包括DC-DC转换器（如降压、升压、升降压变换器）和AC-DC转换器（整流器和逆变器）。我们将重点分析开关模式的优势，以及PWM（脉冲宽度调制）技术在控制开关电源中的核心作用。本章还将简要介绍功率电子器件，如MOSFET和IGBT，及其在高效能量转换中的应用。 第十三章：现代电子技术的发展趋势与创新方向 在本书的最后，我们将放眼未来，探讨电子技术领域激动人心的发展趋势和创新方向。我们将讨论集成电路技术的进一步发展，如摩尔定律的延续与挑战，以及先进封装技术的重要性。我们将深入探讨物联网（IoT）的兴起，以及它对传感器技术、无线通信和嵌入式系统提出的新要求。此外，我们将关注人工智能（AI）与电子技术的融合，探讨AI芯片、边缘计算和智能硬件的发展。最后，我们将展望新兴的电子技术领域，如量子计算、生物电子学和可持续电子技术，激发读者对未来电子创新的思考。 结语 《电路设计与分析：原理、实践与创新》旨在为读者构建一个全面而深入的电子电路知识体系。本书不仅强调理论的严谨性，更注重实践的可操作性，并鼓励读者在掌握基础的同时，不断探索和创新。希望通过本书的学习，读者能够自信地驾驭复杂的电路系统，为未来的电子技术发展贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

装帧设计和排版风格，说实话，是这本书给我留下的一个非常鲜明的印象。我拿到的这本影印版，纸张的质感非常好，阅读时不反光，长时间盯着电路图也不会感觉眼睛特别疲劳。但真正让我称赞的是它的逻辑流线。每一个章节的过渡都非常自然，没有那种为了凑页数而生硬插入的练习题或者总结。章节之间的知识点衔接非常流畅，仿佛是沿着一条思维的河流在行进。例如，讲完组合逻辑的四种基本形式后，它紧接着就用一个章节的篇幅来专门讨论如何利用这些基本形式去实现更复杂的运算器功能，而不是把这些应用分散到后面去。这种结构上的紧凑感，让读者可以保持高度的专注力。再者，书中的术语表和索引做得极其详尽，当我需要快速回顾某个特定逻辑函数的定义时，定位起来非常快捷，这极大地提高了我的学习效率。这种对阅读体验的重视，让我觉得作者和出版方是真正站在学习者的角度来设计这本教材的，而不是简单地把知识点罗列出来而已。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理复杂系统设计和可编程逻辑器件（PLD）这块的叙述方式，非常具有前瞻性，体现了作者对行业发展趋势的把握。虽然它基础内容扎实，但对于现代数字系统越来越依赖FPGA和CPLD的现实，它没有避而不谈，而是用了一个专门的篇章来介绍硬件描述语言（HDL）的基本概念及其在电路实现中的作用。虽然它没有深入到Verilog或VHDL的语法细节，但它清晰地阐述了使用这些工具与传统逻辑门电路设计思维上的转变——从“门级实现”到“行为级描述”的飞跃。这种引导是非常关键的，它让读者明白，基础理论的学习最终是为了更好地驾驭更高级的抽象工具。通过几个简化的状态机例子，作者展示了如何将抽象的逻辑需求转化为可以在真实芯片上运行的代码框架，这对于渴望从理论走向实践的读者来说，无疑是一座至关重要的桥梁。它平衡了对传统理论的尊重和对现代技术趋势的拥抱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排简直是为初学者量身定制的，那种循序渐进的引导方式，让人感觉学习数字电路不再是高不可攀的数学公式堆砌。它没有一上来就抛出复杂的逻辑门电路图或者晦涩难懂的布尔代数简化法则，而是从最基本的概念——比如“0”和“1”在电子世界里到底代表什么——开始讲起，娓娓道来。我记得最清楚的是关于时序逻辑的部分，作者用生活中的例子来解释触发器的状态转换，比如一个水龙头开关的“记忆”功能，让我瞬间就明白了D触发器和JK触发器的核心区别。书中大量的插图和清晰的电路图，每一条线、每一个元件的标注都精确到位，即便是第一次接触示波器波形图的我，也能很快分辨出上升沿和下降沿带来的状态变化。更让我欣赏的是，它并没有停留在理论层面，而是巧妙地穿插了一些实际应用的小案例，比如简单的计数器或者译码器的设计思路，这让枯燥的理论立刻鲜活了起来，仿佛真的能感受到自己正在搭建一个微型系统。这种注重“理解透彻”而非“死记硬背”的教学思路，对于我这种动手能力强但理论基础薄弱的人来说，简直是如沐春风，让人充满信心去迎接后续更复杂的知识点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度拿捏得极其到位，丝毫没有“简明”二字所暗示的肤浅感。它在基础框架搭建稳固之后，迅速拓展到了那些真正决定电路性能的关键环节。我特别留意了关于半导体器件特性的章节，作者对于CMOS逻辑电路的功耗分析和噪声容限的探讨，分析得非常深入且有条理。很多其他教材只是简单提及了“静态功耗”和“动态功耗”，但这本书里却详细剖析了它们在不同工作状态下的具体来源，甚至还涉及到了集成度提高后需要考虑的串扰问题。这对于想要从事硬件设计或者底层驱动开发的人来说，无疑是非常宝贵的知识储备。它不是那种只教你怎么搭积木的书，而是告诉你积木内部的分子结构是怎样的，让你在设计优化时能从根本上着手。阅读过程中，我常常需要对照着另一本更偏向于应用层面的参考资料来印证某些设计选择背后的物理意义，而这本书提供的理论支撑，往往比那些应用指南更加坚实和可靠。可以说，它为深入研究打下了极其坚实的理论基石，绝非走马观花之作。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书在习题和自测环节的设计上，展现出一种独特的教学哲学——重在启发而非考核。大部分习题都不是那种直接套用公式就能得出答案的机械计算题。相反，很多题目要求你对一个给定的电路进行性能分析，比如要求你分析在电源电压波动 $pm 5%$ 的情况下，这个加法器电路的输出是否仍然稳定可靠，或者要求你设计一个尽可能节省资源的异步复位电路来解决某个特定的毛刺问题。这些问题强迫你去思考电路的鲁棒性和工程约束，而不是仅仅停留在布尔代数成立与否的层面。这种“工程导向”的练习，极大地锻炼了我的批判性思维和故障排查能力。当我遇到难题时，翻阅后面的参考答案（如果有的话，或者只是提示），也能发现其思路是多么的曲折巧妙。这种级别的练习，远超一般应试教育的要求，它真正培养的是一名合格的数字电路工程师所应具备的系统性思考能力。