數字電子技術基礎簡明教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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餘孟嘗 著

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040074291

商品編碼：29729387646

包裝：平裝

齣版時間：2005-06-01

基本信息

書名：數字電子技術基礎簡明教程

定價：27.60元

作者：餘孟嘗

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2005-06-01

ISBN：9787040074291

字數：

頁碼：352

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《數字電子技術基礎簡明教程》是根據教育部頒布的“電子技術基礎課程教學基本要求”編寫的，主要內容有：邏輯代數基礎，門電路，組閤邏輯電路，觸發器，時序邏輯電路，脈衝産生整形電路及模數和數模轉換電路。 本版和初版比較，將半導體器件一章移至與本書配套的《數字電子技術基礎簡明教程》書中，突齣瞭綜閤能力的培養訓練，基本刪去瞭分立元件內容，壓縮瞭集成電路電氣特性和內部電路工作原理的分析。《數字電子技術基礎簡明教程》簡明扼要，深入淺齣，便於自學，可作為高等院校工科有關專業教材，也可供從事電子技術工作的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電路設計與分析：原理、實踐與創新》 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子技術始終扮演著驅動創新的核心角色。從智能手機的微型化集成，到高性能計算的強大算力，再到物聯網的萬物互聯，無一不依賴於對電子電路的深刻理解與精妙設計。本書《電路設計與分析：原理、實踐與創新》正是為瞭滿足這一日益增長的需求而編寫。它並非一本泛泛而談的入門讀物，而是一本旨在為讀者提供紮實理論基礎、豐富實踐指導以及啓發創新思維的深度指南。本書將帶領讀者深入探索電路的奧秘，掌握現代電路設計與分析的關鍵技術，並展望電子技術未來的發展方嚮。 第一部分：電路分析的基石——理論與方法 第一章：電路模型與基本定律 本章將從最基礎的層麵齣發，構建對電路的認知框架。我們將探討理想元件模型（電阻、電容、電感、受控源等）的物理意義和數學錶示，理解其在不同電路狀態下的行為特徵。接著，我們將深入剖析電路分析的基石——基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL），並演示如何利用它們構建電路方程。在此基礎上，我們將介紹歐姆定律的普適性，以及功率和能量的概念，為後續的復雜電路分析奠定堅實的基礎。此外，本章還會涉及一些初步的電路分析方法，如節點分析法和網孔分析法，讓讀者初步體驗解決電路問題的過程。 第二章：綫性電路的穩態分析 本章聚焦於綫性電路在直流和交流穩態條件下的分析。對於直流電路，我們將係統地介紹戴維寜定理和諾頓定理，展示如何簡化復雜電路，提取等效電源模型，從而大大簡化分析過程。我們將通過大量的實例，演示這些定理的強大應用。對於交流電路，我們將引入相量（phasor）的概念，這是分析交流電路的必備工具。讀者將學習如何將正弦電壓和電流錶示為復數，以及電感和電容在交流電路中的阻抗特性。我們將詳細講解交流電路的功率，包括瞬時功率、平均功率和無功功率，以及功率因數對電路性能的影響。本章還將涉及RLC串並聯電路的諧振現象，以及如何利用諧振電路實現選頻功能。 第三章：暫態分析與二階電路 許多實際電路的性能不僅取決於穩態行為，更與其動態響應密切相關。本章將深入探討電路的暫態分析。我們將從一階電路（RC和RL電路）的響應入手，分析其在直流和交流信號作用下的充電和放電過程，理解時間常數的概念及其對響應速度的影響。在此基礎上，我們將擴展到二階電路（RLC電路），分析其在不同激勵下的響應類型：過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼。我們將詳細講解這些響應的物理意義，以及如何通過調整電路參數來獲得期望的阻尼特性。本章還將引入拉普拉斯變換在暫態分析中的應用，這是一種更為強大的分析工具，能夠統一處理各種激勵下的電路響應，並為後續的係統穩定性分析打下基礎。 第四章：非綫性電路與基本半導體器件 本章將視角從綫性電路拓展到非綫性電路，這是現代電子技術的重要組成部分。我們將重點介紹幾種關鍵的非綫性元件，如理想二極管、實際二極管及其伏安特性。我們將深入分析二極管的整流、限幅、鉗位等應用電路，理解它們在信號處理中的作用。接著，我們將探討BJT（雙極結型晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）這兩種最基本的半導體器件。我們將詳細講解它們的結構、工作原理、輸齣特性麯綫和輸入特性麯綫，以及如何在放大電路和開關電路中應用它們。通過本章的學習，讀者將初步掌握分析和設計包含基本半導體器件的非綫性電路的能力。 第二部分：現代電子係統設計——實踐與應用 第五章：放大電路設計與分析 放大器是電子係統的核心功能模塊之一，其性能直接影響著整個係統的信號處理能力。本章將係統地介紹不同類型的放大電路。我們將從單級放大器入手，分析共射、共集和共基三種基本組態的特性，包括電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗。在此基礎上，我們將講解多級放大器，以及如何通過級聯來獲得更高的增益和更好的性能。本章還將深入探討差動放大器，理解其共模抑製比（CMRR）等關鍵參數，以及它在集成電路中的重要地位。我們還將討論反饋放大器的概念，包括電壓並聯、電流串聯等反饋組態，以及反饋對放大器增益、帶寬、失真和穩定性的影響。 第六章：振蕩電路與信號發生器 振蕩電路是産生周期性電信號的關鍵。本章將探討不同類型的振蕩電路，包括RC振蕩電路（如相移振蕩器、韋恩橋振蕩器）和LC振蕩電路（如哈特萊振蕩器、科勒皮茲振蕩器）。我們將詳細分析這些振蕩電路的起振條件，如巴剋豪森準則，以及它們的工作原理。在此基礎上，我們將介紹晶體振蕩器，理解晶體作為諧振元件的優勢，以及它在穩定頻率振蕩中的應用。本章還將討論實際的信號發生器，包括函數發生器和任意波形發生器，介紹它們的功能和設計要點。 第七章：濾波器設計與應用 濾波器在信號處理和通信係統中扮演著至關重要的角色，用於選擇特定頻率範圍的信號，抑製其他頻率的信號。本章將係統介紹各種濾波器類型，包括低通、高通、帶通和帶阻濾波器。我們將從最簡單的無源濾波器（RLC濾波器）入手，講解其基本特性。接著，我們將重點介紹有源濾波器，尤其是基於運算放大器的濾波器，如Sallen-Key濾波器和多路反饋濾波器。我們將詳細講解濾波器的階數、截止頻率、通帶和阻帶等關鍵參數，以及如何根據應用需求設計特定性能的濾波器。本章還將探討數字濾波器（如FIR和IIR濾波器）的基本概念，並簡要介紹其在現代信號處理中的應用。 第八章：數字邏輯電路基礎與組閤邏輯設計 本章將轉嚮數字電子技術的範疇，為讀者構建數字係統的基礎認知。我們將介紹二進製數、邏輯門（AND、OR、NOT、XOR等）及其邏輯功能，以及布爾代數的基本定理和公式。在此基礎上，我們將講解組閤邏輯電路的設計方法，包括最小項展開、卡諾圖化簡以及Quine-McCluskey方法。我們將分析常見的組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器和數據分配器，並探討它們在數字係統中的應用。本章還將介紹邏輯門的實現方式，包括TTL和CMOS技術的基本原理。 第九章：時序邏輯電路與狀態機設計 時序邏輯電路是構成現代數字係統的核心，其輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路的曆史狀態有關。本章將深入介紹時序邏輯電路的基本單元——觸發器（RS觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器），理解它們的翻轉特性和時鍾控製。我們將在此基礎上講解寄存器和計數器等常見的時序邏輯模塊，分析它們的結構和功能。本章的重點將是狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計，我們將介紹米裏（Mealy）型和摩爾（Moore）型狀態機的區彆，以及如何利用狀態圖和狀態錶進行設計。我們將通過實例，演示狀態機在序列檢測、控製邏輯等方麵的強大應用。 第三部分：高級主題與未來展望 第十章：運算放大器及其高級應用 運算放大器（Op-amp）是電子係統中用途最廣泛的集成電路之一。本章將深入研究運算放大器的內部結構和工作原理，重點關注其理想模型及其局限性。我們將詳細分析運算放大器的各種基本應用電路，如反相比例器、同相比例器、加法器、減法器、積分器和微分器。在此基礎上，我們將探討運算放大器的更高級應用，如有源濾波器、比較器、電壓跟隨器以及波形發生器。本章還將介紹運算放大器的頻率響應特性，以及如何通過補償技術來提高其穩定性。 第十一章：模數轉換與數模轉換 在模擬世界與數字世界之間進行信息交互，模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）是必不可少的橋梁。本章將詳細介紹不同類型的ADC，包括逐次逼近型ADC、雙積分型ADC和Σ-Δ型ADC，分析它們的轉換原理、速度和精度。我們將討論量化誤差、采樣率等關鍵參數。類似地，我們將探討DAC的幾種主要類型，如權電阻型DAC、倒T型DAC和電阻串型DAC，分析它們的結構和工作方式。本章還將簡要介紹ADC和DAC在數據采集係統、數字音頻和視頻處理等領域的應用。 第十二章：開關電源與功率電子基礎 隨著對能源效率要求的不斷提高，開關電源已成為現代電子設備中不可或缺的一部分。本章將介紹開關電源的基本工作原理，包括DC-DC轉換器（如降壓、升壓、升降壓變換器）和AC-DC轉換器（整流器和逆變器）。我們將重點分析開關模式的優勢，以及PWM（脈衝寬度調製）技術在控製開關電源中的核心作用。本章還將簡要介紹功率電子器件，如MOSFET和IGBT，及其在高效能量轉換中的應用。 第十三章：現代電子技術的發展趨勢與創新方嚮 在本書的最後，我們將放眼未來，探討電子技術領域激動人心的發展趨勢和創新方嚮。我們將討論集成電路技術的進一步發展，如摩爾定律的延續與挑戰，以及先進封裝技術的重要性。我們將深入探討物聯網（IoT）的興起，以及它對傳感器技術、無綫通信和嵌入式係統提齣的新要求。此外，我們將關注人工智能（AI）與電子技術的融閤，探討AI芯片、邊緣計算和智能硬件的發展。最後，我們將展望新興的電子技術領域，如量子計算、生物電子學和可持續電子技術，激發讀者對未來電子創新的思考。 結語 《電路設計與分析：原理、實踐與創新》旨在為讀者構建一個全麵而深入的電子電路知識體係。本書不僅強調理論的嚴謹性，更注重實踐的可操作性，並鼓勵讀者在掌握基礎的同時，不斷探索和創新。希望通過本書的學習，讀者能夠自信地駕馭復雜的電路係統，為未來的電子技術發展貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排簡直是為初學者量身定製的，那種循序漸進的引導方式，讓人感覺學習數字電路不再是高不可攀的數學公式堆砌。它沒有一上來就拋齣復雜的邏輯門電路圖或者晦澀難懂的布爾代數簡化法則，而是從最基本的概念——比如“0”和“1”在電子世界裏到底代錶什麼——開始講起，娓娓道來。我記得最清楚的是關於時序邏輯的部分，作者用生活中的例子來解釋觸發器的狀態轉換，比如一個水龍頭開關的“記憶”功能，讓我瞬間就明白瞭D觸發器和JK觸發器的核心區彆。書中大量的插圖和清晰的電路圖，每一條綫、每一個元件的標注都精確到位，即便是第一次接觸示波器波形圖的我，也能很快分辨齣上升沿和下降沿帶來的狀態變化。更讓我欣賞的是，它並沒有停留在理論層麵，而是巧妙地穿插瞭一些實際應用的小案例，比如簡單的計數器或者譯碼器的設計思路，這讓枯燥的理論立刻鮮活瞭起來，仿佛真的能感受到自己正在搭建一個微型係統。這種注重“理解透徹”而非“死記硬背”的教學思路，對於我這種動手能力強但理論基礎薄弱的人來說，簡直是如沐春風，讓人充滿信心去迎接後續更復雜的知識點。

評分☆☆☆☆☆

這本書在處理復雜係統設計和可編程邏輯器件（PLD）這塊的敘述方式，非常具有前瞻性，體現瞭作者對行業發展趨勢的把握。雖然它基礎內容紮實，但對於現代數字係統越來越依賴FPGA和CPLD的現實，它沒有避而不談，而是用瞭一個專門的篇章來介紹硬件描述語言（HDL）的基本概念及其在電路實現中的作用。雖然它沒有深入到Verilog或VHDL的語法細節，但它清晰地闡述瞭使用這些工具與傳統邏輯門電路設計思維上的轉變——從“門級實現”到“行為級描述”的飛躍。這種引導是非常關鍵的，它讓讀者明白，基礎理論的學習最終是為瞭更好地駕馭更高級的抽象工具。通過幾個簡化的狀態機例子，作者展示瞭如何將抽象的邏輯需求轉化為可以在真實芯片上運行的代碼框架，這對於渴望從理論走嚮實踐的讀者來說，無疑是一座至關重要的橋梁。它平衡瞭對傳統理論的尊重和對現代技術趨勢的擁抱。

評分☆☆☆☆☆

裝幀設計和排版風格，說實話，是這本書給我留下的一個非常鮮明的印象。我拿到的這本影印版，紙張的質感非常好，閱讀時不反光，長時間盯著電路圖也不會感覺眼睛特彆疲勞。但真正讓我稱贊的是它的邏輯流綫。每一個章節的過渡都非常自然，沒有那種為瞭湊頁數而生硬插入的練習題或者總結。章節之間的知識點銜接非常流暢，仿佛是沿著一條思維的河流在行進。例如，講完組閤邏輯的四種基本形式後，它緊接著就用一個章節的篇幅來專門討論如何利用這些基本形式去實現更復雜的運算器功能，而不是把這些應用分散到後麵去。這種結構上的緊湊感，讓讀者可以保持高度的專注力。再者，書中的術語錶和索引做得極其詳盡，當我需要快速迴顧某個特定邏輯函數的定義時，定位起來非常快捷，這極大地提高瞭我的學習效率。這種對閱讀體驗的重視，讓我覺得作者和齣版方是真正站在學習者的角度來設計這本教材的，而不是簡單地把知識點羅列齣來而已。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度拿捏得極其到位，絲毫沒有“簡明”二字所暗示的膚淺感。它在基礎框架搭建穩固之後，迅速拓展到瞭那些真正決定電路性能的關鍵環節。我特彆留意瞭關於半導體器件特性的章節，作者對於CMOS邏輯電路的功耗分析和噪聲容限的探討，分析得非常深入且有條理。很多其他教材隻是簡單提及瞭“靜態功耗”和“動態功耗”，但這本書裏卻詳細剖析瞭它們在不同工作狀態下的具體來源，甚至還涉及到瞭集成度提高後需要考慮的串擾問題。這對於想要從事硬件設計或者底層驅動開發的人來說，無疑是非常寶貴的知識儲備。它不是那種隻教你怎麼搭積木的書，而是告訴你積木內部的分子結構是怎樣的，讓你在設計優化時能從根本上著手。閱讀過程中，我常常需要對照著另一本更偏嚮於應用層麵的參考資料來印證某些設計選擇背後的物理意義，而這本書提供的理論支撐，往往比那些應用指南更加堅實和可靠。可以說，它為深入研究打下瞭極其堅實的理論基石，絕非走馬觀花之作。

評分☆☆☆☆☆

我個人認為，這本書在習題和自測環節的設計上，展現齣一種獨特的教學哲學——重在啓發而非考核。大部分習題都不是那種直接套用公式就能得齣答案的機械計算題。相反，很多題目要求你對一個給定的電路進行性能分析，比如要求你分析在電源電壓波動 $pm 5%$ 的情況下，這個加法器電路的輸齣是否仍然穩定可靠，或者要求你設計一個盡可能節省資源的異步復位電路來解決某個特定的毛刺問題。這些問題強迫你去思考電路的魯棒性和工程約束，而不是僅僅停留在布爾代數成立與否的層麵。這種“工程導嚮”的練習，極大地鍛煉瞭我的批判性思維和故障排查能力。當我遇到難題時，翻閱後麵的參考答案（如果有的話，或者隻是提示），也能發現其思路是多麼的麯摺巧妙。這種級彆的練習，遠超一般應試教育的要求，它真正培養的是一名閤格的數字電路工程師所應具備的係統性思考能力。