目　 　 录
第1章　 学点电子学是为了自己好——在深入细节前的一次远眺　 　 1
1.0　 引言　 　 1
1.1　 它不同于以往的方法　 　 2
1.2　 学习电子学有什么好处　 　 2
1.3　 电子学：整体图像　 　 3
1.3.1　 通信　 　 4
1.3.2　 计算机　 　 4
1.3.3　 控制　 　 5
1.3.4　 仪表　 　 5
1.3.5　 元件　 　 5
1.4　 电子工业的运作方式　 　 5
1.5　 痛苦的事实　 　 7
1.5.1　 移动电话　 　 8
1.5.2　 计算机　 　 9
1.5.3　 机器人　 　 11
第2章　 电子学的概念：比你想象的有趣得多——你确实需要知道的一些最基本的东西　 　 14
2.0　 引言　 　 14
2.1　 电力和电子学　 　 14
2.1.1　 原子和电子　 　 15
2.1.2　 电荷、电压和电流　 　 16
2.1.3　 动态电力和电流　 　 17
2.1.4　 导体、绝缘体和半导体　 　 18
2.2　 磁性　 　 19
2.2.1　 磁场　 　 19
2.2.2　 电磁　 　 20
2.2.3　 电磁感应　 　 21
2.3　 电压源　 　 22
2.3.1　 直流电压　 　 22
2.3.2　 交流电压　 　 24
2.4　 实用的直流和交流电压源　 　 27
2.4.1　 直流电压源　 　 27
2.4.2　 交流电源　 　 30
2.4.3　 模拟信号和数字信号　 　 31
第3章　 电子学的系统观与元件观——学习电子学的一个崭新方法　 　 36
3.0　 引言　 　 36
3.1　 为何采用系统的方法而不采用电路的方法　 　 36
3.2　 电子元件　 　 40
3.2.1　 开关　 　 40
3.2.2　 电阻器　 　 41
3.2.3　 电容器　 　 43
3.2.4　 电感器　 　 46
3.2.5　 变压器　 　 46
3.2.6　 二极管　 　 47
3.2.7　 晶体管　 　 48
3.2.8　 集成电路（IC）　 　 50
第4章　 电子电路：线性电路和模拟电路——电子设备的基本模块　 　 57
4.0　 引言　 　 57
4.1　 线性线路　 　 57
4.1.1　 放大器　 　 58
4.1.2　 放大器的分类　 　 59
4.1.3　 放大器指标　 　 65
4.1.4　 滤波器　 　 69
4.1.5　 振荡器　 　 71
4.1.6　 混频器　 　 72
4.1.7　 检相器　 　 73
4.1.8　 锁相环　 　 74
4.1.9　 频率合成器　 　 76
4.1.10　 电源　 　 78
第5章　 电子电路：数字电路——如今的一切几乎都是数字的　 　 84
5.0　 引言　 　 84
5.1　 二进制数　 　 85
5.1.1　 二进制到十进制的转换　 　 85
5.1.2　 用硬件表示二进制量　 　 86
5.1.3　 十进制到二进制的转换　 　 87
5.1.4　 N位二进制数的最大十进制值　 　 88
5.1.5　 BDC码和ASCII码　 　 88
5.1.6　 并行数据和串行数据　 　 92
5.2　 数字逻辑元件　 　 94
5.2.1　 反相器　 　 95
5.2.2　 与门　 　 95
5.2.3　 或门　 　 97
5.2.4　 与非门、或非门　 　 98
5.2.5　 异或门　 　 99
5.2.6　 触发器（锁存器）　 　 100
5.2.7　 储存寄存器　 　 101
5.2.8　 移位寄存器　 　 102
5.2.9　 计数器　 　 103
5.3　 常见逻辑电路　 　 104
5.3.1　 多路（复用）器　 　 104
5.3.2　 多路分配器　 　 105
5.3.3　 解码器　 　 105
5.3.4　 比较器　 　 105
5.3.5　 算术运算电路　 　 106
5.4　 数字储存器　 　 106
5.4.1　 随机储存器　 　 106
5.4.2　 只读储存器（ROM）　 　 109
5.5　 可编程逻辑器件　 　 110
5.6　 数据转换　 　 112
5.6.1　 模数转换　 　 112
5.6.2　 数模转换　 　 114
5.6.3　 解析度与采样间隔　 　 116
第6章　 微型计算机是如何工作的——当今所有电子产品的大脑　 　 117
6.0　 引言　 　 117
6.1　 概念和定义　 　 117
6.2　 计算机的结构和原理　 　 120
6.3　 运行细节　 　 122
6.3.1　 寄存器和ALU　 　 122
6.3.2　 控制单元　 　 124
6.3.3　 指令字格式　 　 126
6.3.4　 程序执行实例　 　 127
6.3.5　 微型计算机的总线　 　 128
6.4　 常见的微控制器　 　 130
6.4.1　 8位和16位的微控制器　 　 130
6.4.2　 32位和64位处理器　 　 132
6.5　 编程软件介绍　 　 135
6.6　 数字信号处理技术　 　 138
第7章　 无线电/无线技术——现代电子学中看不见的电缆　 　 141
7.0　 引言　 　 141
7.1　 无线电通信系统　 　 141
7.2　 无线电通信的3种基本方式　 　 143
7.2.1　 单工　 　 143
7.2.2　 半双工　 　 143
7.2.3　 全双工　 　 144
7.3　 无线电波到底是什么　 　 144
7.3.1　 电场和磁场　 　 144
7.3.2　 信号速度　 　 146
7.3.3　 信号强度　 　 146
7.4　 电磁频谱　 　 146
7.5　 无线电波的传播　 　 150
7.5.1　 低频和中频　 　 150
7.5.2　 高频　 　 150
7.5.3　 甚高频（VHF）、超高频（UHF）和微波　 　 151
7.6　 调制　 　 152
7.6.1　 调幅　 　 153
7.6.2　 边带　 　 154
7.6.3　 带宽　 　 154
7.6.4　 调频　 　 155
7.6.5　 调相　 　 156
7.6.6　 数字调制　 　 156
7.6.7　 扩频　 　 157
7.7　 无线电硬件　 　 158
7.7.1　 发射器　 　 158
7.7.2　 接收器　 　 159
7.7.3　 收发器　 　 161
7.7.4　 ISM频段（工业、科技及医疗频段）收发器　 　 161
7.8　 天线　 　 163
7.8.1　 水平极化天线　 　 164
7.8.2　 偶极子天线　 　 164
7.8.3　 八木天线　 　 165
7.8.4　 其他天线　 　 166
7.8.5　 传输线　 　 167
7.8.6　 微波天线与波导　 　 167
7.9　 双向无线电　 　 169
7.9.1　 飞机　 　 169
7.9.2　 民用频段　 　 169
7.9.3　 业余无线电　 　 170
7.9.4　 家用无线电　 　 170
7.9.5　 船舶无线电　 　 171
7.9.6　 移动无线电　 　 171
7.10　 通信卫星　 　 171
7.11　 无线电望远镜　 　 173
第8章　 手机——现在几乎可以通过无线网络来做任何事情：通话、发短信、发邮件、浏览网页、玩游戏，等等　 　 176
8.0　 引言　 　 176
8.1　 你现在能听到我说话吗　 　 176
8.2　 蜂窝的概念　 　 178
8.3　 手机内部是什么　 　 180
8.4　 数字调制与无线传输方式　 　 184
8.4.1　 正交幅度调制　 　 184
8.4.2　 正交频分多路复用　 　 187
8.4.3　 多输入多输出　 　 189
8.4.4　 频谱效率　 　 190
8.5　 多址和复用　 　 191
8.6　 3G手机的结构　 　 193
8.7　 最新一代的手机技术　 　 194
8.7.1　 智能手机　 　 194
8.7.2　 毫微微蜂窝基站　 　 195
8.7.3　 移动电视　 　 196
8.7.4　 定位技术　 　 197
第9章　 网络：有线网络与无线网络——让所有设备彼此通信　 　 199
9.0　 引言　 　 199
9.1　 所有的东西都联网了吗　 　 199
9.2　 网络类型　 　 200
9.2.1　 广域网　 　 200
9.2.2　 城域网　 　 200
9.2.3　 局域网　 　 200
9.2.4　 个人域网　 　 201
9.2.5　 家用网　 　 201
9.2.6　 存储域网　 　 201
9.2.7　 网络关系　 　 201
9.3　 网络互联方法　 　 202
9.4　 有线联网技术　 　 203
9.4.1　 电缆种类　 　 203
9.4.2　 以太网　 　 205
9.4.3　 如何使用以太网　 　 206
9.4.4　 同步光纤网　 　 207
9.4.5　 光纤传输网　 　 208
9.5　 因特网是如何运作的　 　 209
9.6　 无线网络　 　 211
9.6.1　 Wi-Fi　 　 212
9.6.2　 蓝牙　 　 213
9.6.3　 紫蜂　 　 214
9.6.4　 超宽带　 　 215
9.6.5　 全球微波互联接入　 　 215
9.6.6　 射频识别与近场通信　 　 216
9.7　 宽带技术　 　 217
9.7.1　 有线电视接入　 　 217
9.7.2　 数字用户专线　 　 218
9.7.3　 无线宽带　 　 218
9.8　 工业、科技及医疗频段无线电　 　 219
第10章　 音频电子学——以数字语音和音乐为主　 　 220
10.0　 引言　 　 220
10.1　 声音的特性　 　 220
10.1.1　 麦克风　 　 221
10.1.2　 扬声器　 　 221
10.2　 数字音频　 　 223
10.2.1　 过去的记录媒介　 　 223
10.2.2　 数字化声音　 　 225
10.2.3　 数字压缩　 　 226
10.2.4　 MP3播放器的工作原理　 　 227
10.2.5　 激光唱盘（CD）　 　 228
10.3　 AV接收机　 　 230
10.3.1　 收音选择　 　 231
10.3.2　 环绕声　 　 232
10.4　 特殊的音频应用　 　 233
10.4.1　 乐器　 　 233
10.4.2　 杂音消除耳机　 　 234
10.4.3　 声纳　 　 235
10.4.4　 助听器　 　 235
第11章　 视频技术——如今的电视和视频都是全数字的　 　 237
11.0　 引言　 　 237
11.1　 视频基础快速入门　 　 238
11.1.1　 扫描基础　 　 238
11.1.2　 宽高比　 　 239
11.1.3　 视觉余辉　 　 240
11.1.4　 模拟电视　 　 240
11.1.5　 数字电视　 　 242
11.1.6　 彩色视频原理　 　 244
11.1.7　 视频压缩　 　 246
11.1.8　 电视传输　 　 247
11.1.9　 电视接收机　 　 248
11.1.10　 电视屏幕技术　 　 250
11.1.11　 屏幕技术汇总　 　 252
11.2　 3D电视　 　 253
11.3　 有线电视　 　 254
11.4　 卫星电视　 　 258
11.5　 手机电视　 　 261
11.6　 闭路电视　 　 262
11.7　 数字视频光盘　 　 262
11.7.1　 DVD播放机的工作原理　 　 263
11.7.2　 关于蓝光　 　 264
第12章　 工业控制——让监视、处理以及控制实现自动化　 　 266
12.0　 引言　 　 266
12.1　 开环控制和闭环控制　 　 266
12.1.1　 开环控制　 　 267
12.1.2　 闭环控制　 　 268
12.1.3　 控制器　 　 269
12.2　 传感器　 　 270
12.2.1　 温度传感器　 　 271
12.2.2　 压力传感器　 　 272
12.2.3　 开关　 　 273
12.2.4　 电位计　 　 273
12.2.5　 光电传感器　 　 273
12.2.6　 流量传感器　 　 277
12.3　 输出设备　 　 277
12.3.1　 继电器　 　 277
12.3.2　 螺线管　 　 283
12.3.3　 电机　 　 284
12.3.4　 直流电机　 　 285
12.3.5　 交流电机　 　 286
12.3.6　 其他致动器　 　 286
12.4　 晶闸管　 　 287
12.4.1　 可控硅整流器　 　 287
12.4.2　 双向触发二极管　 　 289
12.4.3　 三端双向可控硅　 　 289
12.5　 可编程逻辑控制器　 　 292
12.5.1　 构成　 　 292
12.5.2　 工作原理　 　 293
12.5.3　 编程　 　 294
参考书目　 　 297
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