电路分析基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:重庆大学出版社

作者:吴治隆

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2004-4

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787562428398

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 电路原理
• 电气工程
• 基础电子学
• 模拟电路
• 线性电路
• 电路理论
• 大学教材
• 工程教育
• 电力系统

电子系统设计与实践：从理论到应用 图书简介 本书旨在为电子工程、通信工程、自动化等相关专业的学生及初级工程师提供一套全面、深入且注重实践的电子系统设计与实现指南。我们聚焦于将基础电子理论知识转化为可操作、可验证的实际系统，覆盖从元器件选择、电路设计、系统集成到故障排查的全过程。本书摒弃了纯粹的理论推导，转而采用“问题驱动、项目导向”的教学模式，确保读者能够掌握现代电子设计所需的核心技能。 第一部分：现代电子元器件与器件物理基础 本部分是深入理解和高效使用电子元器件的前提。我们不满足于简单介绍元件参数，而是深入探讨器件的工作原理、选型标准以及在不同应用环境下的性能表现。 第一章：半导体物理与基础器件 半导体材料科学概览： 深入理解硅、锗等半导体材料的能带结构、载流子输运机制。重点阐述P型和N型掺杂对材料电学特性的影响。 PN结： 详细解析PN结的形成、势垒区、内建电场及伏安特性曲线。讨论温度、光照对PN结特性的影响。 二极管及其应用： 不仅仅是开关，更深入探讨齐纳二极管的稳压机制、肖特基二极管的快速开关特性、光电二极管和LED的发光原理及效率分析。提供在电源和信号处理中的具体应用案例。 第二章：晶体管——放大与开关的核心 BJT（双极结型晶体管）： 细致分析共射极、共基极、共集电极三种基本组态的输入输出特性曲线、跨导与电流增益的物理意义。重点讲解晶体管的饱和区、放大区和截止区的操作点确定。 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）： 深入讲解MOSFET的结构（增强型/耗尽型、NMOS/PMOS），阈值电压的物理来源，以及其在电荷守恒下的工作模式分析（欧姆区、饱和区）。强调其在低功耗和高集成度设计中的优势。 晶体管的非线性与寄生参数： 探讨高频应用中必须考虑的极性电容、集电区电阻等寄生参数对电路性能的影响，为高频设计打下基础。 第三章：无源与敏感元器件的精细选择 电阻器的精度与稳定性： 讨论不同材质电阻（碳膜、金属膜、线绕）的噪声特性、温度系数（TCR）和功率处理能力。重点介绍在高精度测量电路中如何使用低噪声匹配电阻。 电容器的等效电路模型（ESR与ESL）： 区分陶瓷电容、电解电容、薄膜电容的介电常数、等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）。分析这些参数在高频滤波和电源去耦中的决定性作用。 电感器与变压器： 探讨电感器的品质因数（Q值）、饱和电流以及自谐振频率（SRF）。在DC-DC转换器和射频电路中的关键选型标准。 第二部分：模拟电路设计与信号调理 本部分着重于处理连续变化的信号，涵盖信号的获取、放大、滤波和转换等关键环节。 第四章：运算放大器的精细化应用 理想运放模型的局限性： 突破理想模型的限制，引入输入偏置电流、失调电压、共模抑制比（CMRR）和开环增益带宽积（GBWP）等实际参数。 反馈原理与稳定性： 深入分析负反馈对电路性能（增益、带宽、输入/输出阻抗）的改善作用。学习波特图分析法，掌握判断电路稳定性的关键判据（相移裕度和增益裕度）。 经典线性电路的高级设计： 涵盖精密加法器、积分器、微分器的设计，以及如何构建高精度电压跟随器和缓冲级。 第五章：有源滤波器设计与实现 滤波器基础理论： 阐述巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等经典滤波器类型的幅度、相位响应特性及优缺点对比。 低阶滤波器设计： 详细讲解Sallen-Key拓扑，如何根据给定的截止频率和品质因数设计二阶有源低通、高通和带通滤波器。 状态变量滤波器与多反馈（MFB）： 介绍实现高Q值、可调中心频率的复杂滤波器结构，适用于精确信号分离场景。 第六章：数据转换器原理与噪声管理 ADC（模数转换器）的分类与选型： 深入分析逐次逼近型（SAR）、双积分型、流水线型和Sigma-Delta（Σ-Δ）ADC的工作原理，重点关注其有效位数（ENOB）、积分非线性（INL）和微分非线性（DNL）。 DAC（数模转换器）的架构： 解析电阻梯形网络和电流求和型DAC的设计，并探讨高分辨率DAC中的失配误差与校准技术。 噪声源与抑制技术： 系统性地识别电路中的噪声源（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声），并讲解低噪声放大器（LNA）的设计原则、去耦技术的优化、以及如何使用斩波技术来消除低频1/f噪声。 第三部分：数字电路与接口技术 本部分将理论数字逻辑与现代微处理器接口技术相结合，强调系统级的互联与控制。 第七章：组合逻辑与序逻辑的高效实现 布尔代数与逻辑优化： 掌握卡诺图（K-map）和Quine-McCluskey方法在复杂逻辑函数简化中的应用。 标准逻辑器件： 深入研究TTL和CMOS逻辑系列器件的电气特性、扇入/扇出、噪声容限和传输延迟。 时序电路设计： 详述触发器（D、JK、T）的工作机制，掌握锁相环（PLL）和移位寄存器在时序控制中的应用，以及如何设计和消除毛刺（Glitch）。 第八章：存储器结构与微处理器接口 存储器层次结构： 区分SRAM、DRAM（包括DDR系列）的读写时序要求，理解其内部结构和访问延迟。 总线与协议基础： 介绍并行总线和串行总线（如SPI, I2C, UART）的工作原理，重点分析仲裁、握手信号和数据帧的构成。 FPGA基础： 简要介绍现场可编程门阵列（FPGA）的结构（查找表LUT、触发器、布线资源），以及硬件描述语言（VHDL/Verilog）的基本语法和模块化设计流程。 第四部分：电源管理与系统集成 一个健壮的电子系统离不开稳定可靠的电源和有效的电磁兼容性（EMC）设计。 第九章：线性与开关型稳压电源设计 线性稳压器（LDO）： 分析LDO的压降、电源抑制比（PSRR）和输出噪声特性，适用于对噪声敏感的模拟电路供电。 开关型电源（SMPS）基础： 深入讲解Buck（降压）、Boost（升压）和Buck-Boost拓扑的原理、占空比控制和电感/电容的计算公式。 环路补偿： 掌握如何使用Type II或Type III补偿器来稳定开关电源的反馈回路，确保系统瞬态响应和稳定性。 第十章：PCB布局、信号完整性与电磁兼容性（EMC） 高速信号的挑战： 引入传输线理论，解释阻抗匹配、反射、串扰（Crosstalk）的概念。 PCB设计最佳实践： 详细阐述电源平面、地平面的分割策略、电源去耦电容的放置（高频/低频电容的协同作用）、以及关键信号线（如时钟线）的走线规则。 EMC设计要点： 讲解辐射发射（EMI）和抗扰度的基本要求，如何通过屏蔽、滤波和良好的接地设计来满足工业标准。 本书的最终目标是培养读者构建复杂系统的能力，使他们不仅能“搭积木”式地使用模块，更能深入理解每一层级的物理机制，从而在遇到性能瓶颈或设计难题时，能够迅速定位并优化解决方案。

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作者的叙事风格，老实说，简直像是在听一位老教授在冗长而缺乏激情的课堂上照本宣科。语言组织上，常常出现冗余的修饰词和过于学术化的长句，导致理解一个简单的概念需要来回阅读好几遍才能抓住核心。比如，在介绍基尔霍夫电压定律时，他用了整整一段话来铺垫“电荷守恒”的哲学意义，却花了很少的篇幅来解释如何快速应用KCL去处理复杂节点。阅读体验的另一个痛点在于章节之间的过渡处理得极其生硬，从直流电路直接跳到交流稳态分析时，完全没有铺垫过渡到复数域的概念，就像是硬生生地把两本不相关的书拼接在了一起。这种缺乏连贯性和亲和力的写作方式，极大地削弱了学习的积极性。它要求读者付出极高的专注力去解码晦涩的文字，而不是专注于理解背后的物理原理。对于那些需要通过阅读来建立知识框架的学习者来说，这本书的文本结构实在称不上友好。

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关于本书对实验和仿真工具的介绍，简直是敷衍到了令人发指的地步。在当今电气工程教育中，SPICE仿真软件已经成为不可或缺的工具，但这本书对如何将书本上的理论模型映射到实际仿真软件中去的过程，描述得极其模糊。它提到了一些仿真软件的名称，却没有任何具体的操作指南，例如如何设置瞬态分析的步进时间，如何正确输入元件的非线性参数，或者如何解释仿真输出的波形图。我尝试根据书中的描述去复现一个简单的RLC串联谐振电路的暂态响应，但由于书中缺乏关键的仿真细节指导，我浪费了大量时间在摸索软件界面上，而不是深入分析理论响应。这本书似乎是基于一个完全脱离了现代电子设计流程的教学理念编写的，它假定学生可以凭空想象出电路在现实中的运行状态，这对于培养具备动手能力的工程师来说，无疑是一个巨大的缺陷。它提供了一个理论的骨架，但完全没有提供将骨架充实血肉的实践工具。

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这部教材的排版简直是一场灾难，拿到手里就感觉像是翻阅一本上世纪八十年代的印刷品。字体大小不统一，间距也时松时紧，很多公式的上下标简直挤在一起，看得我眼睛生疼。更别提那些图示了，黑白线条灰蒙蒙的，很多关键的元器件符号都模糊不清，根本无法准确辨认出它们到底是电阻、电容还是电感。我花了好大力气才把第三章关于戴维南定理和诺顿定理的讲解部分啃下来，光是理解图上的标注就比理解定理本身费劲多了。作者似乎完全没有考虑到现代读者对视觉体验的需求，这种低质量的印刷和装帧，实在让人怀疑出版社在制作过程中是否投入了最基本的审校。坦白讲，如果不是课程要求必须用它，我早就把它束之高阁了。希望未来的再版能彻底更新一下视觉设计，否则，光是阅读过程就会劝退一大批有志于钻研电路理论的年轻人。这种对细节的漠视，很难让人对书中的理论深度产生信心。

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这本书在理论深度上给我一种非常“安全”的感觉，准确地说，是安全到有些令人乏味的地步。它更像是一本为初学者准备的入门指南，而不是一本能够引导你触及电路分析前沿或复杂系统设计的工具书。对于一些偏向于实际应用，比如涉及非线性电路特性、开关电源拓扑或者电磁兼容性（EMC）等内容，书中几乎没有涉及，或者只是寥寥数语一带而过。例如，当讨论到运放应用时，它只停留在了理想运放的范畴，对于失真、共模抑制比这些工程师必须面对的实际参数，全书避而不谈。我原本期望能看到一些更深入的例子，比如如何利用拉普拉斯变换来求解含初始储能元件的暂态响应，但它提供的例题都太过“干净”，仿佛现实世界中的电路都是完美元件的组合。对于已经有一定基础，希望从“会算”进阶到“能懂”的读者来说，这本书提供的知识增量非常有限，更像是对高中物理知识的系统化复习，而不是大学专业课程的进阶。

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不同于我之前阅读的其他技术书籍，这本书在习题设计上呈现出一种令人费解的“保守主义”。每一章节末尾的习题数量都非常可观，但仔细研究后发现，它们大多是概念的重复应用，几乎没有一道题能真正挑战读者的思维边界。举个例子，在讲解节点电压法和网孔电流法时，提供的所有电路图都遵循着最简单、最规范的拓扑结构，元件值也都是整数或简单的分数，目的似乎只是为了确保计算过程绝对不会出错。我尝试自己构造一个包含三个以上独立电源和复杂耦合的电路，然后用书中的方法去求解，结果发现书中的标准解法在这种稍微复杂一点的配置下显得有些僵硬，需要读者自己进行大量的、非系统性的调整才能套用进去。这种“温室效应”下的习题设置，使得学习者在面对真实世界的、布局混乱、参数各异的电路图时，会产生一种强烈的知识脱节感。它教会了你如何走直线，却没告诉你如何转弯。

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