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出版者:人民邮电

作者:沈元隆

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:2004-5

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787115121639

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• 电路分析
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电子设计与应用技术：从基础元件到系统集成 一、 内容概述 本书旨在为电子工程、通信工程、自动化、计算机科学以及相关工科专业的学生和工程师提供一套全面、深入且与时俱进的电子技术基础知识和实际应用指南。全书围绕现代电子系统的核心构建模块——半导体器件、模拟电路、数字逻辑以及嵌入式系统展开，强调理论与实践的紧密结合，引导读者建立起扎实的电子系统设计与分析能力。 本书结构清晰，逻辑严谨，内容覆盖了从最基础的电子元器件物理特性到复杂系统集成中的关键技术点，力求使读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”和“如何做”。 二、 重点章节与核心内容 第一部分：基础电子元器件与特性 本部分是理解后续复杂电路的基础。我们详细探讨了构成现代电子系统的基石——半导体物理基础，包括PN结的形成、少数载流子注入以及载流子的扩散和漂移运动。 半导体二极管： 深入分析了理想二极管模型、实际二极管的伏安特性曲线，重点剖析了整流、钳位和限幅电路的设计与应用。特别增加了对齐纳二极管在稳压电路中的关键作用的探讨。 晶体管（BJT与MOSFET）： 对双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理进行了细致的区分和对比。 BJT分析： 侧重于共射、共基和共集电路的基本工作状态（截止、放大、饱和），以及使用Ebers-Moll模型进行精确建模。 MOSFET分析： 详细介绍了增强型和空穴型MOSFET的结构，重点讲解了阈值电压、跨导参数的确定，以及在数字逻辑和模拟开关中的应用。对短沟道效应和亚阈值导电现象进行了初步介绍，以适应现代集成电路的尺寸要求。 第二部分：模拟信号处理电路 本部分聚焦于对连续时间信号进行放大、滤波、调制和解调等处理的核心技术。 基本放大电路： 涵盖了单级和多级放大器的设计。引入了小信号模型（$r_e$模型和$pi$模型）进行精确的电压增益、电流增益、输入输出阻抗的计算。我们强调了在不同偏置条件下，如何权衡放大器的线性度、带宽和功耗。 集成运算放大器（Op-Amp）： 将理想运放模型作为分析工具，系统讲解了反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器和微分器等经典电路。随后，引入了有限开环增益、输入偏置电流等非理想参数对电路性能的影响分析。 反馈与稳定性： 重点讲解了负反馈在改善系统性能（如提高带宽、降低失真）中的核心作用。通过波特图分析了电路的频率响应，引入了相频响应和增益裕度概念，以确保反馈系统的稳定性。 有源滤波器设计： 涵盖了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等经典滤波器的幅频特性和设计方法。针对一阶和二阶Sallen-Key拓扑结构，提供了详细的元器件值计算步骤，适用于低通、高通和带通滤波器的实际构建。 第三部分：数字系统与逻辑设计 本部分是理解现代计算和控制系统的基石，侧重于离散时间信号的表示、处理和实现。 布尔代数与逻辑门： 回顾了布尔代数的公理、德摩根定律，并系统介绍了TTL和CMOS逻辑家族的特性，特别是CMOS在低功耗方面的优势。 组合逻辑电路： 涵盖了编码器、译码器、数据选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）的设计与应用。重点讲解了利用卡诺图（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法进行逻辑函数的化简，以实现最优化的硬件结构。 时序逻辑电路： 深入分析了锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop，包括SR, JK, D, T型）的结构和状态转移特性。时序电路的设计分析是本书的难点之一，我们详细解析了寄存器、移位寄存器和计数器的构建，并强调了时钟沿、毛刺（Glitch）和竞争冒险（Race Condition）对系统可靠性的影响。 存储器与可编程逻辑： 介绍了SRAM、DRAM的基本原理。对PLD（可编程逻辑器件）家族，如PAL和FPGA的基本结构和硬件描述语言（如VHDL/Verilog）的入门概念进行了介绍，为高级设计打下基础。 第四部分：数据转换与接口技术 本部分连接了连续世界的模拟信号与离散世界的数字信号。 数模/模数转换器（DAC/ADC）： 详细分析了主流ADC的架构，包括双积分型、逐次逼近型（SAR）和Sigma-Delta（Σ-Δ）型的工作原理、分辨率、转换时间和非线性误差。阐述了采样定理（Nyquist-Shannon）在实际应用中的意义。 定时与振荡： 探讨了555定时器在无稳态和单稳态工作模式下的应用，并介绍了石英晶体振荡器的精确频率产生原理。 第五部分：电源与功率电子初步 本部分关注如何稳定高效地为电子系统提供工作所需的能量。 线性稳压与开关稳压： 对LDO（低压差线性稳压器）和PWM开关稳压器（Buck/Boost/Buck-Boost）的工作原理进行了对比。重点分析了开关模式电源（SMPS）的高效率来源、纹波产生机制以及环路补偿的基本概念。 三、 本书特色与目标读者 1. 强调系统思维： 本书不局限于单个器件的分析，而是引导读者从信号流的角度理解整个系统的构建逻辑，例如在电源管理、传感器接口设计中的具体体现。 2. 注重实验与仿真结合： 每一部分理论讲解后，均配有详细的实验指导和SPICE仿真案例分析，涵盖了使用主流仿真工具对电路进行瞬态分析、交流扫描和参数优化。 3. 面向工程实践： 书中穿插了大量的工程案例和“设计陷阱”提醒，帮助读者规避在实际PCB布局、噪声抑制和热设计中常见的错误。 目标读者： 本书适合作为高等院校电子信息类专业本科生“模拟电子技术”、“数字电子技术”及“电子系统设计”课程的教材或参考书。同时，它也是从事硬件研发、嵌入式系统集成、自动化控制领域的工程师进行知识梳理和技能提升的理想参考手册。通过学习本书，读者将能够独立完成小型到中型电子控制系统的方案设计、模块实现与调试工作。

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**《机器学习导论：从统计学习到深度神经网络》**这本书给我的印象是，它拥有极强的“平衡感”。很多入门书籍要么过于偏重理论推导，让人感觉像在读一本晦涩的统计学论文；要么又过于“玩具化”，只展示代码和结果，却对背后的决策机制遮遮掩掩。这本书则找到了一条黄金分割线。它从最基础的概率论和信息论出发，系统地介绍了经典算法，比如支持向量机（SVM）和决策树，用清晰的几何解释和复杂度分析，让读者明白这些算法“为什么有效”。更令人称赞的是，它对模型偏差（Bias）和方差（Variance）的讨论，深入浅出，是理解过拟合和欠拟合的基石。当章节过渡到神经网络时，作者并未直接跳入复杂的残差网络或Transformer结构，而是通过反向传播（Backpropagation）的详细推导，将这个看似“黑箱”的过程，还原成了一系列可计算的梯度下降步骤，让读者真正理解了“学习”是如何发生的。这本书的选材非常务实，它确保了读者在面对实际数据集时，不仅仅是套用API，而是能够根据数据特性和模型复杂度，做出合理的模型选择和参数调优。它不是教你如何做AI，而是教你如何**理解**AI的内在逻辑。

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这本关于**《固体物理导论》**的书，简直是为那些对物质世界最深层次的构成感到好奇的探险家量身定做的地图。作者并没有像许多教科书那样，一上来就用一堆抽象的数学符号把人彻底劝退。相反，它采用了极其精妙的叙事方式，将电子在晶格中的“生活”描绘得栩栩如生。你仿佛能看到那些价电子在周期势场中跳跃、振荡，形成波函数，而正是这些波函数的奇妙叠加与干涉，决定了金属的导电性、半导体的特性乃至绝缘体的铁壁江山。特别是对布洛赫定理的阐述，书中用类比的方式，比如将电子比作在特定规则下的乐手，而非完全自由的流浪者，一下子就让人抓住了核心精髓。后半部分对晶格振动——声子的讨论，更是精彩绝伦。它没有停留在声波的概念上，而是深入到了量子化的层面，让“热”不再是简单的分子无规则运动，而是一群群量子化的能量包在晶格中传递的景象。这本书的图示设计也是一绝，那些三维的倒易空间图、费米面以上的能带结构图，都处理得清晰明了，即便是初次接触能带理论的新手，也能通过这些视觉辅助，迅速建立起宏观性质与微观结构之间的桥梁。对于想要真正理解为什么不同的材料会表现出迥异的物理性质，这本书无疑是一把开启微观世界大门的钥匙，它教会你的不只是公式，更是一种看待物质世界的全新视角。

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**《古代建筑结构力学原理》**这本书，彻底颠覆了我对“古老”与“先进”之间关系的认知。我原以为研究古代建筑，无非是欣赏美学或追溯历史，没想到里面蕴含着如此精妙的工程智慧。作者以一种考古学家的严谨态度，结合现代有限元分析的视角，对罗马的拱券结构、哥特式飞扶壁乃至中国的榫卯系统进行了深入的“逆向工程”分析。书中对重力路径的分析尤其令人震撼——它展示了那些没有钢筋混凝土的时代，工匠们是如何通过对材料的理解和对几何形态的极致把握，将垂直的压力转化为分散的侧推力，并最终安全地导向地基。例如，在剖析圣索菲亚大教堂的巨大穹顶时，书中不仅有精美的剖视图，更有详细的应力云图分析，清晰地展示了在不同荷载下，哪些砌块承担了主要的压力，以及为什么这些结构历经千年而不倒。这种将历史文物与现代科学分析相结合的研究方法，不仅让古代的建筑艺术活了起来，更揭示了在资源有限的条件下，人类工程思维所能达到的高度。它让我意识到，真正的创新往往是朴素且根植于物理定律的。

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我对**《高级应用微积分》**的感受，简直可以用“醍醐灌顶”来形容。市面上许多微积分教材，总是在证明和技巧上纠缠不清，让人感觉像是在爬一座没有尽头的数学阶梯，每一步都走得小心翼翼，生怕滑倒。然而，这本书的编排逻辑，完全是以“解决实际问题”为导向的。它没有放过任何一个严谨性问题，但更重要的是，它将偏微分方程、变分法以及傅里叶分析等看似高不可攀的高级主题，巧妙地融入到工程和物理应用场景中去。举个例子，在介绍拉格朗日乘数法时，作者不是先抛出那个复杂的约束条件公式，而是先设想一个复杂的优化场景——比如在不规则曲面上寻找最高点，然后自然而然地引出“梯度必须与约束的法向量平行”这一物理直觉，再将其转化为数学表达。这种“问题驱动”的教学法，极大地激发了学习的内在动力。读完它，我才真正明白，微积分并非只是求导和积分的集合，它更像是一套描述“变化”与“积累”的强大语言系统。对于那些已经在基础微积分上有一定基础，但迫切希望将数学工具应用到真实世界复杂模型中的理工科学生而言，这本书无疑是他们工具箱里最锋利的那一把瑞士军刀。

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**《宏观经济学：动态随机一般均衡模型导论》**这本书，对于那些习惯了静态分析、渴望理解现代中央银行决策背后的理论框架的读者来说，是一场思想的洗礼。它毫不避讳地将新古典主义和新凯恩斯主义的主流模型——DSGE（动态随机一般均衡）模型——作为核心内容进行讲解。作者的叙事节奏非常稳健，从对预期的建模（理性预期假设）开始，逐步引入了异质性代理人、不完全信息等更复杂的元素。最让我印象深刻的是对“冲击”的分析。传统的凯恩斯模型关注财政冲击，但这本书详尽地展示了技术冲击、货币政策规则变化等如何通过跨期优化决策，影响到当下的消费、投资乃至通货膨胀率。它成功地将理论模型从纯粹的数学推演中解放出来，展示了它们如何被用来量化和预测政策效果。例如，通过对泰勒规则的动态调整，读者可以清晰地看到央行在面对“滞胀”时，其最优反应函数是如何随时间演变的。这本书的难度不低，但它提供的分析工具——那种能够将短期波动与长期增长潜力联系起来的视角——是任何想要深入理解现代宏观经济政策制定逻辑的人所必需的。

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