数字逻辑基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:刘延兴

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:2004-7

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787113059514

丛书系列:

图书标签:

• 数字逻辑
• 逻辑电路
• 计算机组成原理
• 数字电路
• 基础电子学
• 电路分析
• 布尔代数
• 数字系统设计
• 可编程逻辑器件
• FPGA

《电路原理与应用基础》内容简介 聚焦核心，拓展视野：从理论基石到工程实践的全面构建 本书旨在为初学者和希望夯实基础的工程师提供一套全面、深入且具有高度实践指导意义的电路理论与应用基础知识体系。我们深知，无论是数字系统设计、模拟电路分析，还是新兴的电子技术领域，扎实的电路基础都是成功的关键。因此，本书在内容的选取、深度的把握以及与实际工程的结合上，都进行了精心的设计与平衡。 全书内容结构清晰，逻辑递进自然，从最基础的电路元件和定律出发，逐步深入到复杂的电路分析方法和系统应用层面，力求让读者在理解基本概念的同时，建立起严谨的工程思维。 第一部分：电路分析的基石（Fundamental Circuit Analysis） 本部分是理解一切电子系统的起点，重点在于建立严谨的数学模型和分析工具。 第1章：基本概念与元件模型 本章首先界定了电学中的基本物理量：电压、电流、电阻、电容和电感。我们不满足于概念的简单罗列，而是深入探讨了这些元件的物理本质和时域/频域特性。重点解析了理想元件与实际元件的区别，如非线性电阻、寄生电容和电感对高频信号的影响。此外，对功率和能量的概念进行了详尽的阐述，特别是瞬时功率和平均功率的计算，为后续的功率分析打下基础。 第2章：基本电路定律与分析方法 本章是电路分析的核心工具箱。首先系统地介绍了欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。随后，我们将重点放在如何利用这些定律来解构复杂电路。详细讲解了节点电压法和网孔电流法的推导过程、应用条件及实际操作步骤，并配以大量的、具有代表性的例题进行演示。我们特别强调了如何识别和处理多源电路，引入叠加定理和戴维南/诺顿等效电路，这些都是简化复杂电路分析的强大武器。 第3章：一阶与二阶动态电路分析 本部分是电路分析从静态到动态的过渡。我们着重分析了RL、RC电路（一阶系统）和RLC电路（二阶系统）在不同激励下的瞬态响应。对于一阶电路，详细阐述了时间常数 $ au$ 的物理意义及其对暂态过程的影响；对于二阶电路，深入探讨了欠阻尼、过阻尼和临界阻尼三种情况，并结合系统的阻尼比 $zeta$ 和自然频率 $omega_n$ 来预测其行为，这对于理解控制系统和振荡器至关重要。本章的分析完全基于微分方程的求解，强调了时域分析的精确性。 第二部分：正弦稳态分析与频率响应（Sinusoidal Steady-State and Frequency Response） 当电路工作在交流信号激励下时，传统的时域分析方法显得繁琐。本部分引入了复数运算和相量法，使交流分析得以简化。 第4章：相量法与交流稳态分析 本章的核心是相量（Phasor）的概念及其在交流稳态分析中的应用。我们详细讲解了如何将正弦函数转化为复数表示，以及电阻、电容、电感在复频域下的阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的计算。通过使用复数运算替代微分方程，本章演示了如何高效地应用KCL、KVL、节点法和网孔法来求解交流电路中的电压和电流有效值及相位关系。 第5章：交流功率与三相电路 交流电路的功率概念远比直流复杂。本章区分并详细阐述了瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率。引入了功率因数（Power Factor）的概念及其对输电效率的重要性。随后，将分析扩展到三相电路，深入研究对称与非对称三相系统的星形（Y）和三角形（$Delta$）连接方式，以及线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系，这是电力电子和电机驱动系统的基础。 第6章：频率响应与滤波器设计 本章将电路分析从单一频率提升到对整个频率范围的考量。引入了传递函数（Transfer Function） $H(s)$ 的概念，使用拉普拉斯变换作为分析工具，使得动态电路分析（包括非稳态部分）得以统一处理。随后，重点分析了电路的频率响应，即幅频特性和相频特性。详细讲解了有源与无极滤波器的经典设计，包括一阶低通/高通滤波器的截止频率确定，以及二阶巴特沃斯（Butterworth）滤波器的设计原理，强调了通带、阻带、过渡带的工程要求。 第三部分：高级分析与电路模型（Advanced Analysis and Circuit Modeling） 本部分旨在提升读者的抽象思维能力，理解电路在更深层次上的行为特征。 第7章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用 相较于第三章对瞬态响应的微分求解，本章全面推广了拉普拉斯变换的应用。详细介绍了拉氏变换的性质（线性、时移、微分、积分），并将其应用于将时域的微分方程转化为频域（s域）的代数方程，极大地简化了复杂电路的求解。本章重点探讨了系统的初始条件如何纳入s域模型，并利用极点（Poles）和零点（Zeros）的概念来初步预测系统的稳定性和瞬态行为，为控制理论奠定基础。 第8章：磁耦合电路与变压器原理 本章专门探讨了电感元件之间通过磁场耦合的现象。详细介绍了互感（Mutual Inductance）的概念、符号约定以及其对电路电压关系的影响。着重分析了理想变压器的工作原理、匝数比对电压和阻抗的变换关系，并拓展至实际变压器的等效电路模型，分析漏磁通和绕组电阻对变压器性能的影响。 第9章：两端口网络分析 在系统集成层面，我们经常需要将一个复杂的电路块视为一个“黑箱”进行分析。本章引入了两端口网络（Two-Port Network）的概念，系统讲解了描述这种网络的四种基本参数集：Z参数（阻抗）、Y参数（导纳）、H参数（混合）和T参数（传输）。通过实例演示了如何利用这些参数矩阵来连接级联、并联和串联的电路子单元，并讨论了电路的互易性（Reciprocity）和对称性。 --- 本书特点总结： 1. 理论与实践紧密结合： 每一章的理论推导后都紧跟工程应用实例，帮助读者理解“为什么”以及“如何做”。 2. 数学工具的深度应用： 大量使用复数、微分方程、拉普拉斯变换等工具，确保分析的严谨性和通用性。 3. 强调工程思维： 重点培养读者分析复杂系统、简化模型（如等效电路、戴维南定理）和评估系统性能（如频率响应、功率因数）的能力。 4. 内容覆盖全面： 覆盖了从基础直流到交流稳态、暂态分析、滤波器设计乃至网络参数化的核心内容，为后续深入学习模拟电子学、电力电子学或通信原理打下坚实的基础。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象，那种沉稳又不失现代感的封面色彩搭配，仿佛在诉说着内容的严谨与深度。书页的纸质手感也相当不错，印刷清晰，字迹工整，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。我在图书馆的架子上偶然翻到它，起初只是被它的名字吸引，但随后的快速浏览让我意识到这不是一本泛泛而谈的入门读物。书中对电路图的绘制和逻辑符号的讲解，可以说是细致入微，即便是初次接触这方面知识的人，也能通过那些精妙的图例快速建立起空间感和结构感。特别是它在介绍组合逻辑电路时，通过一系列递进式的案例分析，将抽象的布尔代数运算具象化，让我立刻明白了理论与实践之间的桥梁是如何搭建起来的。这种注重视觉传达和阅读舒适度的用心，无疑提升了整个学习体验，让人愿意沉下心来，一步一个脚印地去探索其内部的知识体系。

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作为一名已经接触过一些基础电子知识的学习者，我最看重的是一本书能否在广度之外提供足够的深度。这本书在这方面表现得非常出色，它并没有止步于讲解基本的门电路和卡诺图化简，而是深入探讨了大规模集成电路设计中的一些前沿概念，比如异步电路的时序约束处理，以及如何在FPGA架构下实现高效的逻辑映射。书中的案例代码（虽然这不是纯编程书，但涉及到硬件描述的部分）结构清晰，注释详尽，让我能够跟随作者的思路，亲手模拟出复杂运算流程的性能瓶颈所在。这种深入到实现层面的探讨，使得这本书的价值远超一般的教材，它更像是一本高级工程师的参考手册，随时可以查阅并应用到实际的项目设计之中。对于想从“会用”跃升到“精通”的人来说，这本书提供了必要的思维工具和分析框架。

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这本书的行文风格出乎我的意料，它没有陷入传统技术书籍那种冷冰冰的术语堆砌，反而带着一种温和而坚定的引导力。作者似乎非常懂得读者的困惑点，总能在关键的理论转折处，用非常生活化或者类比的方式来解释复杂的概念，比如对时序逻辑中的“锁存器”与“触发器”区别的阐释，简直是点睛之笔，瞬间打通了我脑海中纠结已久的概念盲区。我尤其欣赏它对历史脉络的穿插介绍，每当引入一个新的逻辑元件时，作者都会简略提及它是如何从早期的电子管或继电器演变而来，这种历史的纵深感让冰冷的数字世界突然有了温度和传承。这种叙事手法不仅增强了知识的趣味性，更重要的是，它帮助读者建立了一种知识的“情境感”，让你感觉自己不是在学习一套孤立的规则，而是在参与一场持续了半个多世纪的工程智慧的演进。

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在阅读体验上，这本书的索引和术语表组织得极其高效，这对于一本技术密集型的书籍来说至关重要。当我需要快速回顾某个特定术语的定义或公式的出处时，只需查阅索引，便能精准定位到相关章节，省去了大海捞针般的翻页过程。此外，书中章节之间的逻辑衔接如同精密的链条，前一章的知识点自然而然地成为了下一章展开新概念的基础，几乎没有出现“突然跳跃”或“知识点断裂”的情况。这种高度的内部一致性和结构上的严密性，使得我在阅读过程中建立起的知识体系是稳固且互相支撑的，这让我对全书内容的掌握信心倍增，感觉就像在拆解一个设计精良的机械装置，每一个零件的摆放位置都是经过深思熟虑的。

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这本书的习题设计部分绝对是教科书级别的典范，它巧妙地平衡了基础巩固与思维拓展。不同于很多书籍只是简单地重复课本内容，这里的练习题往往需要读者进行多步骤的推理和信息的综合运用。例如，有一道题要求设计一个具有特定状态转移条件的有限状态机，它没有直接给出输入输出要求，而是描述了一个需要解决的实际问题场景，这迫使我必须自己先建立起状态图，再推导驱动表，最后才进行逻辑电路的综合。这种“问题导向”的练习方式极大地锻炼了我的问题分解能力和系统设计能力。而且，书后的参考答案和解题思路部分，也并非是生硬的最终结果，而是详细解释了不同的解题路径及其各自的优缺点，体现了作者对教学艺术的深刻理解。

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