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出版者:

作者:南新志

出品人:

页数:126

译者:

出版时间:2003-12

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787560726984

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 实验
• 教程
• 电子技术
• 电路分析
• 逻辑电路
• Verilog
• FPGA
• 数字系统
• 高等教育

《现代电子技术基础与实践》 本书简介 第一部分：电子电路的基石与核心概念 本书旨在为读者构建一个扎实、深入的现代电子技术理论基础，同时强调这些理论在实际工程中的应用与实现。我们摒弃了传统教材中过于僵硬的理论堆砌，转而采用一种以问题驱动、以应用为导向的教学方法，使复杂的电子学概念变得直观且易于掌握。 第一章：半导体物理与器件基础 本章将从原子能级和能带理论出发，深入剖析半导体材料的本征特性和掺杂机制。重点讲解PN结的形成、单向导电性、以及其在二极管（如普通二极管、肖特基二极管、稳压管）中的实际应用原理。随后，我们将详尽阐述BJT（双极性晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理，包括其工作区域划分、跨导特性以及在放大和开关电路中的基本模型。不同于侧重于晦涩的物理推导，本章更侧重于如何利用这些器件的I-V特性曲线来指导电路设计。例如，我们将通过实例分析热稳定性、输入阻抗和输出阻抗的工程意义。 第二章：模拟信号处理的核心技术 模拟电路是理解现代电子系统的血肉。本章系统介绍了放大电路的设计与分析。首先从基本共射、共基、共集组态入手，详细讨论了交流负载线和直流偏置的精确设计方法，确保晶体管工作在最佳线性区。随后，我们将引入反馈理论，重点剖析负反馈对电路稳定性和失真度的影响，并介绍电压串联、电流串联、电压并联和电流并联四种基本反馈组态的构建与分析。 第三章：运算放大器（Op-Amp）的精深应用 运算放大器被誉为“万能集成电路”，本章将其作为分析的重点。我们不仅会回顾理想运放的特性，更会深入探讨实际运放的非理想因素，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）和增益带宽积（GBWP）对电路性能的制约。接下来的内容将围绕经典应用展开，包括高精度积分器、微分器、有源滤波器（巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器的设计原则）、电压跟随器、比较器以及采用施密特触发电路实现的数字接口电路。此外，本章还将介绍精密整流电路和电压/电流转换器的设计。 第四章：线性与非线性稳压电源设计 电源是所有电子设备的心脏。本章将全面覆盖电源设计流程。首先分析了变压器、整流器（半波、全波、桥式）和滤波器的选择与设计，特别是关于纹波系数的计算。随后，详细讲解了线性稳压器（如78xx系列）的工作原理和热管理技术。重点篇幅将留给开关型稳压电源（SMPS），包括Buck（降压）、Boost（升压）和Buck-Boost拓扑的建模、PWM控制策略以及磁性元件（电感和变压器）的选择标准，确保设计出高效率、低噪声的电源系统。 第二部分：信息获取、处理与通信 本部分将视角从基础模拟电路拓展到如何有效地采集、转换和处理信息。 第五章：信号的采集与模数/数模转换 在将连续的物理信号转化为可被数字系统处理的数据之前，必须进行采样和量化。本章详细阐述了采样定理（奈奎斯特率）的物理意义及其在实际中的应用，并深入探讨了混叠现象的危害与抑制方法。随后，我们将详细剖析高性能的ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的结构与指标，包括闪式、逐次逼近式、双积分式ADC的工作原理，以及如何根据应用场景（如速度、精度、功耗）选择合适的转换芯片。 第六章：基础信号的生成与波形塑形 本章聚焦于如何利用电子电路产生特定频率和波形的信号。我们将研究振荡器电路，从基于RC网络的相移振荡器、文氏桥振荡器，到更精确的LC振荡器（哈特莱、考毕兹振荡器）。随后，重点分析了高精度、高稳定性的晶体振荡器（如石英晶体振荡器）的工作原理。此外，本章还将涉及功能波形发生器的设计，包括如何利用定时IC（如555定时器）产生方波、脉冲和锯齿波。 第七章：射频与通信基础 随着无线技术的发展，理解基础射频电路变得至关重要。本章将简要介绍阻抗匹配（史密斯圆图的应用）、滤波器在射频前端的设计，以及基本的混频器和鉴频器结构。虽然本书侧重于基础电子学，但本章将提供一个框架，帮助读者理解高频信号的传输挑战和基础调制解调的概念。 第三部分：系统集成与现代电子设计方法 第八章：传感器接口与数据预处理 现代电子系统严重依赖对物理世界的感知。本章专门讨论如何高效地连接和读取各类传感器信号。我们将分类讨论电阻式（如热敏电阻、应变片）、电容式和电感式传感器的工作原理，并着重讲解如何设计前端电路来补偿传感器的非线性、漂移和噪声问题。内容涵盖低噪声放大器（LNA）的设计原则、电桥平衡技术以及齐纳阻抗匹配在传感器读出电路中的应用。 第九章：PCB设计与电磁兼容性（EMC）基础 电路的性能不仅取决于器件本身，更严重依赖于其物理实现。本章引入了现代PCB设计规范。我们将讨论多层板的结构、层叠规划、信号完整性（SI）的基础概念，如过冲、下冲和反射的成因与抑制。同时，我们将详细阐述电磁兼容性的基本原则，包括接地技术（单点接地与多点接地）、去耦电容的布局策略，以及如何通过走线设计来最小化串扰和辐射发射。 第十章：电子系统调试与故障排除 理论设计必须通过严谨的实验和调试来验证。本章为读者提供了系统化的故障排除流程和工具使用指南。我们将重点讲解如何正确使用示波器（时域、频域分析）、逻辑分析仪、频谱分析仪和LCR测试仪。内容包括信号完整性故障的定位、电源噪声的源头追踪、以及热异常的检测与分析方法，旨在培养读者独立解决复杂系统级问题的能力。 本书特色： 实践导向： 每章理论讲解后均附有“工程实例分析”，将抽象概念与真实世界的电路设计案例紧密结合。 跨学科视角： 整合了半导体物理、模拟信号处理、电源技术和系统级EMC知识，提供全面的电子技术图景。 深入分析： 避免浅尝辄止，对关键器件如MOSFET和运放的非理想特性进行了深入的定量分析。 本书适合于电子工程、自动化、微电子学等相关专业的高年级本科生、研究生以及希望系统回顾和提升电子电路设计能力的工程技术人员阅读。

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这本书的语言风格非常具有亲和力，读起来完全没有一般技术书籍那种拒人于千里之外的冷漠感。作者似乎非常了解读者在学习过程中可能会遇到的困惑和难点，总能在关键的转折点上用一种鼓励和肯定的语气进行引导。例如，在讲解一些容易混淆的概念时，作者会巧妙地运用生活化的比喻来打破认知壁垒，让抽象的电子概念变得具体可感。这种人性化的写作方式，极大地降低了学习的心理门槛，让原本感觉枯燥的公式推导过程，也变得有意思起来。对我来说，这不仅仅是一本工具书，更像是一位耐心的伙伴，陪伴我一步步攻克难关，让人觉得学习过程是愉悦且充满期待的。

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这本书在实践操作环节的编排上，可以说是下足了功夫，这一点对于我们这类侧重动手的学习者来说，简直是雪中送炭。它没有仅仅停留在理论的讲解，而是提供了大量与实际硬件平台紧密结合的实验指导。从基础的元器件识别、面包板搭建，到复杂的时序电路设计与调试，每一步都描述得详尽无遗，连同调试过程中可能遇到的常见错误和排查思路都考虑进去了。我感觉这本书的设计思路是，让你在动手操作中去验证和深化理论知识，而不是让理论成为空泛的教条。这种“做中学”的模式，极大地增强了知识的吸收效率，也让学习过程充满了成就感，让人愿意主动去挑战更复杂的实验任务。

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这本书的装帧设计确实挺有意思的，封面的色彩搭配和字体选择都透露着一种严谨又不失活力的气息。拿到手里的时候，能感觉到纸张的质感很不错，印刷的清晰度也让人满意，这对于需要反复查阅和做笔记的教材来说，是非常重要的加分项。内页的排版布局也处理得相当到位，图文并茂的区域划分使得阅读体验非常流畅，不会因为信息量大而感到压抑。特别是那些电路图和仿真波形的展示，线条简洁明了，标注清晰，即便是初学者也能很快找到重点。作者在细节处理上的用心，完全体现在了这些看得见的方面，让人在翻阅的过程中，心情都会变得舒畅起来。总的来说，从物理形态到视觉呈现，这本书都展现出了专业性和对读者友好的双重考量，让人在正式学习内容之前，就对接下来的探索充满了期待。

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深入阅读后，我发现这本书的理论深度把握得非常恰到好处。它并非那种堆砌晦涩难懂术语的百科全书，而是更像一位经验丰富的导师，循序渐进地引导你理解背后的原理。对于每一个基本逻辑门和组合逻辑电路的讲解，作者都力求用最直观的语言去阐释其工作机制，同时又不失学术的严谨性。更值得称赞的是，书中对一些经典设计案例的剖析，简直是教科书级别的示范。它不仅仅是告诉你“如何做”，更深入地解释了“为什么这么做”，这种对设计思想的挖掘和提炼，对于培养读者的系统思维能力极为关键。我尤其欣赏那些穿插在章节末尾的“设计思考”小栏目，它们仿佛是作者在悄悄分享自己的“独门秘籍”，极大地拓展了我们对数字系统设计灵活性的认知。

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从整体架构和内容的覆盖面上看，这本书的编排逻辑堪称精妙，它构建了一个完整且层层递进的学习路径。它没有急于求成地展示高级内容，而是非常扎实地从最基本的布尔代数、逻辑门开始，稳步过渡到更复杂的触发器、寄存器和有限状态机。这种由浅入深、螺旋上升的结构，确保了读者知识体系的牢固性。更重要的是，它成功地将理论知识与现代设计方法论进行了巧妙的融合，让读者不仅学会了“怎么搭电路”，更理解了“如何进行系统化设计”。这种宏观视野和微观操作相结合的处理方式，使得这本书的价值远远超出了单纯的实验指导，更像是一套系统的数字系统思维训练手册，为后续更深入的专业学习打下了坚实的基础。

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