电路技术基础 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:张中洲 编

出品人:

页数:283

译者:

出版时间:2000-8

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787562421641

丛书系列:

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• 电路基础
• 电路分析
• 模拟电路
• 电子技术
• 电气工程
• 基础电子学
• 电路原理
• 电工学
• 大学教材
• 工程教育

现代电子系统设计与实现：从理论基石到前沿应用 本书聚焦于电子系统设计与实现的前沿领域，旨在为读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的知识体系。它超越了基础电路理论的范畴，深入到复杂系统的架构、高性能信号处理、嵌入式控制以及新兴的物联网（IoT）集成等多个关键层面。 本书结构严谨，内容覆盖了从系统级思维构建到具体硬件/软件协同实现的全过程，特别强调在资源受限、实时性要求高以及功耗敏感环境下的优化策略。 --- 第一部分：高性能信号处理与模拟前端设计（Analog Front-End & High-Speed Signal Processing） 本部分着重探讨如何准确、高效地捕获、调理和转换真实世界中的物理信号，这是任何精密电子系统（如传感器网络、医疗成像、高速通信）成功的基石。 1. 噪声与干扰的深度分析与抑制： 传统的电路书籍可能仅介绍噪声源的分类，而本书将深入探讨白噪声、闪烁噪声（$1/f$ 噪声）在不同半导体工艺下的具体表现形式及其对系统精度的影响模型。我们将详细剖析共模抑制比（CMRR）和电源抑制比（PSRR）的实际限制因素，并引入潘氏（Pans’s）噪声模型在低噪声放大器（LNA）设计中的应用。重点讲解电磁兼容性（EMC）设计中的辐射防护与抗扰度提升，包括屏蔽技术、差分走线的设计规范以及PCB布局中的地平面分割策略。 2. 先进数据转换器（ADC/DAC）架构与校准： 超越标准的SAR和$SigmaDelta$架构，本书将重点解析混合信号系统的动态性能指标，如有效位数（ENOB）、无杂散动态范围（SFDR）和瞬态响应时间。我们将详细对比流水线（Pipeline）ADC、时间交错（Time-Interleaving）技术的实现细节与校准算法，特别是如何通过数字后处理技术（如去嵌、误差线性化）来弥补模拟前端的固有缺陷。对于高速DAC，重点讨论Jitter对输出频谱的影响及抖动消除技术。 3. 射频（RF）前端与阻抗匹配网络设计： 针对无线通信和雷达应用，本章聚焦于宽带匹配网络的设计。我们将使用Smith圆图的高级应用，并引入二维优化算法来设计匹配网络，以实现在多个频率点上的最佳功率传输或噪声匹配。此外，还将涉及低相位噪声振荡器（PLL/VCO）的设计挑战，以及如何使用PLL仿真工具包（如Keysight ADS或Cadence SpectreRF）进行准确的环路带宽和相位裕度分析。 --- 第二部分：嵌入式系统实时控制与固件工程（Real-Time Control & Firmware Engineering） 本部分将读者从纯硬件层面带入到与硬件紧密交互的软件控制层面，强调在资源受限的微控制器或SoC上实现复杂算法的效率和确定性。 4. 实时操作系统（RTOS）的高级应用与调度策略： 本书不仅介绍FreeRTOS或μC/OS等RTOS的基本任务管理，更深入探讨多核/异构处理器环境下的并发控制。重点分析优先级反转问题及其解决方案（如优先级继承协议、优先级天花板协议）。针对工业控制和汽车电子，详细阐述确定性调度算法（如EDF, Rate Monotonic Scheduling）的建模与验证过程，确保系统满足严格的时间约束。 5. 硬件加速与异构计算的协同设计： 在现代SoC中，通用CPU往往不足以应对数据密集型任务。本章专注于如何有效地利用现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）或专用加速器（如NPU）。我们将通过C/C++到硬件描述语言（HDL）的转换流程（如HLS，High-Level Synthesis），指导读者将控制逻辑或滤波算法高效地映射到FPGA资源上，实现任务的并行化处理。 6. 嵌入式系统的低功耗管理与能效优化： 对于电池供电或能效敏感的应用，本书提供了系统级功耗分析框架。内容包括动态电压与频率调节（DVFS）在不同工作负载下的最佳策略，电源门控（Power Gating）的设计实现，以及通过固件侧的睡眠模式管理和唤醒事件优化来最大化系统续航时间的技术。 --- 第三部分：复杂系统架构与互联技术（Complex System Architecture & Interconnect） 本部分关注多个功能模块如何高效、可靠地集成在一起，形成一个完整的、具有扩展性的电子产品。 7. 高速串行通信协议栈的实现与调试： 重点研究PCI Express (PCIe)、以太网（如10G/25G MAC/PHY）和SerDes（Serializer/Deserializer）接口的物理层挑战。我们将分析眼图（Eye Diagram）的测量与解读，理解信令完整性（SI）问题，如串扰和反射，并介绍均衡技术（如CTLE, DFE）在高速回传链路中的应用。 8. 内存接口设计与信号完整性（SI）的权衡： 针对DDR4/DDR5等同步动态存储器接口，本书深入讲解时序裕度分析、飞线效应（Fly-by Routing）的优化，以及源同步（Source Synchronous）与锁相环（PLL-based）接口的适用场景。重点在于如何平衡信号质量与PCB层数和成本之间的矛盾。 9. 传感器融合与分布式计算架构： 在物联网和自动驾驶领域，多个传感器（如LiDAR、雷达、视觉）数据的实时融合是核心。本章探讨时间同步机制（如PTP/gPTP）在确保数据时间戳准确性中的作用。同时，分析数据冗余和故障诊断（FDIR）在分布式系统中提高系统可靠性的设计模式。 --- 第四部分：前沿技术与系统级验证（Advanced Topics & System Validation） 本部分展望了电子系统设计未来的发展方向，并强调在设计后期进行全面验证的重要性。 10. 边缘人工智能（Edge AI）的硬件部署： 探讨如何将复杂的深度学习模型量化（Quantization）并剪枝（Pruning），以适应嵌入式平台的计算能力。详细介绍张量加速器（Tensor Accelerators）的工作原理，以及如何使用工具链（如TensorFlow Lite for Microcontrollers或ONNX Runtime）将优化后的模型高效地部署到目标硬件上。 11. 功能安全（Functional Safety）与系统级可靠性设计： 系统设计必须满足特定的安全标准（如ISO 26262或IEC 61508）。本书将引入随机硬件失效率（RHF）、系统失效率（PDFH）等关键安全度量指标。内容包括冗余设计（如双核锁步、三模冗余TMR）的成本效益分析，以及如何在系统架构层面实现故障隔离与安全降级。 12. 系统级仿真与虚拟调试（Virtual Debugging）： 强调在物理原型制造前对整个电子系统进行行为级和精确级仿真的重要性。我们将介绍Model-Based Design (MBD)方法论，使用如Simulink等工具对控制算法、电源转换器拓扑乃至整个通信链路进行“软硬件在环”（Software-in-the-Loop, SIL）和“硬件在环”（Hardware-in-the-Loop, HIL）的集成测试流程，从而大幅缩短产品上市时间并降低迭代成本。 --- 本书面向对象： 电子工程、通信工程、自动化、计算机工程等专业的高年级本科生、研究生，以及致力于从事高性能嵌入式系统、实时控制、射频通信或高级硬件设计工作的专业工程师。它假定读者已具备扎实的大学阶段电路分析和基础数字逻辑设计知识，旨在引导他们迈入复杂电子系统设计的最前沿领域。

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这本《电路技术基础》真是让我大开眼界！我一直觉得电路是个神秘又复杂的领域，但这本书用一种非常直观和易懂的方式，把我领进了电的殿堂。从最基本的电阻、电容、电感这些元件的性质，到它们如何组合成各种奇妙的电路，作者都讲解得鞭辟入里。尤其让我印象深刻的是关于基尔霍夫定律和欧姆定律的阐述，不再是枯燥的公式堆砌，而是通过大量的实例和清晰的图示，让我真正理解了它们在实际电路分析中的应用。书中不仅讲解了直流电路，对于交流电路的初步概念，例如相量和阻抗，也进行了生动形象的解释，让我不再对正弦波的计算感到畏惧。我最喜欢的是书中对于每一个概念的引申和联系，你会发现一个看似简单的元件，在不同的组合下可以实现如此丰富的功能。这本书更像是一位循循善诱的良师，一步步引导我这个初学者建立起扎实的电路知识体系，为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。对于任何想要理解电力世界奥秘的朋友，这本书绝对是入门的首选，它会让你觉得学习电路是一件充满乐趣和成就感的事情。

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坦白说，我之前对电路一直都抱着一种敬而远之的态度，总觉得那是“高科技”领域，离我遥不可及。但《电路技术基础》这本书，硬生生地把我从“旁观者”变成了“参与者”。它以一种极其友好的姿态，为我打开了电路世界的大门。我特别欣赏书中对于每一个概念的“由来”和“意义”的深入剖析。例如，在讲解电阻时，作者不仅仅给出了定义和公式，还详细解释了电阻产生的微观物理机制，以及它在电路中扮演的“限流”和“分压”等关键角色。这种追根溯源的讲解方式，让我对电路的理解更加透彻，不再是死记硬背。书中大量的插图和示意图，更是锦上添花，将抽象的电路连接和电流流动可视化，让我能够轻松地在脑海中构建出电路的运行模型。尤其是关于叠加定理和戴维宁定理的讲解，作者用清晰的步骤和对比分析，让我彻底理解了如何简化复杂的电路，从而更容易地进行分析。这本书的语言风格也非常亲切，读起来没有丝毫的压迫感，仿佛是一位资深前辈在耐心地传授经验。我强烈推荐给所有对电路感到好奇但又不知从何下手的朋友，它会让你发现，电路技术并没有想象中那么遥不可及。

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我一直以为，学习电路技术就意味着要面对海量的公式和枯燥的理论推导，直到我翻开了这本《电路技术基础》。这本书彻底颠覆了我之前的认知。它最吸引我的地方在于，作者并没有直接抛出复杂的理论，而是从生活中的例子出发，比如简单的电灯开关、收音机的工作原理，来引出电路的基本概念。这种“由浅入深”、“由表及里”的教学方式，让我感觉自己不是在啃一本教科书，而是在和一位经验丰富的工程师一起探讨。书中对于各种电路图的绘制和解读也讲解得非常细致，我学会了如何从图纸上“读懂”一个电路，理解各个元件之间的连接关系和电流的流向。特别是关于节点电压法和网孔电流法的讲解，作者用非常形象的比喻，将抽象的数学推导变得生动易懂，甚至让我觉得解题过程本身也是一种思维的锻炼。我最欣喜的是，书后配套的习题设计也非常巧妙，既有巩固基础的练手题，也有一些需要思考和发散的题目，让我能够将学到的知识融会贯通，举一反三。总而言之，这本书不仅传授了知识，更重要的是教会了我如何去思考和解决电路问题，让我对未来在工程领域的学习充满了信心。

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我必须承认，在拿到《电路技术基础》这本书之前，我对电路的理解可以说是一片空白，仅仅停留在“有电”这个最基本的概念上。然而，这本书以一种极其系统和循序渐进的方式，为我构建起了一个完整的电路知识框架。从最基础的电荷、电流、电压的定义，到如何使用万用表进行测量，作者都进行了详尽的介绍，让我能够从零开始，安全地接触和认识电路。书中对于串联电路和并联电路的讲解，让我明白了不同连接方式下电流和电压的变化规律，并通过实际的例子，比如灯泡的亮度和电池的寿命，让我深刻理解了这些规律的重要性。最让我惊喜的是，本书在讲解一些更复杂的概念时，比如电容的充放电和电感的储能特性，并没有直接给出复杂的数学模型，而是通过类比和直观的描述，让我能够从宏观上理解它们的工作原理。这本书的结构非常清晰，每一章节的内容都承接上一章节，并且在章节末尾都有总结和思考题，帮助我巩固所学。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一份详细的电路入门指南，为我后续的学习和实践打下了坚实的基础。

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《电路技术基础》这本书，给我带来的惊喜远不止于“基础”二字。它以一种极其生动和富有启发性的方式，将电这门看似艰深的技术，变得触手可及。我特别喜欢书中对于“为何如此”的深入探讨。比如，在讲解电功率时，作者不仅仅给了公式，更深入地分析了为什么不同的电器会有不同的功率消耗，以及功率因数在实际应用中的意义。这让我不再满足于简单地套用公式，而是开始思考电路背后更深层次的物理原理。书中对于运算放大器的初步介绍，也让我看到了电路在电子设备中的强大应用潜力，虽然只是基础性的介绍，但已经足以激发我的兴趣。我最欣赏的是，作者在讲解每一个概念时，都会穿插一些历史典故或者实际应用案例，让原本枯燥的理论变得鲜活起来。例如，在介绍法拉第电磁感应定律时，提到了发电机和变压器的发明历程，让我感受到科学发现的魅力。这本书的编排也非常人性化，关键概念会用加粗字体标出，并且在书的最后提供了详细的术语表，方便查阅。这本书不仅让我掌握了电路的基础知识，更重要的是，它点燃了我对电路技术探索的热情，让我对未来的学习充满了期待。

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