电路分析基础

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出版者:第1版 (2006年3月1日)
作者:博伊尔斯塔德
出品人:
页数:1419 页
译者:
出版时间:2006年3月1日
价格:89.0
装帧:平装
isbn号码:9787040183580
丛书系列:
图书标签:
  • Testbook
  • 电路分析
  • 电路原理
  • 电气工程
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具体描述

本书是PEARSON EDUCATION出版的一本很有影响的电路课程教材。与国内教材相比,具有原理一分析一应用相结合的特点,该书不是简单地对电路基本理论进行全面介绍,而是结合现代分析方法,使用现代分析工具讲述电路的基本理论,同时全部内容结合工程实际应用,使学习者能更快、更容易地掌握所学知识,并且懂得应用。本书就是根据国内教学实践,对原书作出适当修改后的英文改编版。主要内容包括:概论,电流和电压,电阻,欧姆定律,串联电路,并联电路,串一并联网络,直流电路的分析方法,网络定理,电容,磁路,电感,正弦交流波形,相量,串一并联交流电路,串一并联交流网络,交流电路的分析方法,交流电路的网络定理,交流电路的功率,谐振,变压器,多相系统,滤波器和波特图,脉冲波形和RC响应,非正弦电路,系统分析。本书可供普通高等院校电类专业学生作为电路课程的教材或参考书使用。

《现代电子技术概论》 内容简介 本书旨在为读者构建一个全面而深入的现代电子技术知识体系。在当今科技飞速发展的时代,电子技术已渗透到我们生活的方方面面,从掌上的智能设备到庞大的工业自动化系统,无处不见其身影。理解电子技术的原理、发展脉络及其在不同领域的应用,对于任何希望在这个时代有所作为的个人而言,都至关重要。本书将引导读者从基础概念出发,逐步理解复杂的现代电子系统,并为进一步深入学习相关专业领域打下坚实基础。 第一部分:电子世界的基石——半导体器件与电路 本书的开篇,我们将深入探索电子技术的核心——半导体器件。我们将从原子结构和能带理论讲起,解释半导体材料(如硅、锗)为何能够导电,以及其与导体和绝缘体的根本区别。在此基础上,我们将详细介绍最基本的半导体器件: 二极管: 从PN结的形成原理到各种二极管(如整流二极管、稳压二极管、发光二极管、肖特基二极管)的特性与应用。我们将重点阐述二极管在整流、稳压、信号指示等方面的作用。 三极管(BJT): 深入剖析双极结型晶体管(BJT)的工作原理,包括其结构(NPN、PNP)、放大作用和开关特性。我们将通过详细的电路分析,揭示三极管在信号放大、振荡、逻辑门等电路中的核心地位。 场效应管(FET): 介绍场效应晶体管(FET)的类型(JFET、MOSFET)及其工作原理,强调其电压控制特性以及在低功耗、高输入阻抗等应用中的优势。MOSFET作为现代集成电路的基础,将得到尤为详细的讲解。 集成电路(IC): 在理解了基本半导体器件后,我们将探讨集成电路的概念。从单片集成电路(SSI)到大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI),我们将介绍集成电路的制造工艺概述,以及其如何将海量晶体管和其他电子元件集成在一块芯片上,从而实现复杂的功能。 第二部分:信号的操控者——模拟电子电路 在掌握了基本的半导体器件后,本书将转向模拟电子电路。模拟信号是连续变化的信号,在通信、音频、传感器等领域扮演着至关重要的角色。本部分将重点讲解: 放大电路: 深入分析各种放大电路的类型,包括单级和多级放大器,如共射放大器、共集放大器、共基放大器以及差分放大器。我们将讨论放大器的频率响应、增益、输入输出阻抗等关键参数,并介绍反馈在稳定放大器性能中的作用。 运算放大器(Op-Amp): 运算放大器是模拟电路中的“万能积木”。我们将详细介绍理想运算放大器的特性,以及其在构成各种基本运算电路(如加法器、减法器、积分器、微分器)中的应用。还将探讨实际运算放大器的局限性及其在有源滤波器、信号发生器等复杂系统中的应用。 振荡器: 讲解产生周期性信号的振荡器电路,包括RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器,分析其产生振荡的原理和频率稳定性。 滤波电路: 介绍用于滤除特定频率信号的滤波器,包括低通、高通、带通和带阻滤波器,以及它们在信号处理和噪声抑制中的重要性。 第三部分:信息的处理者——数字电子电路 与模拟信号不同,数字信号是离散的,通常以二进制形式表示。数字电子电路构成了现代计算、通信和控制系统的核心。本部分将涵盖: 数字逻辑门: 从最基本的逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR)开始,介绍它们的逻辑功能和真值表。我们将讨论如何利用这些基本门构建更复杂的逻辑功能。 组合逻辑电路: 讲解由逻辑门组成的组合逻辑电路,如编码器、译码器、多路复用器、数据选择器和算术逻辑单元(ALU)。这些电路在数据处理和控制中起着关键作用。 时序逻辑电路: 介绍包含存储功能的时序逻辑电路,如触发器(D触发器、JK触发器、SR触发器)、寄存器和计数器。它们是实现数据存储、状态转移和序列生成的基础。 时钟信号与时序: 讲解时钟信号在同步数字电路中的作用,以及时序设计的重要性,以确保电路在正确的时间完成操作。 模数(A/D)与数模(D/A)转换: 介绍模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的原理和应用,它们是连接模拟世界和数字世界不可或缺的桥梁。 第四部分:现代电子系统的构建单元——微控制器与嵌入式系统 随着集成电路技术的进步,微控制器(MCU)和嵌入式系统已成为现代电子产品设计的主流。本部分将: 微控制器架构: 介绍微控制器的基本结构,包括CPU、内存(RAM、ROM/Flash)、输入/输出(I/O)接口、定时器/计数器、中断控制器等。 嵌入式系统概念: 阐述嵌入式系统的定义、特点及其在各种应用中的广泛部署,如家电、汽车、工业控制、医疗设备和消费电子产品。 编程与接口: 简要介绍嵌入式系统的软件开发流程,包括使用汇编语言或高级语言(如C语言)进行编程,以及如何通过各种接口(如GPIO, UART, SPI, I2C)与外部设备进行通信。 第五部分:电子技术的脉络与展望 在全面介绍完电子技术的硬件基础和功能单元后,本书将对电子技术的发展历程进行简要回顾,并展望其未来的发展趋势。我们将探讨: 电子技术的发展里程碑: 从真空管时代到晶体管时代,再到集成电路和超大规模集成电路时代,梳理技术革新的关键节点。 新兴技术方向: 简要介绍当前和未来可能对电子技术产生颠覆性影响的新兴领域,如物联网(IoT)中的传感器技术、人工智能(AI)在电子设计中的应用、量子计算对传统计算模式的挑战、以及生物电子学等。 电子工程师的角色与责任: 强调电子工程师在推动技术进步、解决实际问题中的关键作用,以及面对未来挑战应具备的创新思维和持续学习能力。 本书特色 《现代电子技术概论》力求在内容上做到既有深度又不失广度。我们避免了对特定领域过于偏颇的讲解,而是侧重于构建一个普遍适用的知识框架。本书的语言力求清晰易懂,通过大量的图示和示例,帮助读者更好地理解抽象的电子原理。此外,我们强调理论与实践的结合,虽然本书以理论介绍为主,但贯穿其中的概念和原理都直接服务于实际应用。本书并非一本专注于某个狭窄领域的工具书,而是一份引领读者进入广阔的电子技术世界的指南。无论您是初学者,还是希望拓展技术视野的工程师,都能从中受益。通过本书的学习,读者将能够更自信地理解和分析现代电子设备的工作原理,并为进一步深入学习和创新打下坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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我以前上过一门类似的课程,用的教材简直是灾难,满篇的数学推导,感觉作者默认我们都是数学系的高材生,对物理直觉的培养几乎为零。对比之下,《电路分析基础》这本书的侧重点简直是另一条赛道。它非常注重“工程思维”的培养,这一点在我翻阅到有关交流电路和暂态分析的部分时体现得淋漓尽致。书里引入了相量法,但并没有止步于公式的套用,而是花了大量篇幅去解释相量背后的物理意义——旋转矢量在复平面上的投影,这极大地帮助我理解了相位差的概念。更棒的是,它在处理RLC串并联谐振和三相电源这些稍微复杂的内容时,采用了大量的实际工程案例作为铺垫。比如,它会探讨为什么电网需要三相平衡供电,而不是简单地给出对称分量法的公式。这种“知其然,更知其所以然”的教学方式,让我在解题时,不再是机械地套用模板,而是能够根据电路的具体情况,选择最高效的分析工具。这种注重实践和系统理解的编排,使得这本书的价值远远超出了单纯的理论教材范畴,更像是一本工程师的工具箱指南。

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总的来说,这本书的语言风格是严谨中带着亲和力,知识体系的构建是逻辑严密且富有层次感的。与其他动辄需要参考多本辅导资料才能勉强理解的“经典”教材相比,《电路分析基础》真正实现了“独立成体系”的教学目标。它几乎囊括了所有核心基础电路分析所需的工具,从直流到稳态交流,从一阶二阶系统响应到二端口网络分析,条理清晰,很少出现内容上的跳跃或逻辑断层。即便是那些相对抽象的二端口参数(Z, Y, H参数)介绍,也通过矩阵运算和实际的信号传输模型联系起来,而不是孤立地存在于数学的象牙塔中。对我而言,这本书最大的价值在于,它成功地在“理论深度”和“工程实用性”之间找到了一个近乎完美的平衡点。它让我相信,即便是看似枯燥的电路分析,也能通过好的组织和讲解,变得既深刻又有趣。

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这本书的排版和细节处理,真的体现了出版方对读者的尊重。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“知识点回顾与陷阱提示”部分。很多教材的习题总是千篇一律,要么是简单的数值计算,要么是复杂的推导证明,缺乏对常见错误点的警示。《电路分析基础》在这方面做得非常到位。它会特意指出:“当分析非线性元件时,线性叠加原理失效”这类容易被粗心大意的学生忽略的关键限制条件。而且,它的习题难度梯度设计得非常科学,从基础概念题到需要结合多个定理的综合应用题,循序渐进,让人很有成就感地一步步攻克难关。我记得有道题是关于非正弦周期信号的傅里叶级数展开,我一开始束手无策,但翻阅了前面关于对称性简化和直流分量的讲解后,再结合章节末尾给出的简化技巧提示,最终成功地将一个复杂的积分简化成容易处理的项。这种“预判式”的教学设计,极大地提升了自学效率,避免了在同一个知识点上反复踩坑的挫败感。

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我必须得夸赞一下这本书在处理运算放大器(Op-Amp)部分时的深度和广度。很多基础电路书在讲到运放时,往往只是简单介绍一个理想运放模型,然后用几个非反相、反相等电路草草收尾。但《电路分析基础》完全不是这样。它用了整整三个章节的篇幅来精讲运放,从其内部结构的基本原理(虽然没有深入半导体物理,但给出了足够的拓扑认识)讲起,然后详细介绍了双二阶滤波器、有源积分器和微分器等实用电路。这本书并没有把运放当作一个黑箱,而是通过分析反馈机制,清晰地解释了负反馈如何稳定增益、控制带宽的原理。更让我惊喜的是,它还引入了带宽限制、输入偏置电流等非理想因素对实际电路性能的影响分析,并且提供了具体的数值计算示例。这使得我们不仅仅学会了如何“搭建”一个运放电路,更重要的是学会了如何“评估”这个电路的实际性能,这对于未来从事电子产品设计或调试工作是至关重要的理论储备。

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这本《电路分析基础》的教材,说实话,拿到手上的时候我其实是带着点忐忑的。毕竟,电路这个东西,对于初学者来说,就像是面对一堆错综复杂的迷宫,公式和定律堆叠在一起,很容易让人望而却步。然而,这本书的开篇设计却相当巧妙。它没有直接抛出那些让人头疼的基尔霍夫定律或者戴维南定理,而是从非常基础的、生活化的例子入手,比如家里的灯泡亮不亮,或者简单的电池供电模型。作者的笔触非常细腻,像是有一位经验丰富的工程师在旁边手把手地教你,用最直白的语言解释电流、电压、电阻这些核心概念之间的关系。尤其让我印象深刻的是,它在讲解节点电压法和网孔电流法时,配上了大量的图示,而且每一个步骤的推导都清晰可见,甚至连负号出现的位置和原因都解释得明明白白。这让我感觉,那些原本高高在上的理论知识,一下子变得触手可及了。读完前几章,我竟然有点茅塞顿开的感觉,不再是死记硬背,而是真正理解了电路是如何“思考”和运作的。对于那种想扎扎实实打好基础的工科新生来说,这本书的入门引导性绝对是顶级的,它成功地降低了电路学科的“劝退率”。

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