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出版者:高等教育出版社

作者:张龙兴 编

出品人:

页数:337

译者:

出版时间:2006-6

价格:26.90元

装帧:

isbn号码:9787040187199

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础
• 电路
• 模拟电子
• 数字电子
• 电子元件
• 半导体
• 电工学
• 通信原理
• 嵌入式系统

《电路原理：从零开始的电子世界探索》 内容简介 你是否曾好奇那些神奇的电子设备是如何运作的？闪烁的LED灯、流畅运行的电脑、便捷的智能手机，它们背后都隐藏着一套精密而迷人的电子线路。然而，初识电子领域，往往让人感到无从下手，深奥的公式和抽象的概念如同高墙，阻碍着我们进入这个充满创造力的世界。《电路原理：从零开始的电子世界探索》正是为你量身打造的一把钥匙，它将带领你穿过迷雾，系统地、深入浅出地揭开电子世界的奥秘。 本书并非仅仅罗列枯燥的理论知识，而是以一种循序渐进、由浅入深的方式，将抽象的电路概念具象化，让你在理解中学习，在实践中成长。我们相信，掌握电路原理，是理解一切电子技术的基础，更是开启无限可能的第一步。 核心理念与内容框架： 本书的核心理念在于“理解比死记硬背更重要”。我们摒弃了传统的机械式教学模式，而是通过大量的实例分析、形象化的比喻以及趣味性的讲解，帮助读者建立起对电路基本概念的直观认知。全书内容围绕以下几个关键模块展开： 第一部分：信号的语言——直流电路的基石 在深入探讨复杂的交流信号之前，我们首先要掌握最基础的“信号语言”——直流电。这一部分将为你打下坚实的基础，让你理解电流、电压、电阻这些基本量的含义，以及它们之间的相互关系。 电的由来与流动： 从最基本的原子结构出发，解释电荷的产生和定向移动是如何形成电流的。我们将使用生活中常见的“水流”模型来类比，让“电子”的运动变得不再抽象。 欧姆定律：电压、电流与电阻的和谐统一： 这是电路中最核心的定律之一。我们将通过实际的测量实验（即使是想象中的），让你深刻理解电压是“驱动力”，电流是“流量”，电阻是“阻碍”，以及它们之间如何通过欧姆定律精确地联系在一起。大量的例题将帮助你熟练运用此定律解决实际问题。 串联与并联：电路的两种基本“组装”方式： 就像乐高积木一样，电阻、电源等元件可以通过不同的方式连接。本书将详细讲解串联和并联电路的特点，分析它们的等效电阻、总电流、各部分电压和电流的分配规律。我们会展示串联电路和并联电路在实际应用中的不同场景，例如，为什么灯泡串联会更暗，而并联则互不影响。 基尔霍夫定律：电路分析的“上帝视角”： 当电路变得复杂时，简单的欧姆定律可能难以直接应用。基尔霍夫定律为我们提供了更强大的分析工具。我们将分解这两个定律，并结合复杂的电路图，一步步演示如何运用它们来求解未知量，让你能够“看穿”复杂电路的运行脉络。 功率与能量：电的“功劳簿”： 电能是如何被消耗或转化的？功率的概念将解释这一点。我们将讲解功率的计算公式，并分析电灯泡发光、电动机转动等过程中电能的转化效率，让你理解不同电器的工作原理和能耗。 第二部分：动态的韵律——交流电路的奥秘 现实世界中，我们接触到的大部分电源都是交流电。这一部分将带领你进入一个更加丰富多彩的动态电子世界。 从直流到交流：周期性信号的魅力： 我们将对比直流电和交流电的根本区别，介绍交流电的周期、频率、振幅等重要参数。利用波形图，让你直观地看到正弦波的形状和变化规律。 电容与电感：储存能量的“动态伙伴”： 这两个元件是交流电路中不可或缺的关键。我们将深入讲解电容储存电场能，电感储存磁场能的原理，并着重分析它们在交流电路中表现出的“容抗”和“感抗”。我们会通过类比，例如水库（电容）和弹簧（电感），来帮助你理解它们动态工作的特性。 RLC串联与并联电路：共振的奇妙现象： 当电阻、电感、电容这三个基本元件组合在一起时，会产生神奇的“共振”现象。我们将详细分析RLC电路的阻抗特性，特别是谐振频率的计算，并阐释共振在收音机选台、滤波器设计等实际应用中的重要作用。 相量法与复数运算：简化交流电路分析的利器： 交流电路的分析往往涉及相位和幅度的变化，使用纯粹的三角函数运算会非常繁琐。相量法将通过将复杂的交流信号转化为复数，大大简化计算过程。我们将一步步教授如何运用相量图和复数运算来解决复杂的交流电路问题。 第三部分：信号的“大脑”——半导体器件基础 现代电子设备之所以强大，很大程度上归功于半导体技术的飞跃。这一部分将为你揭示那些微小却强大的“大脑”的工作原理。 二极管：电流的“单向阀门”： 介绍PN结的形成，解释二极管是如何实现电流的单向导通的。我们将展示二极管在整流、稳压等方面的基本应用，让你理解它在将交流电转换为直流电中的关键作用。 三极管（BJT）与场效应管（FET）：控制电流的“开关”与“放大器”： 这是现代电子电路中最核心的两个有源器件。我们将分别深入讲解BJT和FET的结构、工作原理，以及它们作为开关和放大器的基本功能。我们会通过形象的比喻，例如水龙头的控制杆（控制极）来比喻栅极或基极，以及水流（电流）的变化，让你轻松理解它们的工作机制。 集成电路（IC）的初步认识：“微型芯片”的强大力量： 介绍集成电路的基本概念，讲解它们如何将大量的晶体管、电阻、电容等元件集成在一块小小的芯片上，从而实现复杂的功能。我们将初步介绍运算放大器（Op-amp）等经典IC的简单应用，为你打开通往更高级电子世界的大门。 本书的独特之处： “为什么”比“是什么”更重要： 我们不仅会告诉你某个概念是什么，更会深入剖析其背后的物理原理和逻辑推导，让你知其然，更知其所以然。 丰富的图示与模型： 抽象的概念通过精美的图示和生动的类比得以具象化，让复杂的原理变得易于理解。 循序渐进的学习路径： 内容编排合理，从最基础的概念到复杂的电路分析，每一步都为你铺设好前行的道路，确保你的学习过程顺畅而高效。 注重实践应用： 理论讲解与实际应用案例紧密结合，让你在学习过程中就能看到知识的价值，激发你动手实践的兴趣。 面向初学者却不失深度： 本书的语言风格贴近初学者，但内容涵盖了电路分析的经典理论和关键技术，足够支持你进行更深入的学习和研究。 学习本书，你将收获： 坚实的电路基础： 能够理解和分析各种基本的直流和交流电路。 洞悉电子设备原理的能力： 明白手机、电脑、家电等背后的电子线路是如何工作的。 解决实际问题的思维方式： 掌握逻辑分析和问题解决的技巧，这在任何技术领域都至关重要。 开启更高级电子学习的钥匙： 为学习微控制器、嵌入式系统、通信原理等更高级的电子技术打下坚实基础。 培养科学探索的精神： 在探索电子世界的过程中，激发你的好奇心和求知欲。 无论你是怀揣着对电子世界的好奇而来的学生，还是希望系统性地补充自身知识的工程师，抑或是对科技产品充满兴趣的爱好者，《电路原理：从零开始的电子世界探索》都将是你的理想选择。让我们一起，用智慧的双手，在电子世界的宏大图景中，绘制出属于自己的精彩篇章！

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我拿起这本“宝典”是希望能深入了解高级调制解调技术在5G通信系统中的应用，特别是OFDM的迭代优化、信道编码（如LDPC和Polar码）的译码复杂度分析以及MIMO信道估计的数值稳定性问题。我对数字信号处理（DSP）的应用场景有着很高的期待。然而，这本书的侧重点似乎完全跑偏了，它花了大量的篇幅去解释早期的傅里叶变换基础和采样定理，这些内容在任何一本大二的信号处理教材里都能找到更清晰的阐述。当我费力地翻找关于自适应均衡器、信道编码效率或波束赋形算法的深入讨论时，发现它们要么被一笔带过，要么就是引用了过于陈旧的理论框架。比如，在谈到误差校正时，它似乎还停留在经典的卷积码阶段，对于现代通信系统至关重要的低密度奇偶校验码的译出算法（如BP译码）的迭代过程，几乎没有展开。这本书的结构像是一个拼凑起来的知识拼盘，将各个领域的零散概念强行堆砌在一起，缺乏一个清晰的、由浅入深的逻辑主线来引导读者从基础走向前沿。对于一个想在通信工程领域深耕的人来说，这本书更像是一个分散注意力的障碍物，而非通往知识殿堂的阶梯。

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翻开这本书的时候，我的首要目的是想找一些关于新型半导体器件特性的比较分析，特别是近期在功率半导体领域很火的SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）材料在不同应用场景下的优缺点和设计考量。这本书的叙述风格非常古典，文字组织严谨，但语言略显晦涩，读起来需要反复咀嚼才能抓住其核心。我花了很大篇幅去寻找关于MOSFET或BJT在不同温度和电流密度下的动态响应曲线的详细讨论，结果发现书中对这些器件的讨论大多停留在理想模型层面，缺乏对非线性效应和寄生参数的细致刻画。比如，当我在设计一个高频开关电源时，我非常关心开关损耗和导通损耗的精确计算模型，以及如何通过优化栅极驱动电路来最小化这些损耗。这本书里关于开关电路的章节，虽然讲解了基本原理，但对于如何处理开关瞬态过程中的振铃和过冲等实际问题，给出的建议非常笼统，没有给出明确的设计规范或公式。这让我感觉，作者似乎更专注于建立一个宏观的知识框架，而没有深入到工程师们每日面对的“毛刺”和“热点”这些具体麻烦上。对于想把理论知识直接转化为可量化设计参数的读者来说，这本书的实用价值大打折扣，更像是一部理论史诗，而不是实战手册。

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这本书的包装设计倒是挺别致，拿到手上沉甸甸的，让人感觉内容肯定很扎实。我本来是冲着学习一些前沿的数字电路设计方法去的，希望能找到一些结合最新工业标准的实践案例。然而，读完前几章后，我发现它似乎更侧重于对一些基础概念的反复阐述，像是对教科书内容的重新编排，缺乏那种能让人眼前一亮的创新点或是深入的案例分析。例如，在介绍逻辑门电路的优化时，书里给出的方法还是停留在上个世纪的经典组合，对于使用EDA工具进行自动化综合和布局布线这块几乎没有涉及，这对于一个追求效率的现代工程师来说，实在有些力不从心。我期待的是能看到如何利用FPGA或ASIC设计流程中的特定技术来解决实际工程中的速度和功耗瓶颈，而不是仅仅停留在理论推导的层面。这种“重理论轻实践”的倾向，使得这本书更像是一本供初学者建立概念的入门读物，而不是能指导我解决实际工程难题的“兵书”。如果作者能增加一些关于低功耗设计、高速信号完整性（SI）或者电磁兼容性（EMC）的章节，那这本书的价值无疑会大大提升。总的来说，如果你是零基础的门外汉，可能还可以接受，但对于有一定背景想深入钻研的读者来说，它的深度是远远不够的，读起来多少会感到有些意犹未尽。

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说实话，我对这本书的装帧设计和纸张质量表示赞赏，它确实有“经典著作”的范儿。我真正想在这本书里寻找的是关于高级传感器融合技术，特别是惯性测量单元（IMU）数据与GPS/视觉里程计数据进行卡尔曼滤波（Kalman Filter）或粒子滤波（Particle Filter）融合的具体实现细节和鲁棒性分析。我期待看到基于不同噪声模型和系统动态模型的滤波参数如何进行实际调整，以及在传感器故障或数据丢失时的异常处理策略。结果发现，书里关于滤波的部分，即便提到了卡尔曼滤波，也仅限于二维线性系统的基本状态方程推导，完全没有涉及扩展卡尔曼滤波（EKF）或无迹卡尔曼滤波（UKF）在线性化误差处理上的细微差别。更不用说，对于高维非高斯噪声环境下的实际应用，比如无人机姿态估计中如何处理陀螺仪的漂移和偏置，这本书提供的解决方案是“建议使用更高精度的传感器”，而不是“提供优化的算法来补偿”。这种治标不治本的论调，让我感觉这本书的作者似乎对现代传感与导航领域中的实际工程挑战缺乏直观的感受。它更像是一本关于数学原理的综述，而非解决复杂工程问题的工具书。

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这本书的排版和图示质量实在让人不敢恭维，简直就像是上个世纪八十年代的印刷品。我关注的重点在于现代嵌入式系统中的实时操作系统（RTOS）内核调度算法和中断延迟的优化。我本来希望这本书能详细对比一下FreeRTOS、Zephyr或者VxWorks在抢占式调度、时间片轮转等不同模式下的性能差异，并给出如何通过修改内核参数来达到特定实时性指标的量化分析。遗憾的是，书中关于操作系统的部分写得极其概括，几乎没有出现任何实际代码片段或是性能测试图表。它只是泛泛地提到了“优先级反转”的问题，但对于如何使用互斥锁、信号量或者消息队列来有效避免，其阐述的深度远不如网络上许多免费的博客文章。我需要的是那种能告诉我“如果你把任务A的优先级设为X，中断服务程序（ISR）的挂钩点放在Y，那么最坏情况下的抖动（Jitter）是多少”的硬核内容。这本书给出的信息，顶多能让你明白RTOS是个什么东西，但绝不能让你成为一个能调优内核的专家。每次翻阅时，那些模糊的、低分辨率的示意图都让人感到一种智力上的折磨，这对于一本技术书籍来说，是不可原谅的疏忽。

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