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出版者:

作者:杨素行 编

出品人:

页数:497

译者:

出版时间:1994-11

价格:34.10元

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isbn号码:9787304008406

丛书系列:

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• 模拟电路
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《电子技术基础：信号与系统》（暂定名） 内容简介： 在信息时代飞速发展的浪潮中，电子技术的原理与应用无处不在，深刻地影响着我们生活的方方面面。从我们手中挥舞的智能手机，到连接世界的互联网，再到精密控制的工业自动化，其核心都离不开对电子信号的精确处理和系统性的运作。而理解这一切的基础，在于对“信号”与“系统”这两个 fundamental 概念的透彻掌握。 本书旨在为读者构建一个坚实的电子技术理论基础，聚焦于信号的本质、信号的分析方法、系统的特性以及系统与信号的交互作用。我们不回避深入的理论探讨，但更注重将抽象的数学工具与具体的工程实践相结合，引导读者理解信号在时域、频域以及其他各种域中的表现形式，并学会如何运用这些知识来设计、分析和优化各种电子系统。 第一部分：信号的数学描述与分析 在信息传递和处理的过程中，各种物理量往往以电信号的形式存在。这些信号，无论是连续的还是离散的，无论是周期性的还是非周期性的，都可以通过严谨的数学工具进行精确的描述和深刻的分析。 连续时间信号： 我们将从最基础的连续时间信号开始，介绍其基本类型，如阶跃信号、冲量信号、指数信号、正弦信号等。理解这些基本信号的特性，是构建更复杂信号模型的基础。我们将探讨信号的运算，例如加法、乘法、卷积，并深入研究信号的能量和功率概念。对于周期信号，傅里叶级数分析将是重中之重。通过傅里叶级数，我们可以将一个复杂的周期信号分解为一系列不同频率的正弦和余弦分量的叠加，从而揭示其频谱特性。这将为后续的频域分析奠定坚实基础。 离散时间信号： 随着数字电子技术的发展，离散时间信号已成为信息处理不可或缺的一部分。本书将详细介绍离散时间信号的基本概念，如单位抽样序列、单位阶跃序列、指数序列等。我们将研究离散时间信号的运算，并引出其能量和功率的计算方法。与连续时间信号类似，离散时间周期信号的分析也将通过傅里叶级数来实现，但我们将使用离散傅里叶级数（DFS）的概念。 信号的变换与表示： 为了更全面地理解信号的特性，我们还将引入傅里叶变换。傅里叶变换能够将一个信号从时域转换到频域，揭示信号的频率成分及其对应的幅度与相位信息。这将为我们理解滤波、调制解调等重要概念提供关键的理论支持。对于非周期信号，傅里叶变换是分析其频谱的唯一途径。我们还将介绍拉普拉斯变换和Z变换。拉普拉斯变换在分析连续时间系统时具有独特的优势，尤其是在处理瞬态响应和稳定性问题上。Z变换则是离散时间系统分析的强大工具，它能够将差分方程转化为代数方程，极大地简化了系统的分析过程。这些变换不仅是数学工具，更是理解信号行为和系统特性的关键视角。 第二部分：线性时不变（LTI）系统的原理与分析 信号的价值在于其承载的信息，而处理这些信息的核心在于“系统”。本书将重点关注一类非常重要且广泛应用的系统——线性时不变（LTI）系统。LTI系统之所以重要，是因为它们具有良好的数学特性，并且许多实际系统都可以近似地看作LTI系统。 LTI系统的基本定义与性质： 我们将首先阐述LTI系统的核心定义：叠加性和时移不变性。这两个性质保证了LTI系统的行为是可预测和易于分析的。我们将通过具体的例子来展示如何判断一个系统是否为LTI系统。 卷积： LTI系统的核心运算是卷积。本书将深入讲解卷积的概念，无论是时域卷积还是离散时间卷积。我们将通过多种方法来计算卷积，包括图解法、代数法以及积分/求和。理解卷积是掌握LTI系统输入输出关系的基石，因为系统的输出是输入信号与系统冲激响应的卷积。 系统函数与频率响应： 在拉普拉斯域和Z域中，LTI系统可以用系统函数来描述，这大大简化了系统的分析。我们将探讨系统函数的概念，以及如何利用它来分析系统的稳定性。频率响应是LTI系统在不同频率下对输入信号的响应特性，它直接反映了系统的滤波特性。我们将学习如何从系统函数中提取频率响应，并理解幅频特性和相频特性在信号处理中的意义。 系统的稳定性： 系统的稳定性是工程设计中至关重要的考量。我们将从不同的角度分析LTI系统的稳定性，包括时域稳定性（例如，输入有界输出有界，BIBO稳定性）和复平面上的极点位置。理解系统稳定性有助于避免在实际应用中出现不可控的振荡或发散。 第三部分：信号与系统的应用基础 理论的意义在于指导实践。本部分将把前面学到的信号与系统知识应用于实际的工程问题，展现其强大的解决问题的能力。 滤波器的设计与分析： 滤波器是信号处理中最基本也是最重要的模块之一。我们将介绍各种滤波器类型，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。我们将探讨理想滤波器与实际滤波器之间的差异，以及如何使用LTI系统的频率响应来设计滤波器。我们将初步介绍几种经典的滤波器设计方法，如巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器，并讨论其在实际电路中的实现思路。 采样与重建： 模拟信号到数字信号的转换是数字信号处理的起点。我们将深入研究采样定理（奈奎斯特定理），理解其在防止频谱混叠中的关键作用。我们还将探讨采样过程中的信息损失和重建技术，以及如何通过合适的采样率和重建滤波器来恢复原始信号。 基本的信号处理技术： 我们将初步介绍一些基础的信号处理技术，例如信号的调制与解调。调制是信息信号叠加到载波信号上的过程，而解调则是从载波信号中提取信息信号的过程。这将为理解无线通信等领域打下基础。此外，我们还将触及一些简单的信号变换，例如傅里叶变换在信号去噪、信号压缩等方面的初步应用。 本书特色： 理论严谨与实践导向相结合： 本书在保证理论严谨性的同时，注重数学工具在实际工程问题中的应用，通过大量的例题和分析，帮助读者建立直观的理解。 循序渐进的教学方法： 内容安排上，从基础的信号概念逐步深入到复杂的系统分析，力求让不同背景的读者都能轻松上手。 清晰的数学推导与图示辅助： 重要的数学推导将清晰呈现，同时辅以大量的图表和波形示意图，帮助读者可视化抽象的数学概念。 为后续深入学习奠定基础： 本书覆盖的信号与系统基础知识，是深入学习数字信号处理、通信原理、控制理论等相关领域不可或缺的基石。 《电子技术基础：信号与系统》将引领您进入一个清晰、有序的电子信号世界，为您揭示信息流动的奥秘，为您在复杂多变的电子技术领域打下坚实的基础，助您在未来的学习和职业生涯中游刃有余。

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这本书的深度和广度，完全超出了我的预期。我原本以为它会停留在基础的放大器设计层面，但惊喜的是，它对反馈理论的阐述达到了一个非常高的水准。作者没有简单地介绍负反馈的好处，而是深入剖析了各种反馈组态（串联、并联、电压、电流）对电路性能参数（带宽、失真、输入输出阻抗）的精确影响。我花了很大力气去啃读关于频率响应和稳定性的章节，尤其是波特图的绘制和相位裕度、增益裕度的概念，这本书的处理方式极为细致，它甚至加入了如何利用补偿技术来改善系统稳定性的具体案例。这使得我在进行高频电路设计时，能够更有把握地预测和解决潜在的振荡问题。坦白讲，阅读过程中需要一定的耐心和专注力，因为它确实包含了大量需要推导的数学过程，但只要你跟上作者的思路，你会发现每一次推导都不是多余的，它们共同构筑了对系统行为的完整认知。对于想从“会搭电路”迈向“能设计高性能电路”的读者来说，这本书的理论深度是决定性的优势。

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这本书的叙事风格非常独特，它有一种老派工匠精神的沉稳和严谨，但又不失现代教育的清晰度。与其他教材那种冷冰冰的陈述不同，作者在讲解每一个关键概念时，都会辅以历史背景或者设计哲学上的思考，这让冰冷的电子元件似乎都有了“个性”。比如讲到电流镜设计时，它不仅教你怎么搭成五管结构，还探讨了为什么需要匹配精度、如何用MIMOS结构来优化输出阻抗。我特别喜欢它在处理非线性失真，特别是谐波失真和互调失真时所采用的分析方法，那种深入到时域和频域交汇点的剖析，让人对信号失真有了更深层次的敬畏。阅读过程更像是一场探索，作者引导你逐步揭开模拟电路的神秘面纱，而不是简单地告诉你“这样做是对的”。如果你对电路设计有那么一点点浪漫主义情怀，追求对现象背后的物理本质的理解，这本书的韵味会让你非常着迷。

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如果要我用一个词来概括这本书对我的影响，那就是“系统性”。以前我对模拟电路的理解是零散的模块堆砌——这里有个滤波器，那里有个放大器，但缺乏一个统一的框架。这本书最大的功绩在于，它从最基本的半导体物理入手，层层递进，将各种电路功能整合到了一个统一的系统分析框架之下。它强调了设计流程的完整性：从需求定义、参数确定、拓扑选择，到仿真验证和版图考量（虽然版图部分点到为止，但已足够启发）。特别是对滤波器设计章节的处理，从巴特沃斯、切比雪夫到椭圆滤波器的比较，不仅是数学上的推导，更是工程实践中性能、复杂度和阶数权衡的艺术展示。这本书没有试图让你成为一个“万金油”，而是努力让你成为一个“知道自己在做什么”的专业人士，它教会了我如何构建一个稳健的模拟系统，而非仅仅修补一个坏掉的电路块。这是真正有价值的知识沉淀。

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最让我感到痛快的是，这本书的实践导向性非常强悍。我不是那种只喜欢纸上谈兵的人，我更看重知识能否落地。这本书在这方面做得非常出色。它不仅提供了大量的理论分析，还穿插了非常多基于实际芯片的例子，比如经典的555定时器应用、常用的电压调整器（如LM78XX系列）的工作原理分析。更重要的是，它清晰地展示了理想模型与实际器件之间的差距，并指导读者如何处理寄生效应、噪声和功耗这些“现实世界”的问题。例如，在讨论开关电路时，它没有停留在简单的开关概念，而是深入分析了MOSFET的导通电阻和开关速度对信号完整性的影响。我甚至根据书中的建议，在实验时尝试了不同的旁路电容布局，结果发现对高频信号的稳定度确实有显著改善。这本书让我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的工程师学习，而不是被动地接受书本知识，它真正培养了我的动手能力和对细节的关注度。

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哇，最近手头这本《模拟电子电路》简直是电子工程学生的“救命稻草”！我得说，这本书的编排方式太巧妙了，它不像某些教科书那样堆砌公式和理论，而是实实在在地把复杂的概念掰开了揉碎了讲。举个例子，初次接触BJT的共射极、共集电极、共基极三种组态时，我常常被那些输入阻抗、输出阻抗和电压/电流增益的公式绕晕。可这本书里，作者通过形象的比喻和大量的电路图示，把每种组态的工作原理、优缺点以及适用场景描绘得栩栩如生。特别是它对小信号模型和直流偏置点的讲解，逻辑性极强，让我深刻理解了为什么模拟电路设计需要精妙的平衡——既要保证放大器工作在线性区，又要实现足够的增益和稳定性。我特别欣赏它在每一章末尾设置的“设计挑战”环节，这些实际应用题逼着你去思考如何将理论知识转化为可行的电路方案，远比死记硬背来得有效。这本书对于巩固基础，建立扎实的电路直觉，简直是无价之宝，让我对运算放大器（Op-Amp）的应用不再感到畏惧，而是充满了探索的兴趣。

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