电子技术基础实验及课程设计

电子技术基础实验及课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:161
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出版时间:1999-7
价格:13.00元
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isbn号码:9787508300689
丛书系列:
图书标签:
  • 电子技术
  • 基础实验
  • 课程设计
  • 模拟电路
  • 数字电路
  • 电子元件
  • 实验指导
  • 高等教育
  • 理工科
  • 教学参考
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具体描述

现代光学系统设计与分析 图书简介 本书深入探讨了现代光学系统从原理到实践的完整设计与分析流程。聚焦于当前光学工程领域的前沿技术和复杂应用场景,内容涵盖了基础的光学理论、先进的成像技术、激光系统集成以及系统性能的量化评估等多个核心维度。 第一部分:光学基础理论与元件特性 本部分旨在为读者打下坚实的理论基础,并对构成现代光学系统的基本元件进行详尽的剖析。 第一章:电磁波理论与光的基础 详细阐述光作为电磁波的本质属性,包括光的传播特性、波动光学的基础,如干涉、衍射的定量描述。重点引入傅里叶光学,这是现代系统分析的核心数学工具,解释了空间频率域与物空间、像空间之间的映射关系。对比了近场与远场光学现象的差异及其在传感器设计中的应用。 第二章:几何光学的高级应用 超越传统的矩阵光学,本章着重讨论现代光学系统对像差的严格控制。深入分析七大阿贝像差(球面像差、彗差、像散、场曲、色差等)的产生机理、量化表达式以及现代光学设计软件中如何通过曲面优化来最小化这些像差。引入了评价光束质量的参数,如M²因子及其在激光传输中的意义。 第三章:先进光学元件特性分析 系统介绍了现代光学设计中使用的关键元件。 非球面透镜技术: 详细解析非球面如何矫正像差,包括非球面系数的确定、加工公差与性能衰减的关系。 衍射光学元件(DOE): 阐述了全息、相位板(Phase Plate)的设计原理,尤其是在多波长聚焦和光束整形中的独特优势。 自由曲面光学(Freeform Optics): 探讨了如何利用复杂的自由曲面极大地简化传统多镜片系统,以实现更紧凑的光路结构,并讨论了其制造与检测的挑战。 第二部分:成像系统设计与优化 本部分聚焦于构建高性能成像系统的核心步骤,从需求定义到最终的系统优化。 第四章:成像系统性能指标与建模 定义并量化描述成像系统性能的关键指标,包括分辨率(瑞利判据、艾里斑)、调制传递函数(MTF)和点扩散函数(PSF)。本章详述了如何通过光学传递函数(OTF)的分解来分析系统对不同空间频率的响应,并建立了基于波像差的系统性能预测模型。 第五章:系统方案的初步设计与选择 指导读者如何根据应用需求(如视场角、放大倍率、工作波段)选择合适的光学结构类型,例如折反射式(施密特-盖塞格林、卡塞格林)、纯折射式(特莱维格)或混合系统。重点讨论了焦平面校正技术在宽视场系统中的应用。 第六章:公差分析与系统优化 系统优化是设计流程的关键。本章详细介绍优化算法(如达尔文算法、梯度下降法)的应用,以及如何平衡系统的成像质量、装配难度和制造成本。关键内容包括敏感度分析、公差分配的统计学方法(如RMS公差分析),确保设计在实际制造环境下仍能达到预期的性能指标。 第三部分:先进光电系统集成与应用 本部分将理论设计与实际工程应用相结合,探讨了现代光电系统集成中的关键技术。 第七章:激光系统与光束控制 深入研究高功率激光系统的光束质量要求、热透镜效应的消除技术,以及光束整形(Beam Shaping)在材料加工和光通信中的应用。讨论了光束传输中的大气湍流效应及其主动补偿技术(如自适应光学系统AO)。 第八章:光机结构与热管理 一个优秀的光学系统必须依赖稳定的机械结构。本章涵盖了光学元件的夹持与对准技术,如应力管理和刚度设计。重点分析了热效应对光学系统精度的影响,并介绍了主动和被动热控制策略,以确保系统在温度变化范围内的波前稳定性。 第九章:传感器接口与数字图像处理 讨论了如何将光学成像结果高效地耦合到电子传感器(CCD/CMOS)上。内容包括像素尺寸与MTF的匹配、量子效率(QE)的影响、以及数字图像处理在弥补光学缺陷、增强图像细节中的作用,如逆滤波、盲解卷积在图像复原中的应用。 第十章:前沿应用案例分析 通过对具体案例的深入剖析,展示理论在实践中的落地。案例包括:高分辨率显微成像系统(如共聚焦显微镜)、遥感成像系统(如扫描成像仪的设计考量)以及车载激光雷达(LiDAR)的光束扫描与接收单元设计。分析了在极端工作条件下的系统鲁棒性设计。 本书面向光学工程、精密仪器、光电子技术等专业的本科高年级学生、研究生以及从事光学系统研发和技术管理的工程师。通过系统、深入的论述和丰富的工程实例,帮助读者掌握从概念到成品的完整光学系统设计与分析能力。

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读后感

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用户评价

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我认为这本书最成功的地方在于它能够有效地连接理论与实践。很多电子技术类的书籍,要么过于偏重理论,要么过于偏重实验,而这本书却能完美地融合两者。每一个实验都紧密围绕着章节的理论知识展开,并且在实验结束后,都会对实验结果进行深入的分析和讨论,从而加深读者对理论知识的理解。例如,在讲解运算放大器的基本应用时,书中不仅详细介绍了同相放大器、反相放大器的原理,还提供了相关的实验电路,并且指导读者如何测量放大器的增益、输入阻抗和输出阻抗。这些实操性的指导,让我能够亲身体验理论知识的威力。

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从读者的角度来说,这本书的语言风格非常友好和易懂。作者避免了使用过于专业和晦涩的术语,而是用一种更加平实的语言来解释复杂的概念。即使是一些初次接触电子学的读者,也能在书中找到学习的乐趣。我记得在学习滤波器设计的时候,一开始我被各种巴特沃斯、切比雪夫的术语搞得头晕脑胀。但是,书中通过分析不同类型滤波器的频率响应曲线,并结合实际应用场景,比如音频信号的处理,让我清晰地理解了它们各自的特点和适用范围。这种“由浅入深,由易到难”的教学方法,对于培养读者的逻辑思维和解决实际问题的能力非常有帮助。

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这本书真是让我大开眼界!我一直对电子技术充满好奇,但又觉得理论知识枯燥乏味,直到我翻开了这本《电子技术基础实验及课程设计》。它不像我之前看过的那些枯燥的教科书,上来就给我灌输一堆公式和定理。这本书是以实践为导向的,从最基础的元器件识别开始,一步步教你如何搭建电路,如何进行实验。每一章都配有详细的实验步骤和清晰的电路图,即使是初学者也能轻松上手。我特别喜欢它在每个实验后面都附带了对实验现象的深入分析,这让我不仅仅是“照猫画虎”地操作,更能理解为什么会发生这样的现象,背后的原理是什么。例如,在学习三极管的放大作用时,书中不仅给出了实验电路,还详细解释了不同工作区域下三极管的电流放大倍数变化,以及如何通过调整偏置电阻来改变输出信号的幅度。这对于我理解放大电路的特性至关重要。

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我真心觉得这本书的性价比非常高。它不仅内容丰富,涵盖了电子技术的基础知识和实验技能,而且价格也很合理。对于想要学习电子技术,但又不知道从何下手的读者来说,这本书绝对是一个绝佳的选择。它能够帮助我系统地学习电子技术,并且通过大量的实验和课程设计,将理论知识转化为实际能力。我坚信,这本书将会成为我学习电子技术道路上的一个重要里程碑。

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我必须说,这本书在实验设计方面做得非常出色。它提供的课程设计项目都非常贴合实际应用,而且难度循序渐进。从简单的LED闪烁电路,到稍微复杂的信号发生器,再到最后具有一定挑战性的自动控制系统,每一个项目都让我充满了学习的动力。更重要的是,书中不仅仅是给出项目要求,还提供了多种可能的解决方案和设计思路,这极大地拓宽了我的视野。我记得在做“交通灯控制器”的设计时,书中给出了两种不同的状态机实现方法,一种是用逻辑门直接搭建,另一种是利用微控制器编程。这让我了解到,同一个问题可以有不同的解决方法,并且需要根据实际需求来权衡优劣。通过完成这些课程设计,我不仅巩固了书本上的理论知识,更锻炼了自己的动手能力和解决问题的能力。

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这本书的课程设计项目具有很强的实用性和创新性。它不仅仅是简单地重复课本上的实验,而是鼓励读者发挥自己的创造力,去设计和实现更复杂的系统。我特别喜欢书中提供的“万年历时钟”和“无线遥控小车”的设计项目,这些项目不仅有趣,而且能够让我学习到很多实用的电子知识和技能。通过这些课程设计,我学会了如何查阅元器件手册,如何进行电路仿真,如何进行PCB设计,以及如何进行电路的调试和优化。这些都是在课堂上很难学到的宝贵经验。

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这本书在元器件的介绍上也做得非常细致。它不仅列出了各种常用电子元器件的符号和型号,还详细介绍了它们的结构、工作原理、主要参数以及选型注意事项。例如,在介绍电容时,书中详细说明了不同类型电容(如陶瓷电容、电解电容、钽电容)的特点、适用场合以及它们在电路中的作用。此外,书中还提供了许多实用的经验技巧,比如如何识别元器件的极性,如何避免在焊接过程中损坏元器件等,这些都对我这个新手来说非常宝贵。

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这本书的排版和图示也值得称赞。清晰的电路图、生动的元器件图片、以及详细的实验步骤说明,都让学习过程变得异常顺畅。我尤其欣赏它对于一些关键概念的解释,常常会辅以形象的比喻,比如用“水龙头”来比喻三极管的控制作用,用“蓄水池”来比喻电容的储能特性。这些比喻不仅生动有趣,而且能够帮助我更好地理解抽象的电子概念。而且,书中还会穿插一些关于电子技术发展历史的小故事或者一些著名科学家的事迹,这让学习过程充满了趣味性,也让我对这个领域有了更深的敬意。我觉得,好的教材不仅仅是传授知识,更应该能够激发读者的学习兴趣和探索欲望。

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这本书对于培养读者的独立思考和解决问题的能力也起到了至关重要的作用。书中提供的许多实验和课程设计都需要读者自己去思考,去探索。作者并没有给出所有问题的唯一答案,而是鼓励读者尝试不同的方法,并从错误中学习。例如,在设计一个稳压电源时,书中提供了多种稳压方案,并要求读者分析各种方案的优缺点,并根据实际需求选择最合适的方案。这种开放式的学习方式,让我在解决问题的过程中,不仅掌握了相关的知识,还培养了批判性思维和创新能力。

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作为一名电子技术初学者,我发现这本书的讲解非常清晰且富有条理。作者循序渐进地引导读者掌握各种电子元器件的特性和电路的分析方法。从电阻、电容、电感的基本原理,到晶体管、集成电路的复杂应用,书中都给出了详细的解释和图示。我印象最深刻的是关于“二极管的单向导电性”的讲解,书中不仅通过电流-电压特性曲线展示了二极管的伏安特性,还结合了整流电路的实际应用,让我深刻理解了二极管在电子电路中的重要作用。这种层层递进的学习方式,让我能够扎实地构建起电子技术知识体系。

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