电工技术知识要点与习题解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:哈工程大

作者:张忠民

出品人:

页数:194

译者:

出版时间:2006-12

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787810738255

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电路分析
• 电气原理
• 基础电工
• 电工技能
• 考点解析
• 习题解答
• 职业教育
• 技术培训
• 实操指南

《现代电子器件与应用原理》 图书简介 第一部分：绪论与基础理论 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的现代电子器件基础知识体系，并侧重于这些器件在实际电路设计与应用中的工作原理阐述。不同于侧重传统电力系统或强电领域的教材，本书聚焦于半导体物理、集成电路技术以及当前主流电子元器件的特性与应用。 第一章：半导体物理基础回顾与器件物理 本章首先对晶体结构、能带理论、载流子输运现象进行必要的复习和深化。重点讲解了PN结的形成机制、伏安特性曲线的物理本质，以及二极管在不同偏置条件下的工作状态。深入剖析了雪崩击穿与齐纳击穿的物理过程。随后，引入了少子扩散、复合机制等高级概念，为理解复杂半导体器件特性打下坚实基础。 第二章：双极性晶体管（BJT）的工作原理与模型 本章详细阐述了BJT的结构、掺杂分布及其对性能的影响。着重解析了Ebers-Moll模型和混合$pi$模型的建立过程与适用范围。我们不仅讨论了晶体管的饱和、截止、放大三个基本工作区，还深入分析了高频特性，如过渡频率($f_T$)和最大振荡频率($f_{max}$)。对于特定应用，如开关电路中的存储时间（$t_s$），本书提供了详细的定量分析方法。此外，还涵盖了功率晶体管的热效应与安全工作区（SOA）的概念。 第三章：场效应晶体管（FET）家族的比较与分析 本章系统比较了结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构、导电机制和I-V特性。MOSFET部分是重点，详细讲解了阈值电压的确定、跨导的物理意义，以及增强型与空穴型器件的差异。特别关注了MOSFET在集成电路中的核心地位，分析了短沟道效应、亚阈值导电等先进工艺中必须考虑的非理想因素。对功率MOSFET（如VDMOS）的导通电阻与开关损耗进行了深入探讨。 第二部分：关键电子器件的深入应用 本部分将理论知识与实际工程应用紧密结合，介绍了一系列高性能电子器件及其在现代系统中的作用。 第四章：光电子与电力电子器件 本章介绍如何将电子学原理应用于光能与电能的转换。详细分析了LED、激光二极管（LD）的发光原理、效率与光谱特性。光敏器件方面，重点讲解了光电二极管、光电三极管以及光伏电池的工作机制。在电力电子部分，本书侧重于可控硅整流器件（SCR）、门控型晶闸管（GTO）和IGBT（绝缘栅双极晶体管）的驱动要求、导通损耗和关断特性，阐述了它们在高速开关电源和电机驱动中的应用限制。 第五章：特殊功能器件与传感器接口 本章涵盖了集成在许多系统中的专用器件。包括稳压二极管（齐纳管）的精确稳压应用、变容二极管在频率调谐电路中的使用、隧道二极管的负阻特性及其在振荡器中的潜在应用。同时，对霍尔效应传感器、压敏电阻（热敏电阻）等关键传感器的电信号转换原理和线性化处理技术进行了详细介绍，强调了信号调理电路的设计考量。 第六章：运算放大器（Op-Amp）的深入剖析与经典应用 本章将运算放大器视为理想元件的实现，并着重分析了实际器件的非理想因素，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）和开环增益带宽积。除了基础的加法器、减法器和积分器外，重点讲解了有源滤波器（如Sallen-Key、多反馈拓扑）的设计方法，以及如何利用运放构建高精度电压/电流转换器和精密整流电路。还讨论了斩波稳定和零漂补偿技术。 第三部分：模拟与数字接口电路 本部分关注如何将连续的物理信号转化为可处理的数字信息，以及如何利用电子技术实现精确的时序控制。 第七章：数据转换器原理与设计 详细解析了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的架构。ADC部分重点对比了并联型、逐次逼近型和Σ-Δ型转换器的速度、分辨率和线性度。DAC方面，分析了权重电阻法和R-2R梯形网络。本章强调了关键性能指标，如有效位数（ENOB）、积分非线性度（INL）和微分非线性度（DNL），并讨论了采样保持电路（Sample-and-Hold Amplifier, SHA）的作用。 第八章：线性稳压电源与开关模式电源基础 本章对比了线性稳压器（LDO）和开关模式电源（SMPS）的设计哲学。线性稳压器部分，重点讲解了串联调整管（Pass Transistor）的功耗计算与散热设计。开关电源部分，主要剖析了升压（Boost）、降压（Buck）和降压-升压（Buck-Boost）拓扑的平均模型分析（状态空间平均法入门），以及脉冲宽度调制（PWM）在实现稳定输出中的作用。着重讨论了反馈回路的设计和环路补偿技术，以确保系统稳定性和瞬态响应。 第九章：时序电路与振荡器 本章讨论了基于电子器件实现的频率控制和信号产生技术。详细介绍了555定时器作为非稳态、单稳态电路的应用。在振荡器方面，重点分析了LC振荡电路（如Clapp、Colpitts）和RC振荡电路（如Wien-Bridge）的起振条件和频率稳定性。最后，引入了压控振荡器（VCO）的基本原理，及其在锁相环（PLL）系统中的核心地位。 总结与展望 本书内容聚焦于现代电子系统中的核心元器件的物理机制、参数特性、模型化分析及其在典型电路模块中的实现。它避免了传统电工学中对电机、变压器、继电器等电力设备和传统电力传输理论的详尽介绍，而是完全侧重于半导体器件、信号处理和低功耗电子系统的设计基础。读者在完成本书学习后，将具备扎实的半导体器件理论基础和应用设计能力，能够理解并分析当代集成电路与嵌入式系统中的模拟前端设计挑战。

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坦白说，我入手这本书的初衷，是想在实际工作之余，能够找到一些能够指导我解决日常遇到的具体技术难题的“干货”。然而，翻阅下来，我发现这本书的案例和习题部分，虽然数量不少，但其难度和复杂程度都偏低，更像是教科书上的基础练习题，缺乏针对性。比如，书中关于电动机故障诊断的章节，提到的问题大多是“接触器不吸合”、“熔断器熔断”这类非常表面的现象，给出的排查方法也只是停留在“检查电源”、“检查线路”等基础步骤。我期待的是能看到一些更贴近实际生产场景的案例，例如在某台设备运行过程中出现异常振动，排查过程是怎样的？如何通过电流、电压的细微变化来判断是电机本身的问题还是传动系统的配合问题？或者是在配电系统中，如何处理负载不均衡导致的电压波动问题？这些更具挑战性和实用性的问题，在书中并没有得到充分的体现。即使是一些习题，也往往是直接套用公式，计算结果，而缺乏对计算结果的深入解读，以及在实际应用中可能遇到的偏差和影响因素的探讨，这让我在理论学习和实际操作之间，总感觉隔着一层纱，无法真正做到融会贯通。

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这本书的标题虽然让我以为它会深入探讨各种电工领域的核心原理和技术细节，但实际阅读后，我发现它更像是一本概览性的入门读物。书中对很多关键概念的介绍，比如直流电路、交流电路的基本定律，以及一些常见的电气元件（电阻、电容、电感）的功能和特性，都只是点到为止，缺乏进一步的深度挖掘。例如，在讲解基尔霍夫定律时，虽然给出了公式和简单的例题，但对于如何在复杂电路中灵活应用，或者在实际工程中如何根据实际情况简化分析，就没有太多的指导。同样，对于变压器、电动机等核心设备的工作原理，也只是简单描述了其基本构造和功能，并没有深入到电磁感应、能量转换的物理过程，更别提对不同类型电机（感应电机、同步电机）的优劣势、适用场景的详细比较分析了。总而言之，对于那些希望系统性地学习电工技术，能够独立分析和解决工程问题的读者来说，这本书提供的知识广度有余，但深度不足，更像是为零基础的初学者提供一个初步的了解框架，而无法满足进阶学习的需求。

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从学习的连续性和系统性角度来看，这本书给我的感觉是，它更像是一个知识点的集合，而不是一条有逻辑的知识链条。虽然它涵盖了电工技术的一些基础领域，但章节之间的过渡并不总是那么自然顺畅。例如，在从直流电路跳到交流电路时，虽然提到了相量、阻抗等概念，但对于读者理解这些概念与直流电路的内在联系，或者它们是如何从直流电路的概念发展而来的，并没有做太多铺垫。这可能会让一些初学者感到困惑，觉得知识点是被割裂的。我期待的是，一本书能够引导读者从最基础的电荷、电压、电流开始，逐步建立起完整的知识体系，能够清晰地看到每个知识点在整个学科中的位置和作用。此外，书中对于某些重要原理的推导过程，解释得也比较简略，甚至直接给出了结论，这对于希望深入理解原理、知其所以然的读者来说，会是一种遗憾。要知道，很多时候，理解推导过程本身，比记住最终的公式更为重要，因为它能够帮助我们更好地应对各种变化和变通。

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说实话，在使用这本书的过程中，我最大的感受是它在“讲解”和“应用”之间，似乎存在一个不太协调的平衡点。它提供了不少基础的理论知识，也给出了一些例题，但当我试图将这些知识应用到实际问题时，却常常觉得力不从心。书中对很多概念的阐述，更多的是停留在“是什么”的层面，而对于“怎么做”或者“在什么情况下使用”的指导相对较少。例如，在讲解保护电器（断路器、熔断器）的选择时，虽然提到了额定电流、分断能力等参数，但如何根据具体的负载类型、短路电流大小来精确计算和选择，书中的指导就显得不够具体和系统。又比如，在电气测量章节，虽然介绍了万用表、钳形电流表等常用仪器，但对于如何在不同场景下选择合适的测量仪器，如何确保测量结果的准确性，如何规避一些常见的测量误区，这些实用的技巧和经验，在书中并没有得到充分的展现。这使得读者在阅读完理论部分后，依然会面临“学了不知道怎么用”的困境，而无法真正将书本知识转化为解决实际问题的能力。

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这本书在排版设计和内容呈现上，给我的感受是比较传统和中规中矩的。虽然整体信息量不算少，但缺乏一些能够吸引读者注意力，或者帮助读者更好地理解抽象概念的辅助元素。比如，在介绍电路原理时，插图的线条有时显得比较杂乱，关键节点的标注不够清晰，这使得初学者在理解复杂的电路图时，可能会感到吃力。更不用说，一些关键的物理过程，比如电磁场的分布、电流的动态变化等，如果能够配合一些动态的图示或者三维模型，无疑会大大提升学习效率和直观性。此外，书中对于某些重要概念的解释，语言风格略显枯燥，像是在机械地陈述定义和公式，而缺乏一些生动形象的比喻或者联系实际的引入。我倒是希望能看到更多像“用形象的流水比喻电流”、“用弹簧的形变比喻电容”之类的类比，来帮助抽象概念的理解。同时，书中也缺少一些对行业发展趋势、新兴技术（如智能电网、新能源技术中的电工知识）的介绍，这使得整本书的内容，感觉停留在相对传统的电工范畴，对于希望跟上时代步伐的读者来说，可能略显过时。

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