Electronic Devices and Circuit Theory

Electronic Devices and Circuit Theory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Robert L. Boylestad
出品人:
页数:1020
译者:
出版时间:2001-7-19
价格:USD 126.70
装帧:Hardcover
isbn号码:9780130284839
丛书系列:
图书标签:
  • 电子器件
  • 电路理论
  • 电子工程
  • 模拟电路
  • 电力电子
  • 半导体
  • 电路分析
  • 电子技术
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具体描述

《电路原理精粹:从基础到应用》 本书旨在深入剖析电路学的核心概念与实践应用,为读者构建一个扎实、系统的知识体系。全书以严谨的逻辑和清晰的结构,循序渐进地引导读者理解电路行为的本质,并掌握解决实际工程问题的能力。 第一部分:电路分析的基础 电荷、电流与电压: 本部分首先从最基本的电学概念入手,详细阐述电荷的性质、电流的形成与流动规律,以及电压作为驱动电荷移动的动力来源。我们将探讨不同形式的电荷载体,如电子和空穴,以及它们在导体和半导体中的运动特性。电压的定义、测量方法,以及它在电路中的作用将被深入解析。 电阻与欧姆定律: 深入研究电阻这一至关重要的电路元件,理解其物理本质、影响因素(如材料、长度、横截面积和温度)以及温度对电阻率的影响。我们将详细讲解欧姆定律,这是电路分析中最基础也是最重要的定律之一,通过大量的实例演示其在直流电路中的应用,并初步探讨其局限性。 功率与能量: 功率是衡量电能转换速率的关键概念。本部分将清晰地定义电功率,并推导出功率的计算公式,包括 $P=VI$、$P=I^2R$ 和 $P=V^2/R$。同时,我们将探讨能量的概念,理解电能在电路中的消耗、储存与传递过程,并介绍电能的单位和测量。 串联与并联电路: 详细分析串联电路和并联电路的特点。在串联电路中,我们将探讨总电阻、总电流和各部分电压电流的关系;在并联电路中,我们将分析总电流、总电阻以及各支路电流和电压的分配规律。通过对比分析,帮助读者深刻理解不同连接方式对电路性能的影响。 基尔霍夫定律: 这是进行复杂电路分析的基石。本书将详细讲解基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。通过理论推导和丰富的例题,展示如何利用这两个定律列写电路方程,从而求解任意节点和回路中的电压和电流。我们将强调这些定律的普遍适用性,无论电路结构多么复杂。 节点分析与网孔分析: 本部分将介绍两种系统化的电路分析方法。节点分析法基于KCL,通过选择节点电压作为未知量来求解电路;网孔分析法则基于KVL,以网孔电流作为未知量。我们将详细阐述这两种方法的步骤和技巧,并通过实例展示它们在分析含有多个独立源和受控源的电路中的强大威力。 戴维宁定理与诺顿定理: 这两个定理是简化复杂电路的强大工具。我们将深入讲解如何将任意线性二端网络等效为一个简单的电压源与串联电阻(戴维宁等效电路)或一个简单的电流源与并联电阻(诺顿等效电路)。通过对这些定理的深入理解,可以极大地简化电路分析过程,并有助于洞察电路的核心性能。 电容与电感: 介绍电容和电感这两个重要的动态元件。我们将详细解释电容的构成、电荷存储原理、电容的电流-电压关系($i_C = C frac{dV_C}{dt}$)以及电容在充放电过程中的行为。接着,我们将探讨电感的产生原理、磁场与电流的关系、电感的电压-电流关系($v_L = L frac{di_L}{dt}$)以及电感在储能方面的作用。 RL、RC 和 RLC 电路分析(暂态响应): 将上述概念相结合,分析一阶RL和RC电路的暂态响应,即电路在开关动作后从一个稳态过渡到另一个稳态的过程,重点关注电容和电感的充放电行为。随后,将扩展到二阶RLC电路的暂态响应,包括过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况,深入分析振荡特性。 交流电路基础: 引入正弦交流信号,讲解相位、频率、周期、幅值等基本概念。我们将详细介绍阻抗(Z)和导纳(Y)的概念,它们是电路分析中描述交流信号阻碍作用的关键参数。同时,我们将深入讲解相量(phasor)的概念,它是一种将时间和幅度信息统一表示的数学工具,极大地简化了交流电路的分析。 第二部分:交流电路的深入分析 阻抗与导纳: 详细分析电阻、电感和电容在交流电路中的阻抗表示形式($R$, $jomega L$, $1/(jomega C)$)。通过复数运算,我们可以方便地计算交流电路的总阻抗、电流和电压。同时,介绍导纳作为阻抗的倒数,在某些分析场景下的优势。 串联与并联交流电路: 运用阻抗的概念,分析交流电路中串联和并联元件的等效阻抗计算方法,并求解电路中的电压和电流。 功率因数与平均功率: 引入平均功率、视在功率和无功功率的概念,以及功率因数及其对电力系统效率的影响。我们将讲解如何计算和提高功率因数,以实现电力传输的经济性。 谐振电路: 重点分析RLC串联和并联谐振电路。我们将详细推导谐振频率、品质因数(Q值)和带宽等参数,并深入探讨谐振电路在滤波、振荡和信号选择等方面的应用。 耦合电感与变压器: 介绍互感和耦合系数的概念,分析耦合电感的工作原理。重点讲解变压器的工作原理、变压比、变流比以及其在电压变换、阻抗匹配和隔离等方面的广泛应用。 三相电路: 介绍三相电源和三相负载的连接方式(星形连接和三角形连接),以及线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系。重点讲解三相功率的计算,并介绍三相电路在电力传输中的优势。 第三部分:电路分析的高级方法与应用 滤波器设计基础: 介绍滤波器在信号处理中的作用,并分类讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的基本结构和设计原理,包括巴特沃斯、切比雪夫等逼近函数。 拉普拉斯变换在电路分析中的应用: 引入拉普拉斯变换的概念,展示如何将时域的微分方程转化为频域的代数方程,从而简化复杂电路的暂态和稳态分析。重点讲解传递函数(transfer function)的概念及其在系统分析中的重要性。 电路的频率响应: 分析电路在不同频率下的响应特性,理解幅频特性和相频特性,并将其应用于信号处理和系统稳定性分析。 非正弦周期信号的傅里叶分析: 介绍周期性非正弦信号可以通过傅里叶级数分解为一系列正弦分量的叠加。我们将讲解傅里叶级数的计算方法,以及如何利用傅里叶级数分析非正弦信号在电路中的行为。 非周期信号的傅里叶变换: 将傅里叶级数推广到非周期信号,介绍傅里叶变换的概念,并分析非周期信号在电路中的频谱特性。 本书结构清晰,语言通俗易懂,配以大量精选的例题和习题,旨在帮助读者全面掌握电路分析的基本理论和分析方法,为进一步学习电子技术、控制理论、通信工程等相关领域打下坚实的基础。通过对本书的学习,读者将能够自信地分析和设计各类电路,解决实际工程中的问题。

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我对书中对反馈系统原理的阐述非常感兴趣。在许多电子系统中,反馈机制扮演着至关重要的角色,无论是提高系统的稳定性,还是扩展系统的功能,反馈都发挥着不可替代的作用。然而,我对反馈的理解往往停留在概念层面,例如正反馈和负反馈,以及它们在不同场景下的应用。但我渴望能够更深入地理解反馈的数学模型,例如如何通过拉普拉斯变换来分析反馈系统的稳定性,如何计算开环增益和闭环增益,以及如何利用伯德图和奈奎斯特图来评估系统的频率响应和稳定性裕度。我希望这本书能够详细讲解这些分析工具,并提供相关的案例研究,让我能够真正掌握如何设计和分析具有复杂反馈结构的电子系统。我期待这本书能够为我打开一扇新的大门,让我能够以更加严谨和科学的方式来理解和应用反馈技术。

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这本书的封面设计,第一眼吸引我的是那沉稳的蓝色调,搭配上简洁大方的字体,立刻给人一种专业、严谨的印象。我喜欢这种不花哨但耐人寻味的设计,它预示着内容的重要性,而非仅仅是表面的装饰。我曾花费大量时间在不同类型的技术书籍中搜寻,但很多封面设计过于 the obvious,要么是过于老旧的插画,要么是过于浮夸的3D效果,都让我难以找到共鸣。然而,这本书的设计却恰到好处,没有过度的“科技感”堆砌,而是透着一股扎实的学问气息。就如同第一次见到某个领域的大师,他不需要华丽的辞藻,只需一个眼神,就足以传递出他的智慧与深度。我期待这本书能带来同样深刻的知识体验,让我能够在其中汲取养分,不断提升自己的专业认知。翻开书页,纸张的质感也相当不错,柔韧而不易折损,印刷清晰,字迹锐利,这一点对于长时间阅读来说至关重要。我曾在阅读过程中遇到过许多书籍,由于纸张泛黄、印刷模糊,不仅影响阅读体验,甚至容易导致视觉疲劳,长期以往对眼睛的伤害也是不容忽视的。这本书在这方面做得非常到位,让我能够安心沉浸在知识的海洋中,不受外界干扰。

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我对书中关于电路设计中的可靠性和电磁兼容性(EMC)的论述非常期待。很多时候,我们专注于电路的功能实现,而忽略了其在实际工作环境中的可靠性以及对周围环境的干扰。我曾遇到过一些电路,在实验室条件下工作良好,但一旦投入实际应用,就频繁出现故障,或者引起其他设备工作异常。我希望这本书能够为我提供一些关于提高电路可靠性的设计原则,例如元器件的选择、布局布线的要求,以及如何进行热设计等。同时,我也希望书中能够深入探讨电磁兼容性的概念,包括辐射发射、传导发射、抗扰度等,并提供一些有效的EMC设计和测试方法,让我能够设计出既功能强大又稳定可靠的电子产品。

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我在学习电力电子变换器方面遇到了一些瓶颈。对于DC-DC变换器,如升压(Boost)、降压(Buck)以及升降压(Buck-Boost)等拓扑结构,我能够理解它们的基本工作原理,但对于如何分析其稳态和动态特性,以及如何选择合适的功率器件和控制策略,还存在一些困惑。特别是当涉及到多相变换器或更复杂的拓扑结构时,我感到力不从心。我希望这本书能够提供更深入的分析,例如如何运用平均模型或开关函数法来推导变换器的数学模型,以及如何设计有效的控制回路来保证输出电压的稳定性和动态响应。我期待这本书能够为我打开一个更广阔的电力电子世界,让我能够理解那些高效、可靠的电力转换是如何实现的。

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我对于书中关于模拟电路设计的部分充满了期待。在实际的项目开发中,模拟电路的设计往往比数字电路更加考验工程师的功力。很多时候,一个微小的参数调整,或者一个不起眼的设计决策,都可能对整个电路的性能产生巨大的影响。我曾多次在设计放大器时遇到噪声问题,或者在设计滤波器时遇到频率响应不理想的情况,而当我去查阅相关的资料时,往往只能找到一些通用的设计准则,缺乏对具体情况下的具体分析方法。我需要的是一本能够教会我如何“诊断”和“优化”模拟电路的书,它应该提供一套系统性的方法论,让我能够面对复杂的设计挑战时,能够有条不紊地进行分析,找出问题的根源,并提出有效的解决方案。我希望这本书能够深入探讨各种模拟电路的典型应用,比如运算放大器的设计、滤波器类型的选择与设计、以及一些常用的信号调理电路等,并且在讲解中能够提供丰富的实例和设计技巧,让我学以致用。

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在我刚刚接触电子工程这个领域的时候,脑海里充斥着各种各样的概念,比如电阻、电容、电感,还有那些复杂的电路图,常常让我感到眼花缭乱,无从下手。那时候,我非常渴望能有一本能够系统地梳理这些知识的书,它不仅仅是列出公式和定义,更重要的是能够讲解清楚这些概念的由来、原理以及它们在实际应用中的意义。我尝试过一些初级的教材,但往往要么过于理论化,要么过于碎片化,让我难以建立起完整的知识体系。我记得有一次,为了理解一个简单的二极管特性曲线,我翻阅了不下五本书,但每本书的解释方式都不尽相同,有的侧重数学推导,有的侧重实验验证,让我感到更加困惑。我需要的是一种能够融会贯通的解释,一种能够将抽象概念与实际应用紧密结合的阐述方式。这本书的出现,就像是为我指明了方向,让我能够清晰地看到电子世界运作的脉络,理解每个元器件的“灵魂”所在。我渴望从中找到那些能让我“豁然开朗”的解释,那些能够打通我知识壁垒的关键点。

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我一直对各种信号处理技术在实际应用中的落地情况非常好奇。在理论学习中,我们接触到了傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等强大的数学工具,它们能够帮助我们理解和分析信号的时域和频域特性。但是,将这些理论知识转化为实际的电路设计,却并非易事。例如,如何设计一个能够精确实现特定滤波功能的模拟滤波器,或者如何选择合适的数字信号处理器来实现高效的信号采集和处理。我希望这本书能够为我提供一些实际的指导,让我能够理解不同信号处理技术在实际电子设备中的具体实现方式,例如在音频设备中的均衡器设计,在通信系统中的调制解调技术,以及在仪器仪表中的信号采集与处理流程。我期待这本书能够 bridging the gap between theory and practice,让我能够真正地理解那些听起来很高深的技术是如何在我们身边工作的。

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我一直在寻找一本能够帮助我深入理解半导体器件物理特性的书籍。很多教科书在介绍半导体时,往往止步于其宏观的电学特性,而对于其内部的载流子行为、能带理论、p-n结的形成机理等深层概念,解释得往往不够透彻,甚至有些模糊。我曾经在学习MOSFET的阈值电压时,就遇到过类似的困境。书本上给出了公式,但却很少解释为什么会有这个阈值电压,它的物理本质是什么。我需要的是能够让我真正理解“为什么”的书,而不是仅仅记忆“是什么”。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师,耐心地引导我一步步揭开半导体器件神秘的面纱,让我能够从最基本的物理原理出发,去理解各种器件的工作机制。我渴望这本书能够提供清晰的图示和深入的分析,让我能够直观地感受到电子在半导体材料中的运动轨迹,理解不同掺杂浓度、不同电场强度对器件性能的影响。

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我特别关注书中对于数字逻辑设计和时序分析的内容。在现代电子系统中,数字电路已经无处不在,从简单的逻辑门到复杂的微处理器,都离不开数字逻辑的设计。我曾经在学习组合逻辑和时序逻辑时,遇到过一些难以理解的概念,比如竞争冒险、建立时间和保持时间等。我渴望这本书能够提供清晰的解释,帮助我理解这些问题的产生原因以及如何有效地避免它们。我希望书中能够通过一些实际的例子,来展示如何使用硬件描述语言(HDL)进行数字电路的设计,以及如何进行时序仿真和验证。我期待这本书能够让我对数字逻辑设计有一个更深刻的认识,并为我未来进行更复杂的数字系统设计打下坚实的基础。

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我一直对各种测量仪器和测试方法在电子学中的应用非常感兴趣。在实验课或者实际的项目中,我们经常需要使用示波器、信号发生器、频谱分析仪等工具来验证电路的性能。然而,我对这些仪器的操作细节和原理掌握得还不够深入,有时甚至不清楚在特定情况下应该选择哪种测量方法。我希望这本书能够提供一些实用的指导,例如如何正确地使用示波器进行波形分析,如何设置信号发生器来产生特定的测试信号,以及如何利用频谱分析仪来诊断信号的干扰和噪声。我期待这本书能够为我提供一些“看不见的”实用技巧,让我能够更有效地进行电路的测试和调试,从而提高我的实验和项目开发效率。

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