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isbn号码:9787810211307

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• 电力电子
• 电力系统
• 电子技术
• 开关电源
• 逆变器
• 整流器
• 电力变换
• 电路分析
• 控制工程
• 新能源

《数字电路设计与实践》 内容简介： 本书深入探讨了现代数字电子系统的核心——数字电路的设计、分析与实际应用。全书以严谨的逻辑体系，从最基础的逻辑门电路出发，逐步深入到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路的设计原理。书中详细阐述了布尔代数、卡诺图化简、组合逻辑电路（如加法器、译码器、多路复用器等）的设计方法，以及时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、状态机等）的构成原理和设计流程。 在理论讲解方面，本书力求清晰易懂，辅以大量的图示和实例，帮助读者建立直观的理解。例如，在介绍触发器时，将详细解析D触发器、JK触发器、T触发器和RS触发器的内部结构、工作特性以及在不同应用场景下的优势与劣势。对于时序逻辑设计，将重点讲解状态转移图、状态表的设计方法，以及如何将其转化为具体的硬件电路实现，并强调时序约束和时钟同步的重要性。 除了基础理论，本书还高度重视实际工程应用。书中引入了常用的数字集成电路芯片，如74系列和CD4000系列逻辑门、算术逻辑单元（ALU）、通用寄存器等，并结合具体应用场景，讲解如何利用这些器件搭建功能模块。为了让读者更好地掌握设计流程，本书特别增加了使用Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言（HDL）进行数字电路设计的章节。将详细介绍HDL的基本语法、模块实例化、信号赋值、行为级建模以及结构级建模等关键技术。通过大量的HDL代码示例，读者可以学习如何用代码来描述和验证数字电路的功能，并了解如何将其综合生成可下载到FPGA（现场可编程门阵列）或CPLD（复杂可编程逻辑器件）中的网表。 书中还穿插了数字系统设计中的重要概念，如时序分析、竞争与冒险现象及其消除方法、低功耗设计技巧以及电路的可靠性问题。对于新手读者，本书提供了完整的学习路径，从基本的逻辑门操作开始，引导读者逐步构建复杂的数字系统。对于有一定基础的读者，则提供了更深入的探讨和进阶技巧。 本书的特色之一在于其丰富的实例驱动的学习模式。例如，在介绍计数器时，会从简单的二进制计数器讲起，逐步扩展到可编程计数器、同步/异步计数器，并给出实际的LED显示计数器的设计实例。在讲解状态机时，将以一个简单的交通信号灯控制器作为案例，详细展示状态机的设计、编码和仿真过程。 此外，为了帮助读者将理论付诸实践，书中还包含了一些使用FPGA开发板进行实际项目开发的指导。读者将学习如何将HDL代码下载到FPGA芯片中，如何进行硬件调试，以及如何利用FPGA实现复杂的数字信号处理功能。这些实践环节的设计旨在让读者在动手操作中深刻理解数字电路的设计理念和实现方法，培养解决实际工程问题的能力。 本书旨在为电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生和工程师提供一本全面、实用、深入浅出的数字电路设计与实践指导。无论您是初学者还是希望提升技能的从业者，都能从中获益匪浅。通过学习本书，您将能够独立完成从概念到实现，从理论到实践的数字电路设计全过程。

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我是一名在航空航天领域工作的工程师，我们对电源的可靠性、功率密度和电磁兼容性（EMC）有着近乎苛刻的要求。市面上大部分电力电子书籍关注的都是工频或几十kHz的开关频率，但对于我们这种需要工作在数百kHz甚至MHz级别的应用来说，参考价值有限。然而，这本书在提及高频开关电源时，给出了极具深度的讨论。特别是关于寄生参数对超高频开关的影响，以及如何通过优化PCB布局和磁性元件设计来抑制高频噪声，这些内容是其他通用教材中很少涉及的深度。书中专门有一章关于新型磁性材料的特性及其在小体积高频变压器中的应用，这对我优化我们下一代航空电源的体积重量比起到了决定性的作用。此外，它对EMI/EMC问题的分析，不再是简单的滤波电路介绍，而是结合了场论和瞬态分析，从源头上去控制噪声的产生。这本书的理论深度完全能够支撑我们这类对性能极限有追求的尖端领域应用，实属难得，是一本真正具有“尖端工程指导价值”的专业著作。

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我从事电力设备维护工作已经有十多年了，平时接触的主要是老旧的工频设备，对于现代电力电子技术总感觉隔着一层纱。这次单位组织培训，推荐我们参考这本书，抱着试试看的心态翻开后，我发现这简直是为我们这些“老兵”量身定做的“补课良方”。它没有一开始就用那些晦涩难懂的术语吓唬人，而是从最基础的电力变换概念讲起，比如如何将直流电高效地变成交流电，中间穿插了大量实际工业现场可能遇到的问题和解决方案。最让我印象深刻的是关于“无功功率补偿”那一章，书中用生动的比喻解释了谐波的危害以及如何用先进的电路结构进行治理，这比我之前听过的任何技术讲座都来得实在。我记得有一次一个变频器出现了间歇性故障，怎么也找不到原因，后来对照书里的故障诊断流程图，结合我们设备实际的工作状态分析，竟然定位到了一个很小的驱动电路问题。这本书的价值不在于教你如何设计一个新的芯片，而在于让你深刻理解现有设备的工作原理，从而能够进行更深入、更快速的故障排查和优化。它真正做到了“知其所以然”，而不是停留在“知其所以然”。

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这本书简直是电力电子领域的“圣经”！我是一名刚毕业的电子工程硕士，手头的参考书多如牛毛，但真正能让我醍醐灌顶的，非它莫属。最初接触这个领域时，那些复杂的开关器件特性、PWM控制策略，感觉就像是一团乱麻，抽象而难以捉摸。然而，这本书的叙述方式极其清晰，它不仅仅是罗列公式和电路图，更是深入剖析了每个拓扑结构背后的物理意义。比如，讲到DC-DC变换器时，作者用了一种非常直观的“能量流”视角，让你一下子明白为什么要选择某种开关频率，以及如何通过简单的占空比调节实现精确的电压控制。书中的插图设计得非常精妙，那些波形图和状态图，配合着详尽的数学推导，简直是完美结合了理论的严谨性和工程实践的可操作性。我尤其欣赏它对新型器件，比如SiC和GaN的介绍，不是泛泛而谈，而是结合实际应用场景，讨论了它们在提高效率和减小体积方面的潜力与挑战。读完前几章，我对高频开关电源设计的那种模糊感瞬间消散了，取而代之的是一种掌控全局的自信。这对于我准备接下来的工作岗位面试，无疑是注入了一剂强心针。可以说，它极大地加速了我从学术理论到工程实践的过渡。

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坦白说，我原本以为电力电子这种偏硬核的学科，读起来一定会枯燥乏味，所以我对这本书的期待值并不高，只希望它能帮我应付即将到来的研究生课程期末考试。结果，我完全被它的“故事性”给吸引住了。作者似乎有一种魔力，能把复杂的半导体开关动作描述得像一场精彩的戏剧。比如，当讲解IGBT的关断延迟时，书中用了非常形象的类比，描述了载流子复合的过程，这比单纯的物理公式记忆要有效得多。而且，这本书的排版和装帧质量也值得称赞，清晰的字体、合理的留白，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。我注意到，书中的很多例子都来自于真实世界的应用场景，比如电动汽车的牵引变流器、高压直流输电（HVDC）中的换流器，这让我对所学知识的应用前景有了更直观的认识。它不再是冰冷的教科书，而更像是一位经验丰富的大师在耳边娓娓道来。它不仅教会了我“怎么做”，更重要的是激发了我对“为什么”的好奇心，这才是学习的最高境界。

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作为一名专注于可再生能源并网系统的研究人员，我对书籍的侧重点要求极高，必须紧跟能源转型的步伐。这本书在这方面做得非常出色，它的深度和广度超乎我的预期。尤其是在逆变器并网控制方面，它系统地介绍了下垂控制（Droop Control）的原理和实现，这一点在现代微电网和虚拟同步发电机（VSG）技术中至关重要。作者没有停留在经典的电流环、电压环设计，而是深入探讨了如何保证分布式电源在电网发生故障或电能质量下降时，依然能稳定、协调地运行。书中对阻尼控制和环路补偿的论述极为细致，每一个参数的选择都给出了明确的工程依据，这对于我进行仿真模型构建和参数整定非常有指导意义。另外，它对多电平技术在光伏逆变器中的应用分析，不仅展示了技术优势，也毫不避讳地指出了其带来的复杂性问题，这种客观的评价态度非常可信。读完后，我感觉自己在并网系统的动态稳定性分析能力上，实现了一次质的飞跃。这本书绝对是能源电子领域前沿研究人员的必备工具书。

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