The Forrest Mims Circuit Scrapbook pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mims, Forrest M.

出品人:

页数:260

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出版时间:

价格:317.00 元

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isbn号码:9781878707499

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• 电子电路
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电子工程探索之旅：精选实验与设计指南 本书汇集了众多令人兴奋且极具实践价值的电子学实验和设计项目，旨在为电子爱好者、学生以及专业人士提供一个深入理解电路原理并动手实践的宝贵资源。全书内容覆盖了从基础的元件特性到复杂系统的构建，强调理论与实践的紧密结合，鼓励读者通过亲手搭建来巩固知识。 第一部分：基础电子元件与测量技术 本部分重点介绍构成现代电子设备的基本构件及其精确测量方法。我们将详细剖析电阻、电容和电感这“无源三剑客”的物理特性、不同类型的工作原理以及在实际电路中的应用场景。 电阻器：精密控制的基石 章节深入探讨了各种电阻器的制造工艺，包括碳膜、金属膜、线绕电阻，以及特种电阻如光敏电阻（LDR）和热敏电阻（Thermistor）。重点讲解了如何根据功率耗散、容差和温度系数来选择合适的电阻。书中包含一个详细的实验，演示如何使用电桥测量未知电阻的精确值，并对比标准表笔测量与电桥测量的误差差异。此外，还设计了一个简单的分压器电路，通过实际测量输出电压，验证欧姆定律在不同负载条件下的适用性。 电容器：能量的存储与滤波 电容器的讲解不仅仅停留在公式 $ ext{C} = varepsilon ext{A}/d$ 上。我们探讨了电解电容的极性、等效串联电阻（ESR）对高频性能的影响，以及薄膜电容和陶瓷电容在耦合和去耦应用中的差异。一个核心实验是构建一个RLC振荡电路，通过改变电容值来观察谐振频率的变化，并使用示波器精确捕捉振荡波形的衰减过程，从而计算出电容的等效损耗。 电感器与变压器：磁场的利用 本章解析了电感器的自感与互感特性，区分了铁氧体磁芯与空气芯电感的应用范围。我们设计了一个简单的变压器实验，展示如何通过匝数比实现电压的升降，并重点讨论了变压器耦合的效率问题，以及如何通过相位仪检测次级绕组的相位关系。 精确测量工具的使用 深入讲解了万用表（DMM）的正确设置和使用技巧，包括如何安全地测量大电流和高电压。随后，详细介绍了数字存储示波器（DSO）的操作，包括探头衰减设置、触发模式选择（边沿、脉冲、视频触发），以及如何使用FFT功能分析信号的频谱成分。一个关键实验是使用示波器探头补偿技术，确保在测量高频信号时，探头的负载效应最小化。 第二部分：半导体器件的奇妙世界 本部分聚焦于电子工程的“心脏”——半导体器件，从基础的二极管到复杂的集成电路（IC）。 半导体二极管：单向导通的魔术 从PN结的形成讲起，详细分析了整流二极管、齐纳稳压二极管和肖特基二极管的I-V特性曲线。书中包含一个实际的整流电路构建，使用桥式整流器将交流电转换为脉动直流电，并使用示波器观察输入、输出波形以及纹波大小。齐纳二极管的稳压电路设计被作为一个独立案例进行深入分析。 晶体管：电流的放大器 本章是本书的重点之一。我们详尽地分析了BJT（双极性结型晶体管）和FET（场效应晶体管，特别是MOSFET）的工作模式（截止、放大、饱和）。重点讲解了BJT的共射极、共集电极和共基极三种组态的电压增益和电流增益计算。 一个重要的实验是搭建一个采用分压偏置的单级BJT放大器，并使用信号发生器输入正弦波，然后精确测量输入和输出信号的幅值，计算电压增益（Av）。书中特别强调了晶体管的等效小信号模型（$ ext{h}$参数模型）在精确预测放大器性能中的作用。 运算放大器（Op-Amp）：万能的积木块 运算放大器被视为模拟电子学的核心。我们系统地介绍了理想运放的特性，并立即转向实际运放的局限性，如输入偏置电流、失调电压和带宽限制。关键实验包括搭建： 1. 反相放大器：通过改变反馈电阻，验证增益 $A_v = -R_f/R_{in}$ 的精确度。 2. 同相放大器与电压跟随器：分析其高输入阻抗和低输出阻抗特性。 3. 有源滤波器：设计和构建一个二阶萨伦-凯（Sallen-Key）低通滤波器，使用频率发生器扫描输入频率，并绘制出实际的幅频响应曲线，与理论设计值进行对比。 第三部分：数字逻辑与微控制器基础 本部分将读者从模拟世界引入到数字逻辑的精确世界，为后续的系统集成打下基础。 布尔代数与逻辑门 从最基本的AND, OR, NOT门开始，逐步介绍NAND, NOR, XOR等通用门。重点讲解如何使用真值表推导逻辑表达式，以及如何利用德摩根定律进行逻辑简化。书中包含一个实践项目：使用分立晶体管（或现成的TTL/CMOS芯片）构建一个基本的RS锁存器，并观察其在输入切换时的状态保持能力。 组合逻辑与时序逻辑 组合逻辑部分涵盖编码器、译码器、多路复用器和加法器的设计与实现。时序逻辑则聚焦于触发器（Flip-Flops）的构建（如D型和JK型），并讲解它们如何用于构建计数器和移位寄存器。一个经典的项目是设计一个四位同步加法计数器，并使用LED阵列实时显示计数结果，同时观察其在不同时钟频率下的工作稳定性。 微控制器接口与基础编程 本章介绍如何将数字逻辑与实际世界连接起来。我们以一个通用的微控制器平台为例（但不特指某一商业产品），讲解如何配置通用输入输出（GPIO）引脚，如何使用定时器产生PWM信号来控制LED亮度或伺服电机角度。一个小型项目是编写代码，读取一个模拟传感器（如光敏电阻分压电路输出的电压），将其通过ADC（模数转换器）转换为数字量，并进行简单的线性化处理后，在串行端口输出。 第四部分：电源管理与系统集成 高效稳定的电源是任何电子系统的生命线。本部分关注如何设计可靠的电源系统，并探讨系统级噪声抑制。 线性与开关电源 详细对比了线性稳压器（LDO）与开关模式电源（SMPS）的优缺点。在线性稳压部分，我们深入分析了使用三端稳压器（如LM78xx系列）的散热问题，并讲解了如何添加“跟随器”来提高输出电流能力。在开关电源方面，重点分析了Buck（降压）转换器的基本拓扑结构、占空比的控制，以及如何选择合适的储能电感和输出电容来最小化输出电压的纹波。 噪声、接地与屏蔽技术 本章提供了丰富的工程经验。讨论了电路板上的常见噪声源，如电源轨上的开关噪声、串扰和辐射干扰。讲解了“单点接地”和“多点接地”的适用原则，并演示了如何通过合理的PCB布局（例如使用地平面）来有效地抑制高频噪声的耦合。书中提供了一个PCB布局案例分析，对比了不良布局和优良布局在抗干扰测试中的表现差异。 系统级故障排除 最后，本书提供了一套结构化的故障排除流程。从“电源检查”到“信号完整性分析”，指导读者如何系统地隔离电路中的故障点。讨论了如何使用示波器的高频探头区分是元件损坏、布线错误还是电源噪声导致的系统不稳定。 全书通过大量的插图、电路图和实际测量数据，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”，真正将理论知识转化为可靠的电子产品。

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啊，最近淘到了一本关于电子制作的“老古董”，名字叫《电路杂烩集锦》。这本书的封面设计颇有年代感，带着一种朴实的怀旧气息，那种八九十年代科技杂志的质感扑面而来。我一翻开，立刻被那种纯粹的DIY精神所吸引。它不像现在那些复杂的、充斥着高深理论的书籍，这本书更像是一位经验丰富的老前辈，手把手教你如何用最基础的元件搭建出能动的、能响的、能发光的“玩意儿”。里面对晶体管、电阻、电容的讲解，不是那种冷冰冰的参数罗列，而是充满了实战经验的总结。举个例子，书中关于如何选择合适的电源适配器，讲解得极其细致，甚至提到了在特定环境下，不同导线材质对信号传输细微的影响，这些都是教科书上不会教的“江湖经验”。它鼓励你大胆尝试，甚至不害怕失败。我记得有一章专门讲了如何用废旧零件改造出一个简易的音频放大器，里面的步骤图解虽然略显粗糙，但那种清晰的逻辑和循序渐进的引导，让我这个电子新手也能很快上手。这本书最大的价值在于，它唤醒了那种动手解决问题的原始乐趣，而不是一味地依赖现成的模块和现成的解决方案。它让你重新审视那些看似不起眼的电子元件，赋予它们新的生命。那种成就感，是看着屏幕上跑出复杂代码完全无法比拟的。

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这本书的排版和插图风格，简直就是一次视觉上的“时间旅行”。如果你习惯了印刷精美、使用大量三维渲染图的当代技术书籍，那么翻开这本书你会感到一种强烈的反差。所有的插图几乎都是由作者亲手绘制的，线条简单，但精确无误，充满了手工制作的粗粝感。色彩使用极其克制，大部分都是黑白或简单的双色印刷。然而，正是这种朴素，让电路的逻辑结构显得异常清晰。作者似乎深谙“少即是多”的哲学，他不会用复杂的色彩编码来分散读者的注意力，而是将重点完全放在信号流和元件之间的连接关系上。我发现，当我面对一个复杂的集成电路原理图时，如果我能先在脑海中将其简化成书中那种“简笔画”的结构，我理解起来的速度会快得多。这种复古的视觉语言，反而形成了一种独特的教学优势，它迫使读者的大脑去填充缺失的细节，从而加深对原理的记忆和理解。它证明了，好的信息传递，并不一定需要最先进的印刷技术，而是依赖于清晰的思维结构。

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令人惊叹的是这本书在“故障排除”部分所占据的比重。在很多现代电子制作书中，故障排除部分往往是一笔带过，或者仅仅是列出几个常见的错误代码。但在这本《电路杂烩集锦》里，作者似乎把人生中遇到的每一个“坑”都记录了下来，并且用一种近乎幽默的口吻描述了他是如何一步步走出来的。比如，书中用了一整页的篇幅描述了一个由“冷焊点”引起的间歇性故障，作者描述了他如何花费了整整一个周末，经历了多少次的沮丧，最终如何通过调整烙铁的温度和润湿度才得以解决。这种对细节的执着和对“失败经验”的珍视，体现了一种极其宝贵的工匠精神。它教会我们，电子制作中，90%的时间可能都在解决那些看起来微不足道的“小毛病”。而且，书中还提供了一些“非标准”的诊断方法，比如通过听电阻发出的轻微噼啪声来判断电流是否过载，或者通过触摸元件的温度来推测是否存在短路。这些方法听起来有些“玄学”，但鉴于作者的资历，我不得不尝试，并且惊奇地发现它们在特定情境下异常有效。这本书更像是一本“电子急救手册”。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“复古技术”的推崇和应用。它不是一味地追逐最新的微控制器或最新的芯片技术，而是花费了大量篇幅来深入挖掘那些已经被市场淘汰，但原理上却极其精妙的老旧技术。比如，书中对分立元件放大器的深入剖析，以及对某些特定用途的模拟电路的优化讨论，这在今天的许多教程中几乎绝迹了。作者用一种近乎诗意的语言，赞美了这些“逝去”的技术的美感和简洁性。他展示了如何用有限的资源，通过巧妙的电路设计，实现令人惊讶的功能，而不是简单地堆砌更多的功能模块。这本书让我开始思考，我们是不是在追求“性能提升”的过程中，牺牲了电路本身的优雅性？它激发了我去寻找那些“被遗忘的宝石”，去理解为什么早期的工程师能够在资源极其有限的情况下创造出如此令人惊叹的设备。阅读这本书，就像是进行了一次深度的技术考古，让我对电子工程的历史和发展有了更全面、更具批判性的认识，它让我明白了，技术的进步并非总是线性的，有时候，退一步反而能看到更清晰的风景。

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这本书的编排方式简直是一场对现代阅读习惯的“反叛”。它没有采用那种严格的章节划分和严密的逻辑递进，更像是一本被主人随意翻阅、做满了各种笔记和标记的工具箱手册。内容跳跃性很大，可能前一页还在讨论如何焊接一个简单的LED灯电路，下一页就突然跳跃到了一个更复杂的射频电路原理探讨，中间还穿插着一些作者对不同电子元件品牌性能的个人化评价——那些评价极其主观，但也因此显得格外真诚和可信。我特别喜欢它在介绍电路图时采用的特殊视角，它不仅仅是提供一个原理图，而是用手绘的草图来展示实际搭建时的布局考量，比如“留出足够的空间让散热片工作”，这种对实际操作困难的预判，是精通理论的人常常忽略的盲点。这本书的阅读过程，与其说是学习，不如说更像是一场与作者在某个阴暗的车库里进行的“私密研讨会”。你必须得有自己的工具箱，并且随时准备好弄脏双手。它不是给你一个可以直接复制粘贴的答案，而是给你一套思考问题的框架，让你在面对一个全新的电路问题时，能够迅速地找到突破口，而不是被复杂的规格书绕晕。这种经验的传递，远比冰冷的公式有效得多。

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