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羅納德.泉 著

圖書標籤:

• 電子學
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111592860

商品編碼：29325042197

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-05-01

基本信息

書名：精通電子學 電路剖析、設計與創新

：125.00元

作者：羅納德.泉

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2018-05-01

ISBN：9787111592860

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書首先講解電路和信號，包括光發射器和接收器、收音機、振蕩器和視頻，以及模擬圖像處理；然後陸續講解麯綫或多項式方程與電子電路或電路係統的關係。本書分為3部分：第1部分為初級電子學（第1～6章），適閤初學者，主要講解元器件和簡單電路，包括電池、發光二極管（LED）、手電筒和電源，同時介紹焊接技術。第2部分為中級電子學（第7～9章），適閤中級愛好者，主要內容包括音頻前置放大器電路和不同類型的振蕩器。第3部分為高級電子學（第10～18章），適閤高級愛好者，主要講解AM（調幅）和FM（調頻）無綫電技術、電視電路和電路係統，另外介紹電路分析、電路創新和故障排除技術。本書涉及大量電路實例，方便讀者從頭開始一步步學習電子學。

目錄

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譯者序
原書序
緻謝
作者簡介
第１部分　初級電子學
第１章　引言３
　本書目標３
第２章　元器件和原理圖５
　２.１　導綫５
　２.２　導綫工具６
　２.３　電池７
　　２.３.１　電池“解密” ９
　　２.３.２　串聯電路和電池座１０
　　２.３.３　“第二次解密”：提高ＬＥＤ鑰匙扣燈電池壽命１２
　　２.３.４　“第三次解密”：將ＡＡ電池裝進筆形電筒１３
　　２.３.５　手電筒製作１３
　２.４　電壓、電流、電阻和功率１５
　２.５　電阻１７
　２.６　電容２０
　２.７　電感和綫圈２２
　２.８　半導體２５
　　２.８.１　二極管和整流器２５
　　２.８.２　放大器２６
　　２.８.３　雙極型晶體管２７
　　２.８.４　真空管２９
　２.９　放大器和邏輯門集成電路３１
　２.１０　電路圖３２
　參考文獻３５
第３章　組裝工藝和簡單測試設備３６
　３.１　無焊電路組裝工藝３６
　
　　３.１.１　利用雙絞綫組裝電路３６
　　３.１.２　自製實驗闆３８
　３.２　麵包闆３９
　３.３　焊接工具４１
　３.４　電綫或連接器預鍍锡４３
　３.５　各種接頭焊接實例４４
　３.６　麵包闆焊接４４
　３.７　矢量和穿孔闆４６
　３.８　矢量闆焊接———ＬＭ３８６音頻放大器４７
　３.９　簡單測試設備———電池測試儀４９
　３.１０　萬用錶用作電池測試儀５１
　３.１１　元件清單５３
　參考文獻５４
第４章　光發射器和接收器５５
　４.１　白熾燈５５
　４.２　＃２２２手電筒燈泡實驗５６
　４.３　ＬＥＤ ５８
　４.４　ＬＥＤ驅動６０
　４.５　ＬＥＤ輸齣參數６１
　４.６　ＬＥＤ與白熾燈對比６２
　４.７　ＬＥＤ實驗測試６２
　　４.７.１　ＬＥＤ實驗１ ６２
　　４.７.２　ＬＥＤ實驗２ ６３
　４.８　光接收器６４
　４.９　光敏二極管實驗６６
　４.１０　遙控信號接收實驗６８
　參考文獻７０
第５章　二極管、整流器及相關電路７１
　５.１　二極管和整流器工作特性７１
　５.２　電源交流－直流轉換電路７３
　５.３　直流分壓電路和電壓乘法器７７
　５.４　二極管開關和增益控製８１
　５.５　測量電池組直流電阻實驗８２
　５.６　二極管增益控製電路８３
　５.７　二極管混閤射頻電路８５
　５.８　二極管邏輯電路８６
　５.９　變容二極管８７
　５.１０　電壓調節齊納二極管８７
Ⅹ　
　參考文獻８９
第６章　晶體管、場效應晶體管和真空管９０
　６.１　電流源和電壓控製電流源器件９０
　６.２　利用ＪＦＥＴ構建恒流“二極管” ９１
　６.３　利用雙極型晶體管構建電流源９３
　６.４　輸入信號變化時集電極電流和電壓增益變化值測量９５
　６.５　利用ＬＥＤ建立基準電壓９７
　６.６　利用恒流源提供低紋波輸齣電源９９
　６.７　利用ＪＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ和真空管建立電流源１０２
　６.８　利用晶體管放大器和ＬＥＤ構建低功耗夜明燈１０７
　６.９　運算放大器快速瀏覽１０９
　６.１０　利用ＪＦＥＴ和雙極型晶體管建立電壓控製電阻１１４
　參考文獻１１４
第２部分　中級電子學
第７章　放大器和反饋１１７
　７.１　什麼是負反饋係統１１７
　７.２　同相增益運算放大器１１９
　７.３　反相增益配置１２１
　７.４　實驗：光敏二極管傳感器和自動電平控製放大器１２３
　　７.４.１　光傳感器１２３
　　７.４.２　音頻信號電平控製１２５
　７.５　電壓控製放大電路１２７
　７.６　電壓控製共發射極放大器１２８
　７.７　利用負反饋穩定和調節自偏置集電極電流１２９
　７.８　功率輸齣級和ＶＢＥ乘法器電路１３２
　７.９　正反饋缺點１３４
　７.１０　運算放大器選型１３６
　參考文獻１３７
第８章　音頻信號和電路１３８
　８.１　傳聲器、留聲機、綫路輸入和揚聲器信號電平１３８
　８.２　用於廣播和錄音室的平衡或差分模式音頻信號１４０
　８.３　傳聲器前置放大器電路１４３
　８.４　利用附加晶體管增加增益帶寬積和實現低噪聲１４８
　８.５　利用移動磁體磁性建立高輸齣唱機盒前置放大器１４９
　８.６　用於錄製和播放記錄的頻率響應和相位１５０
　８.７　ＲＩＡＡ均衡前置放大器實驗１５１
　　８.７.１　ＲＩＡＡ唱機前置放大器實驗１ １５１
Ⅺ　
　　８.７.２　ＲＩＡＡ唱機前置放大器實驗２ １５３
　　８.７.３　ＲＩＡＡ唱機前置放大器實驗３：少即是多？ １５６
　　８.７.４　低電壓真空管放大器製作１５８
　８.８　前置放大器電路供電電源１６０
　８.９　音響設備標準失真測試１６２
　參考文獻１６６
第９章　振蕩器１６７
　９.１　振蕩器係統簡要概述１６７
　９.２　張弛振蕩器工作原理１６９
　９.３　相移振蕩器１７０
　９.４　自動增益控製無削波正弦波文氏橋振蕩器１７３
　９.５　通用文氏橋振蕩器１７５
　９.６　張弛振蕩器設計實例１７６
　９.７　利用雙

作者介紹

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文摘

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序言

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《電路解析：從基礎到前沿的深入探索》 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子學已成為驅動一切變革的核心力量。從我們指尖劃過的智能手機，到連接世界的龐大網絡，再到翱翔天際的飛機和探索宇宙的深空探測器，無不閃耀著電子學的智慧之光。理解電路，便是理解這一切的基石。這本書，並非簡單羅列枯燥的公式和概念，而是以一種全新的視角，帶您深入探索電路的本質，剖析其運行的精妙之處，並激發您在電路設計與創新方麵的無限可能。 第一部分：電路世界的基石——基礎理論的精煉 本書將從最基礎的電學原理齣發，係統性地梳理和闡述電路分析的核心要素。我們相信，紮實的基礎是通往精通的必經之路。 電荷、電流與電壓的本源： 我們將從微觀層麵，審視電荷的性質、電荷的定嚮移動如何形成電流，以及電壓作為驅動電荷流動的“動力”的深刻含義。這不僅僅是定義，更是對這些基本概念背後物理機製的透徹理解，幫助讀者建立起對電路最直觀的認識。 電阻、電容與電感的靈魂： 這三類基本元器件，是構成一切電路的“積木”。本書將深入剖析它們的物理特性、能量存儲與釋放機製，以及它們在電路中扮演的關鍵角色。電阻並非簡單的“阻礙”，而是能量耗散的載體；電容是電場能量的“倉庫”，瞬間充放電能力決定其在濾波、耦閤等方麵的應用；電感則是磁場能量的“蓄能器”，其感抗特性在振蕩、儲能等方麵至關重要。我們將通過詳實的圖示和類比，幫助您深刻理解它們的運作原理。 歐姆定律、基爾霍夫定律：電路分析的“語法”： 這些經典定律是電路分析的基石。本書將不僅僅是介紹公式，更重要的是展示如何運用這些定律來解析復雜電路。我們將通過一係列由易到難的實例，引導讀者逐步掌握電流定律和電壓定律在節點和迴路中的應用，學會如何建立方程組並求解，從而精確預測電路的運行狀態。 直流電路與交流電路的辨析： 本章將區分直流（DC）和交流（AC）電路的基本特性。對於直流電路，我們將側重於穩態分析，而對於交流電路，則會引入相量分析的概念，講解阻抗、功率因數等關鍵指標，為後續深入學習奠定基礎。理解相位的概念對於掌握交流電路至關重要，我們將用清晰的方式將其解釋清楚。 電路暫態響應：動態世界的魅力： 電路並非總是處於穩態，其響應過程中的動態變化同樣充滿奧秘。我們將深入探討RLC電路在開關動作後的暫態響應，包括一階和二階暫態過程，理解電容和電感的充放電過程，以及阻尼振蕩等現象。這將幫助讀者理解電路從一個狀態過渡到另一個狀態的動態行為，這是許多實際應用的關鍵。 第二部分：電路的深入剖析——高級分析與模型 在掌握瞭基礎理論之後，我們將進一步深入，探索更復雜的電路分析技術和模型，為設計和優化提供更強大的工具。 節點電壓法與網孔電流法：係統性分析的利器： 這兩種方法是分析復雜綫性電路的係統化工具。本書將詳細講解這兩種方法的推導過程和具體應用步驟，並通過大量的例題，幫助讀者熟練掌握如何運用這些方法，高效地求解電路中的電壓和電流，避免繁瑣的代數運算。 戴維寜定理與諾頓定理：電路簡化與等效變換： 這兩個定理是電路分析中的“萬能鑰匙”。我們將詳細解釋如何將復雜的電路簡化為一個等效的電壓源或電流源與一個等效電阻的組閤，這不僅能極大地簡化分析過程，還能為電路的優化設計提供重要的思路。理解等效變換的意義在於，它能夠讓我們從更宏觀的視角去理解電路的功能。 二端口網絡分析：接口處的智慧： 在許多實際應用中，我們將電路視為一個“黑箱”，關注其輸入和輸齣端口的行為。二端口網絡分析提供瞭描述這種輸入輸齣關係的係統方法。我們將介紹阻抗參數、導納參數、混閤參數等，並講解如何利用這些參數分析級聯電路、匹配電路等，這對於集成電路、通信係統等領域的工程師尤為重要。 非綫性電路入門：超越綫性的邊界： 實際電路中，許多器件（如二極管、三極管）都錶現齣非綫性特性。本書將簡要介紹非綫性電路分析的基本概念，如直流負載綫法、疊加定理在某些情況下的局限性，以及綫性化方法等，為讀者打開理解更廣泛電子器件應用的大門。 第三部分：電路設計的藝術——從理論到實踐的飛躍 理論的最終目的是服務於實踐。本部分將帶領讀者從分析走嚮設計，掌握電路設計的核心思想和方法。 濾波器的設計與實現：信號的“調優師”： 濾波器在信號處理領域無處不在，用於抑製噪聲、提取有用信號。我們將深入講解低通、高通、帶通和帶阻濾波器的設計原理，包括Butterworth、Chebyshev等經典濾波器類型，並探討其在模擬和數字域的實現方法，以及感性與容性元件在濾波器設計中的作用。 放大器電路的原理與類型：信號的“放大器”： 放大器是電子係統的核心組成部分。我們將詳細分析不同類型的放大器，如電壓放大器、電流放大器、跨導放大器和跨阻放大器，並探討它們的工作原理、增益、輸入輸齣阻抗等關鍵參數。我們將深入剖析運算放大器（Op-Amp）的內部結構和應用，展示其在各種模擬電路設計中的強大功能。 振蕩器與波形發生器：産生周期性信號的“引擎”： 振蕩器是産生特定頻率信號的電路。我們將探討不同類型的振蕩器，如RC振蕩器、LC振蕩器和晶體振蕩器，理解其産生振蕩的反饋機製和穩定性要求。同時，也將涉及方波、三角波等常用波形發生器的設計。 電源電路的設計：穩定能源的“守護者”： 穩定的電源是電子設備正常工作的生命綫。我們將介紹直流穩壓電源的設計原理，包括綫性穩壓器和開關穩壓器，探討紋波抑製、負載調整率、綫性調整率等關鍵性能指標，以及如何根據具體需求選擇和設計閤適的電源方案。 PCB布局與布綫的基本原則：物理實現的“藍圖”： 好的PCB設計是電路成功實現的保障。我們將介紹PCB布局的基本原則，如元件的閤理擺放、信號流嚮的優化、電源和地綫的處理等，以及PCB布綫的關鍵注意事項，如信號完整性、EMI/EMC等問題，幫助讀者從理論電路走嚮實際可製造的電路闆。 第四部分：電路創新的前沿——新興技術與未來展望 電子學的世界日新月異，新的技術和理念不斷湧現。本部分將帶您展望電路創新的未來，激發您的設計靈感。 模擬與數字混閤電路的設計考量： 現代電子係統往往融閤瞭模擬和數字電路。我們將探討如何在混閤信號係統中進行有效的設計，包括信號的轉換、耦閤，以及模擬和數字噪聲的隔離等關鍵問題。 低功耗電路設計：綠色電子的追求： 隨著便攜式設備和物聯網的興起，低功耗設計變得至關重要。我們將介紹降低功耗的各種策略，如器件選擇、電源管理、時鍾門控等，並探討相關的設計技巧。 信號完整性與電源完整性：高速時代的挑戰： 在高速數字電路設計中，信號完整性和電源完整性成為製約性能的關鍵因素。我們將深入分析信號反射、串擾、地彈、電源噪聲等問題，並介紹相應的分析和解決技術。 嵌入式係統中的電路設計：軟硬結閤的智慧： 嵌入式係統是電子學與計算機科學結閤的産物。我們將簡要探討嵌入式係統中常用的一些模擬和數字電路模塊，以及它們與微控製器接口的設計考量。 麵嚮未來的電子技術趨勢： 本章將對當前電子學領域的一些前沿技術進行簡要介紹，例如人工智能在電路設計中的應用、新型半導體材料、柔性電子學等，為讀者提供對未來電子技術發展的宏觀視角。 結語 《電路解析：從基礎到前沿的深入探索》旨在為讀者提供一個全麵、深入且充滿啓發性的電路學習體驗。我們不僅僅是傳遞知識，更是點燃您對電子學探索的熱情。通過對電路原理的深刻理解，掌握科學的設計方法，您將能夠自信地麵對各種電子挑戰，並以前瞻性的眼光，參與到這場由電子學驅動的偉大變革中。希望本書能成為您在電路領域遨遊的堅實起點，也是您不斷探索、不斷創新的可靠夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它不像傳統教材那樣闆著臉孔，而是更像一位經驗豐富的老工程師在和你促膝長談，分享他的“獨門秘籍”。它在講解過程中，常常會穿插一些曆史上的經典案例，比如早期的運算放大器設計挑戰，或是某一特定技術被發明時的“靈光一閃”。這種敘事手法，極大地增強瞭閱讀的趣味性，同時也讓那些抽象的電路原理變得有血有肉，更容易被記住。我印象深刻的是它對“反饋迴路”概念的闡述，作者沒有直接拋齣復雜的數學模型，而是通過對比一個機械係統的自動溫控裝置和電子放大器的負反饋機製，讓讀者瞬間領悟到反饋的精髓所在——即誤差的修正與係統的自洽性。這種類比的運用非常高明，它打破瞭學科間的壁壘，讓一個非科班齣身的愛好者也能快速捕捉到核心思想。此外，書中對“創新”一詞的解讀也頗具啓發性，它強調真正的創新往往來源於對現有基礎理論的深刻理解和對應用場景的敏銳洞察，而不是憑空捏造。它鼓勵讀者在掌握瞭基礎工具箱之後，去大膽地嘗試和組閤，去“玩”電路，而不是僅僅“做”電路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，那種略帶復古又充滿現代感的字體搭配電路闆紋路的背景，一下子就讓人感覺這不是一本枯燥的教科書，而更像是一本能帶你深入探索電子世界奧秘的“探險指南”。我記得我是在一個周末的下午偶然在書店裏看到它的，當時就被它封麵上那句“電路剖析、設計與創新”的口號給吸引住瞭。我手裏當時拿著好幾本其他關於單片機和嵌入式係統的書，但總覺得它們在基礎原理的闡述上不夠深入，或者說，它們更側重於軟件層麵的應用，而對硬件層麵的底層邏輯和精妙之處挖掘不夠徹底。這本書給我的第一印象就是，它似乎擁有那種能將復雜概念化繁為簡的魔力。特彆是它對那些經典電路拓撲結構的講解，用詞精準到位，邏輯鏈條清晰得讓人拍案叫絕。翻開內頁，排版乾淨利落，圖示和公式的配比拿捏得恰到好處，不至於讓人覺得信息過載，但每張圖都像是精心挑選齣來，直擊核心要害。我當時就決定要把它帶迴傢，期待它能幫我打通我對電子學理解上的“任督二脈”。它的物理裝幀質量也相當不錯，紙張厚實，拿在手裏有分量感，這讓人感覺齣版方在內容呈現上是下瞭大功夫的，而不是敷衍瞭事地把知識點堆砌在一起。那種對細節的關注，往往預示著內容本身的深度和嚴謹性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，絕不僅僅體現在它提供瞭多少公式或電路圖上，更在於它構建瞭一種嚴謹的、工程師式的思維模式。讀完之後，我感覺自己看問題的角度都變得更加結構化和係統化瞭。例如，在分析一個未知的電路時，我不再是像以前那樣從頭開始猜測，而是會自然而然地按照書中所教的方法，先劃分功能模塊，識彆關鍵的信號路徑和反饋機製，然後針對性地去驗證設計意圖。這種“自頂嚮下”的分析方法，極大地提高瞭我的學習效率和問題解決速度。而且，書中對於設計規範和工程實踐的強調，也讓我意識到瞭理論完美與工程現實之間的鴻溝——如何處理公差、如何進行熱設計、如何確保長期可靠性等這些“軟技能”，在書中都有被充分提及，這纔是真正區分一個愛好者和一個閤格工程師的關鍵所在。總而言之，這本書不是那種讀完一遍就可以束之高閣的參考書，它更像是一本需要伴隨我的職業生涯，需要時不時翻閱並從中汲取新靈感的“案頭寶典”。它的分量，絕對對得起它在電子工程領域應有的地位。

評分☆☆☆☆☆

從內容覆蓋的廣度來看，這本書簡直是一部濃縮的電子學百科全書。它不僅詳盡地覆蓋瞭模擬電路的基石——從基礎的電阻、電容、電感到復雜的有源器件，而且對於數字邏輯電路和一些前沿的信號處理概念也進行瞭相當深入的介紹。我尤其欣賞它在“數據轉換器”部分的處理。它沒有簡單地羅列ADC和DAC的規格錶，而是深入探討瞭采樣理論、量化誤差以及不同架構（如SAR、Sigma-Delta）在不同應用場景下的優劣權衡。對於我這種需要處理音頻和傳感器數據的人來說，這部分內容簡直是雪中送炭。通常，市麵上要麼是專注於模擬的深挖，要麼是偏嚮數字邏輯的講解，很少有這樣一本能將兩者無縫銜接起來，並保持同等深度的書籍。它為我提供瞭一個宏觀的視角，讓我明白在構建一個完整的電子係統時，模擬前端和數字後端的接口與交互是多麼關鍵，以及如何在一個統一的框架下思考係統的整體性能瓶頸。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個偏愛動手實踐的電子愛好者，對於那些隻停留在理論層麵的書籍，我總是提不起太大的興趣。我更看重的是，作者能否提供一套從理論到實踐的完整閉環。這本書在這方麵，完全超齣瞭我的預期。它不僅僅講解瞭晶體管是如何工作的，更重要的是，它深入剖析瞭在實際應用中，如何根據不同的性能指標去選擇閤適的器件，以及如何通過微小的參數調整來實現性能的優化。我特彆喜歡它其中關於“噪聲抑製”那一章節的論述。在很多入門書籍中，噪聲往往是被一帶而過，或者隻是給齣一個簡單的濾波電路公式。但這本書卻詳細探討瞭不同類型的噪聲源（熱噪聲、散彈噪聲等）的物理成因，並提供瞭多種層次的解決方案，從PCB布局的藝術到具體的屏蔽技術，都有詳盡的圖文說明。我嘗試按照書中的指導，重新設計瞭我之前一個項目中遇到的電源紋波問題，結果效果立竿見影，比我之前盲目嘗試的各種濾波器都有效得多。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，極大地提升瞭我解決實際問題的能力，讓我不再是簡單地復製粘貼網上的參考設計，而是真正理解瞭背後的工程哲學。