正版新书--精通电子学 电路剖析、设计与创新 罗纳德.泉 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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罗纳德.泉 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111592860

商品编码：29489195232

包装：平装-胶订

出版时间：2018-05-01

基本信息

书名：精通电子学 电路剖析、设计与创新

定价：125.00元

作者：罗纳德.泉

出版社：机械工业出版社

出版日期：2018-05-01

ISBN：9787111592860

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书首先讲解电路和信号，包括光发射器和接收器、收音机、振荡器和视频，以及模拟图像处理；然后陆续讲解曲线或多项式方程与电子电路或电路系统的关系。本书分为3部分：部分为初级电子学（～6章），适合初学者，主要讲解元器件和简单电路，包括电池、发光二极管（LED）、手电筒和电源，同时介绍焊接技术。第2部分为中级电子学（第7～9章），适合中级爱好者，主要内容包括音频前置放大器电路和不同类型的振荡器。第3部分为高级电子学（0～18章），适合高级爱好者，主要讲解AM（调幅）和FM（调频）无线电技术、电视电路和电路系统，另外介绍电路分析、电路创新和故障排除技术。本书涉及大量电路实例，方便读者从头开始一步步学习电子学。

目录

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译者序
原书序
致谢
作者简介
第１部分　初级电子学
第１章　引言３
　本书目标３
第２章　元器件和原理图５
　２.１　导线５
　２.２　导线工具６
　２.３　电池７
　　２.３.１　电池“解密” ９
　　２.３.２　串联电路和电池座１０
　　２.３.３　“第二次解密”：提高ＬＥＤ钥匙扣灯电池寿命１２
　　２.３.４　“第三次解密”：将ＡＡ电池装进笔形电筒１３
　　２.３.５　手电筒制作１３
　２.４　电压、电流、电阻和功率１５
　２.５　电阻１７
　２.６　电容２０
　２.７　电感和线圈２２
　２.８　半导体２５
　　２.８.１　二极管和整流器２５
　　２.８.２　放大器２６
　　２.８.３　双极型晶体管２７
　　２.８.４　真空管２９
　２.９　放大器和逻辑门集成电路３１
　２.１０　电路图３２
　参考文献３５
第３章　组装工艺和简单测试设备３６
　３.１　无焊电路组装工艺３６
　
　　３.１.１　利用双绞线组装电路３６
　　３.１.２　自制实验板３８
　３.２　面包板３９
　３.３　焊接工具４１
　３.４　电线或连接器预镀锡４３
　３.５　各种接头焊接实例４４
　３.６　面包板焊接４４
　３.７　矢量和穿孔板４６
　３.８　矢量板焊接———ＬＭ３８６音频放大器４７
　３.９　简单测试设备———电池测试仪４９
　３.１０　万用表用作电池测试仪５１
　３.１１　元件清单５３
　参考文献５４
第４章　光发射器和接收器５５
　４.１　白炽灯５５
　４.２　＃２２２手电筒灯泡实验５６
　４.３　ＬＥＤ ５８
　４.４　ＬＥＤ驱动６０
　４.５　ＬＥＤ输出参数６１
　４.６　ＬＥＤ与白炽灯对比６２
　４.７　ＬＥＤ实验测试６２
　　４.７.１　ＬＥＤ实验１ ６２
　　４.７.２　ＬＥＤ实验２ ６３
　４.８　光接收器６４
　４.９　光敏二极管实验６６
　４.１０　遥控信号接收实验６８
　参考文献７０
第５章　二极管、整流器及相关电路７１
　５.１　二极管和整流器工作特性７１
　５.２　电源交流－直流转换电路７３
　５.３　直流分压电路和电压乘法器７７
　５.４　二极管开关和增益控制８１
　５.５　测量电池组直流电阻实验８２
　５.６　二极管增益控制电路８３
　５.７　二极管混合射频电路８５
　５.８　二极管逻辑电路８６
　５.９　变容二极管８７
　５.１０　电压调节齐纳二极管８７
Ⅹ　
　参考文献８９
第６章　晶体管、场效应晶体管和真空管９０
　６.１　电流源和电压控制电流源器件９０
　６.２　利用ＪＦＥＴ构建恒流“二极管” ９１
　６.３　利用双极型晶体管构建电流源９３
　６.４　输入信号变化时集电极电流和电压增益变化值测量９５
　６.５　利用ＬＥＤ建立基准电压９７
　６.６　利用恒流源提供低纹波输出电源９９
　６.７　利用ＪＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ和真空管建立电流源１０２
　６.８　利用晶体管放大器和ＬＥＤ构建低功耗夜明灯１０７
　６.９　运算放大器快速浏览１０９
　６.１０　利用ＪＦＥＴ和双极型晶体管建立电压控制电阻１１４
　参考文献１１４
第２部分　中级电子学
第７章　放大器和反馈１１７
　７.１　什么是负反馈系统１１７
　７.２　同相增益运算放大器１１９
　７.３　反相增益配置１２１
　７.４　实验：光敏二极管传感器和自动电平控制放大器１２３
　　７.４.１　光传感器１２３
　　７.４.２　音频信号电平控制１２５
　７.５　电压控制放大电路１２７
　７.６　电压控制共发射极放大器１２８
　７.７　利用负反馈稳定和调节自偏置集电极电流１２９
　７.８　功率输出级和ＶＢＥ乘法器电路１３２
　７.９　正反馈缺点１３４
　７.１０　运算放大器选型１３６
　参考文献１３７
第８章　音频信号和电路１３８
　８.１　传声器、留声机、线路输入和扬声器信号电平１３８
　８.２　用于广播和录音室的平衡或差分模式音频信号１４０
　８.３　传声器前置放大器电路１４３
　８.４　利用附加晶体管增加增益带宽积和实现低噪声１４８
　８.５　利用移动磁体磁性建立高输出唱机盒前置放大器１４９
　８.６　用于录制和播放记录的频率响应和相位１５０
　８.７　ＲＩＡＡ均衡前置放大器实验１５１
　　８.７.１　ＲＩＡＡ唱机前置放大器实验１ １５１
Ⅺ　
　　８.７.２　ＲＩＡＡ唱机前置放大器实验２ １５３
　　８.７.３　ＲＩＡＡ唱机前置放大器实验３：少即是多？ １５６
　　８.７.４　低电压真空管放大器制作１５８
　８.８　前置放大器电路供电电源１６０
　８.９　音响设备标准失真测试１６２
　参考文献１６６
第９章　振荡器１６７
　９.１　振荡器系统简要概述１６７
　９.２　张弛振荡器工作原理１６９
　９.３　相移振荡器１７０
　９.４　自动增益控制无削波正弦波文氏桥振荡器１７３
　９.５　通用文氏桥振荡器１７５
　９.６　张弛振荡器设计实例１７６
　９.７　利用双

作者介绍

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文摘

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序言

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《电路的深邃世界：原理、实践与未来探索》 引言： 在现代科技的洪流中，电子学如同一个不可或缺的基石，支撑着我们生活的方方面面。从智能手机的微小芯片到庞大的电力系统，从精密医疗设备到浩瀚的宇宙探测器，无一不闪耀着电子学的智慧之光。然而，电子学并非仅是冰冷的理论堆砌，它更是一门连接现实与想象的艺术，一门关于如何操控电流、驾驭能量、创造无限可能的学科。本书旨在带领读者深入探寻电路这一核心概念的精髓，揭示其背后的深刻原理，剖析复杂的电路设计，并激发对未来电子技术创新的无限遐想。 第一部分：电路的基本法则与精妙原理 要理解电子学的核心，就必须从电路的基本法则入手。本部分将深入剖析那些支配着电流、电压和电阻关系的普适性定律。 欧姆定律：电流、电压与电阻的和谐统一 欧姆定律，这个看似简单却无比强大的法则，是电路分析的基石。我们将详细阐述电压（Potential Difference）、电流（Current）和电阻（Resistance）之间的数学关系，并通过直观的类比（如水流模型）来阐释其物理意义。理解这些基本概念，是掌握任何电路行为的前提。我们将探讨理想导体、绝缘体以及半导体材料的电阻特性，并分析温度、材料成分等因素对电阻的影响。 基尔霍夫定律：复杂电路的逻辑解构 当电路变得复杂，仅靠欧姆定律已不足以应对。基尔霍夫定律，包括电流定律（Kirchhoff's Current Law, KCL）和电压定律（Kirchhoff's Voltage Law, KVL），为我们提供了分析任意复杂电路的强大工具。KCL基于电荷守恒原理，指出在任何节点，流入的电流总和等于流出的电流总和；KVL则基于能量守恒原理，指出沿任何闭合回路，电压的代数和为零。我们将通过详细的图示和算例，演示如何运用这两个定律来解构复杂的串联、并联以及混合电路，计算未知电压和电流。 功率与能量：电流的付出与回报 电路不仅仅是电流的流动，更是能量的转化与传输。本部分将深入探讨电功率（Electric Power）的概念，以及功率与电压、电流之间的关系（P = VI）。我们将分析不同电子元件的功率损耗，理解散热的重要性，并探讨能量的产生、储存和消耗。这对于设计高效、可靠的电路系统至关重要。 交流电的魅力：周期性变化中的规律 直流电（DC）是基础，但交流电（AC）在现代电力传输和许多电子设备中扮演着更重要的角色。我们将详细介绍交流电的产生原理（如发电机），理解正弦波的幅值、频率、相位等关键参数，并深入探讨电容（Capacitance）和电感（Inductance）在交流电路中的独特作用——它们如何储存能量，以及它们如何导致电流和电压的相位偏移。这将为理解滤波器、振荡器等电路打下基础。 第二部分：核心电子元件的奥秘与应用 理解了基本定律，接下来就是认识那些构成电路“血肉”的核心电子元件。每种元件都拥有独特的特性和功能，它们组合起来，便能实现令人惊叹的电路功能。 电阻：限制与分压的艺术 电阻是最基础的元件之一，用于限制电流、分压或产生热量。我们将详细介绍各种类型的电阻器，如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等，理解它们的精度、功率额定值以及温度系数。还将探讨串联电阻和并联电阻的等效电阻计算，以及在实际电路中如何选择合适的电阻器。 电容器：储存电荷的能量卫士 电容器能够储存电荷，并在电路中起到滤波、耦合、隔直通交等作用。我们将深入了解电容器的构造，包括介质材料（如陶瓷、电解液、薄膜）及其对电容值、耐压和频率响应的影响。我们将分析电容器在直流和交流电路中的行为，以及如何计算其充放电时间常数。 电感器：磁场中的能量回响 电感器利用磁场来储存能量，在滤波、储能、变压等应用中不可或缺。我们将探讨电感器的原理，理解电感量（Inductance）的概念，以及线圈的匝数、磁芯材料等因素如何影响电感值。我们将分析电感器在直流和交流电路中的阻碍作用（感抗），并介绍电感器的类型，如空心电感、铁芯电感等。 二极管：电流的单向阀门 二极管是最基本的半导体器件，允许电流单向通过。我们将深入剖析PN结的形成和工作原理，理解正向导通和反向截止的特性。我们将介绍不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、发光二极管（LED）和光电二极管，并分析它们在整流、稳压、照明和光电转换等领域的广泛应用。 晶体管：电子世界的开关与放大器 晶体管是现代电子技术的核心，是实现信号放大和开关功能的关键。我们将详细介绍两种主要的晶体管类型：双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET），包括它们的结构、工作原理、不同工作模式（截止、放大、饱和）以及关键参数（如电流增益、跨导）。我们将通过实例展示晶体管如何构成放大器和数字逻辑门。 集成电路（IC）：微型化与复杂化的力量 集成电路将众多电子元件集成在一块小小的芯片上，极大地提高了电子设备的性能和可靠性，并降低了成本。我们将介绍集成电路的基本概念，包括模拟集成电路和数字集成电路。我们将探讨运算放大器（Op-amp）作为一种重要的模拟集成电路，其强大的信号处理能力，以及如何利用它构建各种滤波器、比较器等。对于数字集成电路，我们将提及逻辑门、微处理器等概念，它们是现代计算和控制系统的基石。 第三部分：电路设计的艺术与实践 理论知识的掌握是基础，但将这些知识转化为实际可用的电路，则需要精妙的设计技巧和严谨的实践过程。 电路图符号与规范：通用的语言 电路图是电子工程师的通用语言。本部分将详细介绍各种标准的电路图符号，包括电阻、电容、电感、电源、开关、晶体管、集成电路等。我们将强调规范、清晰的电路图绘制对于电路理解、分析和调试的重要性。 电路分析方法：从理论到实践的桥梁 掌握了基本定律和元件特性后，我们将学习更高级的电路分析方法。例如，节点电压法和网孔电流法，它们是基尔霍夫定律的系统化应用。还将介绍戴维南定理和诺顿定理，这些定理能将复杂的线性电路简化为等效的简单电路，极大地便利了分析。 元件选型与参数计算：精益求精 在设计电路时，准确地选择合适的元件及其参数至关重要。我们将探讨如何根据电路的功能需求、工作环境（如温度、湿度）、功耗限制以及成本预算，来选择合适的电阻值、电容值、晶体管型号等。我们将学习如何进行必要的计算，以确保电路的稳定性和性能。 PCB设计入门：将电路“画”在实体上 原型电路的搭建和最终产品的实现，都离不开印刷电路板（PCB）。本部分将介绍PCB的基本构成，包括铜箔层、绝缘层、基板等。我们将简要介绍PCB设计软件的基本流程，包括原理图设计、PCB布局、布线等，以及在设计过程中需要考虑的信号完整性、电磁兼容性（EMC）等问题。 仿真与测试：验证设计的可靠性 在实际制作电路之前，通过电路仿真软件进行模拟验证，可以大大减少错误和迭代成本。我们将介绍常见的电路仿真软件及其基本操作，并强调在仿真基础上，实际电路测试的重要性。我们将介绍万用表、示波器、信号发生器等常用测试仪器，以及如何利用它们来测量电压、电流、频率，观察波形，从而判断电路的工作状态。 第四部分：电路创新的前沿与未来展望 电子学的发展日新月异，新的技术和应用层出不穷。本部分将目光投向未来，探讨电路设计中的新兴领域和发展趋势。 嵌入式系统：智能化时代的脉搏 嵌入式系统将微处理器、存储器和接口电路集成在一起，广泛应用于各种智能设备中。我们将简要介绍嵌入式系统的组成和工作原理，以及如何通过软件和硬件的协同设计来实现复杂的控制和通信功能。 功率电子：能源转换的效率革新 功率电子学专注于高效的电能转换和控制。从电动汽车的动力系统到可再生能源的并网逆变器，功率电子技术是实现能源高效利用的关键。我们将探讨新型功率器件（如MOSFET、IGBT、SiC、GaN）的优势，以及它们在提高效率、减小体积方面的作用。 微机电系统（MEMS）：微观世界的精密工程 MEMS技术将机械结构、传感器、驱动器等集成在微米量级的芯片上，催生了许多革命性的应用，如加速度计、陀螺仪、微流控芯片等。我们将介绍MEMS的基本原理及其在传感、执行方面的潜力。 人工智能与电路的融合：智慧的诞生 人工智能（AI）的发展与电子硬件密不可分。我们将探讨AI芯片的设计趋势，如专用AI加速器（ASIC、FPGA）、神经网络处理器（NPU）等，以及它们如何驱动更强大的AI应用。同时，AI技术本身也可以辅助电路设计，例如用于优化布局布线、预测性能等。 可持续电子与绿色设计：责任与担当 随着全球对环境保护意识的提高，电子产品的可持续性设计变得越来越重要。我们将探讨如何通过节能设计、材料选择、循环利用等方式，降低电子产品的环境影响，实现绿色电子。 结语： 《电路的深邃世界》是一次对电子学核心——电路的全面而深入的探索。我们从最基本的法则出发，逐步深入到各种元件的精妙工作原理，再到电路设计的艺术与实践，最终将目光投向令人兴奋的未来。本书旨在为读者构建一个坚实的理论基础，激发他们对电子学的浓厚兴趣，并鼓励他们在这个充满无限可能的世界里，发挥创造力，设计出解决现实问题、引领技术潮流的创新电路。无论您是初学者，还是希望深化理解的专业人士，都能在这本书中找到启迪与收获，踏上电路探索的精彩旅程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很有现代感，那种硬朗的线条和深邃的配色，一下子就吸引住了我的目光。我一直觉得好的技术书籍，光有内容还不够，视觉上的体验也得跟得上。翻开之后，首先映入眼帘的是清晰的字体和合理的版面布局，这对于长时间阅读复杂的电路图和公式来说，简直是福音。我特别留意了目录部分，结构划分得非常清晰，从最基础的元件特性到复杂的系统级设计，脉络非常分明，能看出作者在组织内容上下了不少功夫。阅读前几章的感受是，作者的叙述方式非常注重实践，不只是停留在理论的推导上，而是会结合实际的应用场景来解释概念，这对于我们这些需要将知识转化为工程能力的学习者来说，无疑是最宝贵的。比如，他对某个晶体管工作原理的阐述，就不仅仅是给出了参数，而是详细分析了在不同工作状态下，它对整个电路性能的影响，这种深入到骨子里的讲解，让人感觉不是在看一本教科书，而是在听一位经验丰富的老工程师在耳边传授心法。整本书的开篇基调定得很高，透露出一种对电子工程严谨而又不失创新的追求，让人迫不及待想深入探索后面的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图和示意图质量，堪称业界典范。我见过太多技术书籍，图注模糊不清，或者示意图与文字描述脱节，让人看了半天也摸不着头脑。但在这本书里，几乎每一张图都是精心制作的艺术品。电路拓扑图简洁明了，关键节点用不同颜色或粗细的线条明确标示出来；波形图的坐标轴标注清晰，与公式中的变量一一对应；而那些剖析器件内部结构的图示，更是细致入微，仿佛能透过文字直接看到电子在导体中的流动轨迹。特别是在讲解一个复杂的运算放大器内部结构时，作者通过多层次的分解图，将原先看起来杂乱无章的晶体管阵列，一步步拆解成可理解的功能模块，这种视觉引导极大地减轻了大脑处理信息量的负担。对于需要通过图形来辅助理解抽象概念的读者来说，这套图文并茂的处理方式，无疑是加速学习效率的关键要素。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量，说实话，让我非常惊喜。很多时候，专业技术的引进书籍，总会在术语的转换上显得生硬或者晦涩难懂，但这次完全没有这种感觉。译者显然是下足了功夫，不仅准确地传达了原文的专业含义，更重要的是，他们保留了原作者那种深入浅出、循序渐进的讲解风格。我尤其欣赏那些在关键概念旁添加的“本地化注解”或者“补充说明”，这些小小的点缀，往往能帮我迅速建立起与我们现有工业标准或常用器件之间的联系，极大地降低了理解的门槛。记得有一次我在研究一个关于高速信号完整性的章节时，本来感觉有点吃力，但作者用了一个非常形象的比喻来解释电磁场的耦合效应，加上译者精准地对应到了我们国内常用的一些PCB设计规范中的陷阱，瞬间豁然开朗。这让我深刻体会到，一本好的技术译著，绝不仅仅是文字的简单堆砌，它更像是架设在两种文化和技术体系之间的一座坚实的桥梁，让知识的流动变得顺畅而自然。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深电子工程师，我手边已经积累了不少关于电路的书籍，但很多都是侧重于特定领域的深度挖掘，比如电源管理或者射频电路。而这本《精通电子学》给我的感觉是，它提供了一个非常扎实且全面的“底层支撑”。它没有陷入过度细分的泥潭，而是花费大量篇幅来夯实那些最核心、最基础的物理原理，比如半导体结的物理特性、反馈机制的本质等等。这种对基础的“死磕”，使得你在后续学习任何前沿技术时，都能找到坚实的理论后盾。我翻阅了其中关于“噪声分析与抑制”的部分，作者的处理方式非常系统化，他没有简单地罗列各种噪声类型，而是从噪声源的统计特性入手，逐步推导出在不同电路拓扑下如何进行有效滤波和隔离，讲解逻辑极其严密，几乎可以作为一套完整的噪声抑制设计方法论来学习。这种结构化的知识体系，对于构建一个稳健且可预测的系统设计思维，有着不可替代的作用。它教会的不是“如何做某个特定的电路”，而是“如何用电子学的思维去解决任何遇到的电路问题”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为超越了一般的教材范畴，它更像是一部结合了历史经验和未来视野的工具书。我特别欣赏作者在探讨设计方法论时所展现出的“哲学思辨性”。他不仅仅是告诉我们“应该这样设计”，更重要的是分析了“为什么在某些特定的历史背景下，人们会选择这种设计范式”，以及“面对未来的集成度和功耗限制，我们又该如何进行设计哲学的演进”。这使得阅读过程不再是单向的知识灌输，而更像是一场与领域内顶尖专家的深度对话。例如，在讨论模块化设计时，作者不仅提及了经典的分层结构，还引入了面向对象设计的思维方式来管理复杂的硬件依赖关系，这对于我们处理日益庞大的嵌入式系统和SoC设计非常有启发性。读完这本书，我感觉自己看待电子系统的视角都提升了一个维度，不再仅仅关注单个电路块的性能指标，而是开始从整体架构的鲁棒性、可维护性和成本效益等更宏观的角度去审视设计决策的合理性。