電路與電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張建碧 著

圖書標籤:

• 電路分析
• 電子技術
• 模擬電路
• 數字電路
• 電路原理
• 電子元件
• 信號處理
• 電工基礎
• 高等教育
• 工程技術

店鋪： 炫麗之舞圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121173790

商品編碼：29617409610

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：電路與電子技術

定價：36.00元

作者：張建碧

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787121173790

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是按照教育部*的職業教育教學改革要求，結閤骨乾院校專業建設與課程改革成果及多年本課程教學經驗進行編寫的。本書注重各行業技術發展和職業崗位技能需求，主要內容包括：電路的基本概念和基本定律，直流電阻性電路的分析，正弦交流電路，三相交流電路，變壓器，RLC諧振電路，常用低壓電器及控製電路，半導體器件，基本放大電路，集成運算放大電路，正弦波振蕩電路，直流穩壓電源。全書各章設有多個實例及技能訓練、思考與練習題等，有利於學生掌握所學知識，鞏固操作技能。本書配有免費的電子教學課件、練習題參考答案，詳見前言。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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精密操控：微型機械係統及其集成化設計 簡介： 在日新月異的科技浪潮中，微型機械係統（Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS）以其卓越的微小尺寸、集成化的功能以及廣泛的應用前景，正深刻地改變著我們的生活與工業。本書《精密操控：微型機械係統及其集成化設計》正是聚焦於這一前沿領域，旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的知識體係，從原理到實踐，從設計到製造，帶領大傢領略微觀世界的奇妙與無限可能。 本書並非對集成電路或基礎電子器件的簡單羅列，而是將目光投嚮瞭那些能夠感知、響應、並以機械方式執行任務的微小裝置。我們關注的重點在於如何將精密的機械結構與微電子技術巧妙地結閤，創造齣具備獨特功能的係統。從MEMS傳感器的微觀運動到微驅動器的精準發力，再到它們的集成化設計與製造工藝，本書將逐一剖析，並提供詳實的理論依據與工程實踐指導。 第一部分：微型機械係統的基石——微觀世界的設計哲學 本部分將為讀者奠定堅實的理論基礎，深入探討MEMS的設計哲學與核心原理。我們將首先迴顧微機電係統的發展曆程，理解其從最初的概念萌芽到如今蓬勃發展的驅動力。隨後，將重點解析微觀尺度下的物理學規律，例如錶麵力效應、慣性力效應、流體動力學在微觀尺度下的獨特性質，以及這些效應如何顯著影響微型機械係統的設計與性能。 我們將詳細介紹MEMS常用的材料，包括矽及其衍生物、聚閤物、金屬等，並分析它們在微機械結構中的性能特點、加工特性以及在不同應用場景下的適用性。本書不會重復介紹電子元件的特性，而是著眼於這些材料如何被加工成具有特定功能的微小結構。 接著，我們將深入探討微觀機械結構的力學分析方法。這包括微梁、微懸臂梁、微齒輪、微彈簧等基本結構的應力、應變分析，以及如何利用有限元方法（FEM）等數值仿真技術來預測和優化結構的力學性能。我們將著重於理解在微觀尺度下，材料的宏觀力學模型可能需要如何修正，以及如何考慮微納尺度的製造容差對結構性能的影響。 第二部分：感知世界的微觀觸角——MEMS傳感器的設計與應用 傳感器是MEMS技術的核心組成部分之一，它們賦予瞭係統感知物理世界的能力。本部分將深入探討各種主流MEMS傳感器的設計原理、關鍵技術與典型應用。 我們將詳細解析基於壓阻效應、電容效應、壓電效應、熱效應以及光學效應的微型傳感器。例如，對於壓力傳感器，我們將探討如何通過矽的壓阻特性，設計微懸臂梁或薄膜結構，使其在壓力作用下産生可測量的電信號。對於加速度計，我們將分析其工作原理，如質量塊與梁結構的耦閤，以及如何利用電容變化或壓阻變化來檢測加速度。 本書將覆蓋多種類型的MEMS傳感器，包括但不限於： 微加速度計： 用於慣性導航、運動檢測、碰撞感應等。我們將探討不同結構的加速度計，如單軸、三軸，以及它們的設計優化，以提高靈敏度和抗乾擾能力。 微陀螺儀： 用於姿態測量、角速度傳感，在智能手機、無人機、汽車電子等領域不可或缺。我們將解析科裏奧利力的工作原理，以及如何設計微諧振結構來精確測量角速度。 微壓力傳感器： 廣泛應用於氣象監測、醫療診斷、汽車製動係統等。我們將研究基於薄膜、腔體等結構的壓力傳感器設計，以及如何實現高精度和寬量程。 微麥剋風： 實現聲音的拾取與轉換，在消費電子、通信設備中扮演重要角色。我們將分析振膜、聲腔的設計，以及壓電或電容式的工作原理。 微光學傳感器（如CMOS圖像傳感器）： 雖與傳統光學器件有所不同，但其微型化和集成化特性使其成為MEMS技術的重要分支，用於成像與光信號檢測。 化學與生物傳感器： 聚焦於利用微流控技術與特定傳感元件，實現對特定化學物質或生物分子的檢測。 在每一類傳感器中，我們將不僅介紹其基本原理，還會深入分析影響其性能的關鍵設計參數，例如靈敏度、動態範圍、帶寬、穩定性、功耗等。同時，我們將結閤具體的應用場景，講解如何根據實際需求選擇閤適的傳感器類型，並進行相應的參數優化。 第三部分：驅動世界的微小力量——MEMS驅動器與微執行器的設計 MEMS係統不僅僅是感知，更需要執行。微驅動器與微執行器是MEMS係統實現運動與操控的關鍵。本部分將聚焦於各種MEMS驅動器的設計原理、驅動方式以及其在實際應用中的集成。 我們將重點介紹以下幾種主流的MEMS驅動技術： 靜電驅動： 利用靜電力的吸引或排斥來産生運動。我們將詳細講解平行闆驅動器、梳狀驅動器等結構的設計，以及驅動電壓、電極間距、極闆麵積等參數對驅動力的影響。 壓電驅動： 利用壓電材料在電場作用下産生的形變來實現驅動。我們將探討壓電陶瓷、壓電聚閤物在MEMS驅動器中的應用，以及如何設計微梁、微振子等結構實現高精度、高響應的運動。 熱驅動： 利用局部加熱産生的熱膨脹效應來驅動。我們將分析基於梁式加熱器、氣體膨脹等的熱驅動機製，以及其在微閥、微泵等應用中的優勢與局限。 電磁驅動： 利用綫圈與磁場的相互作用産生洛倫茲力來實現驅動。本書將討論如何在微尺度下集成綫圈和磁性材料，以實現微型驅動。 我們將深入分析不同驅動方式的優缺點，例如靜電驅動的低功耗高精度，壓電驅動的高頻率響應，熱驅動的結構簡單等，並指導讀者如何根據具體的應用需求進行驅動器類型的選擇與優化。 本書還將重點介紹MEMS驅動器在實際應用中的集成，例如： 微流控芯片中的微閥與微泵： 如何利用MEMS驅動器精確控製微量流體的流動，實現樣品處理、藥物輸送等功能。 MEMS開關： 如何利用微型驅動器實現高頻、低損耗的信號切換。 微定位平颱： 如何利用微型驅動器實現高精度、多自由度的運動控製，應用於顯微操作、精密裝配等。 微光學器件的驅動： 例如微反射鏡陣列（DMD）等，用於顯示與光束控製。 第四部分：從器件到係統——MEMS的集成化設計與製造 將獨立的MEMS器件集成起來，構成功能強大的微型係統，是MEMS技術的核心價值所在。本部分將深入探討MEMS的集成化設計方法以及關鍵的製造工藝。 在設計層麵，我們將關注如何將微傳感器、微驅動器、以及必要的控製電路進行有機結閤，形成協同工作的MEMS係統。這涉及到係統架構設計、接口電路設計、以及如何剋服不同單元之間可能存在的相互乾擾。我們將討論所謂的“3D集成”概念，即在垂直方嚮上堆疊不同的功能層，以實現更高的集成度和更小的體積。 在製造工藝方麵，我們將詳細介紹MEMS製造中常用的關鍵技術，這些技術是實現微小精巧結構的基礎。這些工藝並非對通用電子製造工藝的重復，而是針對微機械結構的特殊需求。 矽體微加工（Bulk Micromachining）： 利用選擇性腐蝕技術，從矽塊的體積中去除材料，形成三維結構。我們將介紹濕法腐蝕與乾法腐蝕（如RIE, DRIE）的區彆與應用。 錶麵微加工（Surface Micromachining）： 在襯底錶麵沉積並圖案化多層材料，然後選擇性地去除支撐層，留下微機械結構。我們將介紹常用的薄膜材料沉積技術（如LPCVD, PECVD）與薄膜圖案化技術（光刻、刻蝕）。 LIGA工藝（Lithography, Electroplating, Molding）： 一種能夠製造高深寬比微結構的工藝，在微齒輪、微軸承等領域有重要應用。 晶圓鍵閤技術（Wafer Bonding）： 用於將不同功能的晶圓或芯片進行可靠的鍵閤，實現多層結構的構建或封裝。 封裝技術： MEMS器件的封裝尤為關鍵，需要考慮保護器件免受環境影響，同時又要保證其能夠正常工作，例如對壓力傳感器的開口設計，對微加熱器的散熱考量等。 本書將詳細闡述這些工藝的原理、步驟、優缺點，以及在不同MEMS器件設計中的應用。我們將重點分析製造過程中可能遇到的挑戰，如材料選擇、工藝精度控製、缺陷檢測等，並提供相應的解決方案。 第五部分：MEMS係統的封裝、測試與應用前沿 最終，一個成功的MEMS係統不僅需要精心的設計與製造，還需要可靠的封裝與精確的測試。本部分將關注MEMS係統的後段工藝與未來的發展趨勢。 MEMS封裝： 深入探討MEMS器件特有的封裝挑戰，例如如何實現對敏感結構的保護，如何進行氣密性、液密性封裝，如何進行電學連接，以及如何處理與外部環境的交互（如壓力端口、聲音通道等）。我們將介紹常用的封裝技術，如引綫鍵閤、倒裝芯片、以及針對MEMS器件的特殊封裝方法。 MEMS測試與錶徵： 介紹MEMS器件的性能測試方法與設備。這包括靜態參數測試（如靈敏度、偏置）、動態參數測試（如帶寬、噪聲）、可靠性測試（如老化、溫度循環）等。我們將強調在微觀尺度下進行準確測試的重要性與挑戰。 MEMS的應用領域與未來展望： 本部分將帶領讀者迴顧MEMS在各個領域的廣泛應用，例如消費電子（智能手機、可穿戴設備）、汽車電子（安全氣囊、導航）、醫療健康（微創手術器械、生物傳感器）、工業自動化（精密測量、機器人）、航空航天（導航、探測）等。 最後，我們將對MEMS技術的未來發展進行展望，包括微納機電係統的發展、與人工智能的結閤、生物MEMS的興起、以及在新能源、環保等領域的潛在應用。 本書的特點： 深入透徹： 每一個章節都力求深入講解原理，避免浮於錶麵。 聚焦應用： 強調設計與工藝與實際應用場景的緊密聯係。 實用導嚮： 提供工程師在實際工作中可能遇到的問題與解決方案。 理論與實踐結閤： 既有嚴謹的理論推導，也有生動的工程實例。 非重復性： 本書內容獨立於任何特定電子技術書籍，專注於微機械係統及其集成。 《精密操控：微型機械係統及其集成化設計》將是您進入MEMS領域的理想指南，無論您是學生、研究人員還是工程師，都將從中獲益匪淺。本書將幫助您理解微觀世界的奧秘，掌握微型機械係統的設計與製造精髓，從而在不斷發展的科技前沿，實現您的創新構想。

評分☆☆☆☆☆

作為一名喜歡動手實踐的電子愛好者，我購買《電路與電子技術》的初衷是想係統地學習一些電路設計的原理，以便能夠更好地 DIY 自己的小項目。這本書在這方麵確實沒有讓我失望。它不僅講解瞭理論知識，還融入瞭大量的實際應用案例，並且在章節的最後，常常會引導讀者思考如何將所學的知識應用到實際電路中。例如，在講解瞭 RC 充放電電路後，作者就舉例說明瞭如何利用這個原理製作一個簡單的定時器。書中對傳感器接口電路、電源管理電路、以及一些簡單的數字邏輯電路也有涉及。最讓我驚喜的是，書中提到瞭一些常用的元器件的選型和測試方法，這對於初學者在實際製作過程中避免走彎路非常有幫助。雖然書中沒有直接提供完整的項目代碼或詳細的 PCB 設計圖，但其提供的理論基礎和設計思路，足以支撐我進行初步的電路設計和驗證。我甚至可以根據書中的講解，自己動手搭建簡單的模擬和數字電路，去驗證理論的正確性。這本書讓我感覺，學習電子技術不再是枯燥的理論堆砌，而是充滿創造力的實踐過程。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將畢業的電子信息工程專業的學生，我抱著學習鞏固基礎知識的心態翻開瞭《電路與電子技術》這本書。這本書的章節安排十分清晰，從最基礎的電路元件，如電阻、電容、電感，再到各種基本的電路分析方法，如基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理等，都做瞭非常詳盡的闡述。我尤其欣賞作者在講解每一個概念時，都會輔以大量的例題，並且這些例題的難度梯度設計的非常好，從最簡單的入門級，到需要綜閤運用多個知識點的復雜問題，都能涵蓋。例如，在講解疊加定理時，作者不僅給齣瞭公式推導，還列舉瞭兩個不同信號源作用下的電路分析實例，讓人能直觀地理解不同信號源對電路輸齣的影響是獨立且可疊加的。此外，書中還涉及瞭AC電路的分析，包括相量法、復阻抗等內容，這些對於理解交流電的特性至關重要。作者在講解這些抽象概念時，盡量使用瞭通俗易懂的語言，並且配有大量的圖示，使得原本可能枯燥的理論知識變得生動起來。對於初學者而言，這本書無疑是一本非常好的入門讀物，能夠幫助他們建立起紮實的電路基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於我這個在電子産品研發一綫摸爬滾打瞭好幾年的工程師來說，《電路與電子技術》這本書，雖然書名看起來有些基礎，但其深度和廣度遠超我的預期。我主要關注的是其中關於半導體器件和放大電路的部分。書中對二極管、三極管、場效應管等基本半導體器件的工作原理、特性麯綫以及各種應用電路（如整流、穩壓、開關電路）的分析，可以說是相當到位。作者沒有停留在簡單的模型介紹，而是深入到瞭PN結的物理過程，以及不同工作區域下器件的等效模型。這對於我們理解器件的實際性能限製和設計優化非常有幫助。尤其是在放大電路部分，關於單級和多級放大器的偏置方法、信號耦閤、頻率響應以及失真分析，都做瞭細緻的討論。我印象深刻的是書中關於多級放大器噪聲分析的部分，這在實際設計中是常常被忽視但又極其重要的環節。作者通過具體的公式推導和實例分析，清晰地揭示瞭噪聲是如何在多級放大中纍積的，並提供瞭一些降低噪聲的設計思路。總的來說，這本書對於有一定基礎的讀者來說，仍然具有很高的參考價值，可以作為一本深入理解電子器件和模擬電路設計的“工具書”。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對嵌入式係統開發感興趣的學生，《電路與電子技術》這本書雖然側重於基礎的電路和模擬電子，但其中關於數模轉換（ADC）和模數轉換（DAC）的內容，對我理解底層硬件與軟件交互至關重要。書中對這些轉換器的基本原理、工作方式以及關鍵參數（如分辨率、采樣率）的講解，雖然沒有像專門的數模轉換器書籍那樣深入，但為我構建瞭一個清晰的概念框架。我能夠理解，為什麼在傳感器數據采集時，需要將模擬信號轉換為數字信號，以及在驅動某些輸齣設備時，需要將數字信號轉換迴模擬信號。此外，書中關於信號處理基礎（如濾波）的講解，也為我理解在嵌入式係統中對采集到的信號進行預處理提供瞭理論支持。這本書讓我明白，即使是從事軟件開發，對底層的電子技術有一個紮實的理解，也能幫助我更好地進行係統設計和故障排查。它提供瞭一種“由外嚮內”的學習路徑，讓我從宏觀的係統需求，逐步理解到微觀的硬件實現。

評分☆☆☆☆☆

從一名教授電子技術課程多年的教師的角度來看，《電路與電子技術》這本書在教學體係的構建上，有著其獨到之處。我比較關注的是書中對於高等電路分析方法和一些高級電子模塊的介紹。例如，在傅裏葉級數和拉普拉斯變換在電路分析中的應用，作者的處理方式既保證瞭數學的嚴謹性，又注重瞭其在工程實際中的意義，讓學生能理解這些強大的數學工具是如何幫助我們分析周期信號和瞬態響應的。此外，書中對一些集成運放（Op-Amp）的應用，例如濾波器、振蕩器、比較器等，做瞭非常詳盡的闡述，並且深入到瞭不同類型運放的性能差異以及它們在實際電路設計中的選擇考量。我特彆贊賞書中對於反饋係統的討論，從基本概念到穩定性分析，都進行瞭循序漸進的講解，這對於理解很多復雜的電子係統至關重要。雖然這本書的篇幅不小，但其內容覆蓋麵廣，理論深度也足夠，可以作為高等院校相關專業本科生和研究生的重要參考教材。