接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 莫裏森，李獻，王艷玲 著

圖書標籤:

• 接地
• 屏蔽
• 電磁兼容
• EMC
• 電路設計
• 乾擾抑製
• 信號完整性
• 高頻電路
• 電子工程
• 電源設計

店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302405771

商品編碼：11294898348

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名：接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)

：49.00元

作者：(美)莫裏森,李獻,王艷玲

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787302405771

字數：194000

頁碼：169

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《接地與屏蔽技術——電路與乾擾（原書第5版）》本書全新升級版，五星級暢銷圖書，全球纍計發售十幾萬冊。手把手教你解決數字時代的乾擾和噪聲問題！數字邏輯運算的速度越來越高，當麵對數據處理、高速通信、海量數據儲存和在諸多領域的高頻應用的噪聲和乾擾時，設計者麵臨著前所未有的挑戰。《接地與屏蔽技術——電路與乾擾（原書第5版）》係統地論述瞭如何利用電磁場理論來處理各種類型的電子係統設計中的接地與屏蔽技術。全書涵蓋瞭大多常見的電磁乾擾問題，例如電源配送、模擬和數字電路混閤、高速電路闆布綫、輻射和敏感性標準等。第5版修訂內容如下：

（1）傳輸綫、輻射和印刷電路闆的新材料

（2）處理模擬和數字電路噪聲的有效技術

（3）構建一個無噪聲的儀器係統

（4）減小或消除大係統噪聲的方法

（5）在電源安裝中利用多重屏蔽變壓器

（6）模擬和數字電路中的噪聲耦閤

（7）對於物理場的簡單且實用的描述

內容提要

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數字邏輯運算的速度越來越高，當麵對數據處理 、高速通信、海量數據儲存和在諸多領域的高頻應用 的噪聲和乾擾時，設計者麵臨著前所未有的挑戰。
莫裏森所*的《接地與屏蔽技術(電路與乾擾原 書第5版)/清華開發者書庫》係統地論述瞭如何利用 電磁場理論來處理各種類型的電子係統設計中的接地 與屏蔽技術。全書涵蓋瞭大多常見的電磁乾擾問題， 例如電源配送、模擬和數字電路混閤、高速電路闆布 綫、輻射和敏感性標準等。

目錄

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第1章 電壓與電容
1.1 引言
1.2 電荷與電子
1.3 電力場
1.4 場的錶述
1.5 電壓定義
1.6 等勢麵
1.7 兩平行闆導體間的電力場
1.8 電場分布圖
1.9 電場中的儲能
1.10 電介質
1.11 D場
1.12 電容
1.13 互容
1.14 位移電流
1.15 電容器中儲存的能量
1.16 電場中的力
1.17 電容器
第2章 磁學
2.1 磁場
……
第3章 公用電源及設備地
第4章 模擬電路
第5章 輻射
第6章 硬件
第7章 數字電子
第8章 硬件設施
參考文獻

作者介紹

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作者

Ralph Morrison（拉爾夫·莫裏森） 電子工程和乾擾控製領域知名專傢。擁有三十多年的設計實踐和技術顧問經驗。在John Wily & Sons公司齣版瞭暢銷圖書《Noise and Other Interfering Signals》《Grounding andShielding in Facilities》和《Solving Interference Problems in Electronics》。

譯者

李獻 畢業於中國科學院電工研究所，獲電工理論與新技術專業工學博士學位，目前在中科院電工所應用超導重點實驗室工作。主要從事電子電路係統設計、脈衝強磁場以及脈衝功率電源的相關研究工作。作者在國內外發錶學術論文十幾篇，其中EI、SCI收錄多篇，主持國傢863計劃課題2項，參與完成國傢自然科學基金及科技部重大支撐項目多項。

王艷玲畢業於華中科技大學，獲電力電子與電力傳動專業工學碩士學位。目前在中國運載火箭技術研究院工作。主要從事電力電子係統設計、開關電源等相關技術的研究與産品研發工作；在電路設計、電力電子變換、電磁兼容、接地與屏蔽等領域有豐富的實戰經驗。

文摘

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序言

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《電路與乾擾：深入理解接地與屏蔽的奧秘》 在瞬息萬變的電子世界裏，信號的純淨與係統的穩定是設計的基石。然而，無處不在的電磁乾擾（EMI）如同潛伏的幽靈，時刻威脅著電路的正常運行，導緻性能下降、數據錯誤甚至係統癱瘓。理解並掌握有效的接地與屏蔽技術，是每一個電子工程師、技術人員以及任何緻力於構建可靠電子係統的從業者必須跨越的門檻。 本書並非僅僅是理論的堆砌，而是一次深入實踐的探索之旅，旨在為你揭示電路中接地與屏蔽的關鍵原理，並提供一套切實可行的技術指南，幫助你從源頭上理解並解決各種由乾擾引發的難題。我們將從最基礎的電磁學原理齣發，循序漸進地剖析電磁乾擾的産生機製、傳播途徑以及對電路産生的各種影響，為後續深入的技術討論奠定堅實的基礎。 第一部分：乾擾的根源與影響——認識敵人 首先，我們將聚焦於理解乾擾的本質。通過對電磁兼容性（EMC）基本概念的梳理，我們會清晰地認識到，電磁乾擾並非憑空産生，而是源於電路內部的電流變化、外部環境的電磁波輻射，以及不同設備間的相互耦閤。我們將詳細探討各種常見的乾擾源，包括但不限於： 開關器件的瞬態電流： IGBT、MOSFET等功率器件在開關瞬間産生的快速電流變化，會激發齣高頻諧波，成為潛在的乾擾源。 高頻信號的傳播： 數字電路中的時鍾信號、數據總綫，以及射頻電路中的高頻載波，它們本身就是電磁輻射的源頭，在傳輸過程中可能嚮外泄漏或被外界乾擾。 電源綫和信號綫的耦閤： 平行的電源綫和信號綫之間存在電容耦閤和電感耦閤，使得一個迴路中的電流變化會影響到另一個迴路，造成串擾。 外部電磁場的侵擾： 工業環境中的電機、變壓器、雷電、甚至鄰近的無綫通信設備，都會産生強烈的電磁場，乾擾敏感電路的工作。 理解瞭乾擾源，我們更需要知道乾擾會帶來什麼後果。本書將詳細闡述電磁乾擾對電路性能的具體影響，例如： 信號失真與錯誤： 乾擾會疊加在原始信號上，導緻波形變形，進而引起邏輯錯誤、數據丟失或誤判。 性能下降： 敏感的模擬電路，如傳感器信號采集、音頻放大等，會受到乾擾影響，導緻信噪比降低，精度下降。 係統不穩定： 嚴重的乾擾可能導緻微處理器復位、通信中斷、甚至整個係統崩潰。 輻射超標： 不當的設計可能導緻産品本身産生的電磁輻射超標，無法通過電磁兼容性測試，影響産品的上市。 第二部分：接地技術的藝術——構建穩定的參考 接地，作為電路設計中最基礎也是最關鍵的環節之一，其重要性常常被低估。本書將深入剖析接地的真正含義，以及如何通過精心設計的接地方案來抑製乾擾，確保信號的完整性。我們將從以下幾個關鍵點展開： 接地類型解析： 單點接地： 適用於低頻電路，通過一個唯一的接地點連接所有接地綫，避免産生接地環路。我們將分析其優點、適用場景以及潛在的缺點。 多點接地： 適用於高頻電路，將所有接地綫連接到一個大的接地平麵，減小接地阻抗，有效抑製高頻乾擾。我們將深入探討其設計原則和實現方式。 星型接地： 結閤瞭單點接地和多點接地的優點，在特定情況下能夠獲得更好的性能。 混閤接地： 在復雜的係統中，往往需要根據不同電路的特點采用混閤接地策略，本書將提供一些實際應用的案例分析。 接地迴路的危害： 接地迴路是電磁乾擾最常見的滋生溫床之一。我們將詳細分析接地迴路是如何形成的，以及它對電路産生的惡劣影響，並提供識彆和消除接地迴路的有效方法。 接地電阻的重要性： 接地電阻直接影響到信號參考電位的穩定性和抗乾擾能力。我們將探討如何降低接地電阻，以及在不同應用場景下，對接地電阻的實際要求。 模擬地與數字地的隔離： 在混閤信號電路設計中，模擬電路對乾擾尤為敏感，而數字電路的開關特性容易産生乾擾。本書將詳細講解如何有效隔離模擬地和數字地，防止它們之間的相互乾擾。 電源地的處理： 電源地承載著大量的電流，對整個係統的穩定性至關重要。我們將討論如何處理電源地，以確保低阻抗和良好的濾波效果。 接地綫的敷設技巧： 接地綫的長度、寬度、走嚮，以及與其他信號綫的相對位置，都會影響其性能。我們將提供詳細的敷設指南，幫助你優化接地效果。 第三部分：屏蔽技術的實踐——構築堅實的防綫 當接地技術難以完全抑製乾擾時，屏蔽就成為瞭必不可少的手段。本書將帶你領略屏蔽技術的精髓，讓你能夠根據不同的乾擾類型和應用場景，選擇最閤適的屏蔽方案。 屏蔽的基本原理： 屏蔽的本質是通過導電材料構建一個封閉的空間，利用法拉第籠效應來阻擋外部電磁波的進入，或將內部産生的電磁輻射限製在屏蔽體內。我們將深入解析其背後的電磁場理論。 屏蔽材料的選擇： 不同的屏蔽材料具有不同的導電性和導磁性，適用於不同頻段的電磁乾擾。本書將介紹各種常用屏蔽材料的特性，以及如何根據實際需求進行選擇。 屏蔽的類型與結構： 整體屏蔽： 如屏蔽罩、屏蔽機箱等，適用於保護整個設備或敏感電路。 局部屏蔽： 如屏蔽電纜、屏蔽盒等，用於保護特定的信號綫或組件。 連續性與完整性： 屏蔽體的有效性與其連續性和完整性密切相關。我們將詳細討論如何確保屏蔽體的密封性，避免縫隙和開孔成為電磁波的“入侵窗口”。 接地的重要性： 屏蔽體的有效性與其接地密切相關。本書將強調如何正確接地屏蔽體，以將入侵的電磁波或內部輻射導嚮大地，從而實現有效的屏蔽。 屏蔽的衰減計算與評估： 我們將介紹如何估算屏蔽體的衰減能力，以及如何通過實驗手段來評估屏蔽效果，確保設計滿足要求。 特殊屏蔽的應用： 電纜屏蔽： 如何選擇和使用屏蔽電纜，以及屏蔽層的接地方式，對於傳輸敏感信號至關重要。 PCB的屏蔽： 如何在PCB布局中實現局部或整體屏蔽，以保護敏感區域。 設備機箱的屏蔽： 設計和製造具有良好屏蔽性能的設備機箱，是構建EMC友好産品的關鍵。 第四部分：案例分析與進階探討——實戰齣真知 理論的學習離不開實踐的檢驗。本書將穿插豐富的實際案例分析，涵蓋從簡單的PCB布局到復雜的工業設備設計，展示接地與屏蔽技術在不同場景下的應用。我們將通過這些案例，幫助你： 識彆實際問題： 學習如何通過現象分析，定位電路中的乾擾源和傳播路徑。 選擇閤適方案： 根據具體問題，選擇最經濟有效的接地與屏蔽解決方案。 規避設計誤區： 從彆人的經驗中學習，避免重復犯錯。 優化整體性能： 將接地與屏蔽技術融入整體設計流程，提升産品的可靠性和穩定性。 此外，本書還將對一些進階話題進行探討，例如： 電磁乾擾的建模與仿真： 介紹一些常用的EMC仿真工具和方法，幫助你提前預測和優化設計。 電磁兼容性測試的準備： 講解電磁兼容性測試的基本要求和流程，幫助你順利通過認證。 高速數字電路的接地與屏蔽： 針對信號完整性（SI）和電源完整性（PI）的要求，提供更高級的接地與屏蔽設計策略。 射頻電路的接地與屏蔽： 深入探討射頻電路中接地與屏蔽的特殊要求和技巧。 《電路與乾擾：深入理解接地與屏蔽的奧秘》不僅僅是一本書，更是一位經驗豐富的導師，它將引導你穿透紛繁復雜的電磁世界，掌握構建穩定、可靠電子係統的核心技術。無論你是初涉此道的學生，還是經驗豐富的工程師，這本書都將成為你不可或缺的參考指南，助你在電子設計的道路上行穩緻遠，打造齣性能卓越、抗乾擾能力強大的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的，是一種對“科學嚴謹性”的全新認識，也讓我對工程師這個職業的嚴謹和細緻有瞭更深的體會。從拿到書的最初翻閱，到後來深入閱讀其中某個特定章節，我都被其中所展現齣的邏輯嚴謹性和科學分析的深度所摺服。 書中對於各種理論的闡述，並非是空泛的理論堆砌，而是建立在紮實的物理學原理之上。例如，在解釋電磁場傳播和散射時，作者會引用相關的麥剋斯韋方程組，並詳細推導其在特定條件下的簡化形式，然後用這些數學模型來解釋實際的屏蔽效能。這種層層遞進、步步為營的講解方式，讓原本可能抽象難懂的物理概念，變得清晰可見。 我特彆欣賞書中對於“乾擾”的分類和分析。它不僅僅是簡單地將乾擾分為“傳導乾擾”和“輻射乾擾”，而是進一步細分瞭各種乾擾的産生機製，例如共模乾擾、差模乾擾、靜電放電（ESD）、電磁脈衝（EMP）等，並且對每一種乾擾的傳播路徑和影響進行瞭深入的探討。這種細緻的分類和分析，使得讀者能夠更準確地定位問題的根源，從而有針對性地采取解決措施。 在講解接地和屏蔽技術時，書中也充分考慮瞭實際工程中的各種復雜因素。例如，在討論接地係統時，作者會詳細分析不同土壤電阻率、接地體形狀和布置方式對接地電阻的影響；在討論屏蔽時，也會考慮材料的導電率、厚度、開孔率以及結構的完整性等多種因素。這些細節的考慮，使得書中提供的技術建議具有很高的實用性和可操作性。 更讓我感到振奮的是，書中還引用瞭大量的實驗數據和案例分析。通過對真實世界的工程問題進行剖析，並展示如何運用書中介紹的接地和屏蔽技術來解決這些問題，這不僅增強瞭理論的可信度，也為讀者提供瞭寶貴的實踐經驗。這種理論與實踐相結閤的講解模式，讓我深切地感受到，這本書不僅僅是一本教科書，更是一本能夠指導工程師解決實際問題的“實戰手冊”。我對書中展現齣的科學精神和工程智慧，由衷地感到敬佩。

評分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的時代，能夠找到一本真正具有深度和廣度的技術參考書，實屬不易。這本《接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)》給我帶來的，正是這樣一種“寶藏”般的體驗。雖然我並非直接涉及電路設計的專業人士，但我在一個與電子産品開發相關的行業工作，時常需要理解和評估電子設備在電磁兼容性（EMC）方麵的錶現。這本書的內容，恰好能填補我在這一領域的知識空白，並提供一套係統性的理解框架。 書中對於“接地”的闡述，遠超我最初的想象。它不僅僅是簡單地將設備與大地連接，而是深入剖析瞭不同接地方式（如單點接地、多點接地、混閤接地）的原理、優缺點以及適用場景。通過對接地電阻、接地電流、接地迴路的詳細講解，我纔瞭解到，看似簡單的接地，實則蘊含著豐富的物理學和工程學原理。書中關於“地綫”作為信號參考平麵的重要性，以及如何避免地綫上的噪聲耦閤，都讓我受益匪淺。 “屏蔽”的部分更是讓我大開眼界。我原本以為屏蔽就是用金屬外殼將設備包裹起來，但書中詳細介紹瞭不同類型的屏蔽（如導電塗層、金屬網、吸波材料等）的工作機理，以及如何根據乾擾源的頻率和強度來選擇閤適的屏蔽技術。特彆是關於屏蔽效能的計算和評估方法，以及如何設計和構建有效的屏蔽結構，都提供瞭非常實用且具有操作性的指導。 更讓我印象深刻的是，書中將接地和屏蔽技術置於“電路與乾擾”的大背景下進行闡述。它沒有孤立地講解技術本身，而是著重於分析乾擾産生的根源（如傳導、輻射、感應等），以及接地和屏蔽在抑製這些乾擾方麵所起到的關鍵作用。這種“問題導嚮”的講解方式，使得學習過程更加有針對性，也讓我能夠更清晰地理解這些技術為何如此重要，以及它們在實際工程中是如何應用的。盡管我對書中的數學推導和電路分析的細節理解可能還有一定局限，但整體而言，這本書為我建立起瞭一個堅實的EMC基礎知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的翻譯質量實在是令人不敢恭維。我是一名電氣工程師，長期以來一直關注接地與屏蔽領域的技術發展，也閱讀過不少相關的英文原著。這次看到《接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)》有中文譯本，本來非常期待，想著能夠快速地迴顧和學習其中的知識。然而，拿到書後，我幾乎是立刻就感受到瞭譯者水平的不足。 首先，術語的翻譯非常混亂。同一個英文概念，在不同的章節、甚至同一章節的不同段落裏，齣現瞭好幾種截然不同的中文翻譯。這不僅讓人感到睏惑，更嚴重的是，它阻礙瞭對技術細節的準確理解。例如，書中對“common impedance coupling”的處理就尤為糟糕，有時譯為“公共阻抗耦閤”，有時又變成瞭“共模阻抗耦閤”，甚至還有“共享阻抗耦閤”這樣的說法。這對於理解電流路徑和乾擾的傳播方式造成瞭極大的障礙。 其次，語句的翻譯生硬且不通順。很多句子都是生搬硬套英文的句式結構，讀起來非常拗口，甚至有些地方意思完全被扭麯瞭。比如，在解釋電磁兼容性（EMC）基本原理時，一些描述乾擾源、耦閤路徑和接收器的句子，翻譯得像是機器翻譯的直譯，缺乏邏輯性和連貫性。這讓原本應該清晰易懂的技術概念，變得晦澀難懂。 再者，圖錶的標注和說明也存在不少錯誤。書中大量的示意圖和實驗結果圖，其標注的中文翻譯要麼是錯誤的，要麼是與圖意完全不符的。這不僅讓讀者無法通過圖錶來輔助理解文本內容，反而會産生誤導。例如，某個關於接地網格效應的圖，其坐標軸的標注翻譯錯誤，導緻讀者完全無法理解麯綫代錶的物理意義。 最後，整體的排版和校對也顯得非常粗糙。書頁邊緣有明顯的錯位，字體大小和行間距在不同章節之間也存在不一緻的情況。更令人沮喪的是，書中齣現瞭大量的錯彆字和語法錯誤，這使得閱讀體驗大打摺扣。一本技術類書籍，其嚴謹性和準確性是至關重要的，而這本書在這些方麵都錶現得非常欠缺。總而言之，我強烈建議有條件的讀者，盡量閱讀原版英文書籍，以免被這個糟糕的中文譯本誤導。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的封麵設計和紙張質量感到非常驚喜。作為一名長年在傢中書房閱讀的愛好者，一本紙質書籍的觸感和視覺感受對我的閱讀體驗有著不可忽視的影響。這款《接地與屏蔽技術——電路與乾擾(原書第5版)》的封麵采用瞭厚實且帶有紋理的硬殼材質，拿在手裏有沉甸甸的分量感，觸感溫潤，即使長時間持有也不會感到疲勞。封麵的設計也頗具匠心，色彩搭配沉穩而不失活力，圖案的處理簡潔而富有科技感，能夠立刻吸引住我的目光，並讓我對其內在的知識充滿好奇。 打開書頁，我被其印刷的紙張深深吸引。它采用瞭高質量的啞光紙，這種紙張的光澤度恰到好處，既能保證文字的清晰度，又能有效減少反光，讓我在強光環境下閱讀時眼睛不易疲勞。紙張的厚度適中，手感光滑但不滑膩，翻頁時有一種順暢的阻力，每一次翻動都能感受到紙張本身的質感，這是數字閱讀無法比擬的。 更讓我贊賞的是，這本書的排版也十分考究。字體大小適中，行間距留白閤理，使得每一頁的內容都顯得疏朗有緻，不會因為文字密集而産生壓迫感。段落之間的分隔清晰，標題和副標題的字體風格也與正文有所區分，這有助於讀者快速地把握文章的結構和重點。圖錶的位置安排得當，與相關的文字內容緊密結閤，使得信息的傳遞更加直觀。 此外，書本的裝訂也十分牢固，每一頁都縫閤得非常緊密，即便是經常翻閱，也不擔心會齣現散頁的情況。書脊的弧度設計也考慮到瞭人體工學，使得書本能夠平鋪在桌麵上，方便讀者書寫筆記。總而言之，這本書在物理呈現上，無疑是一件令人賞心悅目的藝術品，它在細節之處體現齣的對品質的追求，著實讓我愛不釋手，也為我即將開始的深度閱讀之旅打下瞭良好的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排和知識循序漸進的邏輯性，讓我這個非本專業背景的讀者也能在理解上獲得極大的便利。我目前的工作主要涉及工業自動化設備的選型和集成，雖然不直接設計電路，但設備的穩定運行離不開良好的電磁兼容性（EMC）。在工作中，我經常遇到設備之間相互乾擾，或者設備對外界敏感信號産生誤觸發的問題，這讓我意識到，對接地和屏蔽的理解是多麼重要。 我一直以為，接地就是把設備接到大地，屏蔽就是用金屬殼子包起來，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它從最基礎的電學原理講起，比如電壓、電流、阻抗的概念，然後逐步引入電磁場的概念。對於我這樣沒有深厚物理學功底的人來說，書中通過大量形象的比喻和圖示，將這些抽象的物理現象解釋得淺顯易懂。比如，書中用“水流”來比喻電流，用“管道阻力”來比喻阻抗，這樣的類比讓我能夠迅速抓住核心概念。 接著，書本開始講解具體的接地技術。它詳細區分瞭“保護接地”、“工作接地”、“係統接地”等不同類型的接地，並闡述瞭它們各自的功能和設計原則。讓我印象深刻的是，書中不僅講解瞭“如何做”，更強調瞭“為什麼這樣做”，比如為什麼需要考慮接地迴路的長度，為什麼錯誤的接地方式會導緻信號完整性問題。 然後，是關於屏蔽的部分。書中不僅介紹瞭不同屏蔽材料的特點，如銅、鋁、鍍锡層等，還深入講解瞭不同屏蔽結構的設計，如接地屏蔽、電場屏蔽、磁場屏蔽以及對電磁波的吸收。讓我感到驚奇的是，書中還涉及瞭屏蔽的縫隙和連接處對屏蔽效能的影響，以及如何通過設計來最小化這些潛在的泄露點。 最讓我覺得這本書“值”的地方在於，它將接地和屏蔽的技術放在瞭“電路與乾擾”的宏大背景下進行解讀。它會詳細分析各種乾擾源（如電源綫、數據綫、射頻信號等）是如何産生的，以及它們又是如何通過各種耦閤機製（如傳導耦閤、輻射耦閤、電感耦閤、電容耦閤）在電路中傳播和影響的。然後，再闡述接地和屏蔽技術是如何針對這些乾擾源和耦閤機製進行有效的抑製。這種“追根溯源”的分析方法，讓我能夠真正理解這些技術在解決實際問題中的核心價值。 通過閱讀這本書，我感覺自己對設備的EMC問題有瞭更清晰的認識，也更能理解為什麼某些看似簡單的設計調整，能夠帶來如此顯著的性能提升。這本書為我打開瞭一扇瞭解電子世界深層運作規律的大門，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣。