正版新書--精通電子學 電路剖析、設計與創新 羅納德.泉 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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羅納德.泉 著

圖書標籤:

• 電子學
• 電路分析
• 電路設計
• 模擬電路
• 數字電路
• 嵌入式係統
• 創新設計
• 機械工業齣版社
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• 教材

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111592860

商品編碼：29489195232

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

定價：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：部分為初級電子學（～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（0～18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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《電路的深邃世界：原理、實踐與未來探索》 引言： 在現代科技的洪流中，電子學如同一個不可或缺的基石，支撐著我們生活的方方麵麵。從智能手機的微小芯片到龐大的電力係統，從精密醫療設備到浩瀚的宇宙探測器，無一不閃耀著電子學的智慧之光。然而，電子學並非僅是冰冷的理論堆砌，它更是一門連接現實與想象的藝術，一門關於如何操控電流、駕馭能量、創造無限可能的學科。本書旨在帶領讀者深入探尋電路這一核心概念的精髓，揭示其背後的深刻原理，剖析復雜的電路設計，並激發對未來電子技術創新的無限遐想。 第一部分：電路的基本法則與精妙原理 要理解電子學的核心，就必須從電路的基本法則入手。本部分將深入剖析那些支配著電流、電壓和電阻關係的普適性定律。 歐姆定律：電流、電壓與電阻的和諧統一 歐姆定律，這個看似簡單卻無比強大的法則，是電路分析的基石。我們將詳細闡述電壓（Potential Difference）、電流（Current）和電阻（Resistance）之間的數學關係，並通過直觀的類比（如水流模型）來闡釋其物理意義。理解這些基本概念，是掌握任何電路行為的前提。我們將探討理想導體、絕緣體以及半導體材料的電阻特性，並分析溫度、材料成分等因素對電阻的影響。 基爾霍夫定律：復雜電路的邏輯解構 當電路變得復雜，僅靠歐姆定律已不足以應對。基爾霍夫定律，包括電流定律（Kirchhoff's Current Law, KCL）和電壓定律（Kirchhoff's Voltage Law, KVL），為我們提供瞭分析任意復雜電路的強大工具。KCL基於電荷守恒原理，指齣在任何節點，流入的電流總和等於流齣的電流總和；KVL則基於能量守恒原理，指齣沿任何閉閤迴路，電壓的代數和為零。我們將通過詳細的圖示和算例，演示如何運用這兩個定律來解構復雜的串聯、並聯以及混閤電路，計算未知電壓和電流。 功率與能量：電流的付齣與迴報 電路不僅僅是電流的流動，更是能量的轉化與傳輸。本部分將深入探討電功率（Electric Power）的概念，以及功率與電壓、電流之間的關係（P = VI）。我們將分析不同電子元件的功率損耗，理解散熱的重要性，並探討能量的産生、儲存和消耗。這對於設計高效、可靠的電路係統至關重要。 交流電的魅力：周期性變化中的規律 直流電（DC）是基礎，但交流電（AC）在現代電力傳輸和許多電子設備中扮演著更重要的角色。我們將詳細介紹交流電的産生原理（如發電機），理解正弦波的幅值、頻率、相位等關鍵參數，並深入探討電容（Capacitance）和電感（Inductance）在交流電路中的獨特作用——它們如何儲存能量，以及它們如何導緻電流和電壓的相位偏移。這將為理解濾波器、振蕩器等電路打下基礎。 第二部分：核心電子元件的奧秘與應用 理解瞭基本定律，接下來就是認識那些構成電路“血肉”的核心電子元件。每種元件都擁有獨特的特性和功能，它們組閤起來，便能實現令人驚嘆的電路功能。 電阻：限製與分壓的藝術 電阻是最基礎的元件之一，用於限製電流、分壓或産生熱量。我們將詳細介紹各種類型的電阻器，如碳膜電阻、金屬膜電阻、綫繞電阻等，理解它們的精度、功率額定值以及溫度係數。還將探討串聯電阻和並聯電阻的等效電阻計算，以及在實際電路中如何選擇閤適的電阻器。 電容器：儲存電荷的能量衛士 電容器能夠儲存電荷，並在電路中起到濾波、耦閤、隔直通交等作用。我們將深入瞭解電容器的構造，包括介質材料（如陶瓷、電解液、薄膜）及其對電容值、耐壓和頻率響應的影響。我們將分析電容器在直流和交流電路中的行為，以及如何計算其充放電時間常數。 電感器：磁場中的能量迴響 電感器利用磁場來儲存能量，在濾波、儲能、變壓等應用中不可或缺。我們將探討電感器的原理，理解電感量（Inductance）的概念，以及綫圈的匝數、磁芯材料等因素如何影響電感值。我們將分析電感器在直流和交流電路中的阻礙作用（感抗），並介紹電感器的類型，如空心電感、鐵芯電感等。 二極管：電流的單嚮閥門 二極管是最基本的半導體器件，允許電流單嚮通過。我們將深入剖析PN結的形成和工作原理，理解正嚮導通和反嚮截止的特性。我們將介紹不同類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、發光二極管（LED）和光電二極管，並分析它們在整流、穩壓、照明和光電轉換等領域的廣泛應用。 晶體管：電子世界的開關與放大器 晶體管是現代電子技術的核心，是實現信號放大和開關功能的關鍵。我們將詳細介紹兩種主要的晶體管類型：雙極結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET），包括它們的結構、工作原理、不同工作模式（截止、放大、飽和）以及關鍵參數（如電流增益、跨導）。我們將通過實例展示晶體管如何構成放大器和數字邏輯門。 集成電路（IC）：微型化與復雜化的力量 集成電路將眾多電子元件集成在一塊小小的芯片上，極大地提高瞭電子設備的性能和可靠性，並降低瞭成本。我們將介紹集成電路的基本概念，包括模擬集成電路和數字集成電路。我們將探討運算放大器（Op-amp）作為一種重要的模擬集成電路，其強大的信號處理能力，以及如何利用它構建各種濾波器、比較器等。對於數字集成電路，我們將提及邏輯門、微處理器等概念，它們是現代計算和控製係統的基石。 第三部分：電路設計的藝術與實踐 理論知識的掌握是基礎，但將這些知識轉化為實際可用的電路，則需要精妙的設計技巧和嚴謹的實踐過程。 電路圖符號與規範：通用的語言 電路圖是電子工程師的通用語言。本部分將詳細介紹各種標準的電路圖符號，包括電阻、電容、電感、電源、開關、晶體管、集成電路等。我們將強調規範、清晰的電路圖繪製對於電路理解、分析和調試的重要性。 電路分析方法：從理論到實踐的橋梁 掌握瞭基本定律和元件特性後，我們將學習更高級的電路分析方法。例如，節點電壓法和網孔電流法，它們是基爾霍夫定律的係統化應用。還將介紹戴維南定理和諾頓定理，這些定理能將復雜的綫性電路簡化為等效的簡單電路，極大地便利瞭分析。 元件選型與參數計算：精益求精 在設計電路時，準確地選擇閤適的元件及其參數至關重要。我們將探討如何根據電路的功能需求、工作環境（如溫度、濕度）、功耗限製以及成本預算，來選擇閤適的電阻值、電容值、晶體管型號等。我們將學習如何進行必要的計算，以確保電路的穩定性和性能。 PCB設計入門：將電路“畫”在實體上 原型電路的搭建和最終産品的實現，都離不開印刷電路闆（PCB）。本部分將介紹PCB的基本構成，包括銅箔層、絕緣層、基闆等。我們將簡要介紹PCB設計軟件的基本流程，包括原理圖設計、PCB布局、布綫等，以及在設計過程中需要考慮的信號完整性、電磁兼容性（EMC）等問題。 仿真與測試：驗證設計的可靠性 在實際製作電路之前，通過電路仿真軟件進行模擬驗證，可以大大減少錯誤和迭代成本。我們將介紹常見的電路仿真軟件及其基本操作，並強調在仿真基礎上，實際電路測試的重要性。我們將介紹萬用錶、示波器、信號發生器等常用測試儀器，以及如何利用它們來測量電壓、電流、頻率，觀察波形，從而判斷電路的工作狀態。 第四部分：電路創新的前沿與未來展望 電子學的發展日新月異，新的技術和應用層齣不窮。本部分將目光投嚮未來，探討電路設計中的新興領域和發展趨勢。 嵌入式係統：智能化時代的脈搏 嵌入式係統將微處理器、存儲器和接口電路集成在一起，廣泛應用於各種智能設備中。我們將簡要介紹嵌入式係統的組成和工作原理，以及如何通過軟件和硬件的協同設計來實現復雜的控製和通信功能。 功率電子：能源轉換的效率革新 功率電子學專注於高效的電能轉換和控製。從電動汽車的動力係統到可再生能源的並網逆變器，功率電子技術是實現能源高效利用的關鍵。我們將探討新型功率器件（如MOSFET、IGBT、SiC、GaN）的優勢，以及它們在提高效率、減小體積方麵的作用。 微機電係統（MEMS）：微觀世界的精密工程 MEMS技術將機械結構、傳感器、驅動器等集成在微米量級的芯片上，催生瞭許多革命性的應用，如加速度計、陀螺儀、微流控芯片等。我們將介紹MEMS的基本原理及其在傳感、執行方麵的潛力。 人工智能與電路的融閤：智慧的誕生 人工智能（AI）的發展與電子硬件密不可分。我們將探討AI芯片的設計趨勢，如專用AI加速器（ASIC、FPGA）、神經網絡處理器（NPU）等，以及它們如何驅動更強大的AI應用。同時，AI技術本身也可以輔助電路設計，例如用於優化布局布綫、預測性能等。 可持續電子與綠色設計：責任與擔當 隨著全球對環境保護意識的提高，電子産品的可持續性設計變得越來越重要。我們將探討如何通過節能設計、材料選擇、循環利用等方式，降低電子産品的環境影響，實現綠色電子。 結語： 《電路的深邃世界》是一次對電子學核心——電路的全麵而深入的探索。我們從最基本的法則齣發，逐步深入到各種元件的精妙工作原理，再到電路設計的藝術與實踐，最終將目光投嚮令人興奮的未來。本書旨在為讀者構建一個堅實的理論基礎，激發他們對電子學的濃厚興趣，並鼓勵他們在這個充滿無限可能的世界裏，發揮創造力，設計齣解決現實問題、引領技術潮流的創新電路。無論您是初學者，還是希望深化理解的專業人士，都能在這本書中找到啓迪與收獲，踏上電路探索的精彩旅程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我認為超越瞭一般的教材範疇，它更像是一部結閤瞭曆史經驗和未來視野的工具書。我特彆欣賞作者在探討設計方法論時所展現齣的“哲學思辨性”。他不僅僅是告訴我們“應該這樣設計”，更重要的是分析瞭“為什麼在某些特定的曆史背景下，人們會選擇這種設計範式”，以及“麵對未來的集成度和功耗限製，我們又該如何進行設計哲學的演進”。這使得閱讀過程不再是單嚮的知識灌輸，而更像是一場與領域內頂尖專傢的深度對話。例如，在討論模塊化設計時，作者不僅提及瞭經典的分層結構，還引入瞭麵嚮對象設計的思維方式來管理復雜的硬件依賴關係，這對於我們處理日益龐大的嵌入式係統和SoC設計非常有啓發性。讀完這本書，我感覺自己看待電子係統的視角都提升瞭一個維度，不再僅僅關注單個電路塊的性能指標，而是開始從整體架構的魯棒性、可維護性和成本效益等更宏觀的角度去審視設計決策的閤理性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很有現代感，那種硬朗的綫條和深邃的配色，一下子就吸引住瞭我的目光。我一直覺得好的技術書籍，光有內容還不夠，視覺上的體驗也得跟得上。翻開之後，首先映入眼簾的是清晰的字體和閤理的版麵布局，這對於長時間閱讀復雜的電路圖和公式來說，簡直是福音。我特彆留意瞭目錄部分，結構劃分得非常清晰，從最基礎的元件特性到復雜的係統級設計，脈絡非常分明，能看齣作者在組織內容上下瞭不少功夫。閱讀前幾章的感受是，作者的敘述方式非常注重實踐，不隻是停留在理論的推導上，而是會結閤實際的應用場景來解釋概念，這對於我們這些需要將知識轉化為工程能力的學習者來說，無疑是最寶貴的。比如，他對某個晶體管工作原理的闡述，就不僅僅是給齣瞭參數，而是詳細分析瞭在不同工作狀態下，它對整個電路性能的影響，這種深入到骨子裏的講解，讓人感覺不是在看一本教科書，而是在聽一位經驗豐富的老工程師在耳邊傳授心法。整本書的開篇基調定得很高，透露齣一種對電子工程嚴謹而又不失創新的追求，讓人迫不及待想深入探索後麵的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和示意圖質量，堪稱業界典範。我見過太多技術書籍，圖注模糊不清，或者示意圖與文字描述脫節，讓人看瞭半天也摸不著頭腦。但在這本書裏，幾乎每一張圖都是精心製作的藝術品。電路拓撲圖簡潔明瞭，關鍵節點用不同顔色或粗細的綫條明確標示齣來；波形圖的坐標軸標注清晰，與公式中的變量一一對應；而那些剖析器件內部結構的圖示，更是細緻入微，仿佛能透過文字直接看到電子在導體中的流動軌跡。特彆是在講解一個復雜的運算放大器內部結構時，作者通過多層次的分解圖，將原先看起來雜亂無章的晶體管陣列，一步步拆解成可理解的功能模塊，這種視覺引導極大地減輕瞭大腦處理信息量的負擔。對於需要通過圖形來輔助理解抽象概念的讀者來說，這套圖文並茂的處理方式，無疑是加速學習效率的關鍵要素。

評分☆☆☆☆☆

這本書的翻譯質量，說實話，讓我非常驚喜。很多時候，專業技術的引進書籍，總會在術語的轉換上顯得生硬或者晦澀難懂，但這次完全沒有這種感覺。譯者顯然是下足瞭功夫，不僅準確地傳達瞭原文的專業含義，更重要的是，他們保留瞭原作者那種深入淺齣、循序漸進的講解風格。我尤其欣賞那些在關鍵概念旁添加的“本地化注解”或者“補充說明”，這些小小的點綴，往往能幫我迅速建立起與我們現有工業標準或常用器件之間的聯係，極大地降低瞭理解的門檻。記得有一次我在研究一個關於高速信號完整性的章節時，本來感覺有點吃力，但作者用瞭一個非常形象的比喻來解釋電磁場的耦閤效應，加上譯者精準地對應到瞭我們國內常用的一些PCB設計規範中的陷阱，瞬間豁然開朗。這讓我深刻體會到，一本好的技術譯著，絕不僅僅是文字的簡單堆砌，它更像是架設在兩種文化和技術體係之間的一座堅實的橋梁，讓知識的流動變得順暢而自然。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深電子工程師，我手邊已經積纍瞭不少關於電路的書籍，但很多都是側重於特定領域的深度挖掘，比如電源管理或者射頻電路。而這本《精通電子學》給我的感覺是，它提供瞭一個非常紮實且全麵的“底層支撐”。它沒有陷入過度細分的泥潭，而是花費大量篇幅來夯實那些最核心、最基礎的物理原理，比如半導體結的物理特性、反饋機製的本質等等。這種對基礎的“死磕”，使得你在後續學習任何前沿技術時，都能找到堅實的理論後盾。我翻閱瞭其中關於“噪聲分析與抑製”的部分，作者的處理方式非常係統化，他沒有簡單地羅列各種噪聲類型，而是從噪聲源的統計特性入手，逐步推導齣在不同電路拓撲下如何進行有效濾波和隔離，講解邏輯極其嚴密，幾乎可以作為一套完整的噪聲抑製設計方法論來學習。這種結構化的知識體係，對於構建一個穩健且可預測的係統設計思維，有著不可替代的作用。它教會的不是“如何做某個特定的電路”，而是“如何用電子學的思維去解決任何遇到的電路問題”。