電子係統設計與實踐(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫宏國，周雲龍著 著

圖書標籤:

• 電子係統設計
• 電子信息
• 電路分析
• 模擬電子技術
• 數字電子技術
• 嵌入式係統
• 實踐教學
• 高等教育
• 教材
• 21世紀高等學校規劃教材

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302267775

商品編碼：29764116747

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

基本信息

書名：電子係統設計與實踐(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：29.50元

作者：孫宏國,周雲龍著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787302267775

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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　　本書共6章，介紹瞭電子係統設計導論，電子係統的組成、一般設計方法、方案論證、元件的選擇以及報告的撰寫方法，模擬電子係統的設計方法、常用的單元電路設計，傳統數字電子係統和現代數字電子係統的設計方法，單片機小係統和各單元電路的組成，電子電路的調試方法、步驟和經驗，曆屆電子設計競賽題目舉例。
　　本書可作為高等學校電氣信息類等專業的“電子技術課程設計”、“單片機課程設計”課程的教材，也可作為參加電子設計競賽的培訓教材和參考書。

目錄

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章　電子係統設計導論
　1.1　電子係統概述
　　1.1.1　定義
　　1.1.2　電子係統的組成
　1.2　電子係統的設計
　　1.2.1　電子係統設計的一般方法
　　1.2.2　電子係統設計一般步驟
　1.3　總體方案的選擇和實現
　　1.3.1　總體方案論證及選擇
　　1.3.2　總體方案框圖的設計及細化
　　1.3.3　總體方案的實現
　1.4　元器件的選擇原則
　　1.4.1　集成電路的選擇
　　1.4.2　電阻、電容的選擇　　
　1.5　設計報告與總結報告的編寫
　　1.5.1　設計報告的編寫
　　1.5.2　總結報告的編寫
　　1.5.3　電子設計競賽設計報告格式、內容
第2章　模擬電子係統設計
　2.1　概述
　　2.1.1　模擬電子係統的組成及特點
　　2.1.2　模擬電子係統的設計方法與步驟
　2.2　基本單元電路設計
　　2.2.1　信號的獲取
　　2.2.2　模擬信號處理單元
　　2.2.3　模擬信號變換單元
　　2.2.4　信號産生單元
　　2.2.5　多路選擇開關
　　2.2.6　電源電路
　2.3　模擬電子係統設計舉例
　　2.3.1　濕度控製器的設計
　　2.3.2　電子係統的數控直流穩壓電源設計
　2.4　模擬電子係統設計課題
　　2.4.1　直流穩壓電源
　　2.4.2　OCL功率放大器
　　2.4.3　脈衝調寬型伺服放大器
　　2.4.4　電壓/頻率變換器
　　2.4.5　多路防盜報警器
　　2.4.6　液體界麵位置的實時檢測與分離
　　2.4.7　電子配料秤
　　2.4.8　多種波形發生器
　　2.4.9　溫度測量與控製器
　　2.4.10　流量測量電路
第3章　數字電子係統設計
第4章　單片機應用係統設計
第5章　製作與調試實踐
第6章　綜閤電子係統設計實例
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《電磁場與電磁波》：揭示無處不在的能量之舞 在浩瀚的宇宙中，從微小的原子內部的相互作用，到星辰大海間宏大的引力漣漪，無不與一種看不見的、卻又深刻影響著我們世界的能量形式息息相關——電磁場與電磁波。它們是構成現代科技基石的關鍵要素，是信息傳遞的無形橋梁，更是理解自然界運行規律的鑰匙。《電磁場與電磁波》一書，正是為瞭引導讀者深入探索這一迷人的領域而精心編撰。本書旨在為不同學科背景的學習者提供一個全麵、係統且富有洞察力的學習框架，幫助他們理解電磁場的本質、演化規律，以及電磁波如何傳播、調製和應用，從而深刻洞察科技發展的內在驅動力。 本書的研究對象——電磁場，並非一個抽象的概念，而是真實存在的物理實體。它是由電荷和電流産生的，能夠對其他電荷和電流施加作用力。從靜止電荷産生的靜電場，到運動電荷（即電流）産生的磁場，再到隨時間變化的電場和磁場相互激發、傳播而形成的電磁波，整個過程構成瞭一幅壯麗的物理圖景。理解電磁場，就如同理解瞭光、熱、無綫通信，甚至我們身體內部的神經信號傳遞的底層邏輯。 一、 電場：電荷的無形領域 本書的第一部分，我們將從最基礎的電荷概念入手，循序漸進地深入理解電場。我們將探討庫侖定律，這是描述點電荷之間相互作用力的基本法則，它為我們量化電荷之間的吸引或排斥提供瞭精確的數學工具。接著，我們將引入電場強度的概念，它定義瞭單位正電荷在某一點所受的電場力，直觀地描述瞭電場在空間中的分布和強度。 對於復雜的電荷分布，直接應用庫侖定律計算會變得異常繁瑣。因此，我們引入瞭高斯定理，這是電磁學中極為重要和優美的定理之一。高斯定理將電場與産生它的電荷聯係起來，揭示瞭電場綫的性質，並極大地簡化瞭計算某些對稱電荷分布産生的電場強度的問題。我們還將學習電勢和電勢能的概念，它們提供瞭另一種描述電場的方式，與電場強度相輔相成，尤其在分析電路和能量轉換時具有重要意義。 此外，本書還將深入探討電介質的性質。當電荷置於不同材料中時，材料會對電場産生影響，這種影響被稱為電介質效應。我們將研究極性分子和非極性分子在電場中的行為，瞭解電極化的微觀機製，以及電容的概念，它描述瞭導體存儲電荷的能力，是許多電子器件的核心組成部分。通過對這些基本概念的深刻理解，讀者將為後續更復雜的電磁現象打下堅實的基礎。 二、 磁場：運動電荷的神秘力量 當電荷開始運動，便産生瞭磁場。本書的第二部分將聚焦於磁場的産生和特性。我們將從畢奧-薩伐爾定律開始，該定律描述瞭小段載流導綫産生的磁場，如同庫侖定律之於靜電場，它是描述電流産生磁場的基本定律。在此基礎上，我們學習安培環路定理，與高斯定理在電場中的作用類似，安培環路定理是分析載流導綫周圍磁場分布的有力工具，尤其適用於具有對稱性的電流分布。 接著，我們將探討磁感應強度，它是描述磁場強弱和方嚮的物理量。我們還將研究磁通量，它是穿過某一麵積的磁感綫的總量，是理解電磁感應現象的關鍵。法拉第電磁感應定律是本書中的一個核心章節，它揭示瞭變化的磁場如何産生感應電動勢，這是發電機、變壓器等重要設備的工作原理。楞次定律則進一步規定瞭感應電動勢的方嚮，強調瞭能量守恒在電磁現象中的體現。 本書還將深入研究磁性材料的性質，包括順磁性、抗磁性和鐵磁性。我們將理解磁疇的形成和運動，以及它們如何影響材料的整體磁化強度。電感的概念也將被詳細闡述，它描述瞭綫圈抵抗電流變化的能力，是儲能元件的重要組成部分，與電容共同構成瞭振蕩電路和濾波電路的基礎。 三、 電磁場與電磁波：無處不在的能量流動 將電場和磁場的知識融會貫通，就能夠理解電磁場理論的精髓——麥剋斯韋方程組。本書的第三部分將重點介紹麥剋斯韋方程組，這是經典電磁學的基石。我們將逐一解析這四個基本方程所蘊含的物理意義：高斯定理（電場）、磁場的高斯定理、法拉第電磁感應定律以及安培-麥剋斯韋定律。麥剋斯韋方程組不僅統一瞭電和磁，更預言瞭電磁波的存在。 通過對麥剋斯韋方程組的分析，我們將推導齣電磁波的産生和傳播。電磁波是一種橫波，由相互垂直並振蕩的電場和磁場組成，它們在空間中以光速傳播，且不需要介質。本書將詳細探討電磁波的波長、頻率、周期等基本屬性，以及波的疊加、乾涉和衍射等現象。 電磁波的傳播形式多種多樣，從無綫電波、微波，到紅外綫、可見光，再到紫外綫、X射綫和伽馬射綫，它們構成瞭電磁波譜。我們將學習不同頻段電磁波的特性及其廣泛的應用，例如： 無綫電波：用於廣播、電視、手機通信、雷達等。 微波：用於微波爐、雷達、衛星通信、無綫局域網（Wi-Fi）等。 紅外綫：用於熱成像、遙控器、光縴通信（部分）。 可見光：我們視覺的來源，是光學器件的基礎。 紫外綫：用於殺菌、醫學治療、熒光效應。 X射綫：用於醫學成像、材料分析。 伽馬射綫：用於醫學治療、核物理研究。 本書還將深入探討電磁波的能量和動量，以及電磁輻射的産生機製，例如天綫輻射。我們將研究邊界條件，以及電磁波在不同介質界麵上的反射和摺射現象，這對於理解光學以及雷達等技術至關重要。 四、 導波與輻射：能量的引導與釋放 在實際應用中，我們常常需要引導或控製電磁波的傳播，這就引齣瞭導波的概念。本書的第四部分將詳細介紹傳輸綫理論，這是理解電磁波在導綫上傳播的基礎。我們將學習特性阻抗、電壓駐波比（VSWR）等概念，以及匹配的重要性，以確保能量的最大化傳輸。 傳輸綫：包括同軸電纜、微帶綫、帶狀綫等，是連接電子設備和傳輸信號的關鍵。 阻抗匹配：消除信號反射，提高能量傳輸效率，是射頻電路設計中的核心問題。 反射和透射：當傳輸綫阻抗發生變化時，會發生信號的反射和透射，理解這些現象有助於解決信號完整性問題。 此外，我們還將探討波導管，這是一種用於傳輸高頻電磁波（通常是微波）的空心金屬管道。波導管的傳播模式、截止頻率等概念將得到深入講解。 在導波的另一端，是電磁輻射。本書將詳細介紹天綫的工作原理。我們將學習不同類型天綫的結構和特性，例如： 偶極子天綫：最基本的天綫類型，是理解更復雜天綫的基礎。 單極天綫：例如手機天綫。 拋物麵天綫：用於衛星通信和射電望遠鏡。 陣列天綫：由多個天綫單元組成，可以實現波束控製和高增益。 我們將研究天綫的方嚮圖，它描述瞭天綫在不同方嚮上的輻射強度，以及天綫增益、極化等參數。理解天綫的工作原理，是實現無綫通信、雷達探測等技術的前提。 五、 現代應用與前沿展望 本書的最後一章將把理論知識與實際應用相結閤，展現電磁場與電磁波在現代科技中的重要作用。我們將探討： 通信係統：從傳統的廣播電視到現代的移動通信（4G、5G）、衛星通信，電磁波扮演著信息傳遞的載體。 雷達與遙感：利用電磁波探測目標、測量距離、獲取地物信息。 醫學成像：例如核磁共振成像（MRI）、X射綫成像，都離不開電磁場的原理。 新能源技術：例如無綫充電、感應加熱等。 微波技術與射頻工程：在航空航天、軍事、工業等領域有著廣泛應用。 本書還將對電磁場與電磁波領域的前沿發展進行展望，例如光子學、超材料、量子電動力學等，鼓勵讀者在掌握瞭堅實的理論基礎後，繼續探索更廣闊的研究領域。 《電磁場與電磁波》一書，不僅僅是一本教材，更是一扇通往理解我們所處物質世界深層規律的窗口。通過係統而深入的學習，讀者將能夠： 建立堅實的理論基礎：深刻理解麥剋斯韋方程組所描述的電磁現象的統一性。 掌握分析和計算方法：能夠運用數學工具解決復雜的電磁場和電磁波問題。 洞察科技發展的脈絡：理解從基礎物理原理到實際應用的轉化過程。 培養科學思維和創新能力：為未來在相關領域的研究和實踐打下基礎。 無論您是電子信息、通信工程、物理學等相關專業的學生，還是對科技充滿好奇的愛好者，《電磁場與電磁波》都將是一次極具價值的學習旅程。它將帶您領略電磁世界的神奇之處，揭示那些驅動現代文明進步的無形力量。

評分☆☆☆☆☆

在信息更新速度極快的電子設計領域，時效性是一個非常考驗作者功力的指標。我驚喜地發現，這本書在選取技術案例和工具鏈介紹時，明顯傾嚮於當前業界正在廣泛使用的主流技術和標準，而非那些已經逐漸被淘汰的“古董”方案。無論是關於新興的低功耗設計方法，還是對特定接口協議最新版本的解讀，都體現瞭作者緊跟行業前沿的敏銳度。這意味著，通過這本書學到的知識，具有很強的現實應用價值，能夠快速地與當前的工作環境接軌，而不是學到一套過時的知識體係。這種對“現在時”的把握，是它作為一本“規劃教材”能在競爭激烈的技術書籍市場中保持競爭力的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它不像傳統教材那樣總是使用那種疏離而刻闆的學術腔調，而是帶有一種資深工程師在傳授經驗時的那種清晰、直接和偶爾略帶幽默感的敘述。閱讀起來流暢自然，即便遇到晦澀難懂的概念，作者也能找到非常形象的比喻來輔助理解，極大地降低瞭學習的門檻。作者似乎非常理解初學者的睏惑點，總是在關鍵時刻插入一些“過來人”的忠告或強調“這裏是重點”。這種亦師亦友的交流感，讓漫長的技術閱讀過程變得不再枯燥乏味，更像是一場與領域專傢的深入對話。這種人文關懷與硬核技術的完美結閤，是很多技術書籍所欠缺的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版實在讓人眼前一亮，拿到手裏沉甸甸的，一看就知道是下瞭真功夫的。紙張的質感非常棒，印刷清晰，圖錶的細節處理得尤其到位，即便是復雜的電路圖和波形圖也能一目瞭然。我平時看技術書籍很容易感到視覺疲勞，但這本在用色和布局上明顯下瞭不少心思，深色背景下的代碼塊和高亮區域對比度適中，閱讀起來非常舒適。封麵設計也很現代，不像有些老舊教材那樣闆著臉孔，反而透著一股實用主義的現代感。感覺作者和編輯團隊對讀者的閱讀體驗有著極高的要求，這種對細節的關注，往往是衡量一本優秀教材的重要標準之一。初次翻閱時，我就被這種精心打磨的物理感受所吸引，這讓我在接下來的學習過程中，也更有動力去深入研究那些深奧的技術內容。

評分☆☆☆☆☆

從內容深度上來說，這本書展現齣一種紮實的、跨學科的視野。它不滿足於僅僅停留在某個特定器件的操作手冊層麵，而是深入探討瞭底層原理和係統級的設計權衡。例如，在談到功耗優化時，它不僅僅列舉瞭幾個省電的技巧，而是從晶體管的開關特性、時鍾樹的分配策略，乃至整體的係統架構對功耗的影響都進行瞭深入的剖析。這種宏觀與微觀兼顧的敘事方式，讓我得以跳齣零散知識點的睏境，建立起對整個電子係統設計的全局觀。很多大學教材在深度上容易走嚮過度簡化，但這本書明顯是以培養能夠獨立解決復雜工程問題的專業人纔為目標，其內容的廣度和專業度，足以支撐起後續更深入的研究或高階項目。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對動手實踐極其看重的學習者，很多理論書籍讀完後依然感到空中樓閣，但這本書的章節組織方式似乎就是衝著“實戰”去的。它沒有將理論和實驗完全割裂開來，而是將概念的引入緊密地與實際的工程案例結閤起來。比如，在講解某個特定模塊的設計時，緊接著就提供瞭一套完整的、可復現的實驗流程和代碼示例。這種“理論驅動實踐，實踐反哺理論”的教學閉環設計，極大地增強瞭知識的粘性。我試著按照書中的步驟搭建瞭一個小係統，發現書中的描述與實際操作中的各種“陷阱”都有所提及和預警，這種經驗性的指導，遠比教科書上的完美模型來得更有價值。對於想快速上手，並理解設計決策背後邏輯的工程師新人來說，這本書的實操導嚮無疑是巨大的福音。