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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：29325042197

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

：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：第1部分为初级电子学（第1～6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（第10～18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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《电路解析：从基础到前沿的深入探索》 引言 在现代科技飞速发展的浪潮中，电子学已成为驱动一切变革的核心力量。从我们指尖划过的智能手机，到连接世界的庞大网络，再到翱翔天际的飞机和探索宇宙的深空探测器，无不闪耀着电子学的智慧之光。理解电路，便是理解这一切的基石。这本书，并非简单罗列枯燥的公式和概念，而是以一种全新的视角，带您深入探索电路的本质，剖析其运行的精妙之处，并激发您在电路设计与创新方面的无限可能。 第一部分：电路世界的基石——基础理论的精炼 本书将从最基础的电学原理出发，系统性地梳理和阐述电路分析的核心要素。我们相信，扎实的基础是通往精通的必经之路。 电荷、电流与电压的本源： 我们将从微观层面，审视电荷的性质、电荷的定向移动如何形成电流，以及电压作为驱动电荷流动的“动力”的深刻含义。这不仅仅是定义，更是对这些基本概念背后物理机制的透彻理解，帮助读者建立起对电路最直观的认识。 电阻、电容与电感的灵魂： 这三类基本元器件，是构成一切电路的“积木”。本书将深入剖析它们的物理特性、能量存储与释放机制，以及它们在电路中扮演的关键角色。电阻并非简单的“阻碍”，而是能量耗散的载体；电容是电场能量的“仓库”，瞬间充放电能力决定其在滤波、耦合等方面的应用；电感则是磁场能量的“蓄能器”，其感抗特性在振荡、储能等方面至关重要。我们将通过详实的图示和类比，帮助您深刻理解它们的运作原理。 欧姆定律、基尔霍夫定律：电路分析的“语法”： 这些经典定律是电路分析的基石。本书将不仅仅是介绍公式，更重要的是展示如何运用这些定律来解析复杂电路。我们将通过一系列由易到难的实例，引导读者逐步掌握电流定律和电压定律在节点和回路中的应用，学会如何建立方程组并求解，从而精确预测电路的运行状态。 直流电路与交流电路的辨析： 本章将区分直流（DC）和交流（AC）电路的基本特性。对于直流电路，我们将侧重于稳态分析，而对于交流电路，则会引入相量分析的概念，讲解阻抗、功率因数等关键指标，为后续深入学习奠定基础。理解相位的概念对于掌握交流电路至关重要，我们将用清晰的方式将其解释清楚。 电路暂态响应：动态世界的魅力： 电路并非总是处于稳态，其响应过程中的动态变化同样充满奥秘。我们将深入探讨RLC电路在开关动作后的暂态响应，包括一阶和二阶暂态过程，理解电容和电感的充放电过程，以及阻尼振荡等现象。这将帮助读者理解电路从一个状态过渡到另一个状态的动态行为，这是许多实际应用的关键。 第二部分：电路的深入剖析——高级分析与模型 在掌握了基础理论之后，我们将进一步深入，探索更复杂的电路分析技术和模型，为设计和优化提供更强大的工具。 节点电压法与网孔电流法：系统性分析的利器： 这两种方法是分析复杂线性电路的系统化工具。本书将详细讲解这两种方法的推导过程和具体应用步骤，并通过大量的例题，帮助读者熟练掌握如何运用这些方法，高效地求解电路中的电压和电流，避免繁琐的代数运算。 戴维宁定理与诺顿定理：电路简化与等效变换： 这两个定理是电路分析中的“万能钥匙”。我们将详细解释如何将复杂的电路简化为一个等效的电压源或电流源与一个等效电阻的组合，这不仅能极大地简化分析过程，还能为电路的优化设计提供重要的思路。理解等效变换的意义在于，它能够让我们从更宏观的视角去理解电路的功能。 二端口网络分析：接口处的智慧： 在许多实际应用中，我们将电路视为一个“黑箱”，关注其输入和输出端口的行为。二端口网络分析提供了描述这种输入输出关系的系统方法。我们将介绍阻抗参数、导纳参数、混合参数等，并讲解如何利用这些参数分析级联电路、匹配电路等，这对于集成电路、通信系统等领域的工程师尤为重要。 非线性电路入门：超越线性的边界： 实际电路中，许多器件（如二极管、三极管）都表现出非线性特性。本书将简要介绍非线性电路分析的基本概念，如直流负载线法、叠加定理在某些情况下的局限性，以及线性化方法等，为读者打开理解更广泛电子器件应用的大门。 第三部分：电路设计的艺术——从理论到实践的飞跃 理论的最终目的是服务于实践。本部分将带领读者从分析走向设计，掌握电路设计的核心思想和方法。 滤波器的设计与实现：信号的“调优师”： 滤波器在信号处理领域无处不在，用于抑制噪声、提取有用信号。我们将深入讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的设计原理，包括Butterworth、Chebyshev等经典滤波器类型，并探讨其在模拟和数字域的实现方法，以及感性与容性元件在滤波器设计中的作用。 放大器电路的原理与类型：信号的“放大器”： 放大器是电子系统的核心组成部分。我们将详细分析不同类型的放大器，如电压放大器、电流放大器、跨导放大器和跨阻放大器，并探讨它们的工作原理、增益、输入输出阻抗等关键参数。我们将深入剖析运算放大器（Op-Amp）的内部结构和应用，展示其在各种模拟电路设计中的强大功能。 振荡器与波形发生器：产生周期性信号的“引擎”： 振荡器是产生特定频率信号的电路。我们将探讨不同类型的振荡器，如RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器，理解其产生振荡的反馈机制和稳定性要求。同时，也将涉及方波、三角波等常用波形发生器的设计。 电源电路的设计：稳定能源的“守护者”： 稳定的电源是电子设备正常工作的生命线。我们将介绍直流稳压电源的设计原理，包括线性稳压器和开关稳压器，探讨纹波抑制、负载调整率、线性调整率等关键性能指标，以及如何根据具体需求选择和设计合适的电源方案。 PCB布局与布线的基本原则：物理实现的“蓝图”： 好的PCB设计是电路成功实现的保障。我们将介绍PCB布局的基本原则，如元件的合理摆放、信号流向的优化、电源和地线的处理等，以及PCB布线的关键注意事项，如信号完整性、EMI/EMC等问题，帮助读者从理论电路走向实际可制造的电路板。 第四部分：电路创新的前沿——新兴技术与未来展望 电子学的世界日新月异，新的技术和理念不断涌现。本部分将带您展望电路创新的未来，激发您的设计灵感。 模拟与数字混合电路的设计考量： 现代电子系统往往融合了模拟和数字电路。我们将探讨如何在混合信号系统中进行有效的设计，包括信号的转换、耦合，以及模拟和数字噪声的隔离等关键问题。 低功耗电路设计：绿色电子的追求： 随着便携式设备和物联网的兴起，低功耗设计变得至关重要。我们将介绍降低功耗的各种策略，如器件选择、电源管理、时钟门控等，并探讨相关的设计技巧。 信号完整性与电源完整性：高速时代的挑战： 在高速数字电路设计中，信号完整性和电源完整性成为制约性能的关键因素。我们将深入分析信号反射、串扰、地弹、电源噪声等问题，并介绍相应的分析和解决技术。 嵌入式系统中的电路设计：软硬结合的智慧： 嵌入式系统是电子学与计算机科学结合的产物。我们将简要探讨嵌入式系统中常用的一些模拟和数字电路模块，以及它们与微控制器接口的设计考量。 面向未来的电子技术趋势： 本章将对当前电子学领域的一些前沿技术进行简要介绍，例如人工智能在电路设计中的应用、新型半导体材料、柔性电子学等，为读者提供对未来电子技术发展的宏观视角。 结语 《电路解析：从基础到前沿的深入探索》旨在为读者提供一个全面、深入且充满启发性的电路学习体验。我们不仅仅是传递知识，更是点燃您对电子学探索的热情。通过对电路原理的深刻理解，掌握科学的设计方法，您将能够自信地面对各种电子挑战，并以前瞻性的眼光，参与到这场由电子学驱动的伟大变革中。希望本书能成为您在电路领域遨游的坚实起点，也是您不断探索、不断创新的可靠伙伴。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个偏爱动手实践的电子爱好者，对于那些只停留在理论层面的书籍，我总是提不起太大的兴趣。我更看重的是，作者能否提供一套从理论到实践的完整闭环。这本书在这方面，完全超出了我的预期。它不仅仅讲解了晶体管是如何工作的，更重要的是，它深入剖析了在实际应用中，如何根据不同的性能指标去选择合适的器件，以及如何通过微小的参数调整来实现性能的优化。我特别喜欢它其中关于“噪声抑制”那一章节的论述。在很多入门书籍中，噪声往往是被一带而过，或者只是给出一个简单的滤波电路公式。但这本书却详细探讨了不同类型的噪声源（热噪声、散弹噪声等）的物理成因，并提供了多种层次的解决方案，从PCB布局的艺术到具体的屏蔽技术，都有详尽的图文说明。我尝试按照书中的指导，重新设计了我之前一个项目中遇到的电源纹波问题，结果效果立竿见影，比我之前盲目尝试的各种滤波器都有效得多。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，极大地提升了我解决实际问题的能力，让我不再是简单地复制粘贴网上的参考设计，而是真正理解了背后的工程哲学。

评分☆☆☆☆☆

从内容覆盖的广度来看，这本书简直是一部浓缩的电子学百科全书。它不仅详尽地覆盖了模拟电路的基石——从基础的电阻、电容、电感到复杂的有源器件，而且对于数字逻辑电路和一些前沿的信号处理概念也进行了相当深入的介绍。我尤其欣赏它在“数据转换器”部分的处理。它没有简单地罗列ADC和DAC的规格表，而是深入探讨了采样理论、量化误差以及不同架构（如SAR、Sigma-Delta）在不同应用场景下的优劣权衡。对于我这种需要处理音频和传感器数据的人来说，这部分内容简直是雪中送炭。通常，市面上要么是专注于模拟的深挖，要么是偏向数字逻辑的讲解，很少有这样一本能将两者无缝衔接起来，并保持同等深度的书籍。它为我提供了一个宏观的视角，让我明白在构建一个完整的电子系统时，模拟前端和数字后端的接口与交互是多么关键，以及如何在一个统一的框架下思考系统的整体性能瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，绝不仅仅体现在它提供了多少公式或电路图上，更在于它构建了一种严谨的、工程师式的思维模式。读完之后，我感觉自己看问题的角度都变得更加结构化和系统化了。例如，在分析一个未知的电路时，我不再是像以前那样从头开始猜测，而是会自然而然地按照书中所教的方法，先划分功能模块，识别关键的信号路径和反馈机制，然后针对性地去验证设计意图。这种“自顶向下”的分析方法，极大地提高了我的学习效率和问题解决速度。而且，书中对于设计规范和工程实践的强调，也让我意识到了理论完美与工程现实之间的鸿沟——如何处理公差、如何进行热设计、如何确保长期可靠性等这些“软技能”，在书中都有被充分提及，这才是真正区分一个爱好者和一个合格工程师的关键所在。总而言之，这本书不是那种读完一遍就可以束之高阁的参考书，它更像是一本需要伴随我的职业生涯，需要时不时翻阅并从中汲取新灵感的“案头宝典”。它的分量，绝对对得起它在电子工程领域应有的地位。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特，它不像传统教材那样板着脸孔，而是更像一位经验丰富的老工程师在和你促膝长谈，分享他的“独门秘籍”。它在讲解过程中，常常会穿插一些历史上的经典案例，比如早期的运算放大器设计挑战，或是某一特定技术被发明时的“灵光一闪”。这种叙事手法，极大地增强了阅读的趣味性，同时也让那些抽象的电路原理变得有血有肉，更容易被记住。我印象深刻的是它对“反馈回路”概念的阐述，作者没有直接抛出复杂的数学模型，而是通过对比一个机械系统的自动温控装置和电子放大器的负反馈机制，让读者瞬间领悟到反馈的精髓所在——即误差的修正与系统的自洽性。这种类比的运用非常高明，它打破了学科间的壁垒，让一个非科班出身的爱好者也能快速捕捉到核心思想。此外，书中对“创新”一词的解读也颇具启发性，它强调真正的创新往往来源于对现有基础理论的深刻理解和对应用场景的敏锐洞察，而不是凭空捏造。它鼓励读者在掌握了基础工具箱之后，去大胆地尝试和组合，去“玩”电路，而不是仅仅“做”电路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种略带复古又充满现代感的字体搭配电路板纹路的背景，一下子就让人感觉这不是一本枯燥的教科书，而更像是一本能带你深入探索电子世界奥秘的“探险指南”。我记得我是在一个周末的下午偶然在书店里看到它的，当时就被它封面上那句“电路剖析、设计与创新”的口号给吸引住了。我手里当时拿着好几本其他关于单片机和嵌入式系统的书，但总觉得它们在基础原理的阐述上不够深入，或者说，它们更侧重于软件层面的应用，而对硬件层面的底层逻辑和精妙之处挖掘不够彻底。这本书给我的第一印象就是，它似乎拥有那种能将复杂概念化繁为简的魔力。特别是它对那些经典电路拓扑结构的讲解，用词精准到位，逻辑链条清晰得让人拍案叫绝。翻开内页，排版干净利落，图示和公式的配比拿捏得恰到好处，不至于让人觉得信息过载，但每张图都像是精心挑选出来，直击核心要害。我当时就决定要把它带回家，期待它能帮我打通我对电子学理解上的“任督二脉”。它的物理装帧质量也相当不错，纸张厚实，拿在手里有分量感，这让人感觉出版方在内容呈现上是下了大功夫的，而不是敷衍了事地把知识点堆砌在一起。那种对细节的关注，往往预示着内容本身的深度和严谨性。