电子电路实验技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京邮电学院出版社

作者:赵学泉

出品人:

页数:193

译者:

出版时间:1999-02

价格:18.50

装帧:平装

isbn号码:9787563503544

丛书系列:

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电子电路基础与应用：原理、设计与实践 本书是一本深入探讨电子电路核心原理、设计方法与实际应用技术的综合性教材或专业参考书。它旨在为电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等相关专业学生及工程师提供一个全面、系统且富于实践指导的知识体系。 第一部分：电子电路的基石——元件与基本定律 本书伊始，将详尽介绍构成现代电子系统的基本无源和有源电子元件的物理特性、工作原理和应用范围。 第一章：电阻器、电容器与电感器 本章详细阐述了电阻元件的阻值标准、功率耗散限制、温度系数及其在线性电路中的作用，特别是对非理想电容和电感（如等效串联电阻ESR、等效串联电感ESL）的深入剖析，这些非理想特性对高频电路性能的影响至关重要。讨论了不同材料（如薄膜、绕线、碳质）电阻器的选择标准。电容器部分不仅涵盖了隔直、耦合、滤波等基本功能，还特别关注了MLCC（多层陶瓷电容器）和钽电容在电源去耦中的布局技巧和失效模式。电感器则从绕组理论、磁芯材料（铁氧体、坡莫合金）的选择，到其在谐振电路和开关电源中的应用进行剖析。 第二章：半导体器件的物理基础与核心特性 本章从能带理论和PN结的形成入手，构建对半导体器件的深刻理解。重点介绍二极管的伏安特性、开关特性、雪崩击穿和齐纳效应。晶体管部分，首先详细讲解双极性晶体管（BJT）的Ebers-Moll模型、E-B-C三个工作区（截止、放大、饱和）的电流和电压关系，并分析其在共射、共基、共集电路中的小信号模型（$pi$模型和T模型）。随后，深入阐述金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理，包括阈值电压的确定、跨导的计算、沟道长度调制效应，以及其在数字电路和功率电子中的主导地位。 第三章：基础电路分析方法 本章系统梳理了分析线性电路的数学工具。涵盖基尔霍夫定律（KCL/KVL）、节点电压法和网孔电流法。重点讲解了网络拓扑分析，如戴维南、诺顿等效电路的求取，以及叠加定理和最大功率传输定理在实际工程问题中的应用。此外，引入了复数阻抗和相量分析法，为分析交流稳态电路奠定基础。 --- 第二部分：线性电路与信号处理 本部分将理论知识应用于实际的信号放大、滤波和振荡电路的设计与分析。 第四章：单级和多级放大电路分析 详细分析了BJT和MOSFET的共源、共漏、共基等基本组态的静态偏置点的确定，以及在不同组态下的电压增益、电流增益、输入输出阻抗和带宽的计算。对于多级放大器，讨论了阻抗匹配、增益级联的技术，以及反馈理论的基础——负反馈的引入对放大器性能（增益、带宽、失真）的改善作用，并分析了电压串联、电流并联等四种基本反馈组态的实现和分析。 第五章：运算放大器（Op-Amp）的理想模型与实际应用 本书将运算放大器视为一个理想化的工具，首先分析其在理想条件下（开环增益无穷大，输入阻抗无穷大，输出阻抗为零）的经典应用电路：反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器和微分器。随后，过渡到实际运放的非理想特性，如输入偏置电流、失调电压、有限的开环增益和有限的转换速率（Slew Rate），并探讨这些非理想因素对精度和高频响应的影响。 第六章：频率响应与滤波器设计 本章专注于信号的频率选择性处理。详细分析了放大器和RC电路的频率响应曲线，引入了波特图的概念，用以直观理解低通、高通、带通和带阻滤波器的特性。着重介绍了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等经典滤波器类型的幅频特性、相位特性和阶数选择，并讨论了有源滤波器（利用运放实现）的设计与实现技巧，特别是在低频和中频段的应用。 第七章：反馈、振荡与波形发生 深入探讨了正反馈电路在振荡器中的应用。讲解了正弦波振荡器的三种基本结构：RC相移振荡器、文氏桥振荡器和LC振荡器（如哈特莱振荡器、科勒皮茨振荡器），并阐述了起振的必要条件（Barkhausen判据）。此外，本书也涵盖了非正弦波形发生器，如基于555定时器的多谐振荡器和弛豫振荡器，以及施密特触发器在波形整形中的作用。 --- 第三部分：非线性电路与数字电子学 本部分转向电路的开关特性和逻辑功能实现。 第八章：晶体管的开关应用与逻辑门电路 分析BJT和MOSFET在作为电子开关时的动态特性，包括开关时间（上升时间、下降时间、存储时间）的优化。重点介绍TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑家族的基本结构、噪声容限、传播延迟和功耗特性，并对比分析了它们在现代数字系统中的适用性。 第九章：组合逻辑电路设计与化简 系统介绍布尔代数、逻辑函数和逻辑门。讲解如何使用卡诺图（K-Map）和Quine-McCluskey方法对复杂逻辑函数进行最小项化简。深入讨论了组合逻辑电路的设计流程，包括译码器、编码器、多路复用器（MUX）和数据选择器的实际应用和内部结构。 第十章：时序逻辑电路与存储单元 本章聚焦于具有“记忆”功能的电路。详细讲解了基本的锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）（如SR, JK, D, T型）的工作原理、特性表和时序图分析。在此基础上，构建了寄存器、移位寄存器以及不同类型的计数器（异步/同步，环形，Johnson计数器）的设计与应用。 --- 第四部分：电源调节与功率电子基础 本部分关注能量的转换、调节与控制。 第十一章：线性稳压电源与开关型电源 首先分析了半波和全波整流电路的波形、纹波系数和滤波器的设计。接着，详细剖析线性稳压器（如三端稳压器LM78XX系列）的工作原理、输入输出电压的调整范围和最大耗散功率的限制。随后，本书将焦点转移到效率更高的开关型电源（SMPS），深入讲解了Buck（降压）、Boost（升压）和Buck-Boost（降压-升压）拓扑的电路结构、工作周期（Duty Cycle）的控制以及输出纹波的抑制技术。 第十二章：功率半导体器件与热管理 本章关注用于驱动大功率负载的特殊半导体器件。详细介绍了功率MOSFET和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的结构、高压和高电流操作特性。讨论了这些器件在驱动电路中的应用，并强调了热设计的重要性——包括散热片的设计、热阻的计算，以及器件的安全工作区（SOA）的考量，这是确保高功率电路可靠性的关键。 附录：常用电子测量仪器使用指南 提供如何使用示波器（包括探头衰减、时基和垂直灵敏度设置、触发模式）、函数发生器、万用表（测量DC/AC、电阻、二极管测试）等基本仪器的实际操作步骤和注意事项，确保读者能够将理论知识转化为可测量的实际结果。

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坦白说，这本书在现代快速迭代的电子技术领域显得有些“时代感”不足，它似乎更侧重于对经典、成熟技术的深度挖掘，而非对新兴技术如SiC或GaN功率器件的介绍。例如，在电源管理章节，对线性稳压器（LDO）的讨论占据了大量篇幅，虽然它详尽地分析了LDO的PSRR（电源抑制比）随频率变化的曲线，并给出了精确的补偿设计公式，但对于当前主流的高频开关电源拓扑——如LLC谐振转换器或先进的Buck-Boost结构——的深入分析略显不足，更多是将其作为一个基础案例来处理。然而，正是这种对基础的坚守，使得掌握了这本书的原理后，理解新的复杂拓扑反而变得容易了。理解了传统反馈机制的限制，才能更好地欣赏现代PWM控制器是如何巧妙地绕过这些限制的。所以，对于一个希望打下扎实“模拟世界”基础的初学者而言，它提供了极佳的温床，但对于紧跟业界前沿的高速设计工程师来说，可能需要搭配其他更新的参考资料来补足前沿知识的空白。

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这本书在语言风格上显得相当的……古朴和严谨，带着一种老派工程学的味道，初看起来可能有些枯燥，需要读者付出更多的耐心去啃。它对于器件的选型标准描述得极为详尽，例如，在选择功率晶体管时，它不仅仅比较了 $R_{DS(on)}$ 或 $V_{CE(sat)}$，还深入探讨了SOA（安全工作区）曲线在不同温度和脉冲宽度下的动态变化，这在很多现代教材中是直接跳过的部分。我特别欣赏它对“公差堆叠分析”（Tolerance Stack-up Analysis）在模拟电路设计中的应用，它展示了如何通过蒙特卡洛模拟来预测最终产品的性能分布，而不是仅仅依赖于标称值进行设计。这种对不确定性和可靠性设计的关注，体现了作者深厚的工程伦理观。尽管插图数量相对较少，且多为原理框图而非精美的PCB布局图，但文字的密度和信息量足以弥补视觉上的不足，它要求读者的大脑成为主要的图形处理器，这反而增强了知识的内化过程。

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这本书的理论深度真是令人印象深刻，它不仅仅停留在基础概念的罗列上，而是深入剖析了半导体器件的物理机制和电路系统的设计哲学。作者在讲解运算放大器（Op-Amp）的非理想特性时，那种丝丝入扣的分析，让我对反馈回路的稳定性和带宽限制有了前所未有的理解。尤其是关于噪声分析的部分，它没有采用那种教科书式的简化模型，而是引入了实际应用中常见的热噪声和散弹噪声的叠加效应，并配以复杂的傅里叶分析来解释其在频域的表现。读完这部分，我立刻回去翻看了我过去设计的一个低噪声放大器项目，发现之前对输入阻抗匹配的理解过于表面化，这本书提供了一个全新的、更具数学严谨性的视角来优化它。此外，对于数字电路的逻辑门级仿真与时序约束的探讨，也显示出作者对现代VLSI设计流程的深刻洞察，对于希望从“搭积木”式操作提升到“自顶向下设计”的工程师来说，这是一本极佳的进阶读物，它提供的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么必须这么做”的底层逻辑。

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这本书的组织结构非常清晰，它采用了一种层层递进的模块化方式，从最基础的电阻、电容、电感元件的非线性效应开始，逐步构建到复杂的系统级集成。我个人最喜欢的是它将“测试与测量”环节融入到每一个电路设计主题之后的做法。例如，在讲解晶体管的I-V特性曲线时，它立刻会附带一个使用函数发生器和数字万用表来“描绘”这些曲线的实验步骤，并要求读者标记出饱和区、线性区和截止区。这种“设计即测量，测量即验证”的闭环思维贯穿始终，极大地培养了读者的系统性调试能力。它教会我的不仅仅是如何计算出理论值，更重要的是如何设计一个实验来验证这个理论值是否在现实中成立，以及如何解释测量结果与理论值之间的微小偏差。这种注重实验验证和误差分析的风格，让阅读过程充满了主动探索的乐趣，而不是被动接受知识的灌输，读完后感觉自己像是完成了一系列小型工程项目的训练，而不是仅仅读完了一本教材。

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这本书的实践性强到让人有点手忙脚乱，简直就像是把一位经验丰富的老电工硬塞到了你旁边，每一步都要求你亲手去验证。我特别喜欢它对面包板（Breadboard）布局的细致指导——它没有回避手工焊接和飞线的那些“脏活累活”，反而强调了良好的布线习惯对减小寄生电感和电容的重要性。其中一个关于RC滤波器去耦的实验环节，要求我们用不同长度的导线连接电容到地线，然后用示波器观察高频瞬态响应的变化，这个直观的对比教育了我：在高速电路中，物理走线的长度本身就是电路的一部分。我尝试了书里提到的那个用LM358搭建的温控风扇系统，光是调试那个P/I部分的比例增益和积分时间常数，就花了我整个周末，书上提供的参数只是一个起点，真正的挑战在于理解环境参数如何影响控制回路的稳定性。总的来说，如果你想找一本纯理论的书籍来应付考试，这本书可能过于“野路子”了，但如果你渴望掌握那些在真实产品迭代中被反复验证的“硬核”技能，它绝对是你的不二之选，它迫使你动手，并为你的每一个测量结果负责。

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