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出版者:

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页数:219

译者:

出版时间:2004-1

价格:24.00元

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isbn号码:9787508423166

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 技能实训
• 实操
• 电路
• 电工基础
• 电力系统
• 维修
• 安装
• 安全用电
• 职业教育

现代电子技术应用与实践 图书简介 本书深入探讨了现代电子技术的核心原理、关键器件及其在实际工程中的应用。内容涵盖了从基础的半导体物理到复杂的集成电路设计与应用，旨在为读者提供一套系统、全面且具有高度实践指导意义的学习资源。本书尤其注重理论与实践的紧密结合，通过大量详实的工程案例和实物操作指导，帮助读者构建扎实的电子技术知识体系，并能熟练地运用所学知识解决实际工程问题。 第一部分：电子电路基础与元件特性 本部分奠定了整个学习的基石，详细阐述了电子技术领域不可或缺的基础知识和基础元件的工作机制。 第一章：导论与电子学历史沿革 本章首先界定了“电子技术”的范畴及其在现代工业、信息技术和日常生活中的核心地位。随后，追溯了电子技术从真空管时代到固态电子学的演变历程，重点分析了晶体管、集成电路（IC）的发明对信息革命产生的颠覆性影响。本章还概述了电路分析的基本方法论，包括基尔霍夫定律、节点电压法和网孔电流法，为后续复杂电路分析打下定量分析的基础。 第二章：半导体物理基础 深入剖析了半导体材料的本征特性和掺杂过程。详细解释了N型和P型半导体的形成机理，以及载流子的漂移和扩散现象。重点阐述了PN结的形成、单向导电性、反向击穿机制（雪崩击穿与齐纳击穿）及其在二极管设计中的重要性。对能带理论进行了适度介绍，以帮助读者理解半导体器件的内在物理本质。 第三章：基础无源与有源元件详解 系统介绍电阻器、电容器和电感器的基本参数、理想模型及非理想特性（如电阻的温漂、电容的等效串联电阻ESR和电感器的品质因数Q）。在有源元件方面，本书详细讲解了晶体管（BJT和FET）的工作原理。针对BJT，不仅阐述了共射、共基、共集三种基本组态的电流和电压增益特性，还详细分析了晶体管的四个工作区域（截止、放大、饱和、反向）。对于场效应晶体管（MOSFET），重点解析了其增强型和结型结构的构造、阈值电压以及跨导特性。 第二部分：模拟电子电路分析与设计 本部分聚焦于对连续信号进行放大、滤波和调节的模拟电路设计，这是所有嵌入式系统和通信设备的核心组成部分。 第四章：晶体管放大电路分析 本章是模拟电路设计中的核心。首先，使用直流偏置分析确定晶体管的静态工作点（Q点），确保放大器工作在线性区。随后，采用小信号模型（如混合$pi$模型）对放大器进行交流信号分析，精确计算电压增益、输入阻抗和输出阻抗。详细对比了共射、共集、共基三种组态的优缺点，并引入了多级放大器的设计方法，如直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。 第五章：运算放大器（Op-Amp）的理想与非理想特性 运算放大器被视为模拟电路的“瑞士军刀”。本章首先建立理想运放模型，并讲解了同相、反相、差分放大器、积分器和微分器的基本应用。随后，着重分析非理想因素，如输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、开环增益带宽积（GBWP）对实际电路性能的影响。特别设计了如何利用反馈机制（负反馈）稳定放大电路和拓宽频率响应的实例。 第六章：频率响应与反馈理论 本章深入探讨电路对不同频率信号的处理能力。分析了放大器在高频和低频端的滚降现象，引入了截止频率、带宽和伯德图的绘制方法。关于反馈，系统阐述了正反馈（振荡原理）和负反馈（提高稳定性、降低失真）的基本拓扑结构（串联、并联）。通过Nyquist稳定判据和根轨迹法，教授读者如何判断电路的稳定性，并设计出具有特定相频和幅频特性的滤波器。 第三部分：数字电子电路与逻辑系统 本部分转向对离散信号的处理，涵盖了数字逻辑基础、组合逻辑和时序逻辑的设计与实现。 第七章：数制、逻辑门与布尔代数 详细介绍了二进制、八进制、十六进制等不同数制间的转换方法。重点阐述了布尔代数的基本公理和定理，并引入了AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等基本逻辑门的物理实现和真值表。教授读者使用卡诺图（K-Map）对复杂布尔函数进行化简，以达到最小化电路元件数量的目的。 第八章：组合逻辑电路设计 本章应用化简后的逻辑表达式，设计实现复杂的组合逻辑功能。详细解析了编码器、译码器、数据选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）和加法器（半加器、全加器、快速加法器设计）的工作原理。通过实际案例，指导读者如何将现实需求转化为逻辑电路图。 第九章：时序逻辑电路与状态机 本部分讲解了具有“记忆”功能的电路——时序逻辑。从最基本的锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop，如D型、JK型）的建立时间、保持时间和竞争现象开始。进而，系统讲解了寄存器、计数器（同步与异步）的设计与应用。最后，重点剖析了有限状态机（FSM）的理论，包括Mealy型和Moore型机器的设计步骤，这是实现复杂控制器和序列发生器的关键技术。 第四部分：现代电子系统集成与应用 本部分将基础理论应用于现代系统，涉及了半导体器件的集成化趋势和实际的信号转换技术。 第十章：半导体器件的集成与制造概览 本章简要介绍了集成电路（IC）的制造流程，包括光刻、刻蚀和薄膜沉积等关键步骤，帮助读者理解芯片是如何被制造出来的。重点区分了SSI、MSI、LSI到VLSI的发展，并详细对比了TTL和CMOS逻辑家族的特性差异（功耗、速度、噪声容限），解释了为什么CMOS是当今主流技术。 第十一章：数据转换技术：ADC与DAC 数据转换器是将模拟世界与数字世界连接的桥梁。详细阐述了数模转换器（DAC）的原理（如电阻梯形网络法）及其关键指标（微分非线性、积分非线性）。在模数转换器（ADC）部分，深入分析了常用的转换原理，如并行比较型、双积分型和逐次逼近型ADC的工作流程，并讲解了采样定理（Nyquist-Shannon）在实际数据采集中的重要性。 第十二章：电源调节与保护电路 一个稳定可靠的电路离不开高质量的电源。本章专门研究线性稳压器（如LDO）和开关型稳压器（如Buck、Boost）的拓扑结构和控制环路设计。此外，还涵盖了电路保护技术，包括瞬态电压抑制器（TVS）、保险丝、钳位二极管在应对过压、过流和静电放电（ESD）时的应用策略。 --- 本书特色： 理论深度与工程广度兼顾： 确保对基本物理原理的理解，同时提供大量工程实现细节。 仿真辅助学习： 章节中穿插了使用SPICE类软件进行电路验证和参数优化的指导性说明。 实用案例驱动： 每个设计部分都以解决一个具体的工程问题为导向，例如设计一个高性能的音频放大器或一个数字时序逻辑控制器。 本书是电子信息工程、自动化、电气工程及其自动化等专业学生，以及希望系统提升电子技术应用能力的技术人员和工程师的理想参考用书。通过对本书内容的学习和实践，读者将能够从容应对现代电子系统设计与调试中的各类挑战。

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