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出版者:科学出版社发行部

作者:韦琳

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2006-4

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030170255

丛书系列:

图书标签:

• 脉冲电路
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模拟与数字电子系统基础：从晶体管到微控制器 作者： [此处留空，或填写真实的作者姓名] 出版社： [此处留空，或填写真实的出版社名称] 字数： 约 1500 字 --- 图书简介 本教材《模拟与数字电子系统基础：从晶体管到微控制器》旨在为电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等相关专业的学生及工程技术人员提供一套全面、深入且与时俱进的电子学基础知识体系。本书超越了单一的脉冲或数字电路范畴，构建了一个涵盖模拟信号处理、半导体器件物理、组合逻辑与时序逻辑设计，直至现代嵌入式系统核心的完整学习路径。我们强调理论与实践的紧密结合，力求使读者不仅掌握“如何做”，更能理解“为何如此做”。 第一部分：半导体器件与基础放大电路 本书的起点聚焦于电子学的基石——半导体物理与器件。我们从 PN 结的形成、能带理论的简化描述入手，详细剖析了二极管的特性曲线、开关应用及其在整流电路中的作用。 随后，重点转向了电子学中的核心元件：晶体管。本书并未将重点放在脉冲波形的具体产生与整形上，而是侧重于晶体管作为通用放大器的工作原理。我们细致讲解了 BJT（双极性结型晶体管）和 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的结构、工作区划分及其在共射、共集、共基（BJT）及共源、共漏、共栅（MOSFET）三种基本配置下的静态偏置分析。读者将深入理解电流控制和电压控制的本质区别，并学会运用等效小信号模型（如 $r_e$ 模型或 $g_m$ 模型）来精确计算电路的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。 在放大电路设计方面，本书系统介绍了多级放大器的设计方法，包括直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。此外，我们还引入了运算放大器（Op-Amp）的理想模型及其在反相、同相、差分放大、积分和微分电路中的应用，重点分析了负反馈对电路性能（如带宽、输入输出阻抗和失真度）的改善作用，这些是任何需要精确信号调理系统的基础。 第二部分：线性与非线性信号处理 线性电路分析是理解复杂电子系统的前提。本书深入探讨了频率响应分析，使用波特图来描述放大器在低频、中频和高频区域的增益和相位变化，并解释了米勒效应如何限制高频性能。 在非线性信号处理方面，本书详细阐述了信号调制与解调的基本原理，这与脉冲电路中对波形的精确控制侧重点不同，更偏向于信息的有效传输。我们分析了调幅（AM）、调频（FM）的基础结构及其检波电路，为后续学习通信系统打下基础。 此外，本书还涵盖了有源滤波器设计。内容包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等经典滤波器类型的理论推导和实际实现，覆盖低通、高通、带通和带阻等基本结构，重点在于使用运算放大器实现高 Q 值和精确的截止频率控制。 第三部分：组合逻辑与时序逻辑设计（数字系统核心） 本部分的重点是系统逻辑的构建，而不是单一脉冲的计时或驱动。我们从布尔代数和德摩根定律出发，详细介绍了逻辑门的工作原理，如何用晶体管实现基本的 AND、OR、NOT 门，并推导出 NAND 和 NOR 门作为通用门集的重要性。 在组合逻辑设计方面，本书教授读者如何使用卡诺图（K-Map）和布尔代数最小化法简化逻辑表达式，并设计复杂的组合电路，如译码器、数据选择器（MUX）、加法器、乘法器等算术逻辑单元。 时序逻辑是构建存储单元和控制器的关键。本书全面分析了基本锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的结构（包括 SR、D、JK、T 触发器），重点在于理解时钟边沿对状态的控制。在此基础上，我们系统地讲解了计数器（异步与同步）和寄存器的设计。 更进一步，本书深入探讨了有限状态机（FSM）的设计方法，使用穆尔（Mealy）和摩尔（Moore）模型来描述和设计复杂的控制器，例如序列检测器和状态转移电路。这为理解微处理器和数字信号处理器的控制单元提供了坚实的逻辑基础。 第四部分：存储器、接口与微控制器基础 电子系统需要记忆和交互能力。本书详细介绍了不同类型的存储器，包括易失性（SRAM、DRAM）和非易失性存储器（ROM、Flash）的工作原理、读写时序和寻址方式。 在系统集成层面，本书讲解了数据转换电路——模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）。读者将学习不同类型的 ADC（如逐次逼近式、双积分式）的精度、速度和工作流程，这是连接模拟世界与数字处理器的桥梁。 最后，本书引入了微控制器（MCU）的概念，将其定位为集成了 CPU、存储器和外设的完整系统。我们分析了 MCU 的基本架构（如冯·诺依曼和哈佛结构），指令集（RISC/CISC 的基础概念），以及如何利用其内部资源，如通用 I/O 口、定时器/计数器以及串行通信接口（UART, SPI, I2C）来实现对外部环境的实时控制与数据采集。本书的重点在于理解这些外设如何通过编程实现特定的系统功能，而不是深入到脉冲产生器的具体时序控制细节。 --- 本书特色： 1. 全面覆盖： 从器件物理到系统级应用，构建了模拟与数字电子学完整的知识框架。 2. 实践导向： 每章配有大量的例题和实验设计思路，强调使用仿真工具验证理论结果。 3. 聚焦系统： 重点放在信号的放大、滤波、逻辑控制和数据接口，为学习更复杂的嵌入式和通信系统做准备。 本书适合作为高等院校电子信息类专业的教材，也适合希望系统性梳理现代电子学基础知识的工程师和技术人员参考。通过本书的学习，读者将能够独立分析、设计和调试复杂的模拟与数字混合系统。

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这本书的语言风格非常接地气，读起来毫不费力，仿佛是在与一位经验丰富的工程师交流。它没有使用过多晦涩难懂的专业术语，而是用通俗易懂的语言来解释复杂的概念。我喜欢它在讲解每个电路时，都会先给出一个宏观的概览，然后再逐步深入到细节，这样能够帮助我构建起一个完整的知识框架。当我阅读到关于脉冲信号的产生机制时，书中可能通过生动的文字描述，将电子在电路中的运动形象地描绘出来，让我仿佛置身于电路之中，亲眼见证脉冲的诞生。我对书中关于脉冲延时和整形电路的部分尤为感兴趣。在许多需要精确时间控制的场合，脉冲延时电路是必不可少的，例如在雷达系统中，需要精确控制发射和接收信号的时间间隔。而脉冲整形电路则能够将失真的脉冲信号恢复成理想的形状，确保信号的完整性和可靠性。我希望书中能够提供一些关于如何设计和优化这些电路的实用技巧，以及在不同应用场景下，如何选择合适的电路拓扑结构。如果书中还能提及一些常见的故障排除方法，那就更具参考价值了，毕竟实际的电路设计过程中，总会遇到各种各样的问题。

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这本书的封面设计相当吸引人，那是一种简洁明快的设计风格，将“脉冲”这个概念用视觉化的方式巧妙地呈现出来。我一直对电子学的某些领域感到好奇，特别是那些能够产生和操纵瞬时信号的电路，它们似乎蕴含着一种独特的能量和信息传递方式。虽然这本书的书名明确指出了“图解”二字，这让我对内容充满了期待，希望它能够将抽象的电路原理通过生动形象的图示一一展现。我设想，书中会涵盖各种经典的脉冲产生电路，比如多谐振荡器、施密特触发器等等，并详细解析它们的构成、工作原理以及输出波形。我尤其关心书中会不会对这些电路的实际应用场景进行详细介绍，比如在数字通信、信号处理、仪器仪表等领域，它们扮演着怎样的角色，解决着哪些具体问题。如果书中能够通过大量的实例和实际电路图，让读者直观地理解脉冲电路的精妙之处，那么这本书的价值将大大提升。我还在思考，这本书的图解部分是否会做到极致，不仅仅是原理图，更可能包含波形图、时序图，甚至是一些关键元件的实物照片，这样能够帮助读者建立起更完整的概念。总而言之，我期待这本书能够成为我探索脉冲电路世界的得力助手，让我不再觉得这个领域高深莫测，而是充满趣味和挑战。

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这本书最让我印象深刻的是它对于“图解”这个词的深刻诠释。它不仅仅是在文字描述的旁边配上几张电路图，而是将图示融入到了整个讲解的脉络之中，让图和文相互呼应，相得益彰。我感觉书中可能花费了大量的篇幅来绘制精美的示意图，这些图示不仅仅是静态的，有些可能还会通过动画或者动态图的形式，来展示电路中信号的变化过程。我期待书中能够清晰地展示各种晶体管、集成电路等元件在脉冲电路中的具体作用，以及它们是如何协同工作的。尤其是在讲解上升时间和下降时间、过冲和振铃等概念时，如果能够通过高质量的波形图加以说明，那将极大地提高我的理解效率。我还在思考，书中是否会介绍一些构建简易脉冲信号发生器的实验方法，这样我就可以在动手实践中加深对理论知识的理解。此外，对于一些复杂的脉冲串生成和解码技术，比如数字信号处理中常用的编码方式，如果书中能够有所涉及，那么这本书的实用性将大大提升。它应该能够帮助我理解，看似简单的脉冲信号，是如何承载着如此丰富的信息，并驱动着现代科技的飞速发展。

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当我翻开这本书的时候，我被其内容的广度和深度所折服。它不仅仅是停留在基础理论的层面，更是深入到了脉冲电路的方方面面，让我对这个曾经模糊不清的概念有了全新的认识。书中的讲解逻辑清晰，循序渐进，即使是对于一些复杂的脉冲生成和整形电路，也能被拆解成易于理解的部分。我特别欣赏作者在阐述基本概念时所采用的类比和比喻，它们非常贴切，能够迅速帮助我抓住问题的核心。例如，在解释某些振荡电路的反馈机制时，作者可能运用了水流或者弹簧振动的原理，让我从熟悉的物理现象中体会到电路的内在规律。此外，我注意到书中对不同类型脉冲波形的特性进行了详尽的分析，包括上升沿、下降沿、脉冲宽度、占空比等参数对电路性能的影响，这对于实际电路的设计和调试至关重要。我猜想，书中应该会涉及许多实际应用中的案例，比如在高速数据传输系统中，如何利用特定的脉冲序列来编码和解码信息，或者在微处理器中，如何产生精确的时钟脉冲来驱动整个芯片的运行。如果书中还能提供一些关于元件选型和电路优化方面的指导，那就更完美了，因为理论与实践的结合是掌握一门技术不可或缺的环节。

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这本书的结构安排非常合理，每一章都围绕着一个主题展开，逻辑严谨，条理清晰。它并没有一开始就抛出过于复杂的概念，而是从最基础的脉冲信号的定义和特性入手，逐步引导读者进入更深入的领域。我尤其喜欢书中对于不同脉冲波形的分类和比较，例如方波、锯齿波、三角波等，并详细阐述了它们各自的生成方法和应用场景。我猜想，书中在讲解某些振荡电路时，会采用多种不同的实现方式，并对它们的优缺点进行对比分析，这对于读者在实际项目中做出最佳选择非常有帮助。我特别关注书中是否会讨论一些脉冲宽度调制（PWM）相关的技术，因为PWM在电源管理、电机控制等领域有着广泛的应用，而它本质上就是一种脉冲信号的控制方式。如果书中能够提供一些实际的电路设计案例，并指导读者如何进行参数的计算和元件的选取，那么这本书的实践价值将得到极大的提升。我还在设想，这本书是否会涵盖一些关于脉冲序列发生器和检测器的内容，这对于数字逻辑设计和通信系统来说至关重要。总的来说，我希望这本书能够成为我学习脉冲电路的“一站式”指南，涵盖从理论到实践的方方面面。

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