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出版者:

作者:张民

出品人:

页数:146

译者:

出版时间:2005-6

价格:12.80元

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isbn号码:9787560729763

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• 电路基础
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《电子测量技术与实践》 内容简介 本书聚焦于电子测量领域的理论基础、关键技术与实际应用，旨在为读者提供一套系统、深入的学习资源。电子测量是现代电子科学技术发展不可或缺的基石，无论是科学研究、产品开发，还是工业生产、质量控制，都离不开精确可靠的测量手段。本书力求打破理论与实践的壁垒，通过详细的原理阐述、丰富的实例分析以及贴近实际的实验设计，帮助读者深刻理解电子测量的本质，掌握常用测量仪器的操作技巧，并能够独立解决实际的测量问题。 第一部分：电子测量的基本原理与方法 本部分将系统介绍电子测量所依赖的基础理论和核心概念。 绪论： 阐述电子测量在各个领域的重要性，介绍电子测量的发展历程、基本特点以及未来趋势。明确本书的学习目标和内容结构。 测量误差及其分析： 误差是测量的固有属性。本章详细讲解测量误差的来源（系统误差、随机误差、过失误差），误差的分类与表示方法（绝对误差、相对误差、标准差、方差等）。重点介绍误差的传播规律，以及如何通过统计学方法对测量结果进行不确定度评定，这对于保证测量结果的可靠性至关重要。掌握误差分析是提高测量精度、认识测量局限性的关键。 信号的特性与分析： 电子测量对象多为电信号。本章将深入探讨各种信号的特性，包括直流信号、周期信号（正弦波、方波、锯齿波等）、非周期信号（脉冲信号、瞬态信号）。分析信号的时域特性（幅值、频率、相位、波形）和频域特性（频谱、带宽）。介绍傅里叶级数和傅里叶变换在信号分析中的应用，为理解信号的构成和处理提供理论基础。 传感器的基本原理与应用： 传感器是连接被测量物理量与电信号的桥梁。本章介绍各类常用传感器的基本工作原理，包括电阻式传感器（如应变片、热敏电阻）、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、光电传感器、霍尔传感器等。讲解传感器的灵敏度、线性度、迟滞、重复性等关键性能指标，并结合具体应用场景，如温度测量、位移测量、压力测量、光强测量等，展示传感器的实际应用。 模拟信号调理技术： 原始的传感器信号往往幅值小、噪声大、频率特性不理想，需要经过信号调理才能进行后续的测量。本章介绍常用的模拟信号调理电路，包括放大电路（同相、反相、仪表放大器）、滤波电路（低通、高通、带通、带阻滤波器）、隔离电路、阻抗匹配等。详细分析各种电路的原理、设计方法和性能指标，帮助读者构建有效的信号前置处理系统。 数字信号处理基础： 随着数字化技术的普及，数字信号处理在电子测量中扮演着越来越重要的角色。本章介绍模拟信号向数字信号转化的过程，包括采样、量化和编码。深入讲解数字滤波器（FIR、IIR）的设计原理和实现方法，介绍数字信号处理中的常用算法，如FFT（快速傅里叶变换）、相关、卷积等。讲解数字信号处理在降噪、滤波、频谱分析等方面的优势。 第二部分：常用电子测量仪器及其使用 本部分将详细介绍各种常用的电子测量仪器，包括其工作原理、功能特点、使用方法和注意事项。 万用表（数字万用表与模拟万用表）： 作为最基础的测量工具，本章将全面介绍万用表的测量功能（电压、电流、电阻、二极管、通断等）。重点讲解数字万用表的读数原理、量程选择、档位切换、测量精度等。对比模拟万用表，分析其优缺点。提供使用万用表进行基本电路参数测量的实例。 示波器： 示波器是观察和分析电信号时域特性的强大工具。本章详细介绍示波器的基本原理（扫描、触发、偏转）、面板功能（时基、垂直灵敏度、触发模式、探头设置）。重点讲解如何使用示波器观察信号波形、测量幅值、周期、频率、相位差，以及如何利用触发功能捕捉特定信号。介绍数字存储示波器（DSO）的强大功能，如波形存储、测量分析、FFT功能等。提供使用示波器进行信号分析的典型实验。 信号发生器： 信号发生器是提供标准测试信号的重要设备。本章介绍各种类型信号发生器（函数发生器、任意波形发生器、脉冲发生器）的原理和功能。讲解如何设置输出信号的类型（正弦波、方波、三角波等）、频率、幅值、占空比、偏置等参数。重点介绍信号发生器在电路功能测试、性能评估中的应用。 频谱分析仪： 频谱分析仪用于测量和显示信号的频率域特性。本章介绍频谱分析仪的基本工作原理（扫频外差法），以及其关键参数（中心频率、扫频宽度、分辨率带宽RBW、视频带宽VBW）。讲解如何使用频谱分析仪观察信号的频谱、测量信号的功率、谐波失真、杂散信号等。介绍其在射频通信、噪声测量等领域的应用。 LCR测试仪： LCR测试仪是专门用于测量电感（L）、电容（C）、电阻（R）及相关参数的仪器。本章介绍LCR测试仪的工作原理，以及其测量参数（阻抗、电抗、品质因数Q、损耗角正切tanδ等）。讲解如何选择合适的测试频率和电压，以及如何进行校准。介绍其在元器件选型、品质检测中的重要作用。 逻辑分析仪： 逻辑分析仪是用于分析数字信号的仪器。本章介绍逻辑分析仪的基本原理，包括其多通道采集能力、触发条件设置、状态模式与时序模式。讲解如何使用逻辑分析仪观察数字信号的时序关系、检测总线冲突、分析数字电路的行为。重点介绍其在数字系统调试中的应用。 电源： 稳定可靠的电源是电子系统正常工作的保证。本章介绍直流稳压电源、交流电源等的基本原理和特性。讲解如何选择合适的电源，以及如何进行限流、过压保护等设置。 第三部分：电子测量实践与案例分析 本部分将通过实际的测量项目和案例分析，将前面学到的理论知识和仪器使用方法融会贯通，提升读者的实践能力。 基本电路参数测量： 结合万用表、示波器等，进行电阻、电容、电感等基本元器件参数的测量，以及直流电源、交流信号源等参数的准确读取。 放大电路的性能测量： 使用示波器、信号发生器等，测量放大电路的电压增益、带宽、输入输出阻抗、失真度等关键性能指标。 滤波电路的频率响应测量： 通过信号发生器和示波器，测量不同类型滤波器（低通、高通、带通）的频率响应曲线，确定其截止频率、通带和阻带特性。 数字系统信号时序分析： 利用逻辑分析仪，对简单的数字电路（如移位寄存器、计数器）进行时序分析，验证其工作逻辑。 元器件参数测试与选型： 使用LCR测试仪，测量不同批次元器件的参数，进行参数一致性分析，为实际电路设计提供依据。 传感器信号的采集与处理： 结合传感器、信号调理电路和数据采集设备（如DAQ卡），实现对物理量的测量，并对采集到的数据进行初步处理。 射频信号的初步测量： 介绍使用频谱分析仪进行简单的射频信号（如振荡器输出）的频谱分析。 学习建议 本书结构清晰，内容由浅入深。建议读者在学习过程中，理论与实践相结合，积极动手操作各种测量仪器。对于书中的测量实验，务必按照步骤认真完成，并对实验结果进行分析和总结。在实际操作中，要时刻关注安全问题，遵守仪器设备的使用规范。通过反复练习和深入思考，读者将能够熟练掌握电子测量的各项技能，成为一名合格的电子技术工作者。 本书特色 理论与实践紧密结合： 每一章节都配有丰富的理论阐述和实例分析，并鼓励读者在理论学习后进行相应的实验操作。 仪器介绍全面且深入： 不仅介绍仪器的基本功能，更侧重于讲解其工作原理、使用技巧和注意事项，帮助读者真正理解仪器。 案例分析贴近实际： 提供的实践项目和案例分析均来源于实际工程应用，具有较强的指导意义。 强调误差分析与不确定度评定： 贯穿全书，培养读者严谨的测量科学态度。 语言通俗易懂，图文并茂： 辅以大量示意图和表格，帮助读者更直观地理解抽象的原理。 通过本书的学习，读者将不仅能掌握电子测量的基本理论和技能，更能培养分析问题、解决问题的能力，为今后的学习和工作奠定坚实的基础。

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我是一个偏爱动手实践的电子爱好者，市面上很多理论书籍对我来说就像是天书，看得我昏昏欲睡，真正能指导我上电烙铁的实在太少。然而，这本教材的内容编排逻辑极其贴合实际操作者的需求。它在讲解每一个基本概念之后，几乎都会紧跟着一个详尽的实验设计思路或者一个关键的工程应用场景。比如，在讲解晶体管的偏置电路时，它不仅给出了欧姆定律的应用，还详细剖析了温度漂移对工作点的潜在影响，并提供了几种抗干扰的稳定偏置方法，这对于我搭建的第一个放大电路简直是雪中送炭。我发现，书中的许多习题设计都极具启发性，它们不是简单的套用公式，而是要求读者思考元件参数选择的合理性以及电路在现实环境下的局限性。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的良性循环，让这本书的价值远远超越了一本普通的教科书，它更像是一本实战手册，一本关于如何将脑海中的理想电路变成手中真实设备的精妙指南。

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这本书在培养科学思维方面做得非常出色，它没有仅仅满足于教会我们“怎么做”，更重要的是教会我们“为什么必须这么做”。其中关于误差分析和容差设定的部分，是我认为其价值最高的地方之一。它没有将元器件参数视为固定不变的精确值，而是引入了统计学的概念，让读者认识到在实际制造和应用中，必然存在的随机性和不确定性。通过对不同容差元件组合可能产生的输出偏差进行量化讨论，这本书有效地为读者建立了一种严谨、务实的工程思维模式。这种思维要求我们设计时必须考虑到最坏情况（Worst-Case Scenario），这在许多入门教程中是缺失的。它教会我，一个“好”的电路设计，不仅要满足在理想条件下的性能指标，更要在各种非理想条件下保持稳定可靠，这种对工程本质的深刻洞察，是任何死记硬背公式所无法替代的宝贵财富。

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从一个稍微有些深度学习需求的读者的角度来看，这本书的优秀之处在于其对分析工具的系统性整合能力。很多基础教材会割裂性地讲解直流、交流、半导体等模块，导致学生在面对一个复杂的混合电路时，不知道该调用哪一套分析工具。但这本书巧妙地将基尔霍夫定律、节点电压法、网孔电流法作为统一的分析框架贯穿始终，即便是引入了运算放大器这样的线性器件后，它依然保持了这种分析方法的一致性。最让我印象深刻的是它对非线性元件处理的谨慎态度，它没有回避实际中必然存在的非线性问题，而是通过引入理想化模型和逐步逼近的手段，引导读者理解非线性分析的难点所在。这种由浅入深、层层递进的结构，极大地提升了读者抽象思维的能力。读完后，我感觉自己不再是被动地接受计算结果，而是能够主动构建和评估电路行为的建模者。

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这本关于电气工程基础的教材简直是我的救星，尤其是在面对那些抽象的电路理论时，它提供了非常清晰直观的视角。我记得刚开始接触RLC串并联电路时，那些复杂的阻抗计算和相位关系总让我一头雾水，但这本书的讲解方式，尤其是它对图示方法的强调，真正帮我打通了任督二脉。它不仅仅停留在公式的堆砌上，而是深入浅出地解释了电容和电感在不同频率下的特性，那种“为什么会这样”的根源性问题，这本书都给出了令人信服的解答。举个例子，书中对傅里叶级数在周期信号分析中的应用描述得非常到位，通过大量的实际案例，将原本枯燥的数学工具转化为了解决实际问题的利器。我特别欣赏作者在叙述中穿插的那些历史背景和工程实践中的小故事，这使得阅读过程不那么乏味，反而充满了探索的乐趣。对于任何希望从零开始，扎实掌握现代电子技术基石的初学者来说，这本书绝对是不可多得的良师益友，它构建的知识体系稳固而全面，让我对后续更深入的学习充满了信心。

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坦白讲，我对很多理工科教材的排版和图例设计都感到非常头疼，要么图例模糊不清，要么文字拥挤得像一堵墙。但这本书的视觉呈现确实做到了“赏心悦目”——当然，是在理工科的范畴内。它的版面设计非常开阔，关键公式和定理都有足够的留白来突出显示，而且所用的字体和字号选择，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是电路图的绘制质量，所有的符号和连接线都清晰锐利，特别是对于多层级电路或复杂的波形图，它使用了恰当的颜色区分（如果是彩色印刷的话，即便在黑白打印中也能通过不同的线型区分），这极大地降低了读图的认知负荷。一本好的教材，其载体本身也应该服务于内容的有效传递，从这个角度看，这本教材在设计美学和实用性之间找到了一个非常完美的平衡点，让人愿意拿起它，而不是望而生畏。

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