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出版者:江苏南京大学

作者:卢佃清

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2007-1

价格:28.80元

装帧:

isbn号码:9787305049842

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电子信息工程概论：理论与实践的桥梁 图书简介 本书旨在为电子信息工程专业的初学者提供一个全面、深入且与时俱进的入门指南。它并非一本纯粹的电路理论教科书，也不是一套简单的实验指导手册，而是致力于构建理论知识与实际工程应用之间的坚实桥梁。通过对核心概念的系统梳理和前沿技术的适度引入，读者将能够建立起对当代电子信息工程领域的宏观认知和微观理解。 本书的结构设计充分考虑了学习曲线的平缓过渡。我们从最基础的电学原理和基本元器件开始，逐步深入到信号的产生、传输、处理和最终的应用。全书内容涵盖了从直流到高频的各种电路分析方法，并重点介绍了半导体器件的物理特性和应用模型，这是理解现代电子系统的基石。 第一部分：基础电学与电路分析 本部分是整个课程的逻辑起点，旨在巩固读者对电磁现象的物理图像。我们首先回顾了欧姆定律、基尔霍夫定律等基础法则，并将其应用于简单的串并联电路分析。重点在于节点电压法和网孔电流法的熟练应用，这些是解决复杂线性电路问题的必备工具。 随后，我们引入了电路分析中至关重要的等效电路概念，详细阐述了戴维宁定理和诺顿定理的物理意义及其工程简化作用。为了应对动态系统，我们引入了一阶和二阶电路的暂态分析，通过微分方程的求解，揭示了电容和电感元件在时间域中的储能与释能特性。拉普拉斯变换作为强大的数学工具，被引入到系统分析中，用以处理复杂的初始条件和非正弦激励下的稳态与暂态响应。 交流电路分析部分，我们详细介绍了相量法，将其作为处理正弦稳态问题的核心手段。阻抗和导纳的概念被系统地引入，使得交流电路的分析能够沿用直流电路的代数方法，极大地简化了计算。功率的概念，包括有功功率、无功功率和视在功率，以及功率因数对电网效率的影响，进行了深入的讨论。 第二部分：半导体器件与模拟电子电路 本部分是通往现代电子技术的核心。我们首先从能带理论出发，解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别，并深入分析了本征半导体和掺杂半导体的载流子迁移机制。PN结的形成、反向偏置和正向偏置下的伏安特性曲线，是理解所有半导体器件工作原理的基础。 二极管作为最基础的开关和限幅元件，其在整流电路、稳压电路和钳位电路中的应用得到了详尽的阐述。随后，我们进入了晶体管的世界。BJT（双极性结型晶体管）和FET（场效应晶体管）的结构、工作区（截止、放大、饱和）以及输入输出特性曲线被细致对比和分析。重点在于晶体管的等效小信号模型，该模型是设计线性放大电路的理论依据。 在模拟集成电路方面，我们详细分析了运算放大器（Op-Amp）的理想模型、非理想特性以及其在加法器、减法器、积分器和有源滤波器中的应用。高频响应和频率补偿问题在运算放大器的讨论中不可避免地被提及，以确保设计方案的实用性。有源滤波器的设计，特别是巴特沃斯和切比雪夫滤波器的特性对比，为读者提供了信号调理的有效工具。 第三部分：数字电子技术与逻辑设计 数字电子部分聚焦于信息的离散化表示和逻辑运算。我们从数制转换入手，涵盖了二进制、八进制、十六进制之间的相互转换，并探讨了带符号数的表示方法（如补码）。布尔代数和德摩根定律是本部分的基础工具。 逻辑门（与、或、非、异或等）是构建数字系统的基本单元。我们详细介绍了组合逻辑电路的设计流程，包括真值表、卡诺图化简和多级逻辑网络的实现。对译码器、编码器、多路复用器和数据选择器等标准组合芯片的功能和应用场景进行了详尽的讲解。 存储单元是数字系统的另一核心。我们深入分析了锁存器和触发器（如RS、D、JK、T型）的时序逻辑特性，阐明了主从结构和边沿触发机制。在此基础上，我们讨论了时序逻辑电路的设计，包括计数器（异步和同步）和寄存器的构建，这些是数据同步处理和状态机实现的关键。 第四部分：信号与系统基础 本部分将分析的视角从特定电路扩展到更广阔的信号处理领域。我们引入了连续时间信号和离散时间信号的概念，并阐述了傅里叶级数和傅里叶变换的物理意义——将信号分解到频域中。频率响应和系统函数的概念是分析系统特性的关键。 卷积积分/和作为描述线性时不变（LTI）系统输入与输出之间关系的数学工具，被详尽地推导和应用。对理想滤波器（低通、高通、带通）的特性进行了分析，并讨论了实际滤波器设计中面临的挑战。 为了处理离散系统，我们介绍了Z变换，它是拉普拉斯变换在离散域的对应物，用于分析数字滤波器和数字控制系统的稳定性与响应。 第五部分：信息传输与现代电子系统 本部分着眼于理论知识在实际工程中的应用。我们讨论了调制解调的基本原理，包括幅度调制（AM）和频率调制（FM），并简要介绍了数字调制的概念。噪声在信息传输中的影响以及信噪比的评估是本部分的重要内容。 现代电子系统越来越依赖于微控制器和可编程逻辑器件（FPGA）。本书提供了对微控制器架构（如CPU、内存、I/O端口）的概览，并探讨了其在嵌入式系统中的应用。对于FPGA，我们介绍了硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的基本语法和设计流程，展示了如何利用硬件并行性实现复杂的算法。 结论与展望 全书贯穿始终的理念是“实践驱动创新”。我们避免了冗余的数学推导，力求将每项理论知识都落实到具体的工程实例或实际电路功能中去。本书不仅是知识的传递，更是思维方式的培养，旨在帮助读者建立起将物理世界抽象为数学模型，再将数学模型转化为可行电子产品的工程思维能力。学习本书后，读者将具备了深入学习高级专业课程（如通信原理、自动控制、集成电路设计等）的坚实基础。

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《大学物理实验》这本书在阐述某些现代物理概念时，真的做得非常出色，给我的印象尤为深刻。虽然我不是物理系的学生，但书中关于原子物理和近代物理的部分，却让我深深着迷。它没有直接抛出艰深的理论，而是从一些有趣的现象开始，比如光电效应和黑体辐射，然后逐步深入到量子力学的基本概念。我特别喜欢书中关于“波粒二象性”的解释，它通过一些巧妙的比喻和实验设计，让我这个非专业人士也能大致理解这个抽象的概念。书中还详细介绍了如何利用一些简单的装置来演示这些现象，比如用光电管来测量光子的能量，用盖革计数器来探测放射性衰变。这些实验虽然可能需要一定的器材，但书中给出的详细步骤和原理说明，让我充满了尝试的冲动。而且，书中在讨论不确定性原理时，也用了一种非常易于理解的方式来解释，避免了数学上的复杂推导，而是侧重于其物理意义的阐述。总而言之，这本书对于那些对现代物理学充满好奇但又缺乏专业背景的读者来说，是一本非常宝贵的启蒙读物。它以一种循序渐进、深入浅出的方式，带领读者走进量子世界的奇妙之旅。

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这本书给我的整体感觉就是“实用”与“启发”并存。《大学物理实验》在介绍电磁学部分时，做到了将理论知识与实际应用完美结合。书中关于电路分析的章节，不仅仅停留在欧姆定律和基尔霍夫定律的讲解，而是引入了许多实际电路的案例，比如简单的收音机、稳压电源等，并指导读者如何去设计和搭建这些电路。我尤其对书中关于电磁感应的实验部分印象深刻，它用非常生动的方式解释了发电机和电动机的工作原理，并且提供了利用简单的导线、磁铁和线圈来模拟这些过程的实验方法。这让我对我们生活中无处不在的电磁现象有了更深刻的理解。而且，书中对于实验结果的分析和误差的讨论，也做得非常到位，它不仅仅是告诉你如何计算误差，更重要的是引导你去思考误差产生的原因，以及如何改进实验来减小误差。这对于培养严谨的科学思维非常有帮助。读完这部分，我感觉自己对电磁学不再只是停留在书本上的知识，而是有了更直观、更深入的认识。这本书就像一位经验丰富的工程师，用生动形象的语言，带领我走进电磁世界的奥秘。

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不得不说，《大学物理实验》这本书在某些方面真的让人眼前一亮，尤其是它对一些基础力学实验的解读方式，简直是颠覆了我以往的学习体验。过去我对力学实验的印象就是枯燥乏味的公式推导和数据记录，但这本书完全打破了这种刻板印象。它从一些日常生活中常见的现象入手，比如秋千的摆动、车辆的刹车过程，然后巧妙地引出相关的力学原理，并设计出相应的实验来验证。我记得其中有一个关于动量守恒的实验，书中没有直接给出复杂的装置图，而是鼓励读者利用弹珠、斜坡和泡沫垫来模拟碰撞场景，这极大地激发了我的动手能力和创造性。而且，书中对于实验数据的处理和分析也给出了非常实用的建议，特别是在解释如何利用图表来直观地展示实验结果方面，做得非常出色。读完这部分，我感觉自己不再是被动地接受知识，而是主动地去参与到科学探究的过程中。书中还穿插了一些关于物理学发展史的小故事，让我在学习实验的同时，也能了解到这些原理是如何被发现和发展的，这使得学习过程更加丰富多彩，也更有深度。这本书真正做到了将理论与实践相结合，让物理实验不再是冰冷的数字和公式，而是生动的科学探索之旅。

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这本《大学物理实验》给我留下了深刻的印象，虽然我不是物理专业的学生，但抱着对科学的好奇心翻开了它。书中的实验设计非常巧妙，每一个实验都像是一扇打开新世界大门的钥匙，让我得以一窥那些抽象的物理定律是如何在现实世界中运作的。我特别喜欢其中关于光学的部分，书中详细介绍了如何利用透镜和棱镜来观察光的折射和衍射，并且还提供了如何用简单的器材搭建一个简易光谱仪的指导。读着读着，我仿佛回到了中学时代，第一次接触到彩虹和光的奇妙。书中对于每一个实验的原理讲解都力求通俗易懂，即使是一些复杂的概念，也能通过图文并茂的方式清晰地呈现出来。而且，在实验步骤的描述上，作者也考虑得非常周全，每一个细节都交代得很清楚，即使是没有太多实验经验的读者，也能跟着步骤一步步完成。我尤其欣赏书中对于误差分析部分的讲解，它不仅告诉我们如何去测量，更重要的是教我们如何去思考测量结果的可靠性，这对于培养严谨的科学态度至关重要。虽然我没有亲手去做这些实验，但仅仅是阅读这些文字和图示，就已经让我对物理世界产生了更浓厚的兴趣。这本书就像一位循循善诱的老师，用生动有趣的语言，引导我去探索未知的物理奥秘。

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《大学物理实验》在热学实验的介绍上，让我觉得既有深度又不失趣味性。书中对于热力学第一定律和第二定律的讲解，并没有直接给出复杂的数学公式，而是从生活中的例子出发，比如烧水、制冷等，然后逐步引出相关的物理概念。我特别喜欢书中关于热传导和热辐射的实验部分，它详细介绍了如何利用不同的材料来演示热量的传递方式，以及如何利用红外线探测器来观察热辐射。这让我对热量这个我们每天都能感受到的现象有了更科学的认识。而且，书中在介绍相变和熵的概念时，也用了非常形象的比喻，比如水的结冰和蒸发，以及物质从有序到无序的变化过程，这极大地降低了理解的难度。书中还提供了一些关于如何利用简易设备来测量温度、热容和传热系数的方法，这让我觉得这些看似复杂的物理量，原来是可以如此轻易地测量和理解的。总的来说，这本书在热学部分的讲解，不仅传授了知识，更重要的是激发了我对这个领域的兴趣，让我觉得物理学不仅仅是书本上的理论，更是与我们生活息息相关的科学。

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