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出版者:

作者:李斌

出品人:

页数:145

译者:

出版时间:2007-7

价格:12.80元

装帧:

isbn号码:9787040196627

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统
• 自动控制
• 继电保护
• 电力自动化
• 电网
• 稳定控制
• 智能电网
• 电力电子
• 信号处理
• 系统分析

现代电子技术概论：从基础元件到前沿应用 本书旨在为广大电子工程、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个全面、深入且具有前瞻性的现代电子技术基础知识体系。 本书内容涵盖了电子学最核心的概念、器件的物理原理、电路分析方法，以及当前信息技术领域中至关重要的前沿技术应用，力求构建一座连接经典理论与现代实践的桥梁。 --- 第一部分：半导体物理与基础电子器件（Fundamental Semiconductor Physics and Devices） 本部分深入探讨了构成现代电子系统的基石——半导体材料的内在特性及其工程化应用。 第一章：半导体物理基础 详细阐述了晶体结构、能带理论（价带、导带、禁带宽度）、载流子（电子和空穴）的产生、迁移和复合过程。重点分析了本征半导体和杂质半导体（N型与P型）的导电特性，费米能级在不同掺杂条件下的变化规律。同时，引入了温度、光照等外部因素对半导体电学性能影响的定量分析模型。 第二章：PN结的形成与特性 系统介绍了PN结的形成机理，包括内建电场、空间电荷区（耗尽层）的形成。深入剖析了PN结在不同偏置状态（零偏、正向偏置、反向偏置）下的伏安特性曲线，并从物理机制上解释了雪崩击穿和齐纳击穿现象。此外，还讨论了金属-半导体接触的肖特基结原理及其在高速器件中的应用。 第三章：晶体管：放大与开关的核心 1. 双极型晶体管（BJT）： 详细讲解了NPN和PNP型BJT的结构、工作原理（截止区、放大区、饱和区）。着重分析了BJT的Ebers-Moll模型及其简化模型，并讨论了BJT作为开关和放大器的基本应用电路（共集、共基、共射组态）的性能参数（输入阻抗、输出阻抗、电流增益、电压增益）。 2. 场效应晶体管（FET）： 区别于BJT，本书深入探讨了结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理。特别关注MOSFET的C-V特性曲线、阈值电压的确定以及其在CMOS逻辑电路中的高效率和低功耗优势。对DMOS、VDMOS等功率MOS器件的结构和特性进行了专题介绍。 --- 第二部分：模拟电子电路分析与设计（Analog Circuit Analysis and Design） 本部分聚焦于如何利用基础器件构建处理连续信号的功能电路，这是所有嵌入式系统和信号处理的前端基础。 第四章：线性电路基础与反馈理论 回顾并深化了电阻、电容、电感在交流电路中的特性分析（如波特图、相频响应）。全面引入负反馈的概念，解释了反馈对电路增益、带宽、输入输出阻抗和失真度的影响，并详细推导了基本反馈组态（串联、并联、串并、并串）的增益公式及稳定性判据（Bode图分析）。 第五章：运算放大器（Op-Amp）的理论与实用电路 将理想运放模型作为起点，逐步引入失调电压、共模抑制比（CMRR）、开环增益带宽积等非理想参数的影响。系统讲解了基于运放的实用电路：精密整流电路、有源滤波器（巴特沃斯、切比雪夫等高低通滤波器的设计）、电压跟随器、积分器和微分器。特别探讨了精密测量中常用仪器放大器的结构与应用。 第六章：信号源与功率放大器 研究了正弦波和非正弦波信号的产生技术，包括弛张振荡器（如555定时器）和正弦波振荡器（如文氏桥、相移振荡器）。在功率放大器方面，详细分析了A类、B类、AB类、C类以及开关型（D类）功放的效率、线性度与散热设计，确保能量的高效传输与信号的保真度。 --- 第三部分：数字电子系统与逻辑设计（Digital Electronics and Logic Design） 本部分转向处理离散信号的数字系统，这是现代计算和控制的基础。 第七章：数制、布尔代数与组合逻辑电路 从二进制、八进制、十六进制等数制转换开始，引入了布尔代数的基本定理和德摩根定律。深入讲解了逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的物理实现及特性。重点教授了逻辑函数的化简方法，包括卡诺图（K-map）和Quine-McCluskey（Q-M）算法。基于这些基础，设计并分析了编码器、译码器、数据选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）等核心组合逻辑电路。 第八章：时序逻辑电路与存储单元 阐述了触发器（Flip-Flop）作为存储单元的原理，包括RS、D、JK和T触发器的状态转移图和特性方程。在此基础上，系统分析了寄存器（Register）、移位寄存器（Shift Register）和计数器（Counter，同步与异步）的设计与应用，例如频率分频、脉冲整形等。 第九章：可编程逻辑器件（PLD）与数字系统 介绍了现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本结构（查找表LUT、布线资源）。讲解了硬件描述语言（HDL）的基础语法，如VHDL或Verilog，并展示如何使用HDL来描述和实现复杂的数字逻辑功能，实现模块化设计和高速并行处理。 --- 第四部分：现代电子系统的集成与接口（Integration and Interfacing in Modern Systems） 本部分关注如何将模拟前端与数字后端高效、可靠地连接起来，形成完整的系统。 第十章：数据转换技术 详尽比较了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的原理与性能指标（如分辨率、转换时间、非线性误差）。重点分析了典型ADC架构（如逐次逼近式、双积分式、Sigma-Delta）的工作流程及其在不同精度要求下的适用性。讨论了高速数据采集中的量化噪声和混叠问题。 第十一章：传感器与信号调理 介绍了各类常用传感器（电阻式、电容式、电感式、光电式、热电偶）的工作原理及其输出特性。深入探讨了信号调理电路的设计，包括差分放大器、电荷放大器、隔离放大器，以及如何消除噪声、漂移和共模干扰，为后续的精确测量奠定基础。 第十二章：通信接口标准与总线技术 系统梳理了现代电子设备之间数据交换的常用接口协议。详细讲解了串行通信标准（如UART, SPI, I2C）的帧格式、时序控制和硬件实现细节。同时，概述了如USB、PCIe等高速并行/串行总线的基础架构和在系统级互联中的作用，为理解嵌入式系统与外部设备的交互提供了必要的知识储备。 --- 本书特色： 本书的叙述风格注重逻辑的严密性和工程的实用性。每一章的理论讲解后，都配有详尽的实际案例分析（例如，设计一个低噪声放大器、设计一个数字频率计），并提供仿真验证步骤，使读者能够理论联系实际，真正掌握电子系统的设计流程。此外，书中包含了对器件选型、PCB布局中的电磁兼容性（EMC）考虑等实践性内容的讨论，确保读者不仅理解“如何工作”，更能明白“如何正确实现”。

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这本书的结构布局堪称典范。它遵循着从宏观到微观，再到集成应用的清晰脉络。首先建立起电网运行的基本安全框架，然后逐步深入到各个保护元件的细枝末节，最后回归到整个控制系统的协调配合。特别是关于故障录波和事件分析的部分，作者对波形细节的解读极其精细，教会了我们如何从“失真”的现场数据中“听”出故障的真相。我喜欢它对不同厂家设备间接口兼容性的探讨，这在实际的系统集成中是经常遇到的瓶颈问题。书中引用的标准和规范也非常全面，俨然是一本集理论指导、工程实践和标准参考于一体的百科全书。阅读过程中，我感觉自己像是在跟一位经验丰富的总工程师进行私下交流，他不仅传授了知识，更传递了那种对电力系统安全运营的责任感和敬畏心。这种人文关怀与硬核技术的结合，使得这本书具有了超越普通教材的价值。

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读完这本关于电力系统自动装置的著作，我的内心久久不能平静。这本书的宏大叙事和精微分析达到了一个很好的平衡点。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部电力系统安全运行的哲学著作。书中对“可靠性”、“选择性”和“速动性”这三大保护原则的探讨，远超出了常规的教科书层面，它触及到了如何在不确定性和瞬变的环境中，建立起人类对电网的有效控制的底层逻辑。我尤其欣赏作者在阐述最新的智能电网和主动配电网中的自愈合技术时所展现的前瞻性视野，这表明作者对行业的未来发展有着深刻的洞察力，而不是仅仅停留在对现有技术的罗列上。文字的组织非常流畅，尽管技术内容专业性极强，但作者总能找到恰当的比喻和类比，使得即便是初次接触这些复杂概念的读者，也能循序渐进地领悟其精髓。这种深入浅出的写作风格，实属难得，让人在学习知识的同时，也享受到了阅读的乐趣。

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对于一本专注于“自动装置”的书籍而言，这本书成功地将抽象的控制逻辑具象化了。我发现它在描述数字化和网络化保护方面下了大功夫，这正是我当前工作中最需要更新知识的地方。它详细介绍了IEC 61850标准在变电站自动化中的应用，从后台的MMS报文到前台的GOOSE报文，其逻辑流程和报文结构都被拆解得一清二楚，配图清晰到足以直接用于培训新人。更令人称赞的是，作者对网络安全在智能控制系统中的重要性给予了足够的重视，提出了多层次的防御策略，这一点在当前网络攻击日益频繁的背景下显得尤为关键。整本书的排版和印刷质量也非常好，长时间阅读下来眼睛不易疲劳，这对于需要反复研读参考的技术书籍来说是一个很大的加分项。总而言之，这本书不仅是电力系统专业人员的必备藏书，更是一部能够推动行业技术进步的重要参考指南。

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这本名为《电力系统自动装置》的书，我最近一口气读完了，感觉收获颇丰。它对于电力系统运行的各个环节，从保护到控制，都有着非常深入和系统的阐述。尤其是关于继电保护的章节，作者不仅详细介绍了各种经典保护原理，比如电流速断、过电流、距离保护等，还结合了现代电力电子技术和微机保护的发展趋势进行了深入探讨。书中对故障的分析非常到位，案例翔实，让人能直观地理解在复杂电网中，装置是如何快速、准确地隔离故障，保障系统稳定的。我印象最深的是它对暂态过程的描述，那种对系统动态特性的精妙把握，让我对电力系统运行的复杂性和其背后理论的严谨性有了更深的认识。阅读过程中，我时常能感受到作者深厚的工程经验，许多书本上难以查到的实际应用细节和注意事项都被细致地记录下来，这对于正在从事或即将从事电力系统相关工作的工程师来说，无疑是极具价值的参考手册。这本书的图文并茂，许多原理图和接线图都绘制得十分清晰，极大地降低了理解复杂装置工作机制的难度。

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坦白说，一开始我对《电力系统自动装置》抱持着一种“技术书都差不多”的既有印象，但翻阅之后才发现，它的深度和广度都超出了我的预期。本书最大的亮点之一，在于它对不同电压等级系统特性的差异化处理。例如，对高压输电系统中的串联电容补偿对保护配置的影响，以及在配电网中分布式电源接入后，对传统保护定值的冲击和优化策略，都有独到的见解。作者并没有回避实际工程中的难题，反而将这些“痛点”作为切入点，详细解析了如何通过算法和硬件的协同作用来解决它们。这让我感到非常实用，因为在实际项目中，我们面对的往往是这些“非理想”情况。书中的每一个章节都像是精心打磨过的工具箱，里面装的不是冰冷的公式，而是经过实战检验的解决方案。对于想要从理论走向实践，并希望在项目中少走弯路的专业人士来说，这本书简直是打开了一扇通往高效实践的大门。

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