具体描述
《数字电子技术与逻辑设计》主要内容包括数字电路基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、模数与数模转换电路。着重介绍了逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、模数与数模转换电路。附录中配有技能训练项目，内容丰富实用，理论教学和实践训练紧密结合，融为一体。此外，每章都有小结、适量的思考题和习题。
《电路分析与电子系统设计》 本书导读：探寻现代电子系统的底层逻辑与应用实践 在当今这个由信息技术驱动的时代，理解电子系统的工作原理已不再是专业人士的专利。从我们日常使用的智能手机、笔记本电脑到复杂的工业控制系统和航空航天设备，一切都建立在精密的电子电路基础之上。《电路分析与电子系统设计》正是这样一本旨在系统性地梳理和深入剖析现代电子系统核心理论与实践的权威著作。 本书并非专注于数字逻辑的开关理论，而是将目光聚焦于电子系统设计的两大支柱：模拟电路基础与系统级信号处理。我们相信，只有扎实掌握了信号的连续性、能量的转换与传输，才能真正构建出稳定、高效的复杂系统。 第一部分：严谨的电路理论基础——物理世界的抽象与建模 本部分将带读者重温和深化对电路理论的理解，强调从物理现象到数学模型的过渡，为后续的元器件分析和系统设计打下坚实的理论根基。 第一章：电路的基本定律与网络分析 本章将超越欧姆定律和基尔霍夫定律的初级应用，深入探讨网络拓扑结构的构建与分析方法。重点讲解节点分析法和网孔分析法在处理大规模复杂网络时的效率与准确性。我们引入图论在电路分析中的应用，建立更具系统性的视角。此外，对最大功率传输定理和互易性定理的深入剖析，将使读者理解电源与负载匹配的优化策略。特别地，本章会详细阐述二端口网络的概念，这是理解放大器和滤波器特性的关键桥梁。 第二章：瞬态分析与储能元件的动态特性 电子系统本质上是处理动态信号的系统。本章聚焦于电容（C）和电感（L）在时间域中的行为。通过求解一阶和二阶常微分方程，我们详细分析了RL、RC及RLC电路在阶跃、脉冲激励下的响应过程，揭示了系统的阻尼特性、自然频率和过渡过程。本章的难点在于对拉普拉斯变换在电路瞬态分析中的应用，通过将时域问题转化为S域的代数问题，实现对复杂激励响应的快速求解与稳定性预判。 第三章：正弦稳态分析与相量法 对于交流电路（AC）分析，本章推导出相量（Phasor）的概念，将复杂的正弦函数运算简化为复数运算。详细讲解了阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的计算及其在频率响应分析中的核心作用。读者将学习如何利用相量图来直观理解电路中电压和电流之间的相位关系，以及如何计算电路的功率（有功、无功、视在功率）和功率因数校正技术，这对电力电子和电机驱动系统至关重要。 第二部分：半导体器件的精妙物理——从PN结到线性放大 本部分是理解模拟电子学的核心，它将理论模型与实际的半导体物理特性紧密结合。 第四章：半导体基础与二极管 本章从能带理论出发，解释P型和N型半导体的形成，深入剖析PN结的反向饱和电流、雪崩击穿和齐纳效应的微观机制。重点分析了理想二极管模型、非理想模型及实际模型的过渡。在应用层面，详细探讨了整流电路（半波、全波桥式）、限幅电路和钳位电路的设计与优化，以及稳压二极管在电源稳压中的关键作用。 第五章：双极性结型晶体管（BJT）的工作原理与小信号模型 本章详细阐述BJT的三区工作状态（截止、放大、饱和），并重点剖析Ebers-Moll模型对晶体管特性的精确描述。在小信号分析部分，构建了基于$r_e$模型和$pi$模型，用于精确预测晶体管在特定工作点附近对微弱信号的放大能力和频率特性。本章的实践核心在于BJT偏置电路的设计，包括定点偏置、分压偏置，确保晶体管工作在最佳线性区，避免失真。 第六章：场效应晶体管（FET）及其放大电路 与BJT形成对比，本章深入研究MOSFET（增强型和空穴型）的跨导特性。重点分析了MOSFET的导通机制、阈值电压和跨导参数（$K$）。随后，我们转向共源、共基、共漏三种基本组态的分析，强调了输入阻抗、输出阻抗和电压增益之间的权衡。FET在本章中的应用集中于高输入阻抗放大器的设计，这对于传感器接口电路至关重要。 第三部分：模拟系统功能模块的构建与分析 掌握了基本元器件后，本部分将这些元件组合成实现特定功能的系统模块，这是电子系统设计的精髓所在。 第七章：多级放大器与频率响应 真实世界的信号往往需要多级放大才能达到所需的幅值。本章研究多级放大器的级联效应，特别是增益的累积与输入/输出阻抗的相互影响。频率响应分析是本章的重中之重，通过引入开尔文频率（Corner Frequency）的概念，分析放大器对低频（由偏置电容决定）和高频（由寄生电容决定）信号的衰减特性。我们将学习波特图（Bode Plot）的绘制与解读，理解带宽、增益带宽积（GBWP）等关键性能指标。 第八章：反馈理论及其对系统性能的影响 反馈是稳定和优化电子系统的核心技术。本章系统性地介绍了负反馈的基本拓扑结构（串联、并联、混合）。分析负反馈如何稳定增益、扩展带宽、降低失真并改善输入/输出阻抗。我们引入Barkhausen判据，用于分析振荡电路的条件，并设计了文氏电桥振荡器和相移振荡器。 第九章：源场效应管（JFET）与运算放大器（Op-Amp）的深入剖析 本章将分析跨元件集成技术在模拟设计中的体现。首先，我们深入研究JFET的恒流源特性，这是实现高精度偏置电路和高输出阻抗负载的基础。随后，本书的核心内容之一——运算放大器的内部结构（差分输入级、增益级、输出级）将被详细剖析，揭示其理想模型背后的真实限制（如失调电压、共模抑制比CMRR）。最后，我们应用反馈理论，设计和分析反相、同相、差分放大器、积分器和比较器等经典应用电路。 第四部分：信号调理与数据转换 现代系统需要对连续的模拟信号进行精确的测量、过滤和数字化。 第十章：主动滤波器设计与信号选择 本章专注于模拟信号滤波技术，用以消除噪声和干扰，提取有用信息。我们将对比RC无源滤波器的局限性，全面转向有源滤波器。详细讲解了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等不同类型的滤波器特性（通带平坦度与过渡带陡峭度的权衡）。读者将学会使用Sallen-Key拓扑设计二阶、四阶低通和高通滤波器。 第十一章：数据采集与转换接口 本章探讨如何将连续的物理信号转化为数字系统可处理的格式。重点介绍采样定理（Nyquist Rate），以及采样保持电路（Sample-and-Hold）的设计原理。随后，深入分析ADC（模数转换器）的类型，包括逐次逼近式（SAR）、双积分式和闪烁式的精度、速度和功耗的差异。同时，对DAC（数模转换器）的架构（如R-2R梯形网络）及其线性度误差进行详尽讨论。 --- 本书特色： 1. 强调物理基础： 每种器件的分析都追溯到半导体物理，确保读者理解“为什么”这样工作。 2. 注重系统性： 结构上遵循“基本定律 $
ightarrow$ 器件 $
ightarrow$ 模块 $
ightarrow$ 系统”的逻辑链条。 3. 大量的工程实例： 包含实际的电路图、计算步骤和性能参数分析，旨在培养实际的系统设计能力。 4. 深度与广度兼顾： 覆盖从经典晶体管理论到现代数据转换接口的完整模拟电子学体系。 《电路分析与电子系统设计》不仅是电路专业的必备教材，更是所有从事嵌入式系统、传感器接口、精密测量和控制工程领域专业人士的案头参考之作。它将引导读者跨越理论与实践的鸿沟，真正掌控电子系统的信号处理能力。
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