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isbn号码:9787894926357

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《现代电子技术基础与应用》 内容简介 第一部分：电路基础与分析 本书旨在为初学者和有一定基础的工程技术人员提供一个全面、深入且实用的电子技术基础知识体系。我们摒弃了传统教材中过于抽象的纯理论叙述，而是将重点放在了核心概念的物理意义理解和实际工程应用上。 第一章：电学基本定律的再认识 本章从微观粒子运动的角度重新审视了电荷、电流、电压的本质。着重讲解了欧姆定律在不同材料和温度下的适用性与局限性。我们详细阐述了基尔霍夫定律（KCL和KVL）在复杂网络分析中的应用技巧，并引入了节点电压法和网孔电流法作为系统分析的工具。特别地，我们通过大量实际的电力传输线模型案例，解释了导线电阻和集肤效应在实际工程中的影响。 第二章：电路元件的特性与模型 本章深入剖析了电阻、电容、电感这三大基本无源元件的物理结构和时域、频域特性。电阻部分，除了讲解功率耗散，还着重分析了精密电阻（如薄膜电阻、线绕电阻）的温度系数和噪声特性在精密测量电路中的重要性。电容方面，详细区分了陶瓷电容、电解电容和薄膜电容的等效电路模型（ESR、ESL），并给出在高频开关电源设计中选择合适电容的工程准则。电感部分，侧重于变压器和扼流圈的设计原理，探讨了磁芯材料（如铁氧体、坡莫合金）对电感性能的影响。 第三章：交流电路的稳态分析 交流电是现代电子系统的基础。本章系统地介绍了正弦稳态分析的方法，利用相量（Phasor）的概念简化了微分方程的求解。我们详细讲解了RLC串联和并联电路的谐振现象，不仅计算了谐振频率，还深入分析了品质因数（Q值）对电路选择性和带宽的影响。此外，傅里叶级数分析被引入，用以分析周期性非正弦激励下的电路响应，为后续的非线性电路和数字信号处理打下基础。 第二部分：半导体器件与基础放大电路 本部分将理论与实践紧密结合，聚焦于现代电子系统的核心——半导体器件的工作原理及其应用。 第四章：半导体基础与二极管 本章首先回顾了半导体材料的能带理论，简要阐述了P型和N型半导体的形成。重点放在了PN结的建立、反向击穿机制（雪崩击穿与齐纳击穿）以及其在整流、稳压电路中的应用。我们详细分析了各种二极管（如肖特基二极管、变容二极管、光电二极管）的I-V特性曲线，并提供了实际电路中二极管选型时的考虑因素（如反向恢复时间、最大浪涌电流）。 第五章：双极性晶体管（BJT）的原理与放大电路 本章全面解析了BJT的物理结构和三种工作区。重点讲解了共射极、共集电极和共基极三种基本组态的输入输出特性、电压增益、电流增益和输入输出阻抗的计算。在放大电路设计方面，我们提供了三种偏置电路（固定偏置、分压偏置、发射极反馈偏置）的详细设计步骤和对温度漂移的抑制能力分析。同时，通过引入高频小信号模型，讨论了晶体管在射频电路中的局限性。 第六章：场效应晶体管（FET）及其应用 本章着重介绍MOSFET的增强型和结型工作原理，并将其与BJT进行对比。我们详细分析了MOSFET的跨导特性和零输入阻抗的优势。本章的核心内容是CMOS反相器（Inverter）的设计，包括其静态和动态传输特性、阈值电压的精确确定以及作为数字逻辑基本单元的地位。此外，还探讨了JFET在电流源和低噪声放大器中的应用。 第七章：反馈、耦合与多级放大器 反馈理论是理解电路稳定性的关键。本章阐述了负反馈对放大器性能（增益、带宽、输入输出阻抗、失真度）的改善作用，并区分了串联、并联反馈的实现方式。我们深入分析了运算放大器（Op-Amp）的内部结构和理想模型，并应用其构建了各种实用电路，如高精度加法器、积分器和微分器。多级放大器部分，重点讲解了直接耦合、阻容耦合和变压器耦合的优缺点，并引入了伯德图（Bode Plot）来分析放大器的频率响应和带宽限制。 第三部分：信号处理与脉冲电路 本部分将重点放在了如何使用电子元件对信号进行调制、转换和整形，是连接基础理论与现代电子系统的桥梁。 第八章：线性与非线性波形处理 本章介绍了使用二极管和晶体管构建的限幅器（Clippers）和钳位器（Clampers）电路，它们在信号保护和基线恢复中的作用。接着，详细讲解了多谐振荡器（无稳态、单稳态、双稳态）的设计与工作原理，这些是构建时序电路和数字逻辑的基础。我们还分析了RC和RL电路作为微分器和积分器的实际表现，并给出了它们在信号整形中的误差分析。 第九章：直流电源与稳压技术 高效稳定的电源是所有电子设备的心脏。本章系统地介绍了AC/DC电源的完整流程：从变压器降压、二极管整流（半波、全波、桥式），到电容滤波（纹波系数计算），最后是线性稳压器（如三端稳压器78XX系列）和开关型稳压器（Buck、Boost）的基本拓扑结构。特别强调了散热设计和电磁兼容性（EMC）在电源设计中的重要性。 第十章：数字电子基础与逻辑门 本章为后续的数字电路学习打下坚实的基础。我们从布尔代数出发，推导了各种逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）的物理实现。重点分析了TTL和CMOS逻辑家族的电气特性（噪声容限、扇出系数）。本章还介绍了组合逻辑电路的设计方法，如卡诺图（K-map）的应用，以及编码器、译码器、多路复用器等基本组合电路的实现。 总结与展望 全书的编排力求逻辑清晰，从基础的直流电路逐步过渡到复杂的半导体器件和基础信号处理。每一章后都附带有大量的工程实例分析和习题，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。本书的最终目标是使读者不仅“知道”电路如何工作，更能“理解”其背后的物理原理，从而在未来的专业学习和工程实践中游刃有余。

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