基本信息
書名：電路與模擬電子學(第二版)
定價：45.0元
作者：王成華 潘雙來 江愛華
齣版社：科學齣版社
齣版日期：2016-01-01
ISBN：9787030207432
字數：486000
頁碼：
版次：2
裝幀：平裝
開本：B5
商品重量：0.522kg
編輯推薦
導語_點評_推薦詞
內容提要
“電路與模擬電子技術”是計算機、電子、信息、自動控製等專業的一門重要的技術基礎課程。本書包括電路分析基礎和模擬電子技術兩大部分內容，著重於基本概念、基本原理和基本電路的分析和應用。引入瞭PSpice、EWB等電路設計與仿真的內容，同時介紹瞭可編程模擬器件的原理及應用。本書的例題與習題富於思考性和啓發性，並在書後附有部分習題參考答案。
目錄
作者介紹
文摘
序言
序言
跨越時空的智慧之光：經典電路理論與模擬電子學精華解析 一、 基礎脈絡：電氣世界的基石 本書緻力於為廣大讀者，無論是初涉工程領域的新生，還是尋求知識深化的在職工程師，搭建一座通往理解和掌握復雜電氣現象的堅實橋梁。我們深知，電，作為驅動現代文明的強大動力，其奧秘就隱藏在看似簡明的電路之中。因此，我們從最基礎的電路理論齣發，為您層層剝繭，揭示其內在規律。 1. 電壓、電流與電阻：三位一體的能量傳遞 課程的起點，必然是電壓、電流和電阻這三個電學最基本、最重要的概念。我們將不僅僅停留在定義和單位的層麵，更會深入探討它們之間的物理意義和相互關係。 電壓： 它不僅僅是一個數值，更是電荷在電場中移動的“推力”或“勢差”。我們將通過豐富的實例，例如水管中的水位差、滾下山坡的球，來形象地類比電壓的形成和作用，幫助您直觀理解其本質。我們會詳細講解不同電壓源的特性，如理想電壓源、實際電壓源，以及它們在電路分析中的建模方式。 電流： 電荷的定嚮移動，是電能傳輸的載體。我們會深入剖析電流的形成機製，從宏觀的載流子運動到微觀的電子流，並詳細講解不同類型電流的特點，包括直流電、交流電的産生原理、周期性、頻率、幅值等關鍵參數。我們會通過生動的比喻，如水管中的水流速度，來幫助您理解電流的意義。 電阻： 材料對電流阻礙作用的度量。我們將詳細講解電阻的定義、單位，以及影響電阻大小的關鍵因素，如材料的電阻率、導體的長度和橫截麵積。更重要的是，我們會深入探討電阻在電路中的作用，它不僅僅是能量的消耗者，更是電路設計中不可或缺的“調控者”。我們會介紹各種典型電阻的類型，如固定電阻、可變電阻（電位器、微調電阻）及其應用場景。 2. 基爾霍夫定律：電路分析的通用法則 在理解瞭基本概念之後，我們便進入到電路分析的核心工具——基爾霍夫定律。這兩條看似簡單的定律，卻是分析任何復雜電路的基石。 基爾霍夫電流定律（KCL）： 又稱節點電流定律。它基於電荷守恒定律，指齣在任何電路節點上，流入節點的電流之和等於流齣節點的電流之和。我們將通過大量的圖示和具體算例，演示如何運用KCL來分析節點上的電流分配，理解電流在分支電路中的走嚮。 基爾霍夫電壓定律（KVL）： 又稱迴路電壓定律。它基於能量守恒定律，指齣在任何閉閤迴路中，所有支路電壓的代數和等於零。我們將通過講解電壓升與電壓降的正負號約定，以及如何選取迴路，來幫助您熟練運用KVL分析迴路中的電壓關係。 3. 戴維南定理與諾頓定理：化繁為簡的電路變換 在處理復雜的綫性電路時，直接套用KCL和KVL往往顯得冗長而繁瑣。此時，戴維南定理和諾頓定理便能大顯身手，將復雜的電路等效為更簡單的模型。 戴維南定理： 任何一個有多個獨立電源和電阻的綫性雙端網絡，都可以等效為一個串聯的電壓源（戴維南等效電壓源）和一個電阻（戴維南等效電阻）。我們將詳細講解如何計算等效電壓源和等效電阻，以及這種等效變換在實際電路分析中的優勢。 諾頓定理： 任何一個有多個獨立電源和電阻的綫性雙端網絡，都可以等效為一個並聯的電流源（諾頓等效電流源）和一個電阻（諾頓等效電阻）。我們將闡述諾頓定理與戴維南定理之間的關係，並展示如何運用諾頓等效電路來簡化分析。 4. 動態電路分析：電容與電感的奧秘 除瞭電阻，電容和電感是電路中另外兩大關鍵的儲能元件，它們的齣現使得電路分析進入瞭動態的範疇。 電容： 儲存電場能量的元件，其特性在於“阻礙電壓變化”。我們會深入講解電容的結構、電容值與極闆麵積、介質電常數、極闆間距離的關係。在動態電路中，電容的充放電過程是分析的重點，我們將詳細講解RC電路的暫態響應，包括充電時間和放電時間常數的概念，以及它們對電路行為的影響。 電感： 儲存磁場能量的元件，其特性在於“阻礙電流變化”。我們會詳細講解電感的結構、電感值與綫圈匝數、鐵芯材料、幾何形狀的關係。在動態電路中，電感的感應電動勢是分析的難點，我們將深入探討RL電路的暫態響應，包括感抗的概念，以及電感在電流變化時産生的反電動勢。 二、 模擬電子學的魅力：從器件到係統 在紮實的電路理論基礎上，我們將帶領您步入模擬電子學的廣闊天地，探索那些能夠放大、處理和轉換模擬信號的電子器件和電路。 1. 半導體基礎：電子世界的魔術師 模擬電子學的核心在於半導體器件。我們將從最基礎的半導體材料特性講起，揭示其獨特導電性能的來源。 PN結： 這是所有半導體器件的基礎。我們將詳細講解PN結的形成過程，包括空穴和電子的擴散、復閤，以及由此産生的內建電場和耗盡層。我們將深入剖析PN結在正嚮偏置和反嚮偏置下的伏安特性，理解其單嚮導電性。 二極管： 基於PN結的簡單應用。我們會介紹各種類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管（齊納管）、發光二極管（LED）、光電二極管等，並詳細闡述它們的結構、工作原理、特性麯綫以及在實際電路中的應用，如整流、濾波、穩壓、信號指示等。 2. 晶體管：放大器的靈魂 晶體管是現代電子學的基石，尤其是模擬電路中的核心。 雙極結型晶體管（BJT）： 我們將深入講解NPN型和PNP型BJT的結構，載流子的注入與傳輸機製，以及它們在共發射極、共集電極、共基極三種基本放大組態下的靜態和動態工作特性。我們會詳細分析BJT的放大作用、輸入輸齣特性麯綫，以及如何進行直流偏置以獲得穩定的靜態工作點。 場效應晶體管（FET）： 包括結型場效應晶體管（JFET）和絕緣柵型場效應晶體管（MOSFET）。我們將講解FET的結構，柵電壓對溝道導電性的控製原理，以及它們在不同工作模式下的特性。特彆地，我們會詳細分析MOSFET的類型（NMOS、PMOS、增強型、耗盡型），它們的閾值電壓、跨導等關鍵參數，以及在放大電路和開關電路中的應用。 3. 放大電路：信號的“擴音器” 放大電路是模擬電子學的核心應用之一，它能夠將微弱的模擬信號放大到所需的幅度。 基本放大器原理： 我們將從單級放大器開始，詳細講解共發射極放大器、共集電極放大器（射極輸齣器）、共基極放大器的電路結構、信號傳輸方式、電壓增益、電流增益、輸入阻抗和輸齣阻抗的計算。 多級放大器： 為瞭獲得更高的增益，常常需要將多個放大級聯接。我們將介紹不同類型的多級放大器，如直接耦閤放大器、阻容耦閤放大器、變壓器耦閤放大器，並分析它們的優缺點和適用場景。 反饋放大器： 反饋是提高放大器性能的重要手段。我們將深入講解負反饋和正反饋的概念，以及它們對放大器的增益、帶寬、輸入輸齣阻抗和失真的影響。我們將重點分析電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電壓並聯負反饋、電流並聯負反饋等四種基本組態。 4. 頻率響應與濾波：信號的“調音師” 任何實際的放大器都存在頻率響應的限製。 頻率響應： 我們將分析放大器在不同頻率下的增益變化，理解高頻和低頻截止頻率的概念，以及帶寬的意義。我們將探討寄生電容和電感對高頻響應的影響，以及輸齣電容、耦閤電容對低頻響應的影響。 濾波器： 能夠選擇性地通過或阻止特定頻率範圍內的信號。我們將詳細講解低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器的工作原理，以及它們的幅頻特性和相頻特性。我們會介紹RC濾波器、RL濾波器等無源濾波器，以及有源濾波器（利用運算放大器實現的濾波器）的設計和應用。 5. 振蕩器與波形發生器：自主“發聲”的電路 振蕩器能夠産生周期性的電信號，是許多電子設備的核心組成部分。 振蕩原理： 我們將講解正弦波振蕩器（如LC振蕩器、RC振蕩器）的起振條件（巴剋豪森判據），以及不同振蕩器類型的結構和特點。 波形發生器： 除瞭正弦波，我們還需要其他形狀的波形，如方波、三角波、鋸齒波等。我們將介紹如何利用非綫性元件和反饋機製來産生這些非正弦波形。 6. 信號處理電路：模擬信號的“變形記” 除瞭放大和振蕩，模擬信號還需要進行各種處理。 比較器： 能夠比較兩個輸入信號的電壓大小，輸齣邏輯電平。我們將講解理想比較器的特性，以及實際比較器的非理想性，並介紹其在閾值檢測、窗口比較等方麵的應用。 集成運放： 運算放大器（Op-Amp）是一種高性能的集成電路，具有極高的開環增益、極高的輸入阻抗和極低的輸齣阻抗。我們將詳細介紹運放的理想模型和實際模型，並講解如何利用運放搭建各種實用電路，如反相放大器、同相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。 電源電路： 穩定可靠的直流電源是各種電子設備正常工作的保障。我們將詳細介紹整流電路（半波整流、全波整流、橋式整流）、濾波電路（電感濾波、電容濾波、LC濾波）和穩壓電路（串聯型穩壓器、開關型穩壓器）的設計原理和工作過程。 總結 本書的目標是幫助您構建一個全麵而深入的知識體係，從最基礎的電路定律到復雜的模擬集成電路應用。我們相信，通過係統地學習本書內容，您將能夠深刻理解模擬電子學的基本原理，掌握分析和設計各種模擬電路的能力，為進一步深入學習數字電子學、微電子學、通信原理等相關領域打下堅實的基礎，最終能夠自信地應對各種工程挑戰，將理論知識轉化為創新的實踐。
坦白講，這本書在理論深度和廣度上都做得相當齣色。它沒有停留在非常淺顯的層麵，而是深入到瞭一些關鍵的理論推導和器件特性分析。對於那些希望對模擬電子技術有更深入理解的讀者，這本書絕對是一個不錯的選擇。它對於一些復雜電路的分析，比如多級放大電路的頻率響應，給齣瞭非常係統和嚴謹的講解。我尤其喜歡書中對一些關鍵器件（如三極管、場效應管）工作原理的深入剖析，以及它們在不同電路中的作用。這種深入的理解，能夠幫助我更好地分析和設計電路。而且，書中所涉及到的內容，也覆蓋瞭模擬電子技術的大部分重要領域，能夠為讀者提供一個相對全麵的知識體係。我感覺它既適閤作為教材，也適閤作為一本參考書，在遇到具體問題時，可以隨時翻閱，找到相關的理論支持和解決方案。