电路分析与实践 9787121299759 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电路分析与实践

定价：34.00元

作者：王长江

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-09-01

ISBN：9787121299759

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书共有六个学习项目，三十二个学习任务，十二个技能训练，涵盖了电路基本物理量和基本定律、电路基本分析方法、单相交流电路、三相交流电路、互感电路、线性动态电路等内容，实现了知识、能力和素质的有机融合。'学习指南”引导学生明确学习目标；'特别提示”'想一想”'练一练”环节，激发学生学习兴趣，使学生易学、想学、会学；'学*结”'自我评价”环节，学生可以自我测评学习效果，查找学习中存在的问题，并及时解决，有助于提高学习质量，完成学习目标。

目录

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作者介绍

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王长江，四川职业技术学院电子电气学院骨干教师，副教授，多年来从事一线教学工作，拥有扎实的教学实践经验。

文摘

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序言

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《电子世界探秘：从基础到前沿的电路原理与应用》 概述 在这浩瀚的电子世界中，万事万物皆由微小的电流与电压编织而成。从我们手中翻飞的智能手机，到驱动城市运转的庞大电网，再到探索宇宙奥秘的精密探测器，无不闪耀着电路的智慧之光。本书《电子世界探秘：从基础到前沿的电路原理与应用》旨在为每一位对电子技术充满好奇的探索者，架起一座通往电子世界核心的桥梁。我们将一同深入理解构成现代文明基石的电路原理，并以实践为导向，解锁其在各领域的奇妙应用。本书并非仅仅罗列枯燥的公式，而是力求以清晰的逻辑、生动的语言和丰富的案例，引领读者穿越电阻、电容、电感的世界，领略半导体器件的神奇，感受放大器和振荡器的魅力，最终触及数字电路与复杂系统的脉动。无论您是初次接触电子学，渴望夯实基础的莘莘学子，还是希望拓展知识边界、寻求技术创新的工程师，亦或是对科技发展充满求知欲的业余爱好者，本书都将是您不可或缺的伴侣。 第一章：电流的脉搏——电学基础理论 在踏上电子探索之旅前，我们首先需要理解电的基本语言。本章将从最基础的概念入手，为读者构建坚实的电学理论基石。我们将深入探讨： 电荷与电场： 探究电荷的本质，理解电荷之间的相互作用，以及电场是如何在空间中传递力量的。我们将通过经典的库仑定律，量化电荷之间的吸引与排斥力。 电压、电流与电阻： 这三者是电路的灵魂。我们将清晰地定义电压（电势差）如何驱动电荷流动，电流（电荷的定向移动）是如何形成的，以及电阻（对电流的阻碍作用）的物理意义。本书将以形象的比喻，如水流通过管道的例子，帮助读者直观理解这些概念。 欧姆定律： 这是电路分析的基石。我们将详细阐述欧姆定律（V=IR）的含义，并演示如何运用它来计算电路中电压、电流和电阻的关系。通过大量的实际算例，读者将熟练掌握欧姆定律的应用。 串联与并联电路： 电路中的元件是如何连接的？本章将区分串联电路（元件首尾相连，电流路径唯一）和并联电路（元件两端并列连接，电流有多条路径），并详细分析它们在总电阻、总电流和各部分电压上的特性。 功率与能量： 电流在流动时会做功，并产生能量。我们将介绍电功率（P=VI）的概念，并解释电能的计算与损耗。这对于理解电子设备的能耗至关重要。 电容与电感的基本概念： 虽然在后续章节会深入探讨，但在此我们将初步介绍电容（储存电能）和电感（储存磁能）这两个重要的无源元件，为读者建立初步的认识。 第二章：电阻的交响——无源元件的特性与分析 电阻、电容和电感是构成几乎所有电子电路的“积木”。本章将聚焦于这些基本无源元件，深入剖析它们的特性，并学习如何分析包含它们的电路。 电阻的深入剖析： 不同类型的电阻器： 除了理想电阻，我们将介绍碳膜电阻、金属膜电阻、精密电阻、功率电阻、可调电阻（电位器、可变电阻）等实际应用中常见的电阻器，以及它们的材料、制作工艺和适用范围。 色码电阻的读取： 掌握识别色码电阻阻值的实用技巧。 温度对电阻的影响： 介绍电阻温度系数（TCR），以及温度变化如何影响电阻器的阻值。 实际电阻器的非理想性： 讨论寄生电感、寄生电容等因素对高频电路中电阻器性能的影响。 电容的能量储存： 电容的构成与原理： 详细解释电容是如何通过两个导体板和中间绝缘介质来储存电荷的。 电容的种类： 介绍陶瓷电容、电解电容、钽电容、薄膜电容等不同类型电容的特点、优缺点和适用场景。 电容的充放电过程： 通过数学模型和图形，生动地展示电容在直流和交流电路中的充放电行为。 容抗： 理解电容在交流电路中对电流的阻碍作用——容抗（Xc = 1/(2πfC)），以及它与频率的关系。 电感的磁能储存： 电感的构成与原理： 讲解线圈如何通过电流产生磁场，从而储存磁能。 电感的种类： 介绍空心电感、铁芯电感（包括铁氧体、铁硅等）、可调电感等。 自感与互感： 区分自感（线圈自身电流变化引起的感应）和互感（一个线圈的磁场变化感应到另一个线圈）。 感抗： 理解电感在交流电路中对电流的阻碍作用——感抗（XL = 2πfL），以及它与频率的关系。 RL、RC、RLC电路的瞬态与稳态分析： 一阶电路（RL、RC）： 学习如何分析包含电阻和电容或电阻和电感的电路在直流电源接入或断开时的瞬态响应，理解时间常数（τ=RC或τ=L/R）的重要性。 二阶电路（RLC）： 介绍包含电阻、电容和电感 all in one 的 RLC 电路，分析其欠阻尼、临界阻尼和过阻尼等不同响应特性，为谐振电路打下基础。 第三章：半导体的奇迹——晶体管与二极管的变革 进入信息时代，半导体器件无疑是最大功臣。本章将揭示半导体材料的神奇特性，以及它们如何被塑造成我们生活中不可或缺的电子元件。 半导体基础： 本征半导体与杂质半导体： 介绍硅、锗等本征半导体材料的导电特性，以及掺杂（引入杂质）如何制造出N型和P型半导体。 PN结的形成与特性： 深入讲解PN结的形成原理，以及其在正向偏置和反向偏置下的伏安特性。 二极管的应用： 整流二极管： 学习二极管如何将交流电转换为脉动直流电，为各种电子设备提供动力。我们将分析半波整流和全波整流电路。 稳压二极管（齐纳二极管）： 介绍稳压二极管在反向击穿时能保持恒定电压的特性，及其在稳压电路中的应用。 发光二极管（LED）： 了解LED的发光原理，以及其在指示、照明和显示领域的广泛应用。 光电二极管与光敏电阻： 探索光电效应，理解光敏器件如何将光信号转换为电信号。 晶体管的放大作用： BJT（双极结型晶体管）： 详细讲解NPN和PNP型BJT的结构、工作原理（发射区、基区、集电区），以及共发射极、共集电极、共基极三种基本放大电路的特性。重点理解晶体管的电流放大作用。 MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）： 介绍MOSFET的结构（栅极、漏极、源极），以及其电压控制电流的特性。我们将区分N沟道和P沟道，以及增强型和耗尽型MOSFET，并分析其在数字电路和功率电子中的优势。 其他重要的半导体器件： 场效应晶体管（FET）： 简要介绍JFET（结型场效应晶体管）的原理，并与MOSFET进行对比。 集成电路（IC）简介： 简单介绍集成电路的概念，以及它如何将大量晶体管和电阻等元件集成在一块芯片上，实现更复杂的功能。 第四章：信号的塑造者——放大器、振荡器与滤波器 一旦我们掌握了基本的信号处理元件，便可以开始构建能够改变和产生信号的电路。本章将深入研究放大器、振荡器和滤波器，它们是电子系统中至关重要的功能模块。 放大器的核心功能： 放大器的工作原理： 解释放大器如何利用输入信号的微小变化控制输出端的较大能量，实现信号的幅度放大。 各种放大电路的分析： 运放（运算放大器）： 深入讲解理想运放模型，及其在基本运算（加、减、乘、除、积分、微分）中的应用。我们将展示同相、反相、差分放大电路的构成和特性。 通用放大器类型： 分析共发射极、共集电极（电压跟随器）和共基极放大器的频率响应、输入输出阻抗和电压增益。 放大器的性能指标： 学习理解增益、带宽、输入阻抗、输出阻抗、失真度等关键性能参数。 振荡器的奥秘： 振荡电路的基本原理： 讲解正反馈在振荡电路中的作用，以及 Barkhausen 判据（增益为1且相位为0°或360°）。 常见的振荡器类型： RC振荡器： 如相移振荡器、文氏电桥振荡器，利用RC网络的相位移动产生振荡。 LC振荡器： 如哈特莱振荡器、科勒皮茨振荡器，利用LC谐振回路产生高频振荡。 晶体振荡器： 介绍石英晶体的压电效应，以及晶体振荡器的高稳定性和高精度特性，其在时钟电路中的重要性。 滤波器的信号净化： 滤波器的概念与作用： 解释滤波器如何选择性地通过或阻止特定频率范围的信号，实现信号的“过滤”。 滤波器类型： 低通滤波器： 只允许低频信号通过。 高通滤波器： 只允许高频信号通过。 带通滤波器： 只允许特定频带内的信号通过。 带阻滤波器： 阻止特定频带内的信号通过。 实际应用： 演示滤波器在音频电路、通信系统中的应用。 第五章：逻辑的殿堂——数字电路与逻辑门 与前几章的模拟电路不同，数字电路处理的是离散的、不连续的信号，通常只有“0”和“1”两种状态。本章将引领读者进入逻辑世界的奇妙之处。 二进制数的引入： 讲解二进制数（0和1）作为数字系统的基础，以及它如何简洁高效地表示信息。 逻辑门（Logic Gates）： 基本逻辑门： 详细介绍与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）的基本功能、逻辑符号和真值表。 复合逻辑门： 介绍与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）以及同或门（XNOR），并展示如何用基本逻辑门组合实现它们。 布尔代数： 学习布尔代数的运算规则，以及它如何简化和分析逻辑电路。 组合逻辑电路： 编码器与解码器： 理解它们如何进行信号的转换，例如将十进制转换为二进制。 多路选择器（Multiplexer）与分路选择器（Demultiplexer）： 学习它们在信号路由中的作用。 加法器： 介绍半加器和全加器，它们是实现算术运算的基础。 时序逻辑电路： 触发器（Flip-Flops）： 讲解SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等基本存储单元，理解它们如何存储一位二进制信息，并能根据时钟信号的状态进行翻转。 寄存器（Registers）： 学习由多个触发器组成的寄存器如何存储多个二进制位的信息，并实现数据的并行输入和输出。 计数器（Counters）： 介绍同步计数器和异步计数器，它们可以用来计数脉冲信号。 第六章：电路的艺术——实用电路设计与调试技巧 理论的知识需要通过实践来巩固和升华。本章将从实用角度出发，介绍一些常见的电路设计思路，以及在实践中可能遇到的问题和调试方法。 电源电路设计： 线性稳压电源： 介绍使用三端稳压器（如78xx系列）构建简单稳压电源的方法。 开关电源简介： 简要介绍开关电源的高效率优势。 传感器接口电路： 温度传感器接口： 如何将温度传感器（如热敏电阻）的信号放大并传输给微控制器。 光传感器接口： 如何处理光敏电阻或光电二极管的信号。 音频电路基础： 简单的音频放大电路： 设计一个能够驱动扬声器的简易音频放大器。 滤波器在音频中的应用： 如高通滤波器用于防止低频噪声。 数模转换（ADC）与模数转换（DAC）： ADC的工作原理： 讲解如何将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，为微控制器处理模拟信息提供可能。 DAC的工作原理： 讲解如何将数字信号还原为模拟信号，例如用于音频输出。 电路调试的基本方法： 使用万用表： 学习如何测量电压、电流、电阻，以及进行通断检测。 使用示波器： 掌握观察波形、测量频率、幅值、相位等关键参数，定位信号异常。 信号发生器： 学习如何产生各种标准波形，用于测试电路的响应。 故障排查思路： 遵循“先易后难，先主后次”的原则，逐步定位电路故障。 PCB（印刷电路板）设计入门： PCB的作用： 了解PCB如何将电子元件连接起来，形成完整的电路。 简单PCB布局与布线原则： 介绍一些基本的PCB设计注意事项，以提高电路的稳定性和可靠性。 第七章：超越经典——现代电子技术的探索 在掌握了基础知识后，我们将目光投向更广阔的现代电子技术领域，领略科技的最新进展。 微控制器（Microcontrollers）与嵌入式系统： MCU的构成： 介绍CPU、内存、外设等组成部分。 嵌入式系统的应用： 从智能家电到汽车电子，嵌入式系统无处不在。 编程入门： 简要提及C语言等编程语言在嵌入式开发中的重要性。 通信技术概览： 模拟通信与数字通信： 对比两者的特点和优势。 无线通信技术： 如Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络等基本原理。 光纤通信： 介绍其高速传输的特点。 电源管理技术： 高效电源转换： 介绍DC-DC转换器、AC-DC转换器的高效率设计。 电池技术与充电管理： 了解现代电池技术的发展。 集成电路的深度发展： FPGA（现场可编程门阵列）： 介绍其灵活性和强大的并行处理能力。 ASIC（专用集成电路）： 了解其为特定应用定制的高性能优势。 物联网（IoT）与智能硬件： 传感器网络： 如何将各种传感器连接起来，感知物理世界。 数据采集与传输： 介绍数据如何被收集、处理和传输。 智能家居与可穿戴设备： 展望物联网在日常生活中的应用。 人工智能与电子技术的融合： AI硬件加速器： 如GPU、TPU在人工智能计算中的作用。 机器学习在电路设计中的应用： 展望未来。 结语 《电子世界探秘：从基础到前沿的电路原理与应用》并非终点，而是一个新的起点。电子世界的广袤无垠，永远等待着勇敢的探索者。希望本书能够点燃您对电子技术的无限热情，激发您不断求知、实践的动力。愿您在未来的电子领域中，能够运用所学知识，创造出更多令人惊叹的科技成果，让电子的智慧之光，照亮更加美好的未来。