基本信息
书名:红版电子电路461例
定价:31.00元
作者:刘福太 ,梁发麦
出版社:科学出版社
出版日期:2007-10-01
ISBN:9787030197108
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:
商品重量:0.459kg
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内容提要
根据电路的功能和特性,本书将400多个电路进行分类:收音机电路、音频电路和高保真电路,电视电路和视频电路,音乐和电声电路,汽车、摩托车和自行车电路,计算机、微处理器及其接口电路,信号产生器和振荡器电路,家用电器电路,电源电路和电池充电电路,射频电路,钡0试电路和测量电路,定时器电路等。本书所讲解的电路设计新颖、结构合理、性能优良、实用性强。读者可根据需要对电路稍加修改,应用到自己的电子电路设计中去,能使系统设计性能达到*。
本书可供电子工程技术人员、维护人员和电子爱好者使用,也可作为高等院校学生进行电子电路实践、毕业设计的参考资料。
目录
作者介绍
文摘
序言
《电子电路设计与实践:基础原理与经典案例解析》 内容简介: 本书旨在为读者提供一个系统、深入的电子电路学习路径,从基础的理论原理出发,逐步过渡到实际应用中的经典电路设计与分析。本书内容涵盖了模拟电子电路和数字电子电路两大核心领域,通过理论讲解、公式推导、实际电路分析以及精选案例,帮助读者构建扎实的理论基础,并培养解决实际工程问题的能力。全书结构清晰,循序渐进,适合电子工程专业的学生、业余爱好者以及需要提升电子电路设计技能的工程师阅读。 第一部分:模拟电子电路基础 本部分着重于讲解模拟电子电路的核心概念与常用元器件的特性。 绪论: 介绍电子电路在现代科技中的重要地位,阐述模拟电路的基本概念,包括信号的连续性、放大、滤波等基本功能。强调电路分析的重要性,以及学习电子电路的目的和方法。 电路基本概念与定律: 电荷、电流、电压、电阻、电导: 详细阐述这些基本物理量的定义、单位以及它们之间的关系。通过生动的类比,帮助读者理解电荷的流动形成电流,电势差产生电压,以及电阻对电流的阻碍作用。 欧姆定律: 深入讲解欧姆定律在直流电路和交流电路中的应用,包括其数学表达式、适用条件以及重要意义。 基尔霍夫定律(KCL和KVL): 详细阐述节点电流定律(KCL)和回路电压定律(KVL),并通过多种典型电路(如串联电路、并联电路、混联电路)的分析实例,演示如何运用这两个定律求解复杂的电路参数。 功率与能量: 介绍电功率的计算公式,以及直流和交流电路中的功率概念,包括有功功率、无功功率和视在功率。讲解能量的存储与释放,以及在电路分析中的重要性。 半导体基础与二极管: 半导体材料特性: 介绍本征半导体、N型半导体和P型半导体的形成机理,以及它们的导电特性。 PN结: 详细讲解PN结的形成、单向导电性、以及在外加电压(正向偏置和反向偏置)下的特性。 二极管的伏安特性曲线: 分析二极管的正向导通压降、反向击穿电压等关键参数,并通过实例演示二极管在整流、限幅、钳位等电路中的应用。 稳压二极管: 讲解稳压二极管的工作原理,如何利用其恒定的反向击穿电压实现稳压功能,并提供简单的稳压电路设计。 三极管(BJT)及其放大作用: BJT的结构与工作原理: 介绍NPN和PNP型三极管的结构,以及基极、集电极、发射极的命名和功能。深入讲解三极管的放大原理,包括电流放大系数(β)和发射极电流、基极电流、集电极电流之间的关系。 BJT的四种工作区域: 阐述三极管的截止区、放大区、饱和区和反向转世区,以及它们各自的特点和在电路设计中的应用。 三极管的放大电路: 详细分析不同类型的放大电路(如共射放大电路、共集放大电路、共基放大电路)的静态工作点分析(Q点)和动态分析。讲解电容在信号耦合和旁路中的作用。 多级放大电路: 介绍多级放大电路的连接方式,如直接耦合、RC耦合、变压器耦合,以及它们在提高放大倍数和改善频率响应方面的优势。 场效应管(FET)及其应用: JFET和MOSFET: 介绍结型场效应管(JFET)和金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET)的结构、工作原理和特点。重点讲解MOSFET的增强型和耗尽型,以及其栅极电压对漏极电流的控制作用。 场效应管的放大作用: 分析场效应管作为放大器的特点,如高输入阻抗,并介绍其放大电路的设计。 场效应管在开关电路中的应用: 阐述场效应管作为开关的优势,及其在数字逻辑电路中的应用基础。 运算放大器(Op-Amp): 理想运算放大器的特性: 介绍理想运放的两个核心特性:无限大的开环增益和无限大的输入阻抗,以及零输出阻抗。 基本运算电路: 详细讲解同相比例运算、反相比例运算、加法器、减法器、积分电路、微分电路等基本运放应用电路,并进行公式推导和电路分析。 运放的反馈: 介绍负反馈和正反馈的概念,以及负反馈对放大器性能(如增益稳定性、带宽、输入输出阻抗)的改善作用。 实际运放的局限性: 探讨实际运放的输入失调电压、输入偏置电流、输出电压摆幅限制、有限的带宽等非理想特性,并介绍如何减小这些非理想因素对电路性能的影响。 滤波电路与信号处理: 滤波器基本概念: 介绍低通、高通、带通、带阻滤波器的基本原理和功能。 无源滤波器: 分析RC、RL、RLC组成的无源滤波器,推导其频率响应。 有源滤波器: 结合运算放大器,设计和分析各种有源滤波器电路,如Sallen-Key结构。 其他信号处理电路: 简要介绍振荡器、混频器等信号处理电路的基本原理。 第二部分:数字电子电路基础 本部分将带领读者进入数字电路的世界,理解其基本逻辑和设计方法。 数字信号与逻辑电平: 数字信号的特性: 介绍数字信号的离散性、量化性、以及其在信息传输和处理中的优势。 逻辑电平: 定义高电平(1)和低电平(0),讲解TTL和CMOS等不同逻辑电平标准及其电气特性。 逻辑门电路: 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、真值表和布尔表达式。 复合逻辑门: 讲解与非门(NAND)、或非门(NOR)、异或门(XOR)、同或门(XNOR)的逻辑功能和实现方式。 通用逻辑门: 强调NAND门和NOR门作为通用逻辑门的重要性,它们可以通过组合实现所有其他基本逻辑功能。 布尔代数与逻辑化简: 布尔代数公理与定理: 介绍布尔代数的基本运算规则,如交换律、结合律、分配律、德摩根定理等。 逻辑函数的化简: 讲解使用卡诺图(Karnaugh Map)和布尔代数方法对复杂逻辑函数进行化简,以简化电路设计,减少元器件数量。 组合逻辑电路: 编码器与译码器: 介绍编码器(如优先编码器)和译码器(如74LS138)的功能与应用。 多路选择器(Multiplexer)与分路选择器(Demultiplexer): 讲解多路选择器如何根据选择信号选择一路输入信号输出,以及分路选择器如何将一路输入信号分发到不同的输出端。 加法器与减法器: 设计和分析半加器、全加器,以及串行加法器、并行加法器。介绍二进制减法器的实现。 时序逻辑电路: 触发器: 详细讲解各种类型的触发器,如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器,包括它们的逻辑功能、状态转换、时钟触发方式(上升沿、下降沿)。 寄存器: 介绍寄存器的作用,以及如何利用触发器构成移位寄存器(如SISO、SIPO、PISO、PIPO)和并行寄存器。 计数器: 讲解计数器的基本原理,如同步计数器、异步计数器,并介绍不同进制的计数器(如2进制、10进制)。 时序逻辑电路的设计流程: 阐述从状态转移图到逻辑电路的完整设计方法。 可编程逻辑器件(PLD)简介: PROM、PAL、PLA: 简要介绍可编程只读存储器(PROM)、可编程阵列逻辑(PAL)、可编程逻辑阵列(PLA)等早期PLD的结构和工作原理。 FPGA与CPLD: 简要介绍现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的结构和在现代数字系统设计中的重要性。 第三部分:电路设计与实践进阶 本部分将理论知识与实际应用相结合,指导读者如何进行有效的电路设计和故障排除。 电路设计的基本流程: 需求分析与规格定义: 如何准确理解项目需求,并将其转化为可执行的技术指标。 方案选择与元器件选型: 评估不同的电路设计方案,并根据性能、成本、功耗等因素选择合适的元器件。 原理图设计: 介绍绘制规范、易读的电路原理图的技巧。 PCB布局布线: 讲解PCB设计的基本原则,如信号完整性、电源完整性、电磁兼容性(EMC)等。 仿真与测试: 介绍使用电路仿真软件(如SPICE)进行验证,以及如何设计和实施实际电路测试。 调试与优化: 掌握电路调试的系统方法,以及如何根据测试结果对电路进行优化。 电源电路设计: 线性稳压电源: 介绍基于三极管和集成稳压器(如78XX系列)的线性稳压电源设计,分析其工作原理和优缺点。 开关电源: 简要介绍开关电源的基本原理,如 Buck、Boost、Buck-Boost 变换器,以及其高效率的优势。 传感器接口电路: 传感器类型与信号特点: 介绍各种常见的传感器(如温度、压力、光、湿度传感器)的工作原理和输出信号类型(模拟、数字)。 信号调理电路: 设计和实现用于放大、滤波、隔离、转换传感器信号的接口电路。 驱动电路设计: 负载类型: 分析不同类型的负载,如电机、LED、继电器等。 驱动电路: 设计能够有效驱动各种负载的电路,包括使用三极管、MOSFET、驱动芯片等。 常见电路故障分析与排除: 故障分析方法: 介绍系统化的故障诊断方法,如排除法、替代法。 典型故障现象与原因: 分析电路中常见的故障现象,如虚焊、短路、元件损坏、参数漂移等,并探讨其根本原因。 测量工具的使用: 熟练掌握万用表、示波器、信号发生器等测量工具的使用技巧。 电子设计自动化(EDA)工具简介: PCB设计软件: 介绍Altium Designer, Eagle, KiCad等主流PCB设计软件的基本功能。 电路仿真软件: 介绍LTspice, PSpice, Multisim等电路仿真软件在电路设计中的应用。 总结: 本书力求通过由浅入深、理论与实践相结合的方式,帮助读者建立起全面扎实的电子电路知识体系。从最基础的物理原理到复杂的电路设计,本书都进行了详尽的阐述。通过学习本书,读者将能够更清晰地理解电子电路的工作机制,更自信地进行电路设计,并能有效地解决实际工程中遇到的问题,为未来的电子技术学习和应用打下坚实的基础。
说实话,我对市面上很多号称“实践”的电子书持保留态度,因为很多所谓的“实践案例”,无非是把Datasheet里的推荐应用电路稍加修改就拿来充数了。我更看重的是作者是否有能力构建一些具有一定挑战性的、需要多学科知识融合的综合性案例。例如,如何设计一个低漂移、高稳定性的传感器接口电路,这不仅涉及到前端放大,还可能牵扯到ADC的时序控制和MCU的数据处理。如果这461个例子中,能有相当一部分是这种多模块集成的复杂系统级案例,那这本书的含金量就非常高了。我希望作者在讲解时,能像剥洋葱一样,一层一层地揭示设计过程中的思维逻辑,而不是直接给出结论。比如,为什么选择这种反馈拓扑而不是另一种?这种选择背后的成本、功耗、性能三要素的平衡点在哪里?我渴望看到那种深度的设计哲学,而不是仅仅停留在电路连接的层面。如果能在最后几章看到一些关于未来技术趋势的探讨,比如在微功耗设计或物联网边缘计算中的电路实现,那就更添一份前瞻性了。