Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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電子電路其實充滿在我們生活之中, 為我們帶來許多便利。例如樓梯的燈需要在樓上與樓下都裝設開關, 讓你要上樓時打開燈, 上樓後關燈；又或者是市麵上常販售的光感應小夜燈, 可以在光綫不足/充足的形況下自動開燈/關燈！我們會在本套件中介紹這些生活中的電路原理, 並實作齣功能相同的電路！除此之外, 還會帶你實作一些趣味電路, 例如拍拍手就會亮的燈, 或者用電路模擬昆蟲的叫聲！

　　而這些電路其實都是從國中學過的基本電學齣發並延伸！都忘光光瞭嗎？沒關係, 本套件設計瞭彆齣心裁的教學內容, 透過循序漸進的學習、思考、實作、驗證, 讓讀者不害怕艱澀難懂的電子電路且學習效果令人印象深刻。例如：

　　● Trial and Error 從錯誤中學習, 讓你親自燒壞一顆 LED 燈來認識電阻的功用與重要性！
　　● 電阻串聯跟並聯後到底哪個大？用 LED 燈的亮度來驗證吧！
　　● 考考你！LED 要加在什麼位置, 纔不會影響電子暖暖包的熱度？
　　● 電路問答題, 例如 A 電路與 B 電路哪個發齣的聲音比較長？

　　相對於程式設計隻需要一颱電腦即可學習, 電子電路難以入門的原因除瞭需要知道許多電學、電路知識以外, 還得準備許多繁雜的電子零件。而本套件已經都為您準備好瞭！隻需要自行準備好 4 顆 4 號電池, 即可隨時隨地的打開套件, 學習電子電路的知識並搭配各種電子元件、IC 來製作齣多種趣味電路。從錯誤中學習、從問答題中思考、從實作中驗證, 現在就捲起袖子, 動手接電路, 一步步踏入電的世界吧！

本書特色  

　　‧從國中串並聯基礎電路到 IC 晶片的使用
　　‧不隻會算題目！透過電路實作驗證電學知識
　　‧問答題的設計, 強化電路的思考邏輯
　　‧不用 Arduino 也可以做齣趣味電路

 

現代電子技術前沿：從基礎原理到應用實踐 第一章 信號與係統：信息世界的基石 本章深入探討瞭信號和係統的核心概念，為理解現代電子設備的工作原理打下堅實基礎。我們從連續時間和離散時間信號的分類入手，詳細分析瞭傅裏葉級數與傅裏葉變換在頻域分析中的關鍵作用。 1.1 信號的本質與分類 信號是承載信息的載體。我們將信號劃分為模擬信號和數字信號，並探討瞭采樣定理——將連續信號轉化為離散信號的理論依據。在本節中，讀者將掌握如何使用拉普拉斯變換和Z變換對復雜係統進行時域到頻域的轉換，這對於分析電路的瞬態響應至關重要。 1.2 綫性時不變係統（LTI）分析 LTI係統是電子工程中最常見也是最重要的係統模型。我們著重講解瞭係統的衝激響應和頻率響應，這是描述係統特性的兩大核心工具。通過捲積運算，讀者將學會如何預測輸入信號經過特定係統後的輸齣形式。此外，我們引入瞭係統的穩定性和因果性概念，確保所設計的電路在實際運行中具備可靠性。 1.3 濾波器設計基礎 基於前麵對信號和係統的理解，本章轉嚮瞭濾波器的設計。我們將介紹模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫濾波器）的幅頻特性和相頻特性，並討論如何利用運算放大器搭建有源濾波器，實現對特定頻率範圍信號的精確提取或抑製。 --- 第二章 半導體器件物理與電路：現代電子的“磚塊” 本章聚焦於構成所有現代電子設備的基礎——半導體器件的物理原理及其在電路中的應用。我們將從材料科學的角度剖析PN結的形成機製，並逐步深入到晶體管的工作模式。 2.1 半導體基礎與PN結 本節從本徵半導體齣發，解釋瞭摻雜如何産生N型和P型半導體。隨後，我們詳細闡述瞭PN結在無偏置、正嚮偏置和反嚮偏置下的電流-電壓（I-V）特性麯綫，這是所有二極管和晶體管行為的物理根源。 2.2 二極管的種類與應用 除瞭標準的整流二極管，本章還詳細介紹瞭齊納二極管（穩壓應用）、肖特基二極管（高速開關應用）和光電二極管（光電轉換應用）的工作原理及其在實際電路中的具體實現案例。 2.3 雙極性晶體管（BJT） BJT作為電流控製型器件，是理解放大電路的起點。我們將分析其三種工作區（截止區、放大區、飽和區），並重點講解共射極、共基極和共集電極三種基本組態的輸入輸齣阻抗和電流增益特性。讀者將學會如何利用BJT搭建小信號放大器和簡單的開關電路。 2.4 金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET） MOSFET是當代數字電路和高性能模擬電路的核心。本章深入探討瞭增強型和空乏型MOSFET的工作機製，包括柵氧層的影響和溝道電流的控製。我們特彆關注其在數字邏輯門中的開關特性，為後續的集成電路學習做好準備。 --- 第三章 模擬電路設計與分析：從放大到反饋 本章是關於如何使用有源器件（主要是晶體管和運算放大器）構建具有特定功能的模擬電路。重點在於理解反饋機製如何穩定和優化電路性能。 3.1 理想運算放大器（Op-Amp）模型 本節從理想模型齣發，建立起負反饋放大器的分析框架。我們將推導反相放大器、同相放大器、電壓跟隨器、求和電路和減法電路的精確增益公式，並討論輸入阻抗和輸齣阻抗的實際考量。 3.2 頻率響應與帶寬分析 任何放大器都有其頻率限製。我們引入瞭增益帶寬積（GBW）的概念，並分析瞭由內部寄生電容引起的低通和高通特性。讀者將學習如何使用波特圖來直觀地評估放大電路的帶寬和穩定性。 3.3 經典反饋拓撲結構 反饋是模擬電路設計的靈魂。本章係統地介紹瞭電壓串聯反饋、電流串聯反饋、電壓並聯反饋和電流並聯反饋這四種基本拓撲，分析瞭它們如何分彆影響輸入輸齣阻抗，以及如何用於提高放大器的綫性度和穩定性。 3.4 功率放大器基礎 我們探討瞭A類、B類、AB類和C類功率放大器的效率和失真特性。重點分析瞭甲乙類推挽放大器的交叉失真問題及其在實際音響設備中的解決方案。 --- 第四章 直流電源與綫性穩壓器：能量轉換的藝術 一個穩定的工作電壓是所有電子係統可靠運行的前提。本章專注於將交流電網電壓轉化為穩定直流電壓的技術。 4.1 電源的整流與濾波 本節從市電的交流輸入開始，詳細介紹瞭半波、全波和橋式整流電路的結構、工作原理及紋波係數。隨後，我們深入探討瞭電容濾波和LC濾波器的設計，以最大限度地降低輸齣電壓的紋波含量。 4.2 綫性穩壓器設計 綫性穩壓器（LDO）是實現低噪聲、高穩定性的關鍵。我們首先分析瞭分立元件穩壓電路（如串聯調整管和基準源），然後轉嚮集成穩壓器（如三端穩壓器78XX係列）的內部結構和應用規範。本節將重點討論如何通過增加旁路電容和使用低壓差（LDO）器件來優化瞬態響應。 4.3 保護電路設計 一個健壯的電源必須具備保護功能。我們將介紹過流保護（OCP）和熱關斷（TSD）機製，並探討如何使用電流限製電路來保護負載和電源自身免受短路損壞。 --- 第五章 現代數據轉換與接口：模擬與數字的橋梁 在數字係統日益占據主導地位的今天，準確地將真實世界的模擬信號轉化為數字數據，並將數字指令轉化為物理動作，是至關重要的技能。 5.1 模數轉換器（ADC）原理 本章係統講解瞭不同類型的ADC架構，包括逐次比較型ADC（SAR）、雙積分型ADC和流水綫型ADC。我們詳細分析瞭量化誤差、有效位數（ENOB）和采樣率對數據精度的影響。 5.2 數模轉換器（DAC）應用 我們探討瞭電阻梯形和電流源型DAC的設計，重點分析瞭單極性和雙極性輸齣的實現方法。讀者將學會如何利用DAC在數字控製係統中生成精確的模擬電壓或電流信號。 5.3 串行通信接口基礎 本節介紹瞭在微控製器和外設之間傳輸數據的常用標準，包括RS-232、SPI和I²C協議。我們將分析這些接口的時序圖、電平標準和尋址機製，使讀者能夠設計齣可靠的嵌入式係統數據鏈路。 --- 第六章 磁元件與開關電源：高效能的奧秘 在追求高效率和便攜性的今天，開關電源（SMPS）已成為主流。本章專注於磁性元件在SMPS中的作用，以及脈衝寬度調製（PWM）的控製技術。 6.1 電感器與變壓器的基礎 我們將深入研究電感器的特性，包括飽和電流、直流電阻和寄生電容。針對變壓器，重點分析瞭匝數比、漏感和耦閤係數對開關電路性能的影響。 6.2 開關模式電源拓撲結構 本章詳細介紹瞭非隔離型的降壓（Buck）、升壓（Boost）和降壓-升壓（Buck-Boost）變換器的基本工作原理。通過分析開關管的開關周期和占空比，讀者將掌握如何計算輸齣電壓和效率。 6.3 PWM控製與反饋環路 PWM是開關電源的大腦。我們將介紹電壓模式和電流模式控製兩種主要的PWM生成方法。此外，設計反饋補償網絡（如Type II和Type III補償器）以確保開關電源的穩定性和快速瞬態響應，是本章的難點和重點。 6.4 隔離式電源結構 針對需要電隔離的應用（如醫療設備和高壓驅動），本章講解瞭反激式（Flyback）和正激式（Forward）變換器的工作原理，以及光耦在實現反饋信號隔離中的關鍵作用。 --- 附錄：基礎電子測量工具與安全規範 本附錄提供瞭使用示波器、萬用錶和邏輯分析儀進行電路調試的實用技巧，並強調瞭高壓電路和集成電路熱管理的基本安全操作規程。

1. 從點亮 LED 燈認識基本電學
2. 老人跌倒警報器
3. 電子密碼器
4. 電子暖暖包
5. 樓梯燈開關設計
6. 摩斯密碼聲音模擬器
7. 冰箱門未關警報器
8. 小小發電機
9. 光感應小夜燈
10. 來電通知燈
11. 定時自動關燈設計
12. 電子昆蟲



 

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我對《Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇》的評價，就是「驚喜連連」！本來以為電子電路這種東西，對我這個文科背景的人來說，根本就是天書。但翻開這本書，我發現它用一種非常親切、生動的方式來介紹。書裡的插圖和圖解都非常精緻，讓人一目瞭然，而且文字說明也盡量用白話文，避免瞭很多艱澀的術語。最重要的是，它不是那種「紙上談兵」的書，而是強調動手做。每一個章節都有實際的操作項目，從簡單的 LED 燈到比較複雜的感測器應用，都讓你親手去組裝、測試。我常常在組裝完成後，看到自己親手製作的電路真的能動起來，那種成就感是無法言喻的。而且，書裡還會偶爾穿插一些「為什麼會這樣？」的原理說明，讓你知其然也知其所以然，不會變成一個隻會複製貼上的「螺絲釘」。我現在對電子已經沒有那麼害怕瞭，甚至開始對各種電子零件產生瞭好奇心，想瞭解它們更多。

评分☆☆☆☆☆

最近入手瞭這本《Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇》，老實說，我本來對電子這塊一直有點卻步，總覺得是個高深的學問，離我的生活很遙遠。但這本書的封麵設計就很有親和力，看起來不像教科書那樣枯燥。翻開之後，我真的驚訝到瞭！它不像坊間很多入門書，隻是單純介紹零件和原理，而是非常有係統地帶領你動手實作。書裡麵的案例都非常貼近生活，像是製作一個會呼吸的燈、一個簡易的警報器，或是控製小風扇的轉速等等。最棒的是，它提供的材料清單和步驟說明都寫得非常清楚，即使是像我這種電子新手，也能一步一步跟著做，完全不會感到茫然。而且，書裡還會解釋為什麼這麼接線會是這樣，背後是什麼樣的電子原理，讓我在動手的同時，也能學到紮實的知識。我已經迫不及待想把我學到的應用到我自己的小專案上瞭，真的太有成就感瞭！

评分☆☆☆☆☆

這本《Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇》絕對是市麵上少有的良心之作，特別對於那些想從零開始，但又怕學到一堆死知識的讀者來說。我個人本身是個對新事物充滿好奇心的人，但過去嘗試接觸電子電路時，總是半途而廢，因為很多教材都太過學術化，跟實際應用脫節。這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。它不僅循序漸進地講解瞭電子電路的基礎知識，更重要的是，它提供瞭一係列的「實戰演練」，讓你親手去搭建、測試。這些專案的設計都非常巧妙，結閤瞭趣味性和實用性，讓你能夠在動手的過程中，深刻理解每一個電路的運作原理。書中還有很多關於零件選擇、除錯技巧的寶貴建議，這是在一般教科書中很難找到的。我已經將書中的一些想法，應用到我個人生活中的一些小工具改造上瞭，效果超乎預期！我強烈推薦這本書給所有對電子電路感興趣的朋友，它絕對會讓你充滿驚喜與收穫。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對DIY充滿熱情的創客，我一直在尋找一本能真正帶我進入電子電路世界的書，而《Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇》絕對是我的心頭好！以往我看過的電子入門書，大多停留在理論講解，或是零散的專案介紹，總讓我難以建構起完整的知識體係。但這本書不同，它巧妙地將理論與實踐結閤，每一項概念的介紹，都緊接著一個實際的應用範例，讓學習過程充滿趣味性。作者在書中提供的許多「小提示」和「注意事項」，更是體現瞭豐富的實務經驗，避免瞭新手常犯的錯誤。我最欣賞的是，它並沒有止步於基本的單元電路，而是進一步探討瞭如何將多個電路模組整閤，創造齣更複雜、更有趣的功能，這對我未來的專案構思非常有啟發。我已經計畫將書中學到的技巧，應用到我下一個更大型的機器人專案中，相信這本書會成為我不可或缺的參考工具。

评分☆☆☆☆☆

這本《Flag’s 創客‧自造者工作坊 電子電路入門活用篇》真的讓我在電子世界裡找到瞭一條康莊大道！我過去對電子電路一直有種「霧裡看花」的感覺，雖然知道有很多很酷的電子產品，但自己要從頭學起，總覺得門檻很高。但這本書完全打破瞭我的刻闆印象。它的內容編排非常用心，循序漸進，從最基礎的電阻、電容、LED這些零件開始講起，到後麵的各種感測器和模組，都搭配瞭非常實用的範例。我尤其喜歡書中介紹的各種「小實驗」，每一個都很有趣，而且做齣來的效果都很有視覺衝擊力，讓我非常有動力繼續往下學。書裡麵的圖示和線路圖也畫得非常清晰，即使是第一次接觸電路闆，也能輕鬆辨識。我印象最深刻的是其中一個章節，是關於如何利用簡單的程式碼來控製電路的行為，這讓我發現電子電路跟程式設計的結閤原來可以這麼神奇！我已經開始思考，要把這些知識應用在我的傢庭自動化改造計畫中瞭。