應用電子學(第二版)(精裝本) pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

☆☆☆☆☆

楊善國

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應用電子學
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電路設計
第二版
精裝本
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圖書描述

　　作者依教學經驗及專業知識，並為兼顧學習內容及學習效果，本書由最基礎的半導體材料及PN接麵開始講起，到雙層元件(二極體)、三層元件(電晶體)、四層元件(閘流體)、線性積體電路-OP，到常用的應用電路包括：運算放大器構成之應用電路、電壓調整器、主動濾波器、功率放大器等，使學生可習得電子元件及其構成電路的基礎知識。另修習本科目的學生可能來自不同的專業背景，對電學的觀念及基礎或有所不同，為顧及對電學較生疏學生的需要，特別增加「電學基本概念複習」一章(第零章)，使學生具有起碼的電路基礎，以協助學生進入電子電路之領域，並助益往後的教學。

本書特色

　　1.本書由最基礎的半導體材料及PN接麵開始講起，到雙層元件(二極體)、三層元件(電晶體)、四層元件(閘流體)、線性積體電路-OP，到常用的應用電路，使學生可習得電子元件及其所構成電路的基礎知識。

　　2.修習本科目的學生可能來自不同的專業背景，對電學的觀念及基礎或有不同，特別增加「電學基本概念複習」，使學生具有基礎的電路概念，以協助學生進入電子電路之領域，並助益往後的教學。

　　3.本書適用大學、科大機械、自動化科係『應用電子學』、『電子學』課程使用。

理論與實踐的交匯：當代工程科學前沿探索本書聚焦於信息技術、能源轉化與先進製造等核心領域，旨在為讀者構建一個全麵、深入且具有前瞻性的工程科學知識體係。全書內容嚴格圍繞最新的學術研究成果和工業應用標準進行組織，力求在理論深度與工程實踐之間架起堅實的橋梁。第一部分：高級信號處理與通信理論的革新本部分深入探討瞭現代通信係統與數據分析背後的數學基礎與算法實現。我們首先迴顧瞭經典的傅裏葉分析、小波變換在非平穩信號處理中的局限性，隨後引入瞭分數階微積分在信號建模中的應用。這部分內容詳細闡述瞭如何利用非整數階導數更精確地描述具有記憶效應和長程依賴性的物理係統，如粘彈性材料的振動模型或復雜電磁環境下的信道衰落。核心章節集中在自適應濾波與機器學習的融閤。我們不僅詳述瞭LMS、RLS等經典算法的優化策略，更著重介紹瞭基於深度學習的信道均衡技術。具體而言，對遞歸神經網絡（RNN）在動態信道跟蹤中的性能優勢進行瞭量化分析，並提齣瞭改進的注意力機製（Attention Mechanism）模塊，用以增強網絡在處理突發性乾擾時的魯棒性。讀者將學習如何設計和訓練能夠自我調整參數的濾波器組，以應對5G及未來6G網絡中日益復雜的頻譜環境。在信息論方麵，本書超越瞭香農的經典信道編碼理論，引入瞭網絡編碼理論（Network Coding）的最新進展。通過對隨機綫性網絡編碼（RLNC）在多播場景下的應用案例進行剖析，展示瞭如何突破傳統路由協議的限製，顯著提升網絡的吞吐量和效率。此外，還探討瞭量子信息論在安全通信領域的前沿嘗試，雖然側重於理論框架而非具體硬件實現，但旨在培養讀者對下一代信息安全概念的理解。第二部分：能源係統的智能化與高效轉化本部分聚焦於如何運用先進的電子技術和控製理論來優化能源的産生、存儲與分配。重點關注固態能源轉換技術的突破性進展。關於電力電子部分，我們詳細分析瞭寬禁帶半導體（如SiC和GaN）在功率器件中的應用優勢。書中通過詳細的器件物理模型和等效電路分析，解釋瞭這些材料如何實現更高的開關頻率、更低的導通損耗，從而推動瞭電動汽車逆變器和高頻電源設計的革命。讀者將掌握設計基於SiC MOSFET的並聯拓撲結構的關鍵考量因素，包括熱管理策略和瞬態電流應力下的可靠性評估。在能源存儲方麵，本書深入探討瞭下一代電池技術。除瞭對鋰離子電池的電化學動力學進行深入建模外，我們對固態電解質電池（ASSB）的界麵阻抗問題進行瞭專題研究，並結閤電化學阻抗譜（EIS）數據分析方法，指導讀者如何通過材料設計來抑製鋰枝晶的形成。此外，對超級電容器的快速充放電特性，以及其與傳統電池的混閤儲能係統（HESS）的優化控製策略也有詳盡的論述。能源係統的控製部分，強調分布式能源（DER）的微電網集成。本書引入瞭基於Agent的分布式優化控製（AD2OC）方法。這套方法利用多智能體係統，使得各個並網點能夠依據局部信息自主決策，實現全局最優的功率潮流和電壓支撐。書中通過MATLAB/Simulink仿真實例，演示瞭如何應對可再生能源（風能、光伏）的間歇性波動，保持電網的穩定性和韌性。第三部分：先進製造與嵌入式係統設計本部分關注如何將理論知識轉化為高精度、高可靠性的物理實體，特彆是關注工業物聯網（IIoT）中的關鍵技術。在傳感器與執行器接口方麵，我們不僅復習瞭傳統的信號調理電路，更側重於高精度模數轉換器（ADC）的誤差分析與校準技術。詳細介紹瞭Σ-Δ架構在噪聲整形中的優勢，並探討瞭如何在噪聲敏感的應用（如生物醫學信號采集）中，利用數字信號處理技術進行後處理以獲得超越理論限製的有效分辨率。嵌入式係統部分，重點討論實時操作係統（RTOS）的設計與調度算法。我們對比瞭FreeRTOS、VxWorks等主流係統的內核機製，並詳細分析瞭硬實時性的保證機製，特彆是中斷延遲和任務切換的抖動分析。在硬件選型上，本書引導讀者理解異構計算平颱（如GPU、FPGA與高性能CPU的協同工作模式）在加速復雜控製算法（如模型預測控製MPC）中的關鍵作用。最後，在先進製造控製方麵，本書引入瞭基於數字孿生（Digital Twin）的預測性維護框架。讀者將學習如何利用傳感器數據、有限元分析（FEA）模型與機器學習算法相結閤，構建一個與物理生産綫實時同步的虛擬模型。該模型能夠模擬設備在不同負載下的疲勞纍積，從而提前數周預測潛在的故障點，極大地優化瞭維護周期和生産資源的分配。這些內容嚴格基於最新的係統集成標準和工業通信協議（如OPC UA）。總結而言，本書是一本麵嚮高年級本科生、研究生及專業工程師的參考書，其核心價值在於將跨學科的最新理論成果轉化為可操作、可驗證的工程解決方案。

圖書目錄

第0章概論與複習
0.1 剋希荷夫電流定律(Kirchhoff's Current Law，KCL)
0.2 剋希荷夫電壓定律(Kirchhoff's Voltage Law，KVL)
0.3 串並聯電路
0.4 電阻之串並聯計算
0.5 歐姆定律(Ohm's Law)
0.6 分流電路(Current divider)
0.7 分壓電路(Voltage divider)
0.8 RLC電路
0.9 直流電壓源與交流電壓源的重疊
0.10 旁路電容(Bypass capacitor)
0.11 戴維寧定理(Thevenin's Law)
0.12 品質因數(Quality factor)

第1章半導體材料及pn接閤
1.1 原子的結構
1.2 矽(Si)與鍺(Ge)
1.3 n型與p型半導體
1.4 pn接麵之偏壓

第2章整流二極體及其應用
2.1 整流二極體(Rectifier diode)
2.2 半波整流器(Half-wave rectifier)
2.3 全波整流器(Full-wave rectifier)
2.4 整流濾波器(Rectifier filter)
2.5 截波器與定位器
2.6 倍壓器(Voltage multiplier)

第3章特殊二極體
3.1 稽納二極體(Zener diode)
3.2 電壓調整(Voltage regulation)
3.3 變容二極體(Varactor)
3.4 其他型式二極體

第4章雙極電晶體(BJT:Bipolar Junction Transistor)
4.1 電晶體構造
4.2 動作原理
4.3 共射組態(Common-emitter configuration)
4.4 共基組態(Common-base configuration)
4.5 共集組態(Common-collector configuration)
4.6 三種組態之直流電壓與電流增益比較
4.7 參數之額定值
4.8 電晶體的用途

第5章電晶體偏壓
5.1 直流工作點(DC-operating point)
5.2 線性放大與失真(Linear amplification and distortion)
5.3 各類型編壓

第6章場效電晶體
6.1 接麵場效電晶體
6.2 JFET的特性與參數
6.3 JFET偏壓
6.4 歐姆區(Ohmic Region)
6.5 金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal Oxide Semiconductor FET, MOSFET)
6.6 MOSFET的特性與參數
6.7 MOSFET的偏壓
6.8 絕緣閘雙極電晶體(Insulated-Gate Bipolar Transistor, IGBT)

第7章運算放大器(Operational Amplifier,OP-Amp,OP)
7.1 簡介
7.2 差動放大器(Differential Amp)
7.3 運算放大器參數(Parameters)
7.4 運算放大器構成之負迴授放大電路(OP-Amp with negative feedback)
7.5 虛接地(Virtual grount)
7.6 負迴授放大電路之輸齣入阻抗

第8章運算放大器構成之應用電路
8.1 運算放大器基本運用電路
8.2 比較器(Comparator)
8.3 轉換器(Converter)
8.4 儀錶放大器(Instrumentation amplifier)
8.5 電荷放大器(Charge amplifier)
8.6 PID控製器(PID Controller)
8.7 類比計算機之模擬(Simulation by Analog Computer)

第9章主動濾波器
9.1 被動及主動濾波器
9.2 基本濾波器之頻率響應
9.3 濾波器之響應特性
9.4 主動低通濾波器(Active low-pass filter)
9.5 主動高通濾波器(Active high-pass filter)
9.6 主動帶通濾波器(Active band-pass filter)
9.7 主動帶止濾波器(Active band-stop filter)

第10章功率放大器
10.1 何謂功率放大器
10.2 A類放大器(Class A amplifier)
10.3 B類放大器(Class B amplifier)或稱推挽放大器(push-pull amplifier)
10.4 C類放大器(Class C amplifier)

第11章電壓調整器
11.1 何謂電壓調整器(Voltage regulator)
11.2 電壓調整
11.3 線性調整器(Linear regulator)
11.4 交換式調整器(Switch regulator)
11.5 IC電壓調整器(Integrated circuit voltage regulator)
11.6 IC調整器之改良電路

第12章閘流體與單接麵電晶體
12.1 蕭剋萊二極體(Shockley diode)
12.2 矽控整流器(Silicon controlled rectifier，SCR)
12.3 矽控開關(Silicon controlled switch，SCS)
12.4 DIAC及TRIAC
12.5 單接麵晶體(Un-junction transistor，UJT)
12.6 可程式單接麵晶體(Programmable UJT，PUT)

第13章 FET放大器及開關電路
13.1 共源極放大器(Common-Source Amplifier)
13.2 共汲極放大器(Common-Drain Amplifier)
13.3 共閘極放大器(Common-Gate Amplifier)
13.4 疊接放大器(Cascode Amplifier)
13.5 D類放大器(Class D Amplifier)
13.6 MOSFET類比開關(MOSFET Analog Switching)
13.7 MOSFET數位開關(MOSFET Digital Switch)

第14章光電元件
14.1 光的特性
14.2 光電效應
14.3 光電元件

圖書序言

ISBN：9786263280786
叢書係列：大專機械
規格：軟精裝 / 496頁 / 15.9 x 17.8 x 2.48 cm / 普通級 / 單色印刷 / 二版
齣版地：颱灣

本書分類：專業/教科書/政府齣版品> 工程類> 機械工程

用户评价

评分☆☆☆☆☆

拿到這本精裝書時，第一個念頭就是它應該很適閤當作工具書長期珍藏。不像有些便宜的平裝書，翻沒幾次書脊就開始裂開，這種精裝版的耐用度高很多，可以應付未來幾年我持續進修或工作上的需要。我比較在意的部分是，在處理數位邏輯與類比介麵整閤的章節時，作者是如何平衡兩者的複雜度的。現代係統設計越來越強調混閤訊號（Mixed-Signal）的整閤，如何有效隔離類比電路的敏感訊號免受數位電路的開關雜訊乾擾，是設計師的噩夢。如果這本書能提供一些關於Layout設計（佈局設計）層麵的初步指導，例如接地規劃（Grounding）和電源去耦（Decoupling）的最佳實踐，那對我來說簡直是無價之寶。畢竟，在實際晶片或PCB設計中，「走線」的重要性有時甚至超越瞭元件本身的規格。總結來說，這本書給我的感覺是**「沉穩、全麵、適閤長期奮鬥」**，希望能盡快拆開來看，驗證它是否真如外錶看起來那樣有料。

评分☆☆☆☆☆

這本**《應用電子學（第二版）（精裝本）》**的封麵設計給我的第一印象是相當紮實、有份量感，那種硬殼精裝的質感，馬上就讓人聯想到這本書裡頭的內容絕對是經過精心編排，絕對不是那種輕輕鬆鬆就能搞定的入門讀物。我記得上次翻閱類似的教科書，那種厚度光是捧在手上就很有滿足感，彷彿知識的重量都集中在掌心裡。雖然我還沒深入研讀裡麵的章節，但光是從目錄的編排方式，就能看齣作者群對於學科脈絡的掌握度非常精準，從最基本的元件特性分析，一路銜接到複雜的電路係統設計，層次分明，這對我們理工科的學生來說，是極度重要的參考依據，畢竟電子學這門學問，如果邏輯跳躍太快，光是觀念的建立就會齣問題。我猜測這第二版肯定針對時下最新的半導體技術和儀器設備的發展做瞭更新，畢竟電子元件的迭代速度太快瞭，如果內容停留在十年前的技術，那對於實際應用層麵來說，幫助就會大打摺扣。總之，光是從裝幀和初步的結構感來看，這本書的「學術份量」是毋庸置疑的，期待接下來的閱讀體驗能同樣令人滿意，特別是那些複雜的分析圖錶，希望排版清晰，別讓我瞇著眼睛去對那些密密麻麻的參數。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對市麵上那麼多電子學教材挑選起來真的很頭痛，每一本都說自己是最適閤考研究所或準備技師證照的聖經，但翻開內頁，內容的深度往往參差不齊。這本《應用電子學（第二版）》吸引我的地方在於，它從排版上透露齣設計者對於「應用」這兩個字的重視。我個人比較偏好那種理論推導與實際電路闆上的現象能夠相互印證的書籍，而不是純粹停留在數學公式的展示。從它書籍的厚度來看，我想它應該涵蓋瞭相當廣泛的實作範例，也許是針對運算放大器的非線性應用，或者是數位電路中的時序邏輯除錯。我特別關注的是，它在電源管理單元（PMU）和射頻（RF）電路基礎這兩個領域，內容的詳盡程度如何，畢竟現在的行動裝置設計，這兩塊是核心中的核心。如果能提供足夠的雜訊分析和濾波器的設計技巧，那就太棒瞭。我希望這本書不僅僅是教你怎麼「算」齣正確的電阻電容值，更重要的是，它能教會我當實際電路跑起來有問題時，該如何憑藉著紮實的基礎去「猜」齣問題所在，那種「工程師的直覺」纔是真正的價值所在，而這往往需要大量的實例纍積和深入的理論支持。

评分☆☆☆☆☆

從學術傳承的角度來看，電子學的知識體係其實非常龐大且古老，但優秀的教材總能賦予舊知識新的生命力。我特別欣賞那些在章節開頭或結尾，會穿插一些歷史背景介紹或者某個重要發明人貢獻的書籍。這能讓我們體會到，這些公式和元件不是憑空齣現的，背後蘊含著人類不斷嘗試與突破的歷程。我期待這本第二版在介紹BJT和MOSFET的差異化應用時，能多著墨於功率轉換效率和熱管理方麵的考量，因為這是我們颱灣在製造業中非常重視的一環。此外，如果它能將當代通訊技術（像是5G或Wi-Fi 6/7的基礎架構）中的關鍵模組，用本書所教的基礎元件原理去迴溯解析，那就太厲害瞭。換句話說，我希望這本書能像一把鑰匙，解鎖現實世界中那些複雜電子產品的內部奧秘，而不是僅僅停留在課本上的理想化模型。這種由淺入深，將抽象理論與具體產品設計緊密結閤的能力，纔是衡量一本「應用」電子學是否成功的關鍵標準。

评分☆☆☆☆☆

最近剛好在弄一個關於類比訊號處理的小專案，手邊的舊教材在處理低雜訊放大器（LNA）的匹配問題時，講得有點含糊不清，公式推導到一半就跳過瞭關鍵的阻抗轉移步驟，搞得我這邊光是調試匹配網路就快要發瘋瞭。所以，我對這本**《應用電子學（第二版）（精裝本）》**抱持著極高的期望，希望能藉由它解決這些「卡關」的細節。我的經驗是，好的教科書不僅要提供標準的解法，更要探討「邊界條件」下的行為，例如當元件參數偏離理想值時，電路的效能會如何變化。我希望這本精裝本能針對各種常見的半導體製程變異（Process Variation）對電路性能的影響，給予一些初步的探討，即使隻是概念性的介紹也好。如果書中能附帶一些模擬軟體（如SPICE）的腳本範例，那就更是加分到爆錶瞭。畢竟現在的電子學學習，早已不是紙筆計算可以完全涵蓋的範疇，軟體輔助設計和驗證是現代工程師的必備技能。光是想到能用更現代化的視角重新審視那些經典電路，我就覺得這本投資是值得的。