工業儀錶(第五版)  pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陳福春 

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《現代電子技術基礎與應用》 圖書簡介 第一部分：電子技術基石——理論與器件的深度解析 本書旨在為讀者構建一套紮實、係統的現代電子技術理論知識體係，並深入剖析支撐現代電子係統的核心器件。我們摒棄瞭傳統教材中過於偏重曆史發展和單一器件的敘述方式，轉而采用麵嚮工程應用和係統集成的前沿視角，係統地講解瞭半導體物理基礎、基本有源器件的工作原理、以及至關重要的電路分析方法。 第一章：半導體物理與PN結 本章從微觀層麵入手，詳細闡述瞭固態物理中與電子器件直接相關的部分，包括能帶理論、載流子輸運現象（漂移與擴散）。重點剖析瞭PN結的形成、內部電場、以及在不同偏置下的伏安特性。內容涵蓋瞭二極管的理想模型、實際模型，以及在穩態和動態條件下的響應特性，為後續所有半導體器件的學習打下堅實的物理基礎。 第二章：晶體管——放大與開關的核心 本章聚焦於雙極性晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET，包括MOSFET）。 對於BJT，詳細解析瞭Ebers-Moll模型及簡化模型，重點討論瞭共射、共基、共集三種基本組態的交流和直流分析，特彆是跨導、電流增益、輸入輸齣阻抗的精確計算。對於MOSFET，則深入講解瞭溝道形成、閾值電壓的確定、以及在不同工作區的I-V特性麯綫，並對增強型和結型FET進行瞭對比分析，強調瞭MOSFET在集成電路中的主導地位。 第三章：基本放大電路分析 本章將理論器件轉化為實際電路功能單元。首先引入瞭小型信號模型（AC模型）的建立方法，包括混閤$pi$模型和$h$參數模型。隨後，對單級放大器（共源、共集、共基）進行瞭全麵的增益、帶寬和輸入輸齣阻抗分析。特彆強調瞭反饋理論在穩定放大器性能中的作用，詳細闡述瞭負反饋對增益、輸入/輸齣阻抗、以及失真的影響。 第四章：運算放大器（Op-Amp）的理想與實用 本章是模擬電子技術的核心章節。從理想運放的特性齣發，過渡到有限開環增益、共模抑製比（CMRR）等實際參數的影響。我們係統地講解瞭反相、同相、差分放大器、積分器、微分器等基本綫性應用電路，並深入分析瞭輸入偏置電流、失調電壓等非理想效應帶來的誤差。高頻性能的分析，特彆是壓擺率（Slew Rate）的限製，被作為設計關鍵點進行瞭詳細討論。 第二部分：信號的構建與處理——從離散到連續 本部分轉嚮瞭係統層麵的信號處理，涵蓋瞭振蕩、濾波、以及時域與頻域的信號轉換技術。 第五章：有源濾波器設計 本章重點解決信號純化問題。在迴顧瞭巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）等經典濾波器幅頻響應特性的基礎上，詳細介紹瞭Sallen-Key、多反饋（MFB）等高階有源濾波器的設計流程。內容涵蓋瞭低通、高通、帶通和帶阻濾波器的實現，並探討瞭如何通過仿真工具驗證其相位響應和群延遲特性。 第六章：綫性與非綫性波形發生器 本章講解如何利用有源器件産生周期性信號。重點包括使用運放和555定時器構建多諧振蕩器、施密特觸發器電路，以及利用斬波穩零技術實現高精度直流放大。弛豫振蕩器的設計原理，特彆是其頻率穩定性的影響因素，被作為關鍵設計點進行闡述。 第七章：數字電子技術基礎與邏輯門電路 本章係統介紹瞭數字係統的基本元素。從布爾代數、邏輯函數化簡（卡諾圖、Quine-McCluskey方法）開始，過渡到CMOS、TTL等主流邏輯器件的電氣特性和噪聲容限。詳細分析瞭組閤邏輯電路（編碼器、譯碼器、多路復用器）和時序邏輯電路（觸發器、寄存器、移位寄存器）的設計與應用。 第八章：數模與模數轉換技術 本章是連接模擬世界與數字世界的橋梁。詳細分析瞭電阻梯形DAC和R-2R梯度的數模轉換器的工作原理，重點討論瞭非綫性誤差的來源。對於模數轉換器（ADC），深入講解瞭比較器陣列、雙積分型、逐次逼近型ADC的轉換過程、分辨率、以及量化誤差，這是現代數據采集係統的核心技術。 第三部分：現代係統集成與應用 本部分將前兩部分知識融會貫通，介紹集成電路的應用和係統級的設計考量。 第九章：集成電路技術與應用概述 本章簡要迴顧瞭集成電路的發展曆程，重點介紹SSI, MSI, LSI, VLSI的演變，以及半導體製造中的關鍵步驟（光刻、摻雜、沉積）。隨後，轉嚮現代應用——講解瞭微處理器（MCU/MPU）與FPGA的基本架構，闡述瞭它們在電子係統控製中的角色定位。 第十章：接口技術與電源管理 在現代電子係統中，信號的輸入輸齣和穩定的電源供應至關重要。本章詳細分析瞭串行（如I2C, SPI）和並行通信接口的基本協議、時序要求和物理層實現。電源部分則著重講解瞭綫性穩壓器（LDO）的設計局限性，以及開關型電源（Buck, Boost）的控製環路設計、紋波抑製和電磁兼容性（EMC）的初步考量。 附錄：MATLAB/Simulink在電子電路分析中的應用 附錄提供瞭使用主流仿真工具對復雜放大電路、濾波器網絡進行瞬態分析、頻域響應分析和參數優化的方法指導，幫助讀者實現從理論計算到工程驗證的無縫對接。 本書結構嚴謹，注重理論與實踐的結閤，配備瞭大量的例題和上機實踐指導，特彆適閤電子工程、自動化、儀器儀錶等專業的本科生及研究生，以及需要係統迴顧和深入理解現代電子技術原理的工程技術人員。內容覆蓋瞭從基礎器件到係統集成設計的全譜係知識，旨在培養讀者獨立分析和設計電子係統的能力。