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出版者:

作者:楊素行 編

出品人:

頁數:497

译者:

出版時間:1994-11

價格:34.10元

裝幀:

isbn號碼:9787304008406

叢書系列:

圖書標籤:

• 模擬電路
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電子
• 電子工程
• 電路設計
• 基礎電子學
• 高等教育
• 教材
• 電子

《電子技術基礎：信號與係統》（暫定名） 內容簡介： 在信息時代飛速發展的浪潮中，電子技術的原理與應用無處不在，深刻地影響著我們生活的方方麵麵。從我們手中揮舞的智能手機，到連接世界的互聯網，再到精密控製的工業自動化，其核心都離不開對電子信號的精確處理和係統性的運作。而理解這一切的基礎，在於對“信號”與“係統”這兩個 fundamental 概念的透徹掌握。 本書旨在為讀者構建一個堅實的電子技術理論基礎，聚焦於信號的本質、信號的分析方法、係統的特性以及係統與信號的交互作用。我們不迴避深入的理論探討，但更注重將抽象的數學工具與具體的工程實踐相結閤，引導讀者理解信號在時域、頻域以及其他各種域中的錶現形式，並學會如何運用這些知識來設計、分析和優化各種電子係統。 第一部分：信號的數學描述與分析 在信息傳遞和處理的過程中，各種物理量往往以電信號的形式存在。這些信號，無論是連續的還是離散的，無論是周期性的還是非周期性的，都可以通過嚴謹的數學工具進行精確的描述和深刻的分析。 連續時間信號： 我們將從最基礎的連續時間信號開始，介紹其基本類型，如階躍信號、衝量信號、指數信號、正弦信號等。理解這些基本信號的特性，是構建更復雜信號模型的基礎。我們將探討信號的運算，例如加法、乘法、捲積，並深入研究信號的能量和功率概念。對於周期信號，傅裏葉級數分析將是重中之重。通過傅裏葉級數，我們可以將一個復雜的周期信號分解為一係列不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加，從而揭示其頻譜特性。這將為後續的頻域分析奠定堅實基礎。 離散時間信號： 隨著數字電子技術的發展，離散時間信號已成為信息處理不可或缺的一部分。本書將詳細介紹離散時間信號的基本概念，如單位抽樣序列、單位階躍序列、指數序列等。我們將研究離散時間信號的運算，並引齣其能量和功率的計算方法。與連續時間信號類似，離散時間周期信號的分析也將通過傅裏葉級數來實現，但我們將使用離散傅裏葉級數（DFS）的概念。 信號的變換與錶示： 為瞭更全麵地理解信號的特性，我們還將引入傅裏葉變換。傅裏葉變換能夠將一個信號從時域轉換到頻域，揭示信號的頻率成分及其對應的幅度與相位信息。這將為我們理解濾波、調製解調等重要概念提供關鍵的理論支持。對於非周期信號，傅裏葉變換是分析其頻譜的唯一途徑。我們還將介紹拉普拉斯變換和Z變換。拉普拉斯變換在分析連續時間係統時具有獨特的優勢，尤其是在處理瞬態響應和穩定性問題上。Z變換則是離散時間係統分析的強大工具，它能夠將差分方程轉化為代數方程，極大地簡化瞭係統的分析過程。這些變換不僅是數學工具，更是理解信號行為和係統特性的關鍵視角。 第二部分：綫性時不變（LTI）係統的原理與分析 信號的價值在於其承載的信息，而處理這些信息的核心在於“係統”。本書將重點關注一類非常重要且廣泛應用的係統——綫性時不變（LTI）係統。LTI係統之所以重要，是因為它們具有良好的數學特性，並且許多實際係統都可以近似地看作LTI係統。 LTI係統的基本定義與性質： 我們將首先闡述LTI係統的核心定義：疊加性和時移不變性。這兩個性質保證瞭LTI係統的行為是可預測和易於分析的。我們將通過具體的例子來展示如何判斷一個係統是否為LTI係統。 捲積： LTI係統的核心運算是捲積。本書將深入講解捲積的概念，無論是時域捲積還是離散時間捲積。我們將通過多種方法來計算捲積，包括圖解法、代數法以及積分/求和。理解捲積是掌握LTI係統輸入輸齣關係的基石，因為係統的輸齣是輸入信號與係統衝激響應的捲積。 係統函數與頻率響應： 在拉普拉斯域和Z域中，LTI係統可以用係統函數來描述，這大大簡化瞭係統的分析。我們將探討係統函數的概念，以及如何利用它來分析係統的穩定性。頻率響應是LTI係統在不同頻率下對輸入信號的響應特性，它直接反映瞭係統的濾波特性。我們將學習如何從係統函數中提取頻率響應，並理解幅頻特性和相頻特性在信號處理中的意義。 係統的穩定性： 係統的穩定性是工程設計中至關重要的考量。我們將從不同的角度分析LTI係統的穩定性，包括時域穩定性（例如，輸入有界輸齣有界，BIBO穩定性）和復平麵上的極點位置。理解係統穩定性有助於避免在實際應用中齣現不可控的振蕩或發散。 第三部分：信號與係統的應用基礎 理論的意義在於指導實踐。本部分將把前麵學到的信號與係統知識應用於實際的工程問題，展現其強大的解決問題的能力。 濾波器的設計與分析： 濾波器是信號處理中最基本也是最重要的模塊之一。我們將介紹各種濾波器類型，如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。我們將探討理想濾波器與實際濾波器之間的差異，以及如何使用LTI係統的頻率響應來設計濾波器。我們將初步介紹幾種經典的濾波器設計方法，如巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器，並討論其在實際電路中的實現思路。 采樣與重建： 模擬信號到數字信號的轉換是數字信號處理的起點。我們將深入研究采樣定理（奈奎斯特定理），理解其在防止頻譜混疊中的關鍵作用。我們還將探討采樣過程中的信息損失和重建技術，以及如何通過閤適的采樣率和重建濾波器來恢復原始信號。 基本的信號處理技術： 我們將初步介紹一些基礎的信號處理技術，例如信號的調製與解調。調製是信息信號疊加到載波信號上的過程，而解調則是從載波信號中提取信息信號的過程。這將為理解無綫通信等領域打下基礎。此外，我們還將觸及一些簡單的信號變換，例如傅裏葉變換在信號去噪、信號壓縮等方麵的初步應用。 本書特色： 理論嚴謹與實踐導嚮相結閤： 本書在保證理論嚴謹性的同時，注重數學工具在實際工程問題中的應用，通過大量的例題和分析，幫助讀者建立直觀的理解。 循序漸進的教學方法： 內容安排上，從基礎的信號概念逐步深入到復雜的係統分析，力求讓不同背景的讀者都能輕鬆上手。 清晰的數學推導與圖示輔助： 重要的數學推導將清晰呈現，同時輔以大量的圖錶和波形示意圖，幫助讀者可視化抽象的數學概念。 為後續深入學習奠定基礎： 本書覆蓋的信號與係統基礎知識，是深入學習數字信號處理、通信原理、控製理論等相關領域不可或缺的基石。 《電子技術基礎：信號與係統》將引領您進入一個清晰、有序的電子信號世界，為您揭示信息流動的奧秘，為您在復雜多變的電子技術領域打下堅實的基礎，助您在未來的學習和職業生涯中遊刃有餘。

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這本書的敘事風格非常獨特，它有一種老派工匠精神的沉穩和嚴謹，但又不失現代教育的清晰度。與其他教材那種冷冰冰的陳述不同，作者在講解每一個關鍵概念時，都會輔以曆史背景或者設計哲學上的思考，這讓冰冷的電子元件似乎都有瞭“個性”。比如講到電流鏡設計時，它不僅教你怎麼搭成五管結構，還探討瞭為什麼需要匹配精度、如何用MIMOS結構來優化輸齣阻抗。我特彆喜歡它在處理非綫性失真，特彆是諧波失真和互調失真時所采用的分析方法，那種深入到時域和頻域交匯點的剖析，讓人對信號失真有瞭更深層次的敬畏。閱讀過程更像是一場探索，作者引導你逐步揭開模擬電路的神秘麵紗，而不是簡單地告訴你“這樣做是對的”。如果你對電路設計有那麼一點點浪漫主義情懷，追求對現象背後的物理本質的理解，這本書的韻味會讓你非常著迷。

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如果要我用一個詞來概括這本書對我的影響，那就是“係統性”。以前我對模擬電路的理解是零散的模塊堆砌——這裏有個濾波器，那裏有個放大器，但缺乏一個統一的框架。這本書最大的功績在於，它從最基本的半導體物理入手，層層遞進，將各種電路功能整閤到瞭一個統一的係統分析框架之下。它強調瞭設計流程的完整性：從需求定義、參數確定、拓撲選擇，到仿真驗證和版圖考量（雖然版圖部分點到為止，但已足夠啓發）。特彆是對濾波器設計章節的處理，從巴特沃斯、切比雪夫到橢圓濾波器的比較，不僅是數學上的推導，更是工程實踐中性能、復雜度和階數權衡的藝術展示。這本書沒有試圖讓你成為一個“萬金油”，而是努力讓你成為一個“知道自己在做什麼”的專業人士，它教會瞭我如何構建一個穩健的模擬係統，而非僅僅修補一個壞掉的電路塊。這是真正有價值的知識沉澱。

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最讓我感到痛快的是，這本書的實踐導嚮性非常強悍。我不是那種隻喜歡紙上談兵的人，我更看重知識能否落地。這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅提供瞭大量的理論分析，還穿插瞭非常多基於實際芯片的例子，比如經典的555定時器應用、常用的電壓調整器（如LM78XX係列）的工作原理分析。更重要的是，它清晰地展示瞭理想模型與實際器件之間的差距，並指導讀者如何處理寄生效應、噪聲和功耗這些“現實世界”的問題。例如，在討論開關電路時，它沒有停留在簡單的開關概念，而是深入分析瞭MOSFET的導通電阻和開關速度對信號完整性的影響。我甚至根據書中的建議，在實驗時嘗試瞭不同的旁路電容布局，結果發現對高頻信號的穩定度確實有顯著改善。這本書讓我感覺自己像是在跟隨一位經驗豐富的工程師學習，而不是被動地接受書本知識，它真正培養瞭我的動手能力和對細節的關注度。

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哇，最近手頭這本《模擬電子電路》簡直是電子工程學生的“救命稻草”！我得說，這本書的編排方式太巧妙瞭，它不像某些教科書那樣堆砌公式和理論，而是實實在在地把復雜的概念掰開瞭揉碎瞭講。舉個例子，初次接觸BJT的共射極、共集電極、共基極三種組態時，我常常被那些輸入阻抗、輸齣阻抗和電壓/電流增益的公式繞暈。可這本書裏，作者通過形象的比喻和大量的電路圖示，把每種組態的工作原理、優缺點以及適用場景描繪得栩栩如生。特彆是它對小信號模型和直流偏置點的講解，邏輯性極強，讓我深刻理解瞭為什麼模擬電路設計需要精妙的平衡——既要保證放大器工作在綫性區，又要實現足夠的增益和穩定性。我特彆欣賞它在每一章末尾設置的“設計挑戰”環節，這些實際應用題逼著你去思考如何將理論知識轉化為可行的電路方案，遠比死記硬背來得有效。這本書對於鞏固基礎，建立紮實的電路直覺，簡直是無價之寶，讓我對運算放大器（Op-Amp）的應用不再感到畏懼，而是充滿瞭探索的興趣。

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這本書的深度和廣度，完全超齣瞭我的預期。我原本以為它會停留在基礎的放大器設計層麵，但驚喜的是，它對反饋理論的闡述達到瞭一個非常高的水準。作者沒有簡單地介紹負反饋的好處，而是深入剖析瞭各種反饋組態（串聯、並聯、電壓、電流）對電路性能參數（帶寬、失真、輸入輸齣阻抗）的精確影響。我花瞭很大力氣去啃讀關於頻率響應和穩定性的章節，尤其是波特圖的繪製和相位裕度、增益裕度的概念，這本書的處理方式極為細緻，它甚至加入瞭如何利用補償技術來改善係統穩定性的具體案例。這使得我在進行高頻電路設計時，能夠更有把握地預測和解決潛在的振蕩問題。坦白講，閱讀過程中需要一定的耐心和專注力，因為它確實包含瞭大量需要推導的數學過程，但隻要你跟上作者的思路，你會發現每一次推導都不是多餘的，它們共同構築瞭對係統行為的完整認知。對於想從“會搭電路”邁嚮“能設計高性能電路”的讀者來說，這本書的理論深度是決定性的優勢。

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