电路分析基础

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isbn号码:9787115071637
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具体描述

《电子测量技术入门》 本书旨在为初学者提供一个扎实而全面的电子测量技术基础。在现代科技飞速发展的今天,精确可靠的测量是科学研究、工程实践和工业生产的核心环节。本书将带领读者深入了解电子测量领域的基本概念、常用仪器设备的工作原理、测量方法以及数据处理技术。 内容概述: 本书的开篇将从测量基本概念切入,清晰阐述什么是测量、测量的基本要素(被测量、测量工具、测量过程、测量结果)以及测量的准确性(误差、精度、分辨率)等基础理论。我们将探讨不同类型的误差,如系统误差、随机误差和过失误差,并介绍如何分析和减小这些误差,确保测量结果的可靠性。 随后,本书将重点介绍常用的模拟电子测量仪器。您将了解到: 万用表(Multimeter):这是电子工程师和技术人员最基本的工具。我们将详细解析万用表在电压、电流、电阻测量时的内部结构和工作原理,学习如何正确选择量程、连接探头,以及常见的测量误区。 示波器(Oscilloscope):作为观察和分析电信号形态的利器,示波器的工作原理,如电子枪、偏转系统、荧光屏、触发电路等,都将一一讲解。重点在于如何使用示波器捕捉瞬态信号、测量信号的时域参数(如幅值、周期、占空比)和频域参数(通过傅里叶变换的初步介绍)。 信号发生器(Signal Generator):本书会介绍不同类型的信号发生器,如函数发生器、任意波形发生器等,以及它们如何产生各种标准波形(正弦波、方波、三角波)和自定义波形,为电路测试提供稳定的激励信号。 LCR测试仪(LCR Meter):对于被动元件(电感、电容、电阻)的精确参数测量,LCR测试仪是必不可少的。我们将讲解其测量原理,如何测量元件的电感值、电容量、电阻值以及品质因数(Q值)和损耗角正切(D值)。 接着,我们将目光转向数字电子测量仪器。随着数字技术的发展,数字测量仪器以其高精度、易读性和强大的数据处理能力,在现代测量领域占据了重要地位。本书将介绍: 数字万用表(Digital Multimeter, DMM):与模拟万用表相比,数字万用表在读数和精度上有显著优势。我们将探讨其内部的模数转换器(ADC)和数字显示电路。 数字示波器(Digital Oscilloscope, DSO):数字示波器能够将模拟信号数字化,提供更丰富的功能,如信号存储、波形分析、数学运算等。我们将深入讲解其采样定理、数据采集、存储和显示过程。 频谱分析仪(Spectrum Analyzer):用于分析信号的频率成分,对于射频电路和通信系统的调试至关重要。本书将介绍频谱分析仪的基本原理,如何观察信号的频谱特性,识别噪声和干扰。 逻辑分析仪(Logic Analyzer):在数字系统调试中,逻辑分析仪可以同时捕获和显示多个数字信号的状态,帮助分析时序问题。我们将介绍其工作原理和应用场景。 本书还将探讨测量方法与技巧。除了仪器本身,正确的测量方法也至关重要。我们将讨论: 仪器校准与维护:确保测量仪器的准确性需要定期的校准和恰当的维护。 探头的使用与选择:不同类型的探头(如无源探头、有源探头、差分探头)适用于不同的测量需求,我们将讲解它们的特点和使用注意事项。 接地与屏蔽:在敏感测量中,良好的接地和屏蔽是减少外部干扰、提高测量精度的关键。 信号完整性(Signal Integrity):在高速数字电路中,信号的形状和传输质量会严重影响电路的性能,本书将初步介绍信号完整性的概念及其对测量的影响。 最后,本书还将涉及数据处理与分析。测量得到的数据并非总是可以直接使用,有时需要进行进一步的处理和分析。我们将介绍: 统计分析方法:如平均值、标准差、置信区间等,用于处理测量过程中产生的随机误差。 数据可视化:通过图表等方式直观展示测量结果,便于理解和分析。 不确定度评估:根据测量过程中的各种误差来源,评估测量结果的整体不确定度。 学习目标: 通过阅读本书,读者将能够: 理解电子测量的基本概念和误差来源。 熟悉常用模拟和数字电子测量仪器的结构、工作原理和操作方法。 掌握基本的信号测量和分析技术。 了解仪器校准、维护和数据处理的基本要求。 为进一步深入学习电子工程相关领域的知识打下坚实基础。 本书采用由浅入深、循序渐进的编写方式,配以丰富的图示和实例,旨在帮助读者轻松掌握电子测量技术的核心知识,培养严谨的科学态度和解决实际问题的能力。无论您是电子工程专业的学生,还是对电子技术感兴趣的爱好者,本书都将是您学习路上的良师益友。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计相当朴实,初拿到手的时候,心里其实是有些忐忑的。我是一个对理论基础要求比较高的学习者,尤其在涉及电路这种需要严谨逻辑的学科时,我更希望看到的是结构清晰、推导严密的教材。翻开目录,可以看到它涵盖了从最基本的基尔霍夫定律到复杂的交流稳态分析,甚至还涉及了双端口网络这样稍微深入一些的话题。不过,我最欣赏的是它在讲解拉普拉斯变换和傅里叶分析引入时所下的功夫。作者并没有直接抛出公式,而是花费了相当的篇幅去解释为什么要引入这些数学工具,它们如何能简化传统上那些繁琐的正弦分析过程。这种“知其所以然”的教学思路,对于那些希望不仅仅停留在解题层面,而是想真正理解电路运行机理的学生来说,简直是福音。书中大量的图示和仿真案例截图,也极大地帮助了我建立起直观的概念,尤其是在处理瞬态响应问题时,那些波形图的对比分析,比单纯的数学推导要来得生动和有效得多。总体而言,这本书的理论深度足够,覆盖面也比较广,是扎实打基础的好选择。

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说实话,我拿到这本书的时候,是抱着“试试看”的心态的。我过去在自学电子工程的路上,踩过不少坑,很多教材要么过于偏重应用而牺牲了理论的严谨性,要么就是纯粹的数学堆砌,让人望而生畏。这本书给我的第一个惊喜是它的章节组织方式,非常符合人类的学习认知规律。它不是简单地罗列知识点,而是像在讲一个连贯的故事。例如,在讲解RLC串联谐振时,作者巧妙地引入了一个日常应用场景——收音机选台,先把现象摆出来,然后再一层层剥开电路内部的阻抗变化规律,最后才引出那个经典的谐振频率公式。这种叙事手法,极大地降低了初学者的恐惧感。更值得称赞的是,书中的习题设计,层次感分明。基础题用来巩固基本公式的应用,中等难度的题用来考察对概念的理解和灵活运用,而最后的几道“挑战题”,往往需要综合运用好几个章节的知识点,着实锻炼了我的分析能力。读完这本,我感觉自己不再是那个只会套公式的“计算器”,而是真正开始学会“思考”电路行为的工程师了。

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这本书的排版和字体选择,是我个人非常在意的一个细节,毕竟要长时间对着书本学习,眼睛的舒适度很重要。庆幸的是,这本书在视觉呈现上做得非常出色。大量的电路图都采用了清晰、现代化的绘图风格,元件符号规范统一,布局干净利落,即便是复杂的桥式电路或三相系统图,也能一眼看出关键节点和连接关系,避免了阅读中的歧义。我特别喜欢作者在关键概念总结时使用的不同颜色或加粗处理,这就像是书本主动在为你做重点标记,省去了我大量划重点的时间。此外,书中对于一些经典定理的推导过程,采取了非常细致的逐步展开,每一步的数学变换都有明确的标注说明,这对于我这种数学功底略显薄弱的学习者来说,简直是救星。它没有跳过任何一个“理所当然”的步骤,确保读者能够无缝跟进作者的思路,真正掌握推导的精髓,而不是仅仅记住最终结果。

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从一个有着多年实践经验的工程师的角度来看待这本书,我主要关注的是它在理论与实践结合的深度和广度。很多理论书读起来总觉得有些“空中楼阁”,脱离了实际工程的限制和考量。这本书在这方面做得相当平衡。它不仅详尽地阐述了理想电路模型下的分析方法,还在后续章节中加入了关于元件非理想性对电路性能影响的讨论,比如运算放大器的有限增益带宽、实际电容的等效串联电阻等,这些都是课堂上常常被一带而过,但在实际工作中却至关重要的因素。书中对于网络分析方法,如节点电压法和网孔电流法,讲解得非常透彻,不仅仅是教你怎么列方程,更重要的是教会你如何根据电路结构的最优化原则来选择最高效的分析方法。这种深入到工程决策层面的教学,让我感觉这本书的价值远远超出了传统教科书的范畴,它更像是一本实用的电路设计思维指南。

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坦白说,我对教材的期待通常是“少即是多”,我更倾向于那些能在一本书里把核心思想讲透彻,而不是堆砌大量旁枝末节的资料。这本书成功地做到了这一点。它的内容组织非常紧凑,每一部分都紧密围绕着如何分析和理解电路的能量流动与信号传递展开。在分析暂态响应时,作者没有沉溺于过多的特解形式,而是集中精力讲解了储能元件(电容和电感)在电路阶跃响应中所扮演的核心角色,以及时间常数T这个概念的物理意义,这才是解决所有一阶、二阶暂态问题的关键钥匙。对于交流分析部分,作者对相量法的引入也极其精妙,它巧妙地将微积分的运算转化成了简单的复数代数运算,极大地简化了求解过程。读完这本书,我最大的收获是建立了一种对电路问题的“本能反应”——面对一个新电路,我能迅速判断出它属于哪种拓扑结构,应该优先使用哪种分析工具,这完全是基于对基础原理的深刻理解,而不是死记硬背。

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