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出版者:

作者:Yarbrough, John M.

出品人:

页数:698

译者:

出版时间:1996-9

价格:0

装帧:

isbn号码:9780314066756

丛书系列:

图书标签:

数字逻辑
逻辑电路
计算机组成原理
数字系统设计
布尔代数
组合逻辑
时序逻辑
FPGA
Verilog
VHDL

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具体描述

DIGITAL LOGIC offers the right balance of classical and up-to-date treatment of combinational and sequential logic design for a first digital logic design class. The author provides a thorough explanation of the design process, including completely worked examples beginning with simple examples and going on to problems of increasing complexity. This text contains PLD (Programmable Logic Design) coverage. Chapter 9 develops complete, worked EPROM, PLA, and EPLD design examples. The problems are developed in Chapter 7 as standard designs using SSI and MSI devices so that your students can see the difference between the two approaches.

电子学基础与电路分析本书深入探讨了电子学领域的核心概念，侧重于对基础电路原理的理解与应用，而非数字逻辑的特定实现方式。第一部分：电学基础与电路元件第一章：电荷、电流与电路基础本章旨在为读者建立坚实的电学基础。我们将从最基本的电荷和电场概念入手，逐步过渡到电流、电压和电阻的定义。重点分析欧姆定律在线性电路中的应用，并探讨功率与能量的概念及其在电路分析中的重要性。内容覆盖直流电路的分析方法，包括串联与并联电阻网络的简化。此外，还将介绍重要的电路定律，如基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），并提供大量的实例来展示它们在求解复杂直流网络中的实用性。第二章：关键无源元件的特性与行为本章详细解析了电路中最基础的三种无源元件：电阻（Resistor）、电容（Capacitor）和电感（Inductor）。对于电阻，除了欧姆定律的应用外，还将讨论电阻的物理结构、制造工艺及其在实际电路中的温度效应。对于电容，深入分析其存储电荷的原理、单位法拉的物理意义，以及在不同电压变化率下的行为。对于电感，重点阐述其产生磁场的特性，以及对电流变化的抵抗作用，特别是自感和互感的概念。我们将严格区分这些元件在直流（DC）和瞬态（Transient）条件下的响应差异。第三章：电容与电感的瞬态响应分析本章专注于一阶和二阶电路在受到阶跃、脉冲或正弦激励时的动态行为。对于包含电阻和电容（RC）或电阻和电感（RL）的简单一阶电路，我们将运用微分方程来推导电压和电流随时间变化的指数函数解，详细解释时间常数 $ au$ 的物理意义及其对电路响应速度的影响。随后，我们将扩展到包含所有三种元件（RLC）的二阶电路分析，探讨电路的阻尼特性（过阻尼、临界阻尼、欠阻尼）及其在信号处理中的重要性。第二部分：正弦稳态电路分析（交流电路）第四章：交流信号的表示与复数分析随着信号源从直流转变为周期性的交流（AC）信号，电路分析方法也必须相应地进行调整。本章首先介绍正弦波的数学描述（幅度、频率、相位），随后引入相量（Phasor）的概念，它极大地简化了交流电路的分析过程。复数运算是相量分析的核心，因此本章将详细回顾复数的代数和极坐标表示法，以及在电路分析中如何进行加减乘除运算。第五章：交流电路中的阻抗与导纳本章将电阻的概念扩展到交流领域，引入了阻抗（Impedance, $Z$）和导纳（Admittance, $Y$）这两个复数变量。我们将详细推导电阻、电容和电感在特定频率下的复数阻抗表达式，明确电容和电感的“虚部”特性。利用阻抗，我们将交流电路分析转化为与直流电路分析形式上相似的代数问题。重点分析串联和并联阻抗网络的简化方法。第六章：交流电路的稳态分析与功率本章应用前述的相量和阻抗概念，求解交流电路中的电压和电流，包括应用基尔霍夫定律和节点/网孔分析法于复数域。一个关键的分析内容是谐振电路（RLC串联和并联谐振），详细分析其谐振频率、带宽和品质因数（Q值）对频率选择性的影响。此外，本章还深入探讨了交流电路中的功率概念，区分视在功率、有功功率（平均功率）和无功功率，并详细解释功率因数的重要性及其如何通过无功元件补偿来提高。第三部分：线性电路分析的高级技术第七章：电路分析的通用方法本章系统性地总结和深化了求解复杂线性电路的通用数学工具。重点内容包括：网孔分析（Mesh Analysis）：基于电流的基尔霍夫电压定律，建立环路电流方程组。节点分析（Nodal Analysis）：基于电压的基尔霍夫电流定律，建立节点电压方程组。叠加定理（Superposition Theorem）：用于处理多独立源电路，通过逐个激活独立源来分析总响应。最大功率传输定理（Maximum Power Transfer Theorem）：分析电路负载如何配置才能获得最大化功率传输，并明确该定理在交流和直流条件下的应用差异。第八章：等效电路模型：戴维宁与诺顿定理本章重点介绍两种强大的简化工具，它们允许将复杂的线性二端网络等效为一个更简单的模型。详细推导戴维宁等效电路（一个电压源串联一个等效电阻）和诺顿等效电路（一个电流源并联一个等效电阻）的求解步骤，并展示如何利用这些定理来简化负载点的分析。本章还会简要提及密尔曼定理作为节点分析的补充工具。第四部分：耦合电路与系统响应第九章：磁耦合与变压器原理本章探讨电感元件之间通过磁场相互影响的情况。详细定义互感（Mutual Inductance）和耦合系数（Coefficient of Coupling, $k$）。建立用互感表示耦合线圈组的电压方程。随后，将这些理论应用于理想变压器（Ideal Transformer）的分析，推导匝数比、阻抗变换的原理，以及在实际变压器中考虑漏磁感和绕组电阻的影响。第十章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用本章将电路分析提升到更抽象的频率域（s域）进行处理，这对于分析更复杂的、具有更高阶微分方程的瞬态和稳态问题至关重要。详细介绍拉普拉斯变换的基本对偶关系和常用函数变换表。重点阐述如何利用拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程，对初始条件进行处理，并在s域中求解网络响应，最后通过反拉普拉斯变换回到时域。本章将强调该工具在分析含初始储能元件电路中的强大威力。