模拟电子电路 [Analog Electronic Circuits]

模拟电子电路 [Analog Electronic Circuits] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

吴友宇,刘可文 编
图书标签:
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030417459
版次:1
商品编码:11693731
包装:平装
丛书名: 高等院校电子信息类卓越工程师培养系列教材
外文名称:Analog Electronic Circuits
开本:16开
出版时间:2014-08-01
用纸:胶版纸
页数:405
字数:622000
正文语种

具体描述

内容简介

  《模拟电子电路》主要介绍模拟电子电路的基本理论、基本分析方法和基本设计步骤与方法。《模拟电子电路》共有13章,包括半导体基础知识、半导体二极管及其电路、双极型三极管及其放大电路、单极型场效应管及其放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路、负反馈放大电路、信号的运算与处理电路、正弦信号产生电路、直流稳压电源和电路Multisim仿真。
  《模拟电子电路》编写侧重电类专业卓越工程师计划的教学,注重电路的设计实践。全书编写遵从循序渐进的思维方式,章节安排合理,每章后面有丰富的客观和主观练习题,有利于教与学。
  《模拟电子电路》可作为高等学校电子信息类专业和电气工程、自动化、计算机等相关专业的本科教材,也可供相关工程技术人员学习参考。

内页插图

目录

前言
第1章 引言
1.1 电子技术发展简史
1.2 模拟信号与数字信号
1.2.1 模拟电路与模拟信号
1.2.2 数字电路与数字信号
1.2.3 电子系统及组成
1.3 电子电路的学习方法
1.3.1 建立工程观念
1.3.2 建立实践观念
1.3.3 掌握常用仪器设备使用
1.3.4 抓好三基学习
1.3.5 学会资料检索和大量阅读课外知识
1.3.6 仿真软件辅助设计
1.4 预备知识
1.4.1 分压和分流计算
1.4.2 戴维南定律
1.4.3 诺顿定律
1.4.4 电容器的交直流特性
1.4.5 元器件的E系列标称方法
1.4.6 电阻的用途和选用
1.4.7 电容的用途和选用
1.5 常用电子网站
1.5.1 电子技术学习网站
1.5.2 单片机学习网站
1.5.3 FPGA学习网站
1.5.4 元器件数据手册速查网站
1.5.5 元器件购买网站
1.5.6 著名芯片制造商网站
本章小结
习题1

第2章 半导体基础及二极管
2.1 半导体基础知识
2.1.1 本征半导体
2.1.2 杂质半导体
2.1.3 载流子的漂移运动和扩散运动
2.2 PN结
2.2.1 PN结的形成
2.2.2 PN结单向导电性
2.2.3 PN结的反向击穿
2.2.4 PN结的电容效应
2.3 半导体二极管
2.3.1 二极管的结构
2.3.2 二极管的伏安特性
2.3.3 二极管的主要参数
2.3.4 二极管的等效模型
2.3.5 二极管应用电路
2.4 稳压二极管
2.4.1 稳压管的伏安特性
2.4.2 稳压管的主要参数
2.5 其他类型二极管
2.5.1 发光二极管
2.5.2 光电二极管
2.5.3 变容二极管
2.5.4 肖特基二极管
本章小结
习题2

第3章 双极型三极管及其放大电路
3.1 双极型三极管
3.1.1 双极型三极管简介
3.1.2 双极型三极管的电流分配关系
3.1.3 双极型三极管的特性曲线
3.1.4 双极型三极管的主要参数
3.1.5 双极型三极管的选型
3.2 放大电路的基本概念
3.2.1 放大电路的信号
3.2.2 放大电路的放大作用
3.2.3 三极管放大电路的三种组态
3.2.4 放大电路的性能指标
3.3 基本共射放大电路的工作原理
3.3.1 基本共射放大电路的组成
……
第4章 场效应管及其放大电路
第5章 功率放大电路
第6章 集成运算放大器
第7章 放大电路的频率响应
第8章 负反馈放大电路
第9章 信号的运算与处理电路
第10章 正弦信号产生电路
第11章 直流稳压电源
第12章 数模和模数转换
第13章 电子电路的Mullisim仿真
参考文献
附录 模拟电子电路英语词汇
《电路奇旅:从原理到应用的探索之旅》 导论:点燃创新的火种,解锁无限可能 在电子技术的浩瀚星空中,我们追寻着那些看似神秘却又至关重要的基本构件——电路。它们是信息流动的血管,是能量转换的枢纽,是无数现代科技奇迹的基石。本书《电路奇旅:从原理到应用的探索之旅》并非一本枯燥的技术手册,而是一场引人入胜的探险,旨在带领您深入理解那些驱动我们生活点滴的电子世界。我们将剥离复杂的技术术语,以直观、生动的视角,为您揭示电路设计背后蕴含的智慧与艺术。从基础的电学定律,到复杂的系统集成,我们将一步步构建起您的电路知识体系,点燃您心中创新的火种,解锁那些等待被发现的无限可能。无论您是初涉电子领域的新手,还是希望系统梳理知识的爱好者,亦或是渴望将创意转化为现实的工程师,《电路奇旅》都将是您不可或缺的良师益友。 第一章:电学基石——万物之源的奥秘 在踏上这段奇妙的旅程之前,我们必须先回溯到一切的起点。本章将带您认识电荷,这个微小却拥有巨大力量的粒子,它是所有电学现象的根源。我们将深入浅出地讲解电荷的性质,理解正负电荷之间的相互作用,以及它们如何形成电场。 接着,我们将引入电流的概念。电流并非无形无迹,它代表着电荷的定向移动,是驱动电子设备运转的生命之流。您将学习到电流的测量单位——安培,以及不同电路中电流的流动方式。 电压,作为推动电荷移动的“动力”,将是本章的另一重要主角。我们将探究电压的本质,理解它与电荷、能量之间的深刻联系。您将了解到不同类型的电源,以及它们如何提供维持电流所需的电压。 电阻,则是电路中不可或缺的“阻碍者”。它影响着电流的流通,并在此过程中将电能转化为热能。本章将详细介绍电阻的定义,理解电阻率和电阻值的概念,以及常见的电阻器类型及其在电路中的作用。 欧姆定律,这一定理是电学世界中最基本、最重要的规律之一。它将电压、电流和电阻这三个核心要素巧妙地联系在一起,构成了我们分析和设计电路的理论基础。您将通过生动的例子,理解欧姆定律的直观含义,并学会如何运用它来解决简单的电路问题。 此外,我们还将触及串联和并联电路的概念。这两种基本的电路连接方式,是构建更复杂电路的基础。您将理解串联电路中各元件电压和电流的特性,以及并联电路中电流分流和电压相同的特点。通过这些基础概念的掌握,您将为后续更深入的学习打下坚实的基础。 第二章:无源器件的智慧——电阻、电容与电感的交响曲 掌握了电学基石后,我们将正式走进由各种电子元件构成的微观世界。本章将聚焦于电路中最基础、最普遍的无源器件:电阻、电容和电感。这些元件虽然自身不产生能量,却在电路中扮演着至关重要的角色,共同谱写着电信号的处理与转换的交响曲。 电阻,我们已经在上一章有所了解,本章将进一步深入探讨它的应用。我们将分析不同功率等级的电阻,理解它们的耐受能力,并学习如何根据电路需求选择合适的电阻。您将看到电阻如何在电路中用于限流、分压、负载等多种功能。 电容器,这个神奇的元件,能够储存电荷,并像一个小型的“能量水库”一样工作。本章将详细讲解电容器的结构,理解电容值的含义,以及介质材料对电容性能的影响。您将探索电容器在电路中的瞬时储能、滤波、耦合、旁路等关键作用。例如,在电源电路中,电容器可以平滑电压波动,在信号电路中,它可以传递交流信号而阻断直流。 电感器,作为电路中的另一个重要无源元件,其核心在于能够储存磁场能量。本章将介绍电感器的基本原理,理解电感值的概念,以及线圈的匝数、铁芯材料等如何影响电感性能。您将学习到电感器在电路中如何抵抗电流的变化,实现储能,并应用于滤波器、振荡器、变压器等关键领域。 这三类无源器件虽然独立存在,但在实际电路设计中,它们常常相互配合,共同完成复杂的任务。本章将通过实例,展示电阻、电容、电感在不同电路配置下的协同工作,为您揭示它们之间精妙的配合之道,以及它们如何共同塑造着电路的整体行为。 第三章:有源器件的灵魂——晶体管的魔法 如果说无源器件是电路的骨架,那么有源器件则是有源器件则是有源器件是有源器件的有源器件则是有源器件则是有源器件则是有源器件则是电路的灵魂,它们能够放大信号,实现逻辑控制,是现代电子技术的核心。本章将为您揭开有源器件的神秘面纱,尤其是无处不在的晶体管。 您将首先接触到二极管,这种简单却至关重要的半导体器件,它具有单向导电性,能够在电路中起到整流、稳压、开关等作用。我们将理解PN结的原理,以及不同类型的二极管(如整流二极管、稳压二极管、发光二极管LED)的独特功能。 接着,我们将深入探索晶体管的世界。作为电子世界中最具革命性的发明之一,晶体管能够以微小的输入信号控制较大的输出信号,从而实现信号的放大。本章将详细介绍双极结型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)这两种主流的晶体管类型。您将理解它们的结构、工作原理,以及如何根据不同的偏置条件,让它们在放大区、饱和区和截止区工作。 我们将通过图解和实例,展示晶体管在基本放大电路中的应用,例如共发射极放大器、共集电极放大器和共基极放大器。您将理解不同放大电路的特点,以及它们在信号处理中的价值。 此外,本章还将触及一些其他的有源器件,如运算放大器(Op-amp)。运算放大器是集成电路中最强大、最通用的器件之一,它能够对输入信号进行各种数学运算,是实现模拟信号处理的关键。您将了解到运算放大器的基本结构,以及它在加法器、减法器、积分器、微分器等经典应用中的强大能力。 掌握了本章的内容,您将能够理解电路中信号是如何被放大和处理的,以及那些驱动我们数字生活的半导体器件是如何工作的。 第四章:线性电路的艺术——信号处理的精妙设计 在掌握了基本的电子元件之后,我们开始将它们巧妙地组合起来,构建出能够执行特定功能的线性电路。本章将专注于线性电路的设计与分析,它们是模拟信号处理的核心,广泛应用于音频、通信、测量等领域。 您将学习到滤波器的基本概念和类型。滤波器能够允许特定频率范围内的信号通过,而阻止其他频率的信号,在信号纯化、频率选择等方面发挥着不可替代的作用。我们将探讨低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的原理,以及如何利用电阻、电容、电感和有源器件来构建它们。 放大器电路的设计与分析将是本章的重点之一。您将学习到如何设计多级放大器来获得更大的增益,如何理解放大器的频率响应和动态范围,以及如何通过负反馈技术来改善放大器的性能,例如提高输入阻抗、降低输出阻抗、稳定增益等。 振荡器电路,能够产生周期性的电信号,是许多电子设备的时钟源和信号发生器。本章将介绍不同类型的振荡器,如RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器,并解释它们是如何利用正反馈机制来实现自激振荡的。 信号发生器,是用于产生各种标准波形(如正弦波、方波、三角波)的设备,对于电路测试和实验至关重要。您将了解如何利用振荡器和其他电路元件构建简单的信号发生器。 本章将以大量的实例和图示,帮助您理解这些线性电路的设计思路和工作原理,让您能够体会到设计精巧的线性电路所展现出的“艺术”之美。 第五章:非线性电路的魅力——转换与控制的奥秘 与线性电路不同,非线性电路中的元件特性不是线性的,它们能够处理更复杂的信号,实现信号的转换、调制、解调以及逻辑控制。本章将带您领略非线性电路的独特魅力,理解它们在数字世界中的关键作用。 您将深入了解二极管和晶体管在非线性电路中的应用,例如在开关电路、限幅电路、钳位电路中的应用。您将理解这些电路如何利用元件的开关特性来塑造信号的波形,实现信号的限制和偏移。 整流电路,是将交流电转换为直流电的关键。本章将详细介绍半波整流、全波整流(中心抽头式和桥式)电路,并分析它们的滤波和稳压电路,以及如何通过电容器和稳压二极管来提高输出直流的质量。 混响器和倍频器等电路,能够对信号进行频率的变换。您将了解它们是如何利用非线性元件的特性来实现这一目标的。 锁相环(PLL)作为一种强大的反馈控制系统,在频率合成、解调、时钟恢复等领域有着广泛的应用。本章将介绍锁相环的基本原理和结构,帮助您理解它在现代通信系统中的重要性。 数字电路的基础,如逻辑门(AND, OR, NOT, XOR等),以及组合逻辑电路和时序逻辑电路,也将在本章中初步涉猎。您将理解这些电路是如何利用非线性元件的开关特性来实现逻辑运算和信息存储的。 通过本章的学习,您将能够理解非线性电路是如何实现信号的复杂转换和控制的,为理解更复杂的数字系统打下基础。 第六章:功率电子与电源——能量的有效传输与管理 我们生活在被电力驱动的世界,而功率电子和电源技术则是实现这一动力的核心。本章将关注能量的有效传输和管理,从如何高效地处理大功率信号,到如何设计稳定可靠的电源系统。 您将学习到功率晶体管(如功率MOSFET和IGBT)的特性和应用。这些元件能够在大电流和高电压下工作,是实现高效电力转换的关键。 开关电源(SMPS)是现代电子设备中不可或缺的组成部分。本章将介绍开关电源的基本工作原理,包括 Buck(降压)、Boost(升压)和 Buck-Boost(升降压)拓扑。您将理解开关电源是如何通过快速开关来提高能量转换效率的。 逆变器,是将直流电转换为交流电的装置,在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。您将了解不同类型的逆变器,以及它们在波形生成和控制方面的技术。 变压器,作为电能传输中的重要环节,能够改变电压和电流的大小。本章将介绍变压器的基本原理,以及不同绕组配置的变压器在电路中的作用。 在本章的最后,我们将探讨电源的稳定性和保护。您将了解如何设计输出电压稳定的电源,以及如何通过过压保护、过流保护等机制来确保电子设备的可靠运行。 第七章:PCB设计与实际制造——从蓝图到实体 理论知识的掌握是基础,而将这些知识转化为实际可用的电子产品,则离不开PCB(Printed Circuit Board)设计与制造。本章将带您了解电子产品的“诞生”过程。 您将学习到PCB的基本构成,理解覆铜板、绝缘层、焊盘、走线等关键元素。 PCB设计软件的使用将是本章的重点。您将了解如何使用专业的EDA(Electronic Design Automation)工具来绘制电路原理图,并将原理图转换为PCB布局。您将学习到如何进行元器件的放置、走线的规划,以及如何考虑信号完整性、电源完整性等因素。 布线规则和设计约束将是PCB设计中的重要考量。本章将指导您如何遵循行业标准,避免潜在的制造问题和电路故障。 PCB的制造流程也将被详细介绍,从制版、钻孔、电镀,到阻焊层、丝印层等。您将对电路板是如何从设计图变成实体有一个全面的认识。 焊接技术,是将电子元器件固定在PCB上并形成电气连接的关键工艺。本章将介绍手工焊接和机器焊接的基本技术,以及一些焊接中的注意事项。 通过本章的学习,您将能够将您的电路设计想法转化为可制造的产品,亲手体验将理论转化为现实的成就感。 第八章:嵌入式系统与微控制器——智能时代的脉搏 在当今高度互联和智能化的时代,嵌入式系统和微控制器扮演着越来越重要的角色。它们是智能家电、汽车电子、物联网设备等的核心大脑。本章将为您揭开它们的神秘面纱。 您将首先了解嵌入式系统的概念,理解它与通用计算机的区别,以及它在特定应用中扮演的角色。 微控制器(MCU)作为嵌入式系统的核心,集成了CPU、存储器和各种外设接口。本章将介绍不同类型的微控制器,例如8位、16位和32位MCU,以及它们在性能和功耗上的差异。 您将学习到如何使用编程语言(如C语言)来为微控制器编写程序,实现对外部设备的控制和数据的处理。 各种外设接口的连接与使用将是本章的重点,例如GPIO(通用输入输出)、ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)、UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和I2C(集成电路总线)。您将理解如何通过这些接口来读取传感器数据、控制电机、与外部设备通信等。 实时操作系统(RTOS)在复杂的嵌入式系统中起着至关重要的作用,它能够有效地管理系统资源,保证任务的实时性。您将初步了解RTOS的概念及其基本功能。 通过本章的学习,您将能够理解嵌入式系统是如何工作的,并掌握编写简单嵌入式程序的能力,为您进入更广阔的智能硬件开发领域打下坚实的基础。 结语:持续探索,创新永不止步 《电路奇旅:从原理到应用的探索之旅》为您打开了一扇通往电子世界的大门。我们已经一同穿越了电学基石的奥秘,领略了无源和有源器件的智慧,掌握了线性与非线性电路的设计艺术,并窥见了功率电子和嵌入式系统的精彩。从理论到实践,从元件到系统,本书旨在为您提供一个全面而深入的认知框架。 电子技术的发展日新月异,新的器件、新的技术层出不穷。本书所涵盖的内容只是一个起点,它为您提供了坚实的基础,让您能够更好地理解和学习未来的新技术。我们鼓励您继续保持好奇心,勇于探索,不断实践。无论是阅读更多的专业书籍,参与开源项目,还是动手实现自己的创意,都将是您在电子领域不断成长和创新的不竭动力。 希望这段“电路奇旅”能够点燃您对电子科学的热情,激发您解决问题的创造力,并为您在未来的学习和职业生涯中提供宝贵的指引。记住,每一次成功的电路实现,都是一次对未知世界的探索和征服。愿您的电路设计之路,充满无限的精彩与可能!

用户评价

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这本《模拟电子电路》给我带来的最大感受就是它的全面性和深度。作为一本涵盖广泛的教材,它对模拟电路的各个分支都进行了深入的探讨。从最基础的半导体器件模型,到复杂的集成电路设计,几乎无所不包。作者在讲解时,条理非常清晰,逻辑严密,每一个概念的提出都有其必然性,并且能够层层递进。我特别欣赏书中对于不同元器件的详细分析,比如各种类型的电阻、电容、电感,以及它们在不同工作状态下的行为表现。作者并没有简单地给出参数,而是深入剖析了它们的物理原理和实际应用中的注意事项。在处理一些高频电路的设计时,这本书也提供了非常实用的指导。它详细解释了寄生参数的影响,以及如何通过合理的布局和接地来抑制噪声和振荡。这对于我过去在做一些高频项目时遇到的难题,提供了很好的解决方案。我之前一直对一些信号完整性(Signal Integrity)的概念感到困惑,这本书通过图文并茂的方式,让我理解了信号在传输过程中会遇到的各种失真和衰减,以及如何通过优化电路设计来改善信号质量。书中还涉及了模数转换(ADC)和数模转换(DAC)的部分,这让我对数字和模拟信号之间的转换有了更深入的理解,对于构建复杂的混合信号系统非常有帮助。这本书绝对是我在模拟电子领域学习过程中不可或缺的参考书。

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这本《模拟电子电路》真是让我大开眼界!拿到书的那一刻,我已经被它厚实的篇幅和严谨的排版吸引了。翻开第一页,就感觉像是进入了一个充满奇妙信号的世界。作者的叙述风格非常引人入胜,不像我之前读过的那些枯燥的技术手册,而是像一位经验丰富的老师,循序渐进地引导着我。他并没有直接抛出复杂的公式和概念,而是从最基础的二极管特性讲起,用通俗易懂的比喻和生活化的例子,让我这个完全的初学者也能快速抓住要领。我特别喜欢他讲解晶体管工作原理的部分,通过大量的图示和清晰的逻辑推理,我仿佛亲眼看到了电流如何在三极管内部流动,它是如何放大信号的。书中对于各种放大器类型,比如共射、共集、共基的分析,都做得非常透彻,不仅解释了它们的工作原理,还详细分析了它们的优缺点以及适用场景。当我看到书中关于滤波器章节时,简直惊为天人,原来那些我们日常生活中听到的美妙音乐,背后竟然有着如此精妙的电路设计。作者通过 RC、RL、RLC 等不同类型的滤波器,一步步地展示了如何滤除噪声、提取有用信号,这让我对声音的形成有了全新的认识。而且,书中的习题也很有代表性,涵盖了各个章节的关键知识点,我做完之后,对书本内容的理解又加深了一层。总而言之,这本书为我打开了一扇通往模拟电子世界的大门,让我对这个领域充满了好奇和热情。

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当我翻开这本《模拟电子电路》时,我并没有抱太高的期望,只是想找一本能帮助我理解基本概念的书。然而,它却给了我巨大的惊喜。作者的写作风格非常生动有趣,他善于将枯燥的技术术语与生活中的事物联系起来,让学习过程变得轻松愉快。例如,在解释电容的充放电过程时,他用了一个水桶注水和放水的比喻,让我瞬间就明白了电容储存和释放电荷的原理。这种形象化的讲解方式,极大地降低了学习门槛。书中对于滤波器的介绍,是我最喜欢的部分之一。作者不仅仅讲解了低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型,还深入探讨了巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等不同阶数的滤波器设计,并且详细分析了它们在频率响应、相位响应以及瞬态响应上的差异。这让我意识到,选择合适的滤波器类型对于满足特定应用的需求至关重要。而且,书中还提供了很多实用的小技巧和经验,比如如何选择合适的元件来提高电路的稳定性和可靠性,如何进行电路的调试和故障排除等,这些都是在课堂上学不到的宝贵知识。读完这本书,我感觉自己对模拟电路的理解不再是停留在理论层面,而是具备了一定的实践能力,可以尝试自己动手设计一些简单的模拟电路了。

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说实话,在接触这本《模拟电子电路》之前,我一直认为模拟电路是一个非常抽象且难以理解的学科,充斥着各种晦涩难懂的公式和符号。然而,这本书彻底颠覆了我的看法。作者似乎非常懂得如何与读者沟通,他采用了一种非常“接地气”的写作方式。在讲解每一个电路单元时,他总是会先从实际应用场景入手,比如收音机、功放等,让我们明白为什么要学习这些电路,它们在生活中扮演着怎样的角色。这种“知其然,知其所以然”的学习方式,大大激发了我探索的兴趣。书中对于运算放大器的讲解尤其精彩,它不仅仅介绍了理想运放的各种理论特性,更详细地阐述了实际运放的局限性和设计考虑。作者通过大量的图例和表格,清晰地对比了不同运放电路的性能参数,比如输入阻抗、输出阻抗、增益带宽积等。我之前对这些参数一直模棱两可,看完之后,感觉豁然开朗,终于理解了为什么在设计中要选择特定的运放。此外,书中关于反馈控制系统的内容,也给我留下了深刻的印象。作者用非常直观的方式解释了正反馈和负反馈的区别及其对电路性能的影响,让我明白了很多高性能模拟电路的设计精髓。这本书并没有仅仅停留在理论层面,还穿插了大量的实际电路设计案例,这些案例不仅提供了宝贵的实践经验,也让我看到了理论知识如何转化为实际应用。

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这本书《模拟电子电路》真是一本令人惊艳的著作,它以一种非常独特且深刻的方式呈现了模拟电子世界的奥秘。作者的叙述方式不像是在“教书”,更像是在“分享”他多年的研究心得和实践经验。在讲解功率放大器部分,我被它详尽的分析深深吸引。书中不仅介绍了甲类、乙类、甲乙类、丙类放大器的基本原理,还对其效率、失真、散热等关键性能指标进行了深入的剖析。作者用大量精细的图表和计算,展示了如何根据不同的应用需求,设计出性能最优的功率放大器。我之前对功率放大器的理解非常有限,看完之后,才真正体会到其中的复杂性和精妙之处。书中对于电源电路的讲解也同样出色,它不仅仅涵盖了线性稳压器和开关稳压器,还详细介绍了各种保护电路和滤波电路的设计,让我认识到稳定、干净的电源对于模拟电路正常工作的重要性。我尤其对书中关于去耦和旁路电容的讲解印象深刻,这让我明白了为什么在电路板上需要放置这些看似不起眼的元件,以及它们在抑制电源噪声方面所起到的关键作用。总的来说,这本书为我提供了一个非常扎实的模拟电子理论基础,并且将这些理论与实际应用紧密结合,让我对模拟电路的设计和分析能力都有了质的飞跃。

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