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周永强 著

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• 教学

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121266430

商品编码：29379041683

包装：平装

出版时间：2015-08-01

基本信息

书名：电子技术实验与设计基础

定价：39.8元

作者：周永强

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-08-01

ISBN：9787121266430

字数：406000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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全书共五篇。**篇“电子技术实验基础知识”：介绍实验须知、基本测量技术、误差分析与测量结果处理、电子电路的调试、电子电路的故障检查、电子电路干扰的抑制。第二篇“电子技术实验”：包括14个模拟电子技术实验和12个数字电子技术实验。第三篇“电子技术设计基础”：分为模拟电子电路设计和数字电子电路设计两部分，共计20个实验项目。第四篇“Multisim仿真”：介绍Multisim仿真软件的使用及仿真示例。第五篇“常用电子仪器”：常用电子仪器介绍及使用方法，包括一个课前准备实验。

目录

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作者介绍

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周永强，四川工商学院，2003年至今，长期讲授基础电子（数字电路、模拟电路、电路分析）实践教学、汽车电器与电子技术等课程。

文摘

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序言

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前 言

本书是一本综合性实验和课程设计教材，为适应电子信息时代新形式的发展，培养21世纪电子类高级技术应用型人才的需求，根据电子技术基础课程教学大纲的基本要求，结合编者十余年的教学经验及当前教学改革和教学体系建设的要求编写而成。
本书在编写的过程中充分考虑各种教学模式和不同层次学生的需要与使用，提供了丰富的实验内容，实验内容由浅入深，从简单到复杂，从理论到实践，循序渐进，目的在于将“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“电子技术课程设计”等课程的理论与实践有机地结合起来，旨在加强对学生实验技能的综合训练，从而充分调动学生学习的积极性，从理论和实践两个方面提高学生的自觉性，培养学生工程设计与实际动手的能力。
全书共分五篇。
**篇“电子技术实验基础知识”，主要介绍电子技术实验的基本测量技术、电子电路的调试方法及故障检查的方法。
第二篇“电子技术实验”，分为模拟电子技术实验和数字电子技术实验两部分。模拟电子技术实验介绍二极管的应用、三极管典型应用电路、负反馈电路、基本运算电路和运算放大器的应用等常见的电子线路，共计14个实验项目。数字电子技术实验介绍SSI和MSI组合逻辑电路的应用及设计、SSI和MSI时序逻辑电路的应用及设计、常见的时钟脉冲产生电路等，共计12个实验项目。
第三篇“电子技术设计基础”，介绍电子电路的设计方法，包括6个设计实例和14个设计项目。
第四篇“Multisim仿真”，介绍Multisim 12仿真软件的使用方法及仿真实例。
第五篇“常用电子仪器”，介绍常见的电子仪器、仪表技术参数和使用方法，其中包括一个课前准备实验。
参加本书编写的有周永强、梁金和周春梅。由周永强负责全书的统稿工作。**篇、第二篇、第五篇由周永强编写；第三篇由周永强和梁金共同编写；第四篇由周春梅编写。
本书在编写的过程中得到了四川工商学院各级领导的大力支持。本书的编写参考了大量近年来出版的相关技术资料，汲取了许多专家和同仁的宝贵经验，在此向他们深表谢意。
电子技术日新月异，限于编者水平，书中难免有错误和不妥之处，恳求读者提出指正和批评。

编 者
2015年7月 于成都

《电子技术实验与设计基础》图书简介 本书旨在为读者构建一个扎实的电子技术理论基础，并引导其将理论知识转化为实际应用。它不仅是理解复杂电子系统工作原理的入门读物，更是动手实践、创新设计的起点。全书内容紧密围绕电子技术的核心概念展开，涵盖了从最基础的电子元器件特性到集成电路的应用，再到系统级的设计思路，力求让读者在掌握原理的同时，也能具备独立解决实际问题的能力。 第一篇：电子元器件与电路基础 本篇是整个电子技术学习的基石，深入浅出地介绍了构成现代电子设备的最基本单元——电子元器件。我们将从最核心的电阻、电容、电感这“三要素”讲起，详细阐述它们的物理特性、电学行为以及在电路中的作用。 电阻： 不仅会介绍理想电阻的欧姆定律，还会深入探讨实际电阻的功率损耗、温度系数、阻值偏差等影响因素。我们会分析串联、并联电阻网络的等效电阻计算方法，以及电阻在分压、限流等典型电路中的应用。 电容： 除了讲解电容的基本定义——电荷与电压的比值，还会重点介绍不同类型电容（如陶瓷电容、电解电容、薄膜电容）的结构、特性、额定电压、漏电流等关键参数。我们将详细分析电容器在充放电过程中的电压、电流随时间的变化规律，并展示其在滤波、储能、耦合、去耦等电路中的重要作用。 电感： 同样会深入剖析电感的感应电动势、自感与互感原理。读者将了解到电感器的构造、参数（如电感值、品质因数）以及其在储能、滤波、振荡等电路中的核心地位。 在此基础上，我们将引入半导体元器件，这是现代电子技术的灵魂。 二极管： 从PN结的基本结构和导通导通原理讲起，详细介绍各种类型二极管（如整流二极管、稳压二极管、发光二极管、肖特基二极管）的工作特性、正反向特性曲线，以及在整流、稳压、信号指示等电路中的应用。 三极管（BJT）： 重点讲解双极型三极管的结构、三种工作区域（截止区、放大区、饱和区）以及其放大原理。我们会详细分析共发射极、共集电极、共基极三种基本放大电路的输入输出特性、电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗等参数，并指导读者如何选择合适的偏置电路来实现稳定的放大。 场效应管（FET）： 介绍JFET和MOSFET的结构与工作原理，重点解析其电压控制特性，以及与BJT在应用上的区别与优势。读者将学习到MOSFET的栅极电压与漏极电流的关系，以及其在开关电路和模拟放大电路中的应用。 理解了这些基本元器件，我们就能构建出功能各异的基础电路。 基本电路分析： 引入基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），并教授读者运用这些定律进行复杂电路的节点电压法和回路电流法分析，从而计算出电路中的电压和电流分布。 叠加定理、戴维南定理、诺顿定理： 这些重要的线性电路分析工具将帮助读者简化复杂电路，快速求解特定部分的参数。 信号的传输与处理： 介绍交流电路的基本概念，包括正弦波的幅值、频率、相位，以及RLC串并联电路的阻抗概念。重点讲解电容和电感在不同频率下表现出的差异，为理解滤波电路打下基础。 第二篇：放大电路与信号处理 本篇将深入探讨电子技术中最为核心的功能之一——信号放大。我们将从不同层次的放大电路入手，逐步掌握信号的增强技术。 单级放大电路： 详细分析不同组态（如共发射极、共集电极、共基极）放大电路的直流偏置分析和交流信号分析。读者将学会如何设计偏置电路，以确保三极管工作在放大区，并分析放大电路的电压增益、电流增益、功率增益，以及输入输出阻抗对电路性能的影响。 多级放大电路： 介绍直接耦合、阻容耦合、变压器耦合等不同耦合方式的优缺点，以及多级放大电路如何实现更高的增益和更好的频率响应。我们将分析多级放大电路的级联效应，以及如何通过适当的设计来克服级间匹配问题。 反馈放大电路： 这是一个至关重要的章节。我们将详细讲解负反馈和正反馈的概念，以及它们对放大电路性能的影响。负反馈可以稳定增益、展宽带宽、减小失真，但也可能降低输入输出阻抗。正反馈则可以用于振荡器电路。读者将学会识别不同类型的反馈（电压串联、电压并联、电流串联、电流并联），并分析其对电路性能的改变。 集成运算放大器（Op-Amp）： 作为现代电子设计中应用最广泛的器件之一，运算放大器将成为本篇的重点。我们将介绍理想运算放大器的特性，并重点讲解其在各种经典应用电路中的设计与分析，包括： 反相比例器、同相比例器： 实现信号的比例放大。 加法器、减法器： 完成模拟信号的加减运算。 积分器、微分器： 实现对信号的积分和微分功能。 比较器： 实现信号的阈值判断。 滤波器： 设计低通、高通、带通、带阻滤波器，实现信号的频率选择性处理。 信号的失真与补偿： 分析放大电路中可能出现的各种失真（如非线性失真、频率失真、瞬态失真），并介绍相应的补偿技术，如负反馈的应用、频率补偿技术等，以保证信号的保真度。 第三篇：信号发生与处理电路 除了放大，信号的产生和特定功能的处理也是电子技术的重要组成部分。本篇将聚焦于这些关键电路的设计与应用。 振荡器电路： 介绍振荡器的工作原理——通过正反馈将信号进行放大并满足特定条件（如幅值和相位）实现持续的周期性信号输出。我们将详细分析RC振荡器（如移相振荡器、文氏桥振荡器）和LC振荡器（如哈特莱振荡器、科罗皮兹振荡器）的电路结构、振荡条件以及频率决定方式。 滤波器电路： 进一步深入探讨滤波器的设计。我们将从不同的分类方式（如无源滤波器、有源滤波器）入手，详细介绍各种基本滤波器（低通、高通、带通、带阻）的原理和典型电路。读者将学会如何利用电阻、电容、电感以及运算放大器设计出满足特定频率响应要求的滤波器。 波形整形电路： 介绍如何通过二极管、齐纳二极管、运算放大器等元器件对信号波形进行改变，例如限幅、钳位、包络检波等，以满足特定应用的需求。 调制与解调电路： 简要介绍幅度调制（AM）和频率调制（FM）的基本原理，以及实现这些调制的电路结构。同时，也会介绍相应的解调电路，用于从载波中恢复原始信息。 第四篇：数字电子技术基础 本篇将视角从连续变化的模拟信号转向离散变化的数字信号，这是现代信息处理和控制系统的基础。 数制与编码： 介绍二进制、八进制、十六进制等数制及其相互转换，以及常用的编码方式，如ASCII码、BCD码等。 逻辑门电路： 详细讲解基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的逻辑功能、真值表和电路实现。 组合逻辑电路： 介绍如何利用逻辑门组合实现复杂的逻辑功能，例如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。重点讲解卡诺图等逻辑化简方法，以优化电路设计。 时序逻辑电路： 讲解具有记忆功能的逻辑电路，包括触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）和它们构成的寄存器、计数器（异步计数器、同步计数器）。 时钟信号与时序： 阐述时钟信号在数字电路中的作用，以及时序设计的重要性，包括建立时间、保持时间等概念，以确保数字电路的稳定工作。 数字集成电路： 介绍TTL（双极型晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等主流数字集成电路系列的基本特性和选用原则。 第五篇：集成电路应用与接口 本篇将视角提升到系统级，介绍如何巧妙运用各种集成电路来实现更复杂的系统功能，并关注不同模块间的接口问题。 数模/模数转换器（DAC/ADC）： 详细介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的原理、类型（如逐次逼近型、并行型、积分型ADC；电阻网络型、权电流型DAC）及其在数字与模拟信号转换中的关键作用。 微控制器（MCU）与嵌入式系统： 介绍微控制器的基本结构（CPU、存储器、I/O接口），以及它们在各种嵌入式系统中的应用。重点讲解如何通过编程控制微控制器实现各种智能化的功能。 传感器与执行器接口： 探讨各种传感器（如温度传感器、光敏传感器、压力传感器）的工作原理及其输出信号的类型。讲解如何将传感器信号接入微控制器或模拟电路进行处理。同时，介绍执行器（如电机驱动、继电器控制）的工作原理，以及如何通过微控制器或其他电路驱动它们。 电源管理集成电路： 介绍线性稳压器、开关稳压器等电源管理芯片，以及它们在稳定供电、提高电源效率方面的作用。 第六篇：电路设计与调试 本篇将理论付诸实践，指导读者如何进行实际的电路设计，并掌握电路故障的排除方法。 电子元器件的选择与使用： 教授读者如何根据电路设计要求，选择合适规格、性能和封装的电子元器件。强调理解元器件的实际参数和限制。 电路图绘制规范： 介绍标准的电路图绘制符号和规范，以及使用EDA（电子设计自动化）软件（如Altium Designer, Eagle, KiCad）进行原理图绘制的技巧。 PCB（印制电路板）设计基础： 讲解PCB的设计流程，包括布局、布线、过孔、层叠等关键概念。强调PCB设计对电路性能的影响，例如电源和信号的完整性。 电路的焊接与测试： 介绍手工焊接和回流焊等焊接技术，以及各种常用的电子测量仪器（如万用表、示波器、信号发生器、频谱分析仪）的使用方法。 故障诊断与排除： 教授读者一套系统的故障诊断方法，从观察、测量、逻辑分析等方面入手，快速定位电路故障，并提供有效的修复建议。 项目设计案例： 提供若干典型的小型电子项目设计示例，从需求分析、方案设计、元器件选型、电路实现到最终调试，引导读者完成一个完整的电子设计流程，从而巩固所学知识。 本书通过由浅入深、循序渐进的学习路径，力求让读者不仅理解电子技术的原理，更能掌握将理论应用于实践的设计能力。我们鼓励读者在学习过程中勤于动手，勇于探索，将所学知识转化为解决实际问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，我在电子技术学习的道路上遇到过很多书籍，但真正让我感到耳目一新的，还是这本《电子技术实验与设计基础》。这本书的独特之处在于，它并没有局限于传统的教材模式，而是以一种更加开放和探索性的方式，引导读者去发现电子世界的无限可能。 我非常喜欢书中对于“设计”这一概念的强调。它不只是教我们如何搭建已有的电路，更是鼓励我们去思考如何根据实际需求，设计出满足特定功能的电路。在讲解传感器应用时，作者并没有直接给出现成的解决方案，而是引导我们去分析不同传感器的特性，以及如何根据这些特性来选择合适的传感器，并设计相应的信号调理电路。这种“由问题驱动”的学习方式，让我从被动接受知识，转变为主动思考和解决问题。 书中还提供了不少关于物联网（IoT）和嵌入式系统设计的内容。例如，在讲解无线通信模块时，作者介绍了如何利用Wi-Fi和蓝牙模块来实现设备之间的互联互通，并给出了一个简单的智能家居控制系统的设计案例。这让我看到了电子技术在现代生活中的巨大潜力，也激发了我对物联网开发的浓厚兴趣。 我特别欣赏的是，这本书对于不同难度级别的实验都进行了清晰的标注，并提供了相应的预备知识要求。这样，我可以根据自己的实际情况，选择适合自己的实验来学习，既不会感到过于吃力，也不会觉得过于简单。同时，书中还鼓励读者在完成基础实验后，进行二次开发和创新，这给了我很大的自由度和发挥空间。 此外，这本书的附录部分也非常实用。里面包含了常用的电子元器件手册、代码库以及相关的在线资源链接。这些补充材料为我提供了丰富的学习支持，让我能够更便捷地查阅资料，解决遇到的问题。 最让我印象深刻的是，作者在书中反复强调“安全第一”的原则，并给出了详细的电路安全操作指南。这对于我们这些初学者来说，是非常重要的提醒，能够帮助我们避免不必要的风险。 总而言之，这本《电子技术实验与设计基础》是一本能够真正培养我们的设计思维、创新能力和独立解决问题能力的优秀书籍。它不仅仅是一本教材，更是一位能够引导我们探索电子技术无限可能性的良师益友。如果你也渴望在电子设计的道路上有所建树，我强烈推荐你阅读这本书。

评分☆☆☆☆☆

最近在为即将到来的电子设计竞赛做准备，偶然翻阅到这本《电子技术实验与设计基础》，简直是我的救星！我之前一直觉得电子设计这块很零散，知识点像是散落的珍珠，不知道该如何串联起来。这本书就像一个万能工具箱，把所有关键的知识点都收纳得井井有条，而且还附赠了详细的操作手册。 我特别喜欢书中“从原理到实践”的教学模式。很多教科书讲完理论就戛然而止，留下一堆空白等你思考，但这本不同，它会立刻把你引入实验环节，让你亲手去验证那些抽象的公式和定律。比如，学习MOSFET的开关特性时，书中不仅详细解释了其工作原理，还指导你搭建一个简单的MOSFET驱动电路，通过示波器观察波形，亲眼见证它如何控制电流的通断。这种“眼见为实”的学习方式，让我对理论的理解瞬间提升了一个层次，再也不会觉得那些半导体物理的知识点是高不可攀的了。 而且，这本书在实验设计上也非常贴近实际需求。它不只是简单地重复课本上的经典电路，而是提供了一些更具挑战性和实用性的设计思路。我印象深刻的是关于传感器接口设计的那一部分，作者讲解了如何利用AD转换器采集模拟信号，并给出了一些常见的传感器应用案例，比如温度传感器、光敏电阻等。这对于我理解如何将现实世界的信息转化为电子信号，进而进行处理和分析，提供了非常清晰的框架。书中还提供了不少代码示例，虽然是C语言，但逻辑清晰，很容易理解，这对于我这个初涉嵌入式开发的人来说，简直是雪中送炭。 另外，书中对电路的调试技巧和故障排除也进行了深入的探讨。很多时候，我们辛辛苦苦搭建的电路不能正常工作，不是原理有问题，而是细节处理不到位。这本书在这方面给予了我很多宝贵的建议，比如如何使用万用表进行准确测量，如何判断电路中的断路和短路，以及一些常见的元器件失效的迹象。这些经验对于我独立完成设计项目，节省了大量的试错时间。 总之，这本书不仅教会了我“做什么”，更教会了我“怎么做”和“为什么这么做”。它是一本实用性极强的参考书，也是一本激发创新思维的指南。如果你也和我一样，渴望在电子设计的道路上走得更远，这本书绝对不容错过。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，我最近一直在寻找一本能够真正帮助我深入理解电子设计原理的书籍，市面上很多书要么过于理论化，要么过于浅显，很难找到一个恰到好处的平衡点。直到我接触到这本《电子技术实验与设计基础》，我才找到了我一直在寻找的那个“宝藏”。 这本书的结构安排非常有特色，它并没有像传统的教材那样将所有理论知识都堆砌在一起，而是将理论讲解与实际应用巧妙地结合起来。当我阅读到关于滤波器设计的章节时，我并没有被一堆复杂的数学公式淹没，而是被引导去理解不同类型滤波器的作用，以及它们在音频信号处理、电源滤波等方面的实际应用。书中的实验部分更是精彩，我亲手搭建了低通、高通滤波器，并通过示波器观察了滤波效果，这种直观的体验让我对理论知识的理解更加深刻和牢固。 更让我惊喜的是，作者在讲解一些经典电路时，不仅仅是介绍其基本结构和功能，还会深入分析其优缺点，并提出改进的思路。例如，在讲解运算放大器时，作者不仅介绍了同相和反相放大电路，还讨论了如何通过反馈网络来改善电路的稳定性，以及如何利用运放构建积分、微分电路。这些进阶性的内容，对于我这种想要深入学习电子技术的学生来说，非常有价值。 这本书的语言风格也非常吸引人。作者用一种非常易于理解的方式来解释复杂的概念，避免使用过于专业化的术语，使得即便是电子领域的初学者也能轻松入门。同时，书中还穿插了一些作者在实际设计中遇到的问题和解决方法，这些真实的案例让学习过程更加生动有趣，也让我学到了很多课本上学不到的“软技能”。 我特别喜欢书中关于PCB设计和制作的部分。这部分内容对于我们这些学生来说，往往是比较欠缺的。这本书详细介绍了PCB布局布线的基本原则，如何选择合适的元器件，以及如何进行焊接和调试。我跟着书中的指导，成功制作了自己的第一个PCB板，并将其集成到我的小项目中，那种成就感是无与伦比的。 总而言之，这是一本集理论、实践、技巧于一体的优秀教材。它不仅能够帮助我掌握电子技术的基础知识，更能够激发我进行创新性设计的热情。如果你也想在这个领域有所建树，我强烈推荐你阅读这本书。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的太棒了！我是一名大二的学生，对电子技术一直充满兴趣，但苦于没有系统的学习方法和实践经验。偶然间看到了这本书，它就像一位经验丰富的老师，循序渐进地引导我进入电子世界的奇妙旅程。 首先，它的内容安排非常合理，从最基础的元器件识别和基本电路分析，到复杂的放大电路、振荡电路和数字电路设计，几乎涵盖了电子技术入门所需的所有知识点。最让我惊喜的是，书中的每一个实验都设计得非常巧妙，不仅能帮助我们巩固理论知识，更能让我们亲手搭建电路，感受电子的神奇魅力。每个实验都有详细的步骤指导，配以清晰的电路图和元器件清单，即使是初学者也能轻松上手。而且，书中还提供了许多实用的设计技巧和调试方法，这对我日后的课程设计和项目开发非常有帮助。 更难得的是，作者在讲解理论知识时，并没有枯燥乏味地说教，而是结合大量的实际案例和生活中的应用，让抽象的电子原理变得生动有趣。比如，在讲解二极管的特性时，作者会举例说明它在整流电路中的作用，以及如何在收音机中实现声音的还原，这些都让我对电子技术有了更直观的认识。此外，书中还穿插了一些电子技术发展史的介绍，让我了解了这项伟大技术是如何一步步发展壮大的，这不仅拓宽了我的视野，也激发了我对电子技术更深层次的探索欲望。 总而言之，这本书不仅仅是一本实验教材，更是一本激发学习兴趣、培养实践能力、拓展知识视野的宝典。我强烈推荐给所有对电子技术感兴趣的同学，无论你是初学者还是有一定基础的爱好者，都能在这本书中获益匪浅。它将是你通往电子技术殿堂的最佳指引！

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对集成电路的设计和应用非常着迷，但苦于缺乏系统的学习资料，很多时候都是零散地学习一些碎片化的知识。直到我发现了这本《电子技术实验与设计基础》，我感觉自己终于找到了一个能够让我系统化地学习和深入理解电子技术设计的“宝藏”。 这本书最吸引我的地方在于，它并没有仅仅停留在基础的电路分析和搭建上，而是非常有前瞻性地将目光投向了更现代的电子设计领域。例如，在讲解数字逻辑电路时，书中引入了FPGA（现场可编程门阵阵列）的概念，并给出了一些简单的FPGA设计示例。这对于我来说，是一个全新的领域，我之前从未接触过如此高级的电子设计工具，而这本书的讲解让我对FPGA的强大功能和应用前景有了初步的认识。 而且，书中的实验设计非常具有挑战性，但又在可控的范围内。我记得有一个实验是关于设计一个简单的步进电机驱动器，这涉及到微控制器（MCU）的编程和电机控制的理论知识。作者在讲解MCU的指令集和常用外设接口时，都进行了非常清晰的说明，并提供了大量的代码注释，让我能够理解每一行代码的作用。通过这个实验，我不仅学会了如何用MCU控制电机，还对嵌入式系统的开发有了一个初步的了解。 书中关于模拟和数字信号处理的部分也让我受益匪浅。作者并没有简单地罗列各种信号处理算法，而是结合实际的应用场景，讲解了各种算法的原理和实现方式。例如，在讲解FFT（快速傅里叶变换）时，作者举例说明了它在音频信号频谱分析中的应用，并通过实验指导我们如何利用FFT来分析不同频率的正弦波。这种理论与实践相结合的学习方式，让我对信号处理有了更深入的理解。 我特别欣赏的是，这本书在讲解一些复杂概念时，会提供一些类比和比喻，让抽象的电子原理变得更加形象化。例如，在讲解差分放大器时，作者用“两个人同时拨打电话，但只有他们彼此之间的对话能够被听到”来类比其抑制共模噪声的能力，这样的讲解方式极大地降低了我的理解门槛。 总而言之，这本《电子技术实验与设计基础》是一本内容丰富、前瞻性强、实践性高的优秀书籍。它不仅能够帮助我打下坚实的电子技术基础，更能为我指引通往更高级的电子设计领域的发展方向。我强烈推荐给所有有志于在电子设计领域深入发展的同学。