模擬電子技術(第2版) 9787115221506 人民郵電齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇士美 著

圖書標籤:

• 模擬電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電路
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 人民郵電齣版社
• 9787115221506
• 電子技術基礎

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115221506

商品編碼：29419979831

包裝：平裝

齣版時間：2010-04-01

基本信息

書名：模擬電子技術(第2版)

定價：34.00元

作者：蘇士美

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2010-04-01

ISBN：9787115221506

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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本書內容分為基礎理論篇和實踐訓練篇兩部分，基礎理論篇包括半導體器件基礎、基本放大電路和多級放大電路、差動放大電路與集成運算放大器、反饋放大電路、功率放大電路、集成運算放大器的應用、信號産生電路、直流穩壓電源；實踐訓練篇包含12個實訓內容。
為瞭體現電子技術的發展創新和實際應用，本書專門增加瞭電子元件、集成器件的選用、識彆、測試方法，噪聲乾擾，D類功率放大器，開關電容濾波，開關電源，直流變換等內容。附錄中還介紹瞭EDA仿真軟件Multisim 10、各類電子元器件、新器件實用資料速查等內容。
本書可作為高職高專院校電子信息類和電氣、自動化類各專業的“模擬電子技術”課程的教材，同時也可作為“電子實訓”教材，也可供本科學生、相關工程技術人員參考。

目錄

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基礎理論篇
章 半導體器件基礎
1.1 半導體基礎知識
1.1.1 本徵半導體
1.1.2 雜質半導體
1.1.3 PN結及其單嚮導電性
1.2 半導體二極管
1.2.1 二極管的結構及符號
1.2.2 二極管的伏安特性和主要參數
1.2.3 二極管的測試
1.2.4 二極管應用電路舉例
1.2.5 特殊二極管
1.3 半導體三極管
1.3.1 三極管的結構及符號
1.3.2 三極管的電流分配原則及放大作用
1.3.3 三極管的特性麯綫及主要參數
1.3.4 三極管的檢測
1.3.5 特殊三極管
1.4 場效應管
1.4.1 結型場效應管
1.4.2 絕緣柵場效應管
1.4.3 各種場效應管的特性麯綫與符號比較
1.4.4 三極管與場效應管的性能特點比較及檢測與選用
本章小結
思考復習題
第2章 基本放大電路和多級放大電路
2.1 基本共射極放大電路
2.1.1 三極管在放大電路中的3種連接方式
2.1.2 基本放大電路的組成和工作原理
2.1.3 放大電路的主要性能指標
2.2 基本放大電路的分析方法
2.2.1 放大電路的圖解分析法
2.2.2 放大電路的微變等效電路分析法
2.2.3 兩種分析方法特點的比較
2.3 工作點穩定電路
2.3.1 溫度變化對Q點的影響
2.3.2 工作點穩定電路的組成及穩定Q點的原理
2.3.3 工作點穩定電路的分析
2.4 共集和共基放大電路
2.4.1 共集電極放大電路
2.4.2 共基極放大電路
2.4.3 3種組態放大電路的性能比較
2.5 場效應管放大電路
2.5.1 場效應管放大電路的構成
2.5.2 場效應管放大電路的分析
2.6 多級放大電路及復閤管
2.6.1 多級放大電路的耦閤方式
2.6.2 多級放大電路的分析方法
2.6.3 復閤管
2.7 放大電路的頻率響應
2.7.1 頻率響應的基本概念
2.7.2 單級共射放大電路的頻率響應
2.7.3 多級放大電路的頻率響應
2.8 放大電路中的噪聲與乾擾
2.8.1 放大電路中的噪聲
2.8.2 放大電路中的乾擾
2.9 實際應用電路舉例
2.9.1 高輸入阻抗、低噪聲前置放大電路
2.9.2 低阻抗傳聲器前置放大電路
2.9.3 單位增益緩衝器
本章小結
思考復習題
第3章 差動放大電路與集成運算放大器
第4章 反饋放大電路
第5章 功率放大電路
第6章 集成運算放大器的應用
第7章 信號産生電路
第8章 直流穩壓電源
實踐訓練篇
附錄A EDA仿真軟件Multisim 10簡介
附錄B 實用資料速查
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《精通嵌入式係統設計：從原理到實踐》 第一部分：嵌入式係統基礎理論與硬件架構 第一章：嵌入式係統概述 1.1 什麼是嵌入式係統？ 定義與特徵：嵌入式係統是專為特定功能而設計的、集成在更大係統中的計算機係統。其核心特徵包括實時性、低功耗、體積小、成本效益高、可靠性強以及專一性。 應用領域：從日常生活中的傢用電器（智能電視、洗衣機、微波爐）、汽車電子（發動機控製單元、車載娛樂係統）、工業自動化（PLC、機器人）、醫療設備（監護儀、注射泵）、通信設備（路由器、基站）到航空航天和國防領域，嵌入式係統無處不在。 嵌入式係統與通用計算機的區彆：強調其定製化、封閉性、軟硬件緊耦閤以及麵嚮特定任務的特點。 1.2 嵌入式係統的基本組成 硬件部分： 微處理器/微控製器（CPU）：概述其核心功能，包括運算、控製和數據存儲。 存儲器： 程序存儲器（ROM/Flash）：用於存放固化程序代碼，如NOR Flash、NAND Flash。 數據存儲器（RAM）：用於存放運行時數據，如SRAM、DRAM。 外圍存儲器：如EEPROM用於存儲配置參數。 輸入/輸齣（I/O）接口： 通用輸入/輸齣（GPIO）：用於與外部設備進行簡單的數字信號交互。 串行通信接口：UART、SPI、I2C，用於與其他芯片或設備進行數據傳輸。 並行通信接口：如IDE、SATA（在嵌入式存儲設備中）。 定時器/計數器：用於實現精確的時間控製和事件計數。 中斷控製器：用於高效地響應外部事件。 模擬/數字轉換器（ADC）：用於采集模擬信號。 數字/模擬轉換器（DAC）：用於輸齣模擬信號。 電源管理單元（PMU）：負責功耗優化和電源軌管理。 軟件部分： 嵌入式操作係統（RTOS）： 實時性要求：任務調度、中斷處理、進程間通信（IPC）的實時性保證。 常用RTOS介紹：VxWorks, RTLinux, FreeRTOS, uC/OS-II/III, ThreadX等，對比其特點和適用場景。 RTOS的核心功能：任務管理、內存管理、設備驅動、文件係統、網絡協議棧。 中間件：提供更高層次的功能抽象，如驅動程序、文件係統、網絡協議棧、GUI庫等。 應用層軟件：實現特定功能的業務邏輯。 1.3 嵌入式係統開發流程 需求分析與係統設計。 硬件選型與原理圖設計。 PCB設計與製造。 嵌入式軟件開發（裸機或RTOS）。 交叉編譯與調試。 係統集成與測試。 産品化與維護。 第二章：微控製器（MCU）體係結構與編程模型 2.1 MCU的構成與工作原理 CPU核心：RISC vs. CISC架構，不同指令集介紹。 片上外設：集成各種常用接口和功能模塊，減少外部芯片數量。 存儲器映射：CPU如何訪問各種寄存器和存儲單元。 時鍾係統：晶振、PLL、分頻器，對係統性能和功耗的影響。 復位與電源控製：不同復位模式，低功耗模式。 2.2 常用MCU架構介紹 ARM Cortex-M係列： Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7/M33等：特點、性能、功耗、指令集（Thumb, Thumb-2）。 存儲器保護單元（MPU）：提高係統的健壯性。 中斷和異常處理：NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）工作機製。 AVR係列（Atmel/Microchip）： 特點、指令集、寄存器結構。 PIC係列（Microchip）： 特點、指令集、不同係列（PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, PIC24, PIC32）。 MIPS架構（在某些嵌入式設備中）。 RISC-V架構（新興的開源指令集架構）。 2.3 MCU開發環境與工具鏈 集成開發環境（IDE）：Keil MDK, IAR Embedded Workbench, STM32CubeIDE, MPLAB X, Arduino IDE等。 編譯器與鏈接器：GCC for ARM, Clang等。 調試器：JTAG, SWD接口，硬件調試器（ST-Link, J-Link, ICD）。 仿真器：提供軟件仿真環境。 代碼生成工具：如STM32CubeMX，簡化初始化配置。 2.4 MCU的寄存器操作與基本編程 直接寄存器訪問：通過指針或宏定義訪問寄存器。 常用寄存器類型：控製寄存器、狀態寄存器、數據寄存器。 GPIO配置與操作：輸入、輸齣、上拉/下拉、推挽/開漏。 定時器/計數器應用：PWM生成、定時器中斷、輸入捕獲。 中斷服務程序（ISR）編寫：中斷使能、中斷嚮量、中斷標誌清除。 第三章：嵌入式通信接口詳解 3.1 串行通信接口 UART（通用異步收發傳輸器）： 工作原理：波特率、數據位、停止位、校驗位。 通信模式：全雙工。 應用：與PC的串口通信、模塊間通信。 硬件實現：TX, RX綫。 SPI（串行外設接口）： 工作原理：主從模式，SCK, MOSI, MISO, SS（CS）綫。 時鍾極性（CPOL）和相位（CPHA）：四種模式。 通信速度：遠高於UART。 應用：連接Flash存儲器、ADC/DAC、傳感器、顯示屏。 I2C（集成電路互聯總綫）： 工作原理：多主/多從模式，SDA, SCL綫。 地址尋址：7位或10位地址。 通信速度：相對SPI較慢。 應用：連接EEPROM、RTC、傳感器、I/O擴展器。 3.2 並行通信接口 簡介：數據綫和控製綫同時傳輸。 應用：早期的數據總綫、DMA傳輸（在某些特定場景）。 與串行通信的對比：速度、引腳數量、復雜性。 3.3 總綫與協議 CAN總綫（控製器局域網絡）： 特點：差分信號、衝突檢測、多主站、可靠性高。 應用：汽車電子、工業自動化。 USB（通用串行總綫）： 不同版本（USB 1.1, 2.0, 3.0, USB-C）。 主/從模式，OTG（On-The-Go）。 應用：外部設備連接（鍵盤、鼠標、存儲器）、設備調試。 Ethernet（以太網）： MAC/PHY層。 TCP/IP協議棧（後麵章節會詳細介紹）。 應用：網絡通信、遠程控製。 SD/MMC卡接口： 標準、協議。 應用：大容量存儲。 第四章：嵌入式實時操作係統（RTOS）原理與應用 4.1 RTOS的必要性 處理復雜任務和多任務並發。 實現係統的高效性和響應性。 簡化軟件設計和管理。 4.2 RTOS核心概念 任務（Task/Thread）： 任務狀態：就緒、運行、阻塞、掛起。 任務優先級：靜態優先級、動態優先級。 任務創建與刪除。 任務棧：存儲局部變量、函數調用信息。 任務調度（Scheduling）： 調度策略： 時間片輪轉（Round-Robin）：適用於優先級相同任務。 優先級調度（Priority-based）：搶占式、非搶占式。 協同式調度（Cooperative）：任務主動讓齣CPU。 就緒隊列：管理處於就緒狀態的任務。 上下文切換：保存和恢復任務的CPU狀態。 任務間通信（Inter-Task Communication, ITC）： 消息隊列（Message Queue）：一對多、多對一通信，傳遞任意數據。 信號量（Semaphore）：用於資源同步和任務間同步，計數信號量、二值信號量。 互斥鎖（Mutex）：用於保護共享資源，避免競態條件，解決優先級反轉問題。 事件標誌組（Event Flags/Group）：任務等待特定事件發生。 郵箱（Mailbox）：一對一通信，傳遞固定大小的消息。 中斷與異常處理： 中斷服務程序（ISR）：優先級、執行時間限製。 中斷與任務交互：通過信號量、消息隊列等喚醒任務。 同步與互斥： 競態條件（Race Condition）：多任務訪問共享資源導緻不可預測結果。 死鎖（Deadlock）：多個任務互相等待對方釋放資源。 優先級反轉（Priority Inversion）：低優先級任務持有資源，導緻高優先級任務無法執行。 內存管理： 靜態內存分配。 動態內存分配（堆）：內存池、夥伴係統等。 4.3 常用RTOS介紹與對比 FreeRTOS： 特點：免費、開源、移植性好、體積小、配置靈活。 核心功能：任務管理、隊列、信號量、事件組、定時器。 生態係統：AWS IoT、各種硬件平颱支持。 uC/OS-II/III： 特點：成熟、可靠、廣泛應用於工業和醫療領域。 功能：任務、郵箱、隊列、信號量、互斥量。 RTLinux / Xenomai： 特點：將Linux內核與實時內核結閤，實現軟實時和硬實時的混閤。 應用：需要高實時性和網絡功能的係統。 ThreadX (Azure RTOS)： 特點：高效、小巧、安全性高，微軟Azure IoT生態係統的一部分。 4.4 RTOS在嵌入式係統中的實際應用 任務設計：如何將復雜功能分解為獨立的任務。 優先級分配：根據任務的實時性要求進行優先級設置。 IPC機製選擇：根據通信需求選擇閤適的消息傳遞機製。 資源共享與保護：利用互斥鎖和信號量保護共享資源。 調試技巧：任務調試、棧溢齣檢測、死鎖分析。 第二部分：嵌入式係統軟件設計與高級主題 第五章：嵌入式Linux係統開發 5.1 嵌入式Linux簡介 Linux的優勢：開源、強大的驅動支持、豐富的中間件、成熟的網絡協議棧。 嵌入式Linux與桌麵Linux的區彆：定製化、硬件適配、資源受限。 5.2 嵌入式Linux開發環境搭建 交叉編譯工具鏈（Cross-compilation Toolchain）：GCC, Binutils, Glibc/Musl C Library。 根文件係統（Root File System）：BusyBox, Buildroot, Yocto Project。 引導加載程序（Bootloader）：U-Boot, GRUB。 Linux內核編譯與配置：Kconfig, .config。 5.3 Linux設備驅動開發 Linux設備模型：字符設備、塊設備、網絡設備。 內核模塊（Kernel Module）：.ko文件，動態加載和卸載。 設備文件（Device Node）：/dev目錄。 驅動程序接口：file_operations, ioctl。 常見的驅動開發場景：GPIO驅動、UART驅動、SPI/I2C驅動、USB驅動、網絡驅動。 5.4 用戶空間應用程序開發 C/C++編程：調用Linux API。 Shell腳本：自動化任務。 Python/Perl等腳本語言。 GUI開發（Qt for Embedded, GTK+）。 5.5 嵌入式Linux係統調試與優化 GDB server調試。 性能分析工具：strace, ltrace, perf, valgrind。 內存泄露檢測。 功耗優化。 第六章：嵌入式係統網絡通信 6.1 TCP/IP協議棧基礎 OSI七層模型與TCP/IP四層模型。 IP地址與子網掩碼。 MAC地址。 ARP（地址解析協議）。 TCP（傳輸控製協議）： 三次握手與四次揮手。 可靠性、流量控製、擁塞控製。 端口號。 UDP（用戶數據報協議）： 無連接、不可靠、速度快。 端口號。 6.2 Socket編程 Socket API：socket(), bind(), listen(), accept(), connect(), send(), recv(), close()。 TCP Socket編程：實現可靠數據傳輸。 UDP Socket編程：實現快速數據發送。 6.3 嵌入式係統中的網絡應用 HTTP/HTTPS：Web服務器、客戶端。 MQTT：輕量級消息協議，適用於物聯網（IoT）。 CoAP（Constrained Application Protocol）：適用於資源受限設備。 DNS（域名係統）。 DHCP（動態主機配置協議）。 6.4 無綫通信技術 Wi-Fi：IEEE 802.11標準。 Bluetooth/BLE：短距離無綫通信。 Zigbee：低功耗、低速率的無綫傳感器網絡。 LoRa/LoRaWAN：長距離、低功耗的無綫通信。 蜂窩通信（2G/3G/4G/5G）：GPRS, LTE-M, NB-IoT。 第七章：嵌入式係統安全 7.1 嵌入式係統安全威脅 物理攻擊：篡泣、側信道攻擊。 軟件攻擊：漏洞利用、惡意代碼注入。 網絡攻擊：DDoS、中間人攻擊。 數據泄露。 7.2 安全設計原則 最小權限原則。 縱深防禦。 安全更新與補丁管理。 安全編碼實踐。 7.3 加密與認證技術 對稱加密：AES。 非對稱加密：RSA。 哈希函數：SHA-256。 數字簽名。 TLS/SSL：傳輸層安全。 7.4 安全硬件與固件 安全芯片（Secure Element, SE）。 可信執行環境（Trusted Execution Environment, TEE）。 固件簽名與驗證。 安全啓動（Secure Boot）。 7.5 嵌入式係統安全實踐 設備身份驗證。 安全數據存儲。 固件更新安全。 訪問控製。 第八章：嵌入式係統性能優化與功耗管理 8.1 性能瓶頸分析 CPU利用率。 內存帶寬與訪問延遲。 I/O吞吐量。 算法效率。 8.2 代碼優化技術 選擇高效的算法和數據結構。 編譯器優化選項。 內聯函數（Inline Functions）。 避免不必要的計算和函數調用。 利用SIMD指令（如果CPU支持）。 8.3 內存管理優化 減少內存碎片。 使用內存池。 優化緩存利用率。 靜態分配與動態分配的權衡。 8.4 功耗管理策略 低功耗模式（Sleep Mode, Deep Sleep Mode）。 動態電壓與頻率調整（DVFS）。 優化外設的功耗。 中斷驅動的設計，避免輪詢。 分析功耗熱點。 第九章：嵌入式係統項目實踐與案例分析 9.1 項目規劃與管理 需求定義與規格說明。 技術選型。 進度管理。 風險評估。 9.2 實際項目案例 智能傢居設備（如智能插座、溫濕度傳感器）。 工業物聯網（IoT）網關。 嵌入式醫療設備（如簡單的血氧儀）。 基於Raspberry Pi的嵌入式應用。 基於STM32的嵌入式係統設計。 9.3 調試與故障排除技巧 邏輯分析儀、示波器等硬件調試工具的使用。 串口調試輸齣。 斷點調試。 日誌分析。 復現和定位偶發性問題。 附錄： 常用嵌入式硬件平颱介紹（如STM32係列、ESP32、Raspberry Pi Pico等）。 嵌入式開發常用術語錶。 參考資料與在綫社區。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的嵌入式係統設計學習路徑，從基礎的硬件架構和軟件原理，到高級的網絡通信、安全和性能優化。通過理論講解和實踐指導，幫助讀者掌握嵌入式係統開發的各個關鍵環節，從而能夠獨立完成復雜的嵌入式項目。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我一直對模擬電子的那些“看不見摸不著”的信號處理感到頭疼，各種放大器、濾波器、振蕩器，聽起來就讓人暈頭轉嚮。但當我翻開這本書，那種睏擾感立刻消散瞭大半。作者的講解邏輯清晰得就像一條筆直的大道，從最基礎的概念開始，循序漸進地引導讀者深入。我尤其喜歡它對每一個電路的講解，不僅僅是給齣公式和原理，更是花瞭大量篇幅去分析電路的工作狀態，比如在不同偏置下的工作點是如何變化的，不同頻率下信號的衰減或增強是怎樣發生的，這些細節的闡述讓我對電路的“生命”有瞭更直觀的認識。而且，書中大量的圖示和仿真分析，更是把抽象的概念變得生動形象，我甚至能想象齣電子在電路裏跳躍奔跑的樣子。比如，對於多級放大器的設計，它不僅僅是告訴你如何疊加增益，還深入探討瞭級間耦閤方式對信號的影響，以及如何處理直流和交流通路的問題。我以前總是把這些問題當成一個個孤立的考點，現在纔明白它們是相互關聯，構成一個完整的體係。讀這本書，就像是跟一位經驗豐富的老師在進行一對一的輔導，他總能在你睏惑的地方及時點齣關鍵，讓你茅塞頓開。

評分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的機會下接觸到這本書的，當時我正在為一項與模擬信號采集相關的項目尋找資料。我對模擬電路的理論基礎掌握得並不紮實，尤其是在實際應用層麵，常常會遇到各種意想不到的難題。這本書的齣現，就像在我的迷茫中點亮瞭一盞燈。它提供的不僅僅是理論知識，更重要的是那些貫穿其中的實踐指導和工程經驗。我特彆欣賞作者在講解每個單元電路時，都會提及一些在實際設計中需要注意的關鍵點，比如元件的選擇、參數的選取，以及可能齣現的各種非理想效應。比如，在介紹運算放大器的應用時，作者並沒有停留在理想運放的理論模型，而是詳細討論瞭真實運放的輸入偏置電流、失調電壓、有限的帶寬等實際因素對電路性能的影響，並給齣瞭相應的補償或改進建議。這種接地氣的講解方式，讓我覺得學習過程非常充實且富有成效。它讓我明白，理論是指導，而實踐纔是檢驗真理的唯一標準，但有瞭這本書的指引，我的實踐之路就少走瞭很多彎路。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始是被這本書的封麵吸引住的，覺得設計得很簡潔大氣。真正翻開後，纔發現內容同樣精彩。這本書的編排方式非常獨特，它不像我之前看過的某些教材那樣，上來就拋齣一大堆公式和定理。而是采用瞭“由易到難，由淺入深”的學習路徑，每一章的開始都會有一個清晰的概述，讓你對本章內容有一個整體的把握。然後，每個小節的講解都非常精煉，重點突齣，不會讓你在一些不重要的細節上浪費太多時間。更讓我驚喜的是，書中對一些復雜的概念，比如頻率響應、噪聲分析等，都進行瞭非常形象的比喻和類比，讓我這個對物理直覺不強的人也能很快理解。我記得在講到濾波器時，作者用瞭“篩子”的比喻，形象地解釋瞭不同類型的濾波器如何選擇性地允許或阻止特定頻率的信號通過。這種化繁為簡的講解功力，實在令人佩服。而且，書中的例子都非常貼近實際應用，我甚至能聯想到自己之前在工作中學到的很多東西，這本書就是我梳理和深化這些知識的絕佳工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點在於它的係統性和實用性。我之前在學習模擬電子時，總感覺知識點是零散的，學完一個章節，好像就把它拋到腦後瞭。但這本書的結構設計得非常巧妙，每一章的內容都是在前一章的基礎上進行的，層層遞進，形成一個完整的知識體係。它不僅僅講解瞭各個基本電路模塊，更重要的是教會瞭如何將這些模塊組閤起來，構建齣更復雜的係統。比如，在講解瞭放大器、濾波器之後，後麵章節就會介紹如何將它們集成到信號調理電路中。這種循序漸進的教學方式，讓我對模擬電子的整體概念有瞭更清晰的認識，不再感到無從下手。此外，書中關於實際工程問題的討論，也讓我受益匪淺。它不會迴避實際應用中可能遇到的各種挑戰，而是積極地給齣解決方案，這對於我這樣希望將理論知識轉化為實際能力的人來說，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習一門技術，光有理論是遠遠不夠的，必須結閤實踐纔能真正掌握。而這本書，恰恰在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是在理論講解中穿插一些簡單的例子，而是將大量的實際工程案例融入到內容中。比如，在介紹電源電路時，作者詳細討論瞭不同類型電源在實際應用中的優缺點，以及如何根據具體需求進行選擇和設計。在講解射頻電路時，更是深入探討瞭阻抗匹配、噪聲係數等實際工程中的關鍵問題。這些內容讓我在學習過程中，能夠不斷地將理論與實際聯係起來，加深理解，並且培養齣解決實際問題的能力。閱讀這本書，就好像是在一個模擬的實驗室裏進行實踐，通過大量的案例分析，讓我提前預演瞭在實際工作中可能遇到的各種場景，從而積纍瞭寶貴的經驗。