数字电子技术(第3版) 9787040240085 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨志忠 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040240085

商品编码：29424880869

包装：平装

出版时间：2008-06-01

基本信息

书名：数字电子技术(第3版)

定价：30.80元

作者：杨志忠

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-06-01

ISBN：9787040240085

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.799kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是普通高等教育“十一五”同家级规划教材。本次修订保持了第2版的理论体系，但在各章的顺序上作了适当的调整。与上一版教材相比，本次修订主要有以下变化：(1)进一步删减了较陈旧的内容和较复杂的电路分析，使内容更加精炼，以便教师有时间将重点内容讲深讲透。(2)增加了大量的应用实例，在教材中的每个重点内容和典型集成器件功能介绍之后，都有应用举例。突出了知识的应用，使理论和实际联系更加紧密。(3)重新整理和增删了各章的练习题，使练习题和课程内容的联系更加紧密。各章都增加了自我检查题。全书共分10章，分别为绪论、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、数模和模数转换器、半导体存储器、可编程逻辑器件等。在主要章节中有配合教学使用的技能训练及分析排除故障的方法。内容丰富实用，有利于培养学生的实际操作能力和利用所学知识分析、排除故障的能力。书末有自我检查题和部分练习题的答案。本书有配套的学习指导，帮助读者掌握本课程的主要内容和解题方法，并有配合教师授课使用的电子教案、考试系统和自测系统，便于教师检查教学质量。本书可作为高等职业技术学院、高等专科学校、成人高等学校及本科院校办的二级职业技术学院和民办高等学校的电气、电子、通信、计算机、自动化和机电等专业的“数字电子技术”、“数字逻辑电路”、“电子技术基础”(数字部分)等课程的教材，也可供从事逻辑设计、通信工程、计算机、电子技术等专业的广大科技工作者与工程技术人员参考。

目录

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章 绪论
1.1 概述
1.1.1 数字信号和数字电路
1.1.2 数字电路的分类
1.1.3 数字电路的优点
1.1.4 脉冲波形的主要参数
1.2 数制和码制
1.2.1 数制
1.2.2 不同数制间的转换
1.2.3 二进制代码
本章小结
自我检查题
练习题
第2章 逻辑代数基础
2.1 概述
2.2 逻辑函数及其表示法
2.2.1 基本逻辑函数及运算
2.2.2 几种导出的逻辑运算
2.2.3 逻辑函数及其表示方法
2.3 逻辑代数的基本定律和规则
2.3.1 逻辑代数的基本公式
2.3.2 逻辑代数的基本定律
2.3.3 逻辑代数的基本规则
2.4 逻辑函数的代数化简法
2.4.1 化简的意义与标准
2.4.2 逻辑函数的代数化简法
2.5 逻辑函数的卡诺图化简法
2.5.1 逻辑函数的小项表达式
2.5.2 逻辑函数的卡诺图表示法
2.5.3 用卡诺图化简逻辑函数
2.5.4 具有无关项的逻辑函数的化筒
本章小结
自我检查题
练习题
第3章 逻辑门电路
第4章 组合逻辑电路
第5章 集成触发器
第6章 时序逻辑电路
第7章 脉冲信号的产生与整形
第8章 数模和模数转换器
第9章 半导体存储器
0章 可编程逻辑器件
附录
自我检查题参考答案
部分练习题参考答案
参考书目

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子学基础：原理与应用》 引言 在现代科技飞速发展的浪潮中，电子技术无疑扮演着至关重要的角色。从我们日常使用的智能手机、电脑，到精密复杂的医疗设备、航空航天系统，无不建立在深厚的电子学原理之上。理解和掌握电子学的基本概念、电路分析方法以及器件特性，是从事相关领域研发、设计、维护乃至深入研究的基石。本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的电子学入门教程，帮助读者构建扎实的理论基础，并为进一步学习更高级的电子技术领域打下坚实的基础。 第一章：电与电的流动 本章我们将从最基本的概念出发，探索电学的起源和核心要素。我们将详细介绍电荷的性质，包括正电荷与负电荷的相互作用，以及电荷守恒定律。接着，我们将引入电场和电势的概念，阐明它们与电荷分布的关系，并学习如何计算不同电荷分布产生的电场和电势。 电流作为电荷的定向移动，是电子电路得以工作的根本。我们将定义电流的单位安培（A），并探讨电流的方向规定。进一步地，我们将深入理解电压（电势差）的概念，它是驱动电荷移动的“动力”，我们将学习其单位伏特（V），并理解不同电路元件两端的电压差所代表的意义。 电阻是材料阻碍电流流动的特性，我们将介绍欧姆定律（$V=IR$），这是分析直流电路中最基本、最重要的定律。我们将学习电阻的单位欧姆（$Omega$），并理解影响电阻大小的因素，如材料的电阻率、导体的长度和横截面积。 第二章：基础电路元件 本章将聚焦于构成最基本电子电路的关键元件。 电阻器（Resistors）: 我们将深入探讨不同类型的电阻器，包括固定电阻器（碳膜、金属膜、绕线等）和可变电阻器（电位器、微调电阻器）。我们将学习如何读取电阻器的色码或印字值，并理解其在电路中的作用，如分压、限流等。 电容器（Capacitors）: 电容器是储存电能的元件。我们将介绍电容器的基本结构，包括两个导体板与绝缘电介质。我们将学习其容量单位法拉（F），并理解电容器在直流电路中的充电和放电过程，以及在交流电路中的容抗特性。我们将探讨不同类型的电容器，如电解电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器等，及其各自的特点和适用场景。 电感器（Inductors）: 电感器是储存磁场能量的元件，通常由线圈构成。我们将介绍电感的基本概念，以及其单位亨利（H）。我们将学习电感器在电流变化时产生的感应电动势，并理解其在交流电路中的感抗特性。我们将讨论不同类型的电感器，如空心电感、铁芯电感等。 第三章：直流电路分析 本章将系统介绍分析直流（DC）电路的基本方法和定律。 基尔霍夫定律（Kirchhoff's Laws）: 作为电路分析的两大基石，我们将详细讲解基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。KCL描述了电路节点上电流的代数和为零，揭示了电荷的连续性；KVL描述了电路闭合回路中电压的代数和为零，体现了能量守恒。我们将通过大量实例演示如何运用这两个定律来求解复杂直流电路中的电压和电流。 串联与并联电路: 我们将分析电阻、电容、电感在串联和并联电路中的特性。理解串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电压之和；并联电路中电压处处相等，总电流等于各支路电流之和。这将帮助我们简化电路，理解元件之间的相互影响。 戴维宁定理与诺顿定理: 这两个重要的电路简化定理将帮助我们分析复杂的线性电路。戴维宁定理将任何线性双端口网络简化为一个等效电压源和一个串联等效电阻；诺顿定理则将其简化为一个等效电流源和一个并联等效电阻。我们将学习如何计算这些等效参数，并将其应用于电路分析，大大简化问题。 功率计算: 我们将学习如何在直流电路中计算功率，包括电阻消耗的功率（焦耳热）、电源提供的功率等。理解功率的单位瓦特（W），并掌握功率的计算公式（$P=VI=I^2R=V^2/R$）。 第四章：交流电路基础 本章将引入交流（AC）电的概念，并介绍分析交流电路的基本工具。 正弦交流电: 我们将详细介绍正弦交流电的产生和特性，包括瞬时值、最大值、周期、频率和初相位。我们将学习如何用相量（phasor）来表示正弦交流电，这是一种强大的数学工具，能够简化交流电路的分析。 阻抗（Impedance）: 交流电路中的电阻、电容和电感都表现出对电流的“阻碍”作用，这种综合的阻碍作用称为阻抗。我们将学习电阻的阻抗是纯电阻，电容的阻抗（容抗）与频率成反比，电感的阻抗（感抗）与频率成正比。我们将引入复数形式来表示阻抗，并学习如何计算交流电路的总阻抗。 RLC串联与并联电路: 我们将分析电阻、电感、电容组成的串联和并联交流电路。我们将重点讲解谐振现象，当电路中容抗和感抗相互抵消时，电路表现出最小阻抗（串联谐振）或最大阻抗（并联谐振），这在滤波、振荡等应用中至关重要。 功率在交流电路中的概念: 我们将区分有功功率、无功功率和视在功率，并介绍功率因数的概念。理解功率因数对于提高电力系统的效率具有重要意义。 第五章：半导体基础 本章将揭开半导体材料的神秘面纱，理解它们在现代电子器件中的核心作用。 本征半导体与杂质半导体: 我们将介绍纯净的半导体材料（如硅、锗）的导电特性，以及如何通过掺杂（引入杂质）来改变其导电性，从而形成N型半导体（电子作为多数载流子）和P型半导体（空穴作为多数载流子）。 PN结: N型半导体与P型半导体接触形成的PN结是所有半导体器件的基础。我们将详细分析PN结的形成过程，解释其内建电场、耗尽层以及外加电压（正向偏置和反向偏置）对其导电特性的影响。 二极管（Diodes）: 作为最基本的PN结应用，我们将深入研究二极管的特性，包括其单向导电性，以及整流、钳位、限幅等应用。我们将介绍不同类型的二极管，如普通二极管、齐纳二极管、发光二极管（LED）等。 第六章：晶体管及其应用 晶体管是电子技术中最具革命性的发明之一，是现代电子电路的“积木”。 双极结型晶体管（BJT）: 我们将详细介绍BJT的结构、工作原理（发射区、基区、集电区），以及其三种工作状态（截止、放大、饱和）。我们将学习BJT的输入输出特性曲线，并理解其作为电流控制器件的放大作用。我们将介绍BJT的常见电路配置（共发射极、共集电极、共基极）及其特点。 场效应晶体管（FET）: 场效应晶体管是另一种重要的半导体放大器件，主要依靠电场来控制沟道中的载流子。我们将介绍结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构和工作原理。特别是MOSFET，由于其高输入阻抗和易于集成，在现代集成电路中占据主导地位。我们将学习MOSFET的各种工作模式以及其作为电压控制器件的放大和开关作用。 晶体管的放大和开关功能: 本章将重点探讨晶体管在电路中的两大基本功能。放大功能使得微弱信号得以增强，是音频、射频电路的核心；开关功能使得晶体管能够作为电子开关，实现逻辑运算，是数字电路的基础。 第七章：运算放大器（Op-Amps） 运算放大器是集成电路领域中最通用的基本模块之一，在模拟电路设计中扮演着至关重要的角色。 运算放大器的基本原理: 我们将介绍运算放大器的理想模型，包括极高的开环增益、极高的输入阻抗和极低的输出阻抗。我们将学习其同相输入端和反相输入端的概念。 基本运算放大器电路: 我们将详细分析几种经典的运算放大器电路，包括： 同相放大器: 输入信号与输出信号同相，且增益由外部电阻决定。 反相放大器: 输入信号与输出信号反相，且增益由外部电阻决定。 电压跟随器: 增益为1，主要用于缓冲和阻抗匹配。 加法器与减法器: 利用运算放大器实现信号的加法和减法运算。 积分器与微分器: 利用运算放大器的电容和电阻特性实现信号的积分和微分。 运算放大器的实际应用: 我们将探讨运算放大器在实际电路中的广泛应用，如信号调理、滤波器、振荡器、比较器等。 第八章：数字逻辑基础 本章将引领读者进入数字电子的世界，理解数字信号的表示和逻辑运算。 二进制数系统: 我们将介绍二进制数（0和1）作为数字信号的两种状态，以及它如何表示信息。我们将学习二进制与十进制之间的转换。 逻辑门（Logic Gates）: 我们将介绍构成数字电路的基本逻辑单元——逻辑门。包括： 与门 (AND gate): 输出为1当且仅当所有输入都为1。 或门 (OR gate): 输出为1当且仅当任意一个输入为1。 非门 (NOT gate/Inverter): 输出与输入相反。 与非门 (NAND gate): 与门的输出取反。 或非门 (NOR gate): 或门的输出取反。 异或门 (XOR gate): 输出为1当且仅当输入不同。 同或门 (XNOR gate): 输出为1当且仅当输入相同。 布尔代数: 作为数字逻辑的数学语言，我们将学习布尔代数的基本定律和定理，以及如何使用它们来化简逻辑表达式。 组合逻辑电路: 我们将学习如何利用逻辑门构建组合逻辑电路，实现特定的逻辑功能，如编码器、译码器、多路选择器、加法器等。 第九章：时序逻辑基础 本章将介绍数字电路中具有“记忆”功能的部分——时序逻辑。 触发器（Flip-Flops）: 触发器是构成存储单元的基本器件，它能够记住当前的状态。我们将介绍不同类型的触发器，如SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器，并理解它们的工作原理和状态转移特性。 寄存器（Registers）: 寄存器是由多个触发器组成的电路，用于存储多个位的二进制数。我们将介绍移位寄存器和并行寄存器的功能。 计数器（Counters）: 计数器是一种能够按顺序输出特定状态的数字电路，常用于实现频率分频、定时和状态控制。我们将介绍异步计数器和同步计数器。 时序逻辑电路的设计: 我们将学习如何根据时序图和状态转换图来设计简单的时序逻辑电路。 第十章：集成电路与现代电子系统 本章将对前面介绍的知识进行整合，并探讨集成电路（IC）在构建复杂现代电子系统中的核心地位。 集成电路的优势: 我们将理解集成电路的特点，如体积小、功耗低、可靠性高、成本低等，以及它们如何推动了电子技术的进步。 微处理器与微控制器: 我们将简要介绍微处理器（CPU）和微控制器（MCU）的基本结构和工作原理，以及它们在嵌入式系统和通用计算中的应用。 传感器与执行器: 我们将探讨传感器如何将物理量转换为电信号，以及执行器如何将电信号转换为物理动作，它们是实现智能系统的重要组成部分。 通信系统基础: 我们将简要介绍电子技术在通信系统中的应用，如信号的调制、解调、传输和接收。 结语 掌握本书所介绍的电子学基础知识，将为读者打开一扇通往广阔电子技术领域的大门。无论是从事电子产品的设计与开发，还是理解和应用日新月异的电子科技，扎实的理论基础都是不可或缺的。本书强调原理与实践相结合，鼓励读者通过动手实践来加深理解，不断探索电子世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我认为一本好的技术读物，其灵魂在于它能否激发读者主动探索的欲望，而不是看完就束之高阁。这本书如果能做到这一点，那一定是它在案例选择上非常贴合时代脉搏，并且在某些章节的处理上展现出一定的哲学思辨性。例如，在讲解数制转换或编码时，它能不能探讨一下信息冗余和纠错编码（如汉明码的简单介绍）的必要性？这能将单纯的数学运算提升到信息论的层面。再者，如果作者能够巧妙地在章节的结尾设置一些“开放性问题”或“设计挑战”，比如“如何用最少的逻辑门实现一个具有抢占优先级的仲裁电路”，而不是固定的、标准化的习题，那将极大地锻炼读者的创新思维和资源优化能力。这种引导读者跳出标准模板，去思考更优解的过程，才是真正的工程思维训练。我期待它能提供一个既严谨又充满启发性的学习环境，让学习者不仅掌握了现有技术的实现方法，还能为未来可能出现的、需要全新逻辑架构的挑战做好思维准备。一本优秀的教材应该让人在合上书本后，依然对数字世界的无限可能性充满好奇。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对教材的“新”与“旧”其实并不太敏感，更关注的是它的“精”与“杂”。一本好的技术读物，其核心价值在于它对基础概念的阐述是否做到了深入浅出，能否彻底扫清初学者在理解“0”和“1”如何构建整个数字世界时的认知障碍。我尤其关注它对时序逻辑电路，特别是状态机描述的清晰度。很多教材在讲解有限状态机（FSM）时，要么过度依赖晦涩的数学符号，要么对状态图和状态表的转换逻辑一带而过，导致读者只能死记硬背，无法真正掌握设计状态机的思维模式。我希望这本教材能采用更加直观的方式，比如用实际控制流程来比喻状态转换，强调状态编码对电路复杂度的影响。另外，如果它能在讲解完基本逻辑后，立刻引出卡诺图和Quine-McCluskey等逻辑化简方法，并且能清晰地阐明这些方法在实际IC设计中的局限性，那会大大提升其应用价值。一个合格的技术书，不应该只告诉我们“怎么做”，更要解释“为什么这么做最有效”。对于像集成电路制造工艺的简单介绍也必不可少，这能让读者对芯片的物理限制有所概念，有助于理解为什么有些电路设计在理论上可行，但在物理上却难以实现。

评分☆☆☆☆☆

对于任何理工科基础教材而言，能否有效衔接后续课程是衡量其质量的重要标准。我关注的重点在于，这本书是否为学习微机原理、单片机系统或更深层次的数字信号处理打下了坚实的基础。这意味着，它不仅要讲清楚构成CPU的各个基本模块（如ALU、寄存器组、控制单元的雏形），更要让读者建立起对“信息流”和“控制流”分离的初步概念。如果书中对并行处理和串行处理的优劣势分析得当，并能通过具体的例子（比如数据传输的效率对比）来强化这种认识，那么这本书的价值就会大大提升。此外，一个常常被忽视但极其重要的部分是错误处理和异常逻辑。比如，在讲解三态门或总线仲裁时，如何避免“与门逻辑冲突”或“总线竞态”等问题，并给出相应的逻辑解决方案。如果书中能将这些工程中经常遇到的“陷阱”提前揭示出来，并给出标准化的解决方案，那么这本书就不再是单纯的理论参考，而更像是一位经验丰富的导师在耳边指导。这种前瞻性和实战导向的视角，是判断一本技术书是否“活”起来的关键。

评分☆☆☆☆☆

读技术类的书，最怕的就是那种陈旧的、充满印刷体和过时元件的插图。我非常看重教材的视觉呈现和排版质量，这直接影响阅读的持久力和吸收效率。如果这本《数字电子技术》的印刷质量上乘，图表清晰锐利，色彩布局合理，那至少在阅读体验上就成功了一半。想象一下，当我们在分析一个复杂的多路选择器或译码器时，如果电路图线条模糊或者元件符号不规范，那对理解简直是灾难性的干扰。更进一步说，如果它能采用现代的、规范的硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的风格来辅助讲解，即使不深入讲解编程本身，也能让读者对现代数字系统设计的工作流有一个初步的印象。例如，在讨论同步电路和异步电路的区别时，如果能配上简洁的波形图对比，明确指出时钟沿和建立保持时间的重要性，那比单纯的文字描述有效得多。我期待这本书在细节处理上能体现出专业性，比如对特定术语的首次出现进行加粗或高亮，目录结构和章节划分能体现出合理的知识递进关系，而不是随便地堆砌知识点。

评分☆☆☆☆☆

这本关于数字电子技术的教材，虽然我手头没有它具体的版本信息，但仅从“数字电子技术”这个主题来看，我对这类书籍的期待值一直很高，因为这是理解现代电子设备底层逻辑的基石。我希望它能有一套非常清晰、逻辑严谨的叙述框架，能将布尔代数、逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路这些看似抽象的概念，通过丰富的图例和生动的实际案例串联起来。理想情况下，它应该不仅仅停留在理论公式的堆砌，而是能深入剖析CMOS、TTL等主流逻辑器件的工作原理，让读者明白为何在特定的应用场景下需要选择某一种器件。比如，在介绍触发器时，如果能结合一些简单的CPU或计数器的设计实例，哪怕只是概念性的，那对初学者来说绝对是里程碑式的帮助。此外，现代电子技术发展迅速，如果书中能适当地引入FPGA或CPLD等可编程逻辑器件的编程思想（哪怕是概述性的），那它就具备了超越经典教科书的前瞻性，能让读者在学完基础后，立刻感受到理论向工程实践的转化路径。我更看重的是，它是否能提供足够多的、有层次感的习题，这些习题应该能引导学生从最简单的门电路设计，逐步过渡到复杂的系统级建模和分析，而不是简单地套用公式。总而言之，一本优秀的数字电子技术书籍，应该是一座连接理论与工程实践的坚固桥梁，它需要耐心和深度。