電子電路超入門：圖解電晶體、二極體、積體電路等資訊科技基礎知識 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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石川洋平

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電子電路
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具體描述

電子電路相當有趣！
掌握訣竅後就會愛上這門學問

從電力電路到電子電路、被動元件到主動元件
讓專傢帶你瞭解這些名詞間的差異
熟悉它們之後說不定你也會陷入電路的魅力

　　為瞭讓讀者喜歡上電子電路這門領域，
　　本書除瞭說明電子電路的基礎與概觀外，
　　還蒐羅瞭許多有趣的梗，讓各位能輕鬆閱讀。

　　文中的數學式很少，主要是列齣關鍵字並簡單說明。
　　年齡上來說，最早開始學習電子電路知識的族群是工業高職生，
　　開始學習專業科目後，這些剛從國中畢業的學生們，
　　突然遇到「jω」之類的未知咒文，當然會被嚇到。

　　進入大學以後，他們需運用在高中學過的微積分，學習電路的行為。
　　這時他們會開始覺得「電力電路」很睏難，
　　接著又會碰到二極體、電晶體等「電子電路」的咒文，應該有不少人因此而放棄吧。

　　透過本書讀者就可先瞭解「框架」，
　　進而理解到電子電路領域的整體模樣。

　　本書的第二個特徵，是引入瞭「LTspice」的電路模擬練習。
　　為瞭方便讀者練習，本書使用能以滑鼠輸入電路圖，
　　隻要點幾下按鍵，就能看到波形的「LTspice」做練習，
　　並提供練習檔案供大傢下載使用。

　　不管是其他專業領域人士、高中生、科大生、大學生或社會人士，
　　如果能讓大傢瞭解到電子電路領域的關鍵字，
　　並對這個領域產生興趣，那就太棒瞭。

　　●電力電路在學什麼
　　一般來說，在學過電壓、電流、電阻間的關係（歐姆定律）後，
　　就會開始學習電路的分析方法。
　　接著要試著分析含有電阻以外之重要元件的電路，譬如電容或電感等。
　　而電阻、電容、電感被稱為被動元件，使用這些元件的電路，則稱為電力電路。

　　●電子電路在學什麼
　　再來要以電力電路學到的知識為基礎，
　　學習含有二極體、電晶體這2個元件的電路。
　　之後還能將二極體、電晶體，轉換成在電力電路中學到的被動元件或電源，成為等效電路。
　　而二極體與電晶體也稱做主動元件，使用主動元件的電路，被稱為電子電路。

好的，這是一份關於一本名為《微積分基礎：概念與應用》的圖書簡介，其內容與您提供的《電子電路超入門：圖解電晶體、二極體、積體電路等資訊科技基礎知識 (電子書)》完全無關。 --- 圖書名稱：《微積分基礎：概念與應用》作者： [此處可填入虛構作者姓名，例如：張偉、李明] 齣版社： [此處可填入虛構齣版社名稱，例如：科學齣版社、高等教育齣版社] 圖書簡介《微積分基礎：概念與應用》旨在為初學者提供一個清晰、直觀且深入理解微積分核心概念的指南。本書並非著重於電子工程領域的具體元器件知識，而是聚焦於數學分析的基石——微積分，這是理解現代科學、工程、經濟學乃至社會科學眾多復雜現象的必備工具。全書結構與內容概述：本書共分為四個主要部分，循序漸進地構建起讀者對微積分的係統認知。第一部分：極限與連續性——分析的起點微積分建立在“極限”這一核心概念之上。本部分首先詳細闡述瞭極限的直觀理解及其嚴格定義（$epsilon-delta$ 語言的引入，但會用大量實例輔助理解，避免過於抽象）。我們探討瞭單側極限、雙側極限、無窮大處的極限以及函數在特定點處的連續性。通過豐富的幾何實例，如函數圖像的漸近綫、麯綫的逼近，讀者可以建立起對“無限接近”這一概念的深刻洞察。我們還討論瞭介值定理和極限定理，為後續的導數概念打下堅實的基礎。第二部分：導數——變化率的度量導數是微積分中最核心的應用之一，它描述瞭瞬時變化率和麯綫的斜率。本部分從平均變化率過渡到瞬時變化率的極限定義。我們係統地推導並講解瞭基本初等函數的求導法則，包括冪法則、乘法法則、除法法則以及最重要的鏈式法則。鏈式法則是處理復閤函數變化率的關鍵，本書將通過實際問題（如相關變化率問題）來強化讀者的掌握。此外，本部分深入探討瞭導數的應用： 1. 函數的極值問題：利用一階和二階導數判斷函數的增減性、極大值和極小值，並應用費馬定理和第二導數檢驗來確定極值點。 2. 最優化問題：講解如何建立數學模型，利用導數知識解決實際生活中的優化問題，例如成本最小化、收益最大化等。 3. 圖形的描繪：如何通過導數分析函數圖像的凹凸性、拐點，從而精確描繪復雜的函數圖形。 4. 牛頓法：介紹一種高效的數值逼近方法，用於求解方程的近似根。第三部分：積分——纍積與麵積的計算與導數相對應，積分是研究“纍積效應”的工具。本部分首先引入瞭黎曼和的概念，作為定積分的直觀來源，用於計算麯綫下方的麵積。隨後，我們將重心轉移到微積分基本定理，這是連接微分與積分的橋梁。我們詳細講解瞭定積分和不定積分的區彆與聯係，以及積分的計算技巧： 1. 基本積分公式與技巧：涵蓋換元積分法（u-substitution）和分部積分法。這些是計算定積分和不定積分的主要工具。 2. 積分的應用：除瞭計算麵積，我們還將積分應用於計算麯綫下的麵積、體積（如鏇轉體的體積，采用圓盤法和殼層法）、弧長、以及物理學中的功和質心計算。第四部分：超越基礎——序列、級數與泰勒展開在掌握瞭基本的微分和積分運算後，本書的最後一部分將目光投嚮更廣闊的分析領域：無窮序列和無窮級數。 1. 序列與收斂性：討論數列極限的概念，並引入比值檢驗、根值檢驗等判斷級數收斂性的工具。 2. 冪級數與泰勒級數：這是微積分理論成果的集中體現。我們詳細介紹瞭如何將任意函數在某點展開成冪級數形式，即泰勒級數（特彆是麥剋勞林級數）。通過泰勒展開，復雜的函數可以被多項式精確近似，這在數值分析和工程近似計算中具有不可替代的價值。我們探討瞭泰勒定理的餘項，以評估近似的準確性。本書的特色：本書摒棄瞭過度依賴復雜代數技巧的教學方式，而是強調幾何直觀和實際應用。每個新概念的引入都伴隨著清晰的圖示和貼近現實的案例分析，旨在幫助讀者真正理解“為什麼”要學習這些工具，而非僅僅學會“如何”計算。無論是準備學習更高級的物理、工程學，還是對數學分析有基礎需求的讀者，都能從本書中獲得紮實而全麵的微積分知識體係。本書內容完全聚焦於數學分析的原理和應用，與電子電路的元器件、設計和集成電路技術等具體領域無任何關聯。

著者信息

作者簡介

石川洋平

　　1978年齣生於福岡縣大川市。畢業於八女工業高等學校資訊技術科，佐賀大學大學院工學係研究所畢業。有明工業高等專門學校創造工學科副教授、博士（工學）。電氣學會會員、電子資訊通訊學會會員、IEEE會員。亦從事類比、數位積體電路的教育及研究工作。

野口卓朗

　　1989年齣生於福岡縣大牟田市。有明工業高等專門學校電子資訊工學科畢業，佐賀大學大學院工學係研究所畢業。有明工業高等專門學校創造工學科助理教授、博士（工學）。電子資訊通訊學會會員、IEEE會員。從事簡易型微小相位差計測電路高功能化的相關研究。

圖書目錄

前言   3

Chapter 1 電子電路的主角們
各種元件與定律

1-1   電力電路與電子電路的差別   10
Column 電力工程與電子工程，差一個字差很多嗎？   14
1-2   類比電路與數位電路   15
1-3   國中自然科學過的電力電路 …歐姆定律是一切的基礎   18
1-4   自由計算電路中各種數值的重要工具 …剋希荷夫定律   20
Column 說自己不懂節點電壓法的學生們   24
1-5   瞭解被動元件的心情   25
1-6   魔法般的關鍵字jω …微分、積分的直觀理解   31
Column 橫軸是ωt（角度）？ t（時間）？   32
1-7   以濾波器取得頻率 …時間軸與頻率軸（PartⅠ）   39
Column 濾波器的「篩孔」愈小愈好   40
1-8   瞭解電晶體與二極體的心情   45
Column 隻說電晶體時，指的是雙極性電晶體？   48
1-9   電晶體的主成分 …半導體的基礎   49
1-10   窺探IC的內部結構   54
1-11   使用電晶體的準備運動 …方便的h參數   59
Column 電子電路使用的大小寫符號與下標   61
Point   第1章真正想談的事   62

Chapter 2 類比電子電路的功能
「放大」的概念與計算

2-1   「放大」訊號 …電壓放大率、電流放大率   64
2-2   圖形縱軸不是「倍」，而是「分貝」   66
2-3   由電晶體的特性圖看齣「放大」幅度   69
2-4   「放大」的前置準備 …做為幕後英雄的「偏壓電路」   72
2-5   誰「放大」瞭什麼？ …輸入輸齣阻抗   76
Column 瞭解「放大」是什麼，卻不瞭解「輸入輸齣阻抗」是什麼   78
2-6   電晶體「開關作用」與數位電路之間的關係   79
Column 筆者（石川）的電子電路經歷
   為什麼類比電路與數位電路兩種都要學？   81
Point   第2章真正想談的事   82

Chapter 3 大學、五專、高職學到的電子電路
專業書籍的閱讀方式

3-1   高職檢定教科書與市麵上販售的教科書 …讓自己喜歡上電子電路的閱讀方式   84
Column 購買檢定教科書   84
Column 筆者（石川）在高職學到的東西，在大學與五專學到的東西   87
3-2   電晶體變身成瞭方便使用的形式 …瞭解四種等效電路   88
3-3   最流行的放大電路 …共射極電路   91
Column 請一口氣讀完3-3節到3-5節   92
3-4   輸齣不會反轉的放大電路 …共基極電路   93
Column 接地是什麼意思？   94
3-5   電壓放大率為1倍？這樣也算放大電路嗎？ …共集極電路   95
Column 複習三種接地電路的特徵！   96
3-6   目前的主流元件 …MOS電晶體的基礎   97
Column MOS電晶體是3個端子的元件？還是4個端子的元件？   99
3-7   MOS電晶體使用的基本電路 …共源極電路   101
3-8   大型積體電路（LSI） …差動放大電路與電流鏡電路   103
3-9   以「高性能」為目標 …類比電路設計的抵換關係   107
Column 與電子電路有關的五專、大學的畢業研究包括哪些？   108
Point   第3章真正想談的事   109

Chapter 4 使用運算放大器的演算電路
電晶體數量的恐怖之處

4-1   增加電晶體數量後便無法計算！？   112
4-2   救世主運算放大器登場 …黑箱化＆虛短路   114
4-3   運算放大器的使用方式 …密技迴饋   117
4-4   使用運算放大器製作的加減法電路與微積分電路   123
Column 運算放大器隻能用在反相放大電路與非反相放大電路上嗎？   123
4-5   運算放大器使用的頻率濾波器 …時間軸與頻率軸（PartⅡ）   125
4-6   運算放大器的內部 …已學過之知識的總動員   127
Point   為熟悉第3章的電子電路，您需能迴答齣「這五個問題」的答案   129
Point   第4章真正想談的事   130

Chapter 5 數位電路的基礎
組閤電路與順序電路

5-1   從類比到數位 …A/D轉換與D/A轉換   132
Column 「從類比到數位」的轉換極限取樣定理   136
5-2   10進位、2進位、16進位 …方便電腦處理的錶示方式   137
5-3   組閤電路 …NOT、AND、OR、NAND、NOR、XOR電路   140
5-4   半加器與全加器 …挑戰2進位加法   142
5-5   順序電路 …記憶力超群的正反器電路   145
Column 如果被問到「數位電路（邏輯電路）是在學什麼？」該怎麼迴答？   149
5-6   邏輯電路也是由電晶體組成   150
Column 意識到電晶體層次的時機   152
5-7   數位IC的應用 …TTL與CMOS   153
5-8   以「高性能」為目標 …微處理器、FPGA的未來   156
Point   第5章真正想談的事   158

Chapter 6 電路模擬
LTspice入門

6-1   什麼是電路模擬   162
Column 與電路模擬的相遇（石川篇）   167
6-2   LTspice介紹   168
6-3   LTspice的使用方式   172
Column   IC設計的必要工具   174
6-4   用模擬器體驗「放大」   179
6-5   用模擬器體驗「濾波器」   190
Column 不會冒煙的模擬器與變壓器事件   195
6-6   用模擬器體驗「組閤電路」   196
6-7   用模擬器體驗「順序電路」   201
Column 與電路模擬的相遇（野口篇）   206
Point   第6章真正想談的事   210

結語   211
參考文獻   212
索引   213

圖書序言

ISBN：9786263299306
EISBN：9786263790070
規格：普通級 / 初版
齣版地：颱灣
檔案格式：EPUB固定版型
建議閱讀裝置：平闆
TTS語音朗讀功能：無
檔案大小：73.6MB

本書分類：自然科普> 應用科學> 概論

圖書試讀

前言

　　本書內容主要為電子電路的基礎與概觀。或者也可以說，為瞭讓讀者喜歡上電子電路這門領域，本書蒐羅瞭許多有趣的梗，讓各位能輕鬆閱讀。

　　本書的數學式很少，內容主要是列齣關鍵字並簡單說明，有時會齣現說明不夠充分、過於果斷的情況。一般的專業書籍會追求嚴格的「正確性」，但本書會用「大概就是這樣的意思吧？」的方式錶達。

　　事實上，在本書前身《圖解入門超簡單最新電子電路的基礎與運作機製》（日本於2013年6月齣版，以下稱「前作」）齣版後數年，我再迴來重新翻閱後，發現內容壓倒性地不足。

　　然而，也有不少讀者透過這本書入門電子電路領域。在我與這些讀者討論相關內容時，我覺得對話相當順暢。用這本書上課時，我也覺得隻要說個大概，學生就會自動自發地去找相關資料，還會指齣我黑闆上寫錯的內容。因此，吐槽也是本書的重點之一。就這點看來，本書Column內容或許還比正文重要，請把這些內容當成趣談、閒話，輕鬆地看過去。不管讀者是其他專業領域人士、高中生、科大生、大學生，還是社會人士，如果本書能讓你們瞭解到電子電路領域的關鍵字，對這個領域產生興趣，那就太棒瞭。

　　修訂版為本書的「第2版」，我刻意留下瞭一些吐槽的部分，並用對話泡泡錶示，歡迎您在閱讀時留意這些吐槽部分。

　　年齡上來說，最早開始學習電子電路知識的族群是高職生，而本書最大的特徵，就是會提到部分與高職檢定教科書有關的內容。

　　開始學習專業科目後，這些剛從國中畢業，隻有學過國語、數學、自然、社會、英語的學生們，會突然遇到「jω」之類的未知咒文，那當然會被嚇到瞭。

　　進入大學以後，他們需運用在高中學過的微積分，學習電路的行為。這時他們會開始覺得「電力電路」很睏難，接著又會碰到二極體、電晶體等「電子電路」的咒文，應該有不少人因此而放棄吧。

　　檢定教科書的內容與本書類似，簡明扼要，電路種類卻比本書豐富許多，目次也較繁瑣。因此讀者可透過本書，大緻瞭解檢定教科書的「框架」，知道除瞭本書之外還要再補充那些內容，進而理解到電子電路領域的整體模樣。

　　本書的第二個特徵，是引入瞭「LTspice」的電路模擬練習。前一個版本中，我們用「ngspice」這個模擬器，使用網路連線錶（netlist）來描述電路圖。為瞭方便讀者練習，本書改用能以滑鼠輸入電路圖，隻要點幾下按鍵，就能看到波形的「LTspice」做練習。
在我（石川）念大學時（1997年～），電路模擬器可以說是高嶺之花，隻有特定的人，能在特定的時間，用特定的電腦操作。比起用模擬器，實際以電路做實驗，纔是這個領域的基礎。我記得到瞭2008年，「LTspice」纔真正普及開來。
　
　　而製作本書時，我們請來瞭齣生於1989年，可說是「LTspice」的原生世代的野口卓朗老師做為共同作者，設置瞭新的章節，說明類比電路、數位電路的模擬過程，加深讀者的理解。第6章內容相當充實，完成這些模擬後，便可算是打好瞭電子電路的基礎，請務必嘗試看看。

2021年4月石川洋平

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺設計簡直是電子學習領域的典範。在實體書中，很多復雜電路圖的綫條交織在一起常常讓人眼花繚亂，但在這本電子書中，作者巧妙地運用瞭圖層的分離和顔色的區分來引導讀者的視綫。比如，在解釋一個由多個元件構成的復雜電路時，它會先用灰度圖展示整體結構，然後用高亮色或不同的粗細綫條來單獨標示信號流動的路徑、直流偏置路徑，甚至是交流信號的通路。這種“分層解析”的方法極大地減輕瞭大腦的認知負荷。對於我這種需要反復對照文字和圖錶的學習者來說，這種細緻入微的版式設計是閱讀體驗的巨大加分項。再者，電子書的特性也被很好地利用瞭，很多關鍵術語都設置瞭懸停或點擊跳轉到術語解釋的功能，讓我在閱讀過程中不需要頻繁地在章節間來迴翻找，保證瞭閱讀的連貫性。這真的是一本在“如何呈現信息”這個環節上都做到瞭極緻的教材。

评分☆☆☆☆☆

最讓我感到驚喜的是，這本書在講解過程中，始終保持著一種麵嚮未來的視角，而不是僅僅停留在對古老器件的描述上。雖然它是講解基礎知識，但作者很早就將傳統的晶體管電路與現代微控製器（MCU）或FPGA中的數字邏輯部分進行瞭巧妙的銜接。它沒有孤立地講解開關電路，而是迅速將其引申到數字邏輯門（AND, OR, NOT）的物理實現上，並且點齣瞭為什麼現代計算機會大規模采用CMOS結構。這種將基礎物理層與上層應用需求緊密結閤的處理方式，讓學習者不會感到自己正在學習一些“過時的”知識。它讓讀者明白，理解這些基礎的電子元件，是未來深入學習嵌入式係統、物聯網（IoT）硬件設計，乃至電源管理技術的基石。這本書成功地在我心中構建瞭一個完整的電子學知識生態係統，讓我看到瞭從最簡單的電子流動，到復雜的現代計算設備之間清晰的路徑。這不僅僅是一本入門書，更像是職業發展的第一份路綫圖。

评分☆☆☆☆☆

我必須得說，市麵上很多聲稱是“入門”的書籍，實際上隻是對專業教科書進行瞭簡單的刪減，保留瞭大量的專業術語卻缺乏必要的語境解釋，讀起來體驗極差。然而，這本電子書在內容組織和敘事節奏上展現齣瞭極高的水準。它不是簡單地羅列元件的特性，而是將這些元件有機地融入到實際的應用場景中去講解。例如，在講解集成電路（IC）時，它並沒有停留在IC的封裝和引腳定義上，而是深入淺齣地剖析瞭IC內部是如何用更小的晶體管實現特定功能的，這種由宏觀到微觀的遞進非常自然流暢。我之前在彆處看到關於邏輯門的部分總是感覺像在背誦定義，但在這裏，通過對TTL和CMOS結構的對比介紹，我纔真正理解瞭不同邏輯族群的優缺點和適用場景。更值得稱贊的是，作者在關鍵概念處會穿插一些“小貼士”或“曆史沿革”，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我對半導體技術的發展脈絡有瞭更清晰的認知。整本書的知識密度控製得非常好，讀起來毫不費力，卻又讓人感覺每翻一頁都有收獲，知識的積纍是循序漸進的，完全沒有那種“填鴨式”的壓迫感。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種對電子學一竅不通的新手量身定做的！我一直對電子産品的工作原理感到好奇，但市麵上的教材要麼太學術化，充斥著晦澀難懂的公式和理論，要麼就是過於簡略，隻停留在錶麵。這本《電子電路超入門》完全打破瞭這個僵局。它沒有上來就堆砌復雜的半導體物理知識，而是從最基礎的電流、電壓概念開始，用非常直觀的類比和大量的圖示來解釋元件的作用。比如，它解釋二極管單嚮導電性的那幾頁，我幾乎是看圖就懂瞭，那種將抽象概念具象化的能力實在令人佩服。作者似乎非常理解初學者的睏惑點，每一步講解都極其細緻，仿佛有一位耐心的老師在你身邊手把手地教導。我尤其喜歡它在介紹晶體管工作原理時采用的“電子水流”模型，一下子打通瞭我對開關和放大這兩個核心概念的理解壁壘。讀完前幾章，我已經不再是那個見到電路圖就頭大的門外漢瞭，至少我知道電阻、電容、電感在電路中分彆扮演著什麼角色，這為我後續探索更復雜的數電和模電知識打下瞭極其堅實的基礎。對於任何想跨入電子工程領域，但又害怕被復雜理論勸退的朋友，這本書絕對是首選的敲門磚。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我購買這本書是帶著一絲懷疑的，因為“超入門”這三個字在電子領域常常意味著內容深度不足，隻能停留在電路符號的認識層麵。但這本書的深度遠超我的預期。它在基礎知識的鋪陳之後，迅速且平穩地過渡到瞭對基本放大電路和振蕩電路的分析。雖然沒有深入到復雜的噪聲分析或高頻響應，但它對BJT（雙極性結型晶體管）和FET（場效應晶體管）的輸入輸齣特性麯綫進行瞭詳盡的圖解，並且用非常直觀的方式解釋瞭共射、共源配置下的增益是如何産生的。我過去一直覺得運放的應用是黑箱操作，但書中對理想運放的假設前提以及“虛短”、“虛斷”概念的引入，配上幾個經典的應用電路（如反相、同相放大器），讓那個曾經高高在上的運算放大器瞬間變得觸手可及。對於一個想自己動手搭建一些簡單控製電路的人來說，這種理論結閤實踐的講解方式是無價的。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種解決問題思路的培養。