前 言 本书目的 　　本书是为了从技术的角度出发，以一种适合于学习并且容易理解的方式提供电气和电子学基础知识的全面教学。在基础知识方面打下坚实的根基，是在电气或电子行业的职业生涯中任何一个领域有所建树的关键前提。本书正是迈向电子学领域成功阶梯的第一步。 　　本书介绍了与无源和有源元件、器件以及电路有关的重要事实、概念和基本原理，您将在后续的学习中需要用到这些元件、器件和电路。本书不但提供了严格的教学内容，而且注重培养您在实践中运用这些知识的能力，采用了启发式的设计，重点强调逻辑思维模式和实际应用知识的拓展。理想情况下，学习本书的学生还会学到一些关于代数和三角函数方面的基础知识，此外本书提供了大量的数据，即使是初学者也能顺利地学习这些内容。 本书的设计 　　本书所采用的一些重要的启发式的设计策略包括以下方面： ● 帮助您理解重要的公式和概念，而不仅仅是死记硬背。 ● 提供有意义的预习指导和内容总结，便于您理解具体内容的来龙去脉。 ● 提出重要的教学目标。 ● 提供简洁而常用的例题。 ● 在学习知识以后立刻给出实际的应用。 ● 通过高频度的练习题加强对概念的理解。 ● 有策略地提供一些检查点。 ● 大量采用图例或图表信息。 ● 以逻辑方式，由已知的知识推出未知的知识。 ● 采用由易至难的教学过程。 ● 有效地总结出知识的核心。 ● 提供了大量故障调试、安全防护等实用提示。 ● 提出了一种有效的故障调试技术，称为SIMPLER方法，它能够加强思维技巧，并且在进行系统级和元件级的故障调试方面有所指导。 ● 为了采用SIMPLER故障调试方法，提供了一些故障调试的挑战性电路问题。 ● 提供了一些利用计算机的电子数据表格程序Excel来求解电子学问题的练习。 ● 提供了一些利用电路仿真软件MultiSIM来分析验证电路工作情况的练习。 ● 本书的组织结构既适合集体教学，也适合个人自学。 本书结构 　　本书包含两大部分内容： ● 前21章(1~21章)是有关DC/AC的内容，该部分适合作为DC/AC教材。 ● 后10章(22~31章)是有关电子器件的内容。因此，这本书既可以作为DC/AC教材，也可以作为电子器件的教材。 　　本书首先简单概述了今天电子技术的巨大成就以及电子领域出现的机遇，接下来讲述了一些关键术语和基本概念，这些术语和概念是学习本书其余部分内容的基础，基本概念包括电子理论、基本的电气单位和符号、电子电路的原理图表示法，这些概念都为后面的学习提供了坚实的基础。 　　通过学习本书中介绍的基本电路单元，学生们可以培养自己分析各类电路的能力。在学习这些基本单元的过程中，学生们将学习各种无源器件，包括电阻器、电感线圈和电容器。此外本书还讨论了一些重要的测试仪表及其使用方法。基于以上的基本概念、原理和理论，本书先后讨论了直流电路和交流电路。 　　每当介绍完一些基础知识以后，您都会看到这些理论在电路中的实际应用。例如您将会看到为了得到一个电源，整流器和滤波器是如何工作的。电源是一个很重要的通用系统，几乎用在所有的电子设备当中。 　　最后我们将简单介绍一下今天电子技术的辉煌发展，包括半导体二极管和集成电路。 　　我们希望您能够融会贯通有关电子学的基本理论、电路分析的基本原理、实际的电路应用和现代电子器件概述的内容，您将会看到，本书不但有趣，具有启发性，而且在您的学习过程中非常实用。 　　特色 　　关键词、教学大纲，预习指导和教学目标：位于每一章的开始。列出的一系列关键词表示本章将要定义的重要术语。教学大纲列出了重要的主题。预习指导为正文做铺垫，提出相关内容在电子学里的重要性，最后教学目标描述了学生学习本章内容应该掌握的程度。 　　课间测试：在教学的过程中为学生提供了检验自己对每一阶段主题是否正确理解的测试机会。答案参见附录B。 　　经验提示：为读者提供了一些特别提示、实用技巧和信息。 　　安全提示：强调了在动手的情况下学习或者应用有关电子原理时应注意的安全防护事项。 　　故障调试提示：提供有关电路故障的经验信息，例如应该查看哪些问题以及如何修理。 　　建议：强调重要的实际工作习惯。 　　例题和练习题：表示在学习完概念之后如何逐步地运用理论并进行实践。 　　公式和计算器输入顺序举例：为每一章中大多数重要的公式提供快速参考，后面有一个例子，表示如何利用计算器解决这些问题。 　　 　　使用Excel：是本书的新特色，它鼓励学生采用本书可免费下载的资源包中的电子数据表格练习和Excel模板来解决问题。在Excel旁边提供了文件名，便于在可免费下工的资源包上查找。 　　MultiSIM练习：是本书的另一个新特色，采用计算机仿真技术，可以通过预先创建的MultiSIM电路文件检验工作特性。 　　能力设计实验索引表：是源于实验手册与本章内容有关的特别实验的索引对照表。 　　知识总结、复习题、思考题和分析题：每章末尾会有一个内容小结和一系列问题，这些问题循序渐进，由浅入深，包括基本的复习题到需要更深思考的问题。 　　SIMPLER 流程和故障调试挑战性问题：采用独特的故障调试方法，这种方法集成了判断思维，并鼓励读者以逻辑有效的方式解决系统级和元件级的故障调试问题。 　　附录：提供了一些参考工具，包括色环、习题答案、原理图符号、如何使用科学计算器、内容翔实的词汇表等等。 利用 SIMPLER 流程进行故障调试 　　为了成为一个逻辑性强的故障调试者，工程师必须培养良好的判断思维技巧，第4章首先介绍了一种有用的故障调试方法，称为SIMPLER流程，您可以通过解决大多数章节后面的故障调试挑战性问题来练习这种流程。 故障调试挑战性问题 　　在您阅读本书的过程中，您将遇到一系列的故障调试难题，这里称为故障调试挑战性问题，每一个故障调试挑战性问题包括一个挑战性的电路原理图和开始点的症状信息。通过SIMPLER流程，您将步步深入并最终解决这些模拟的问题。 　　SIMPLER故障调试方法将能够指导您顺利分析每一个故障调试挑战性电路，并且对所需要解决的问题进行判断性的思考。针对每一个故障调试挑战性电路，本书都提供了一种可能的解决方法，并演示了所有的步骤。 　　我们希望您和您的导师能通过SIMPLER流程获得极大成功，同时希望这些挑战性的任务能够使得故障调试技巧的学习和教学更轻松、更有乐趣。 选择测试任务并求结果 　　为了在挑战性电路的某一特定区域模拟进行参数的测试，您可以从故障调试挑战性电路提供的测试任务列表中选择一项测试任务。 　　然后您可以参考附录C查找您所选择的测试得到的结果。在附录中寻找故障调试挑战性任务页上该项测试任务分配的标识号码，然后根据该号码，可以看到如果您做相同的实际电路测试，将得到该测试的结果参数值或者条件值。请注意：元件和测试仪表的误差将使得理论值和答案上列出的值有所偏差。只有在所有元件的参数都精确等于标称值并且测试仪表具有零误差的情况下才能得到理论值。 第4版的改进 　　本书在写作之前大量征求了读者对第3版的意见、审校人员对第3版进行了详细的分析，并就如何改进内容、增强指导性和表达的技巧方面提出了很多建议，这些都购成了本书第4版写作计划的核心。 　　基于以上的反馈信息，第4版主要集中在以下几个要点上： ● 更加侧重系统级的故障调试。第4章的附加材料讨论了元件级和系统级或模块级的故障调试方法。这一新的特色贯穿于本书所有的故障调试挑战性任务中。 ● 计算机软件工具的使用，例如Excel和MultiSIM。这些工具用来帮助学生们利用计算机学习各种解决电子学问题的方法。学生们通过新的电子数据表格的练习题学习处理数据的基本技能，这些练习题用到了本书的公式以及某些Excel表格。此外，学生们将会利用新的MultiSIM练习和预先创建的MultiSIM电路来验证电路的工作情况。 ● 本书更强调集成电路，并且新增加一章有关光电子的内容。 　　有关器件的章节做了很多更新，在下列领域补充了内容：二极管模型、电源、更多实际电路的应用、偏置电路、功率FET、滤波器、数模转换器、模数转换器，以及电子学未来的发展趋势。 ● 数字设备的使用。更新后的图例更多反映数字设备，但那些必须采用模拟设备才能说明某些特别概念的情况除外。 　　预先建立 MultiSIM 电路文件 　　您可以从本书合作站点下载预先建立的电路示例，这些例子来自于课本。学生能够很快地对电路进行仿真并把原理图转换成生动的具有交互性的电路。在选定的原理图旁边有一个特别的图标，能够帮助学生在网站上找到该图对应的例子。 　　Excel表格 　　本书合作站点包含预先建立的数据表格，与每章末尾的“使用Excel”对应， 这些 Excel 电子数据表格模版允许学生在解决电路问题时更方便地处理数据和计算公式。 　　教学安排建议 　　在理想情况下，您的教学计划可以包含本书以及有关的实验室手册中提供的所有内容，这样能够学习和实践更多的内容。有时候由于新课程的增加，将有可能削减基础知识方面的课时，但是作者认为，对于缩减过多基础内容方面的课时，应该采取谨慎的态度。 　　尽管根据时间或者教学目标的具体情况还有很多内容应该进一步介绍，但是本书集中讲述基本原理，作者希望这本书能够成为学生们在今后的学习和工作生涯中的参考图书。 　　对于那些时间有限的教学计划，我们建议采用以下的教学安排： 　　如果您在一门课里讲授直流和交流的知识，那么第7章基本网络原理和第8章网络分析技术的某些部分可以稍加介绍。可以只讲述第9章磁与电磁的基本原理部分，而不用讨论磁单位、电动机和发电机效应等。如果您的教学计划中不对矢量代数以及复数运算做要求，则可省略第20章的后半部分。 　　如果您分别讲述直流器件和交流器件，或者统一进行讲解，则也许应该从电路与器件部分的内容(第22到第31章)中选择一些更关键的章。 免费资源 　　本书可供免费下载的资源包括地址是： 　　http://www.tupwk.com.cn