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 | 誠品線上

図解入門よ~くわかる最新電子回路の基本としくみ (第2版)

內容簡介

內容簡介 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家帶你了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了讓讀者喜歡上電子電路這門領域，本書除了說明電子電路的基礎與概觀外，還蒐羅了許多有趣的梗，讓各位能輕鬆閱讀。文中的數學式很少，主要是列出關鍵字並簡單說明。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」很困難，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了解「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，是引入了「LTspice」的電路模擬練習。為了方便讀者練習，本書使用能以滑鼠輸入電路圖，只要點幾下按鍵，就能看到波形的「LTspice」做練習，並提供練習檔案供大家下載使用。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，如果能讓大家了解到電子電路領域的關鍵字，並對這個領域產生興趣，那就太棒了。●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。

作者介紹

作者介紹 石川洋平1978年出生於福岡縣大川市。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系研究所畢業。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年出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系研究所畢業。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。

產品目錄

產品目錄 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 …克希荷夫定律 20 Column 說自己不懂節點電壓法的學生們 24 1-5 了解被動元件的心情 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 了解電晶體與二極體的心情 45 Column 只說電晶體時，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出「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」了什麼？ …輸入輸出阻抗 76 Column 了解「放大」是什麼，卻不了解「輸入輸出阻抗」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面上販售的教科書 …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 電晶體變身成了方便使用的形式 …了解四種等效電路 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 輸出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 …密技回饋 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 運算放大器只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，您需能回答出「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 組合電路與順序電路 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 …方便電腦處理的表示方式 137 5-3 組合電路 …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？」該怎麼回答？ 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「組合電路」 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

商品規格

試閱文字

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

本書的數學式很少，內容主要是列出關鍵字並簡單說明，有時會出現說明不夠充分、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？」的方式表達。

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制》（日本於2013年6月出版，以下稱「前作」）出版後數年，我再回來重新翻閱後，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，我也覺得只要說個大概，學生就會自動自發地去找相關資料，還會指出我黑板上寫錯的內容。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，那就太棒了。

修訂版為本書的「第2版」，我刻意留下了一些吐槽的部分，並用對話泡泡表示，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，只有學過國語、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，那當然會被嚇到了。
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」很困難，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，大致瞭解檢定教科書的「框架」，知道除了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，是引入了「LTspice」的電路模擬練習。前一個版本中，我們用「ngspice」這個模擬器，使用網路連線表（netlist）來描述電路圖。為了方便讀者練習，本書改用能以滑鼠輸入電路圖，只要點幾下按鍵，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，只有特定的人，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，才是這個領域的基礎。我記得到了2008年，「LTspice」才真正普及開來。
而製作本書時，我們請來了出生於1989年，可說是「LTspice」的原生世代的野口卓朗老師做為共同作者，設置了新的章節，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，便可算是打好了電子電路的基礎，請務必嘗試看看。

2021年4月 石川洋平

最佳賣點

最佳賣點 : 電子電路相當有趣！
掌握訣竅後就會愛上這門學問