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第一部分 电流的性质2

第1章 电子和电荷2

1.1 电子流2

1.2 原子结构3

1.3 绝缘体4

1.4 电荷场4

1.5 磁场5

1.6 驱动电流的力6

1.7 电压与电流8

1.8 电流方向9

1.9 半导体空穴流9

第2章 基本的电流概念11

2.1 电流类型11

2.2 传播速度16

2.3 电路的时序问题18

2.4 电流的度量20

2.5 测量技术28

2.6 热、噪声和电流阈值32

第3章 基本的电流定律34

3.1 电流在回路中流动34

3.2 回路中的电流处处恒定34

3.3 欧姆定律35

3.4 基尔霍夫第一定律36

3.5 基尔霍夫第二定律37

第二部分 基本电路中电流的流动40

第4章 电阻电路40

4.1 电阻率40

4.2 电阻的电流和相位41

4.3 串联电阻42

4.4 并联电阻42

4.5 功率和能量43

4.6 电阻分压器44

第5章 电抗电路：电容器和电容46

5.1 电容的性质46

5.2 电容的定义46

5.3 电流“通过”电容器47

5.4 AC电流“通过”电容器47

5.5 位移电流48

5.6 电容的欧姆定律48

5.7 容抗与频率的关系图49

5.8 电容的相移49

5.9 电容器的组合形式51

5.10 电容器功耗52

5.11 电容公式52

第6章 电抗电路：电感器和电感53

6.1 电感的性质53

6.2 电感的定义54

6.3 DC电流“通过”电感器55

6.4 AC电流“通过”电感器55

6.5 电感的欧姆定律56

6.6 感抗与频率的关系图56

6.7 电感相移57

6.8 电感器的组合形式58

6.9 电感器功耗59

6.10 电感的一般公式59

6.11 趋肤效应59

第7章 电抗电路：谐振61

7.1 串联谐振61

7.2 并联谐振63

第8章 阻抗65

8.1 阻抗的含义65

8.2 阻抗的大小65

8.3 阻抗相位67

8.4 串联RLC电路示例69

8.5 并联RLC电路示例72

8.6 功率因数74

8.7 谐振时的RLC电路74

8.8 谐振点附近R的影响75

8.9 阻抗的组合形式76

第9章 实际元件和寄生效应78

9.1 电阻器78

9.2 电感器78

9.3 电容器79

9.4 元件间的耦合79

9.5 自谐振79

第10章 时间常数和滤波器83

10.1 RC时间常数83

10.2 L/R时间常数86

10.3 RC滤波器88

10.4 品质因数Q91

第11章 变压器93

11.1 磁场回顾93

11.2 耦合效率——铁心95

11.3 耦合效率——频率限制95

11.4 耦合效应——匝数比96

11.5 电流和阻抗比97

11.6 变压器损失和效率98

11.7 绕组极性：楞次定律99

第12章 差分电流100

12.1 概念100

12.2 一些说明101

12.3 差模和共模（奇模和偶模）102

12.4 模式转移或转换103

第13章 半导体105

13.1 电子壳层回顾105

13.2 半导体掺杂105

13.3 半导体二极管结106

13.4 齐纳二极管107

13.5 通过二极管的电流108

13.6 双极晶体管109

13.7 场效应晶体管110

第三部分 电压源和电流源114

第14章 电压源和电流源114

14.1 基本电压源和电流源114

14.2 理想电压源和电流源114

14.3 等效电路114

第四部分 电路板上的电流118

第15章 电流在电路板上的流动118

15.1 信号电流118

15.2 电源电流118

15.3 返回电流119

第16章 电流和走线温度120

16.1 基本概念120

16.2 历史背景121

16.3 各种关系122

16.4 熔断电流123

第17章 电流反射124

17.1 一个命题124

17.2 基本问题124

17.3 临界长度125

17.4 传输线126

17.5 终端128

17.6 反射系数129

17.7 耦合影响阻抗的方式130

17.8 电流如何流动134

17.9 差分电流如何流动135

第18章 耦合电流/EMI/串扰137

18.1 基本概念137

18.2 天线138

18.3 EMI139

18.4 串扰140

第19章 电流分布和旁路电容147

19.1 问题的本质147

19.2 传统方法149

19.3 电源分布阻抗方法150

19.4 采用哪种方法155

第20章 随频率变化的电阻和有损传输线157

20.1 趋肤效应157

20.2 介质损耗160

20.3 传输线损耗161

第21章 电流和过孔164

21.1 过孔功耗164

21.2 过孔电感165

21.3 过孔特征阻抗166

21.4 过孔内的反射167

21.5 盲孔和埋孔169

第22章 电流和信号完整性170

22.1 历史视角170

22.2 PCB设计规则171

22.3 差分走线设计规则176

22.4 过孔设计规则177

22.5 相信这些设计规则的原因177

附录A 电流和麦克斯韦179

附录B 眼图181

附录C 电路板的消亡183