前言

在資訊化的現代社會中，對大多數人來說，電腦已是不可或缺的裝置。電腦是由電子電路組成的裝置。除了電腦之外，電視、音樂播放器、冰箱、電子鍋、掃地機器人等家電，以及隨身配戴的電子錶、無線耳機等，我們周圍的許多產品內都有電子電路。換句話說，電子電路技術已是支撐著我們生活的關鍵要素。

電子電路大致上可以分成類比電路與數位電路。過去類比電路是主流，例如電視、音樂播放器等都會用到類比電路。記錄音樂用的媒介，如唱片、錄音帶等，皆是以類比方式為主流。不過，隨著數位技術急速發展，目前已有許多類比電路被數位電路取代，記錄音樂的方式也逐漸改用CD、IC記憶體等數位媒介，進入數位電路時代。

那麼，類比電路就沒有存在的必要了嗎？並非如此。舉例來說，我們人類感受溫度、聆聽聲音時，仍需用類比方式處理這些訊息。捕捉自然界的各種現象時，也需仰賴類比方式。因此，即使電腦等數位電路越來越先進，類比電路仍然扮演著不可或缺的角色。

本書的目標，便是以淺顯易懂的方式介紹類比電路與數位電路的基礎。除了說明電的基礎知識、電子電路的用途之外，也會提到類比電路、數位電路的重點。書中還提到了我們周遭使用電子電路的各種產品，希望能提起讀者的興趣。整體而言，本書盡可能不去使用複雜的數學式，而是透過許多富有特色的插圖，幫助讀者理解電子電路的基礎概念。

另外，我在撰寫本書時一直抱持著一種想法，就是希望能讓那些「不懂」電子電路的讀者，在看過本書後就「懂了」。誠心希望想透過本書學習電子電路基礎的各位讀者，能夠喜歡上這本書。

最後，誠心感謝Ohmsha的工作人員，在製作這本書時提供了許多寶貴意見並給予各種指點。

2023年1月

堀桂太郎

前言

在資訊化的現代社會中，對大多數人來說，電腦已是不可或缺的裝置。電腦是由電子電路組成的裝置。除了電腦之外，電視、音樂播放器、冰箱、電子鍋、掃地機器人等家電，以及隨身配戴的電子錶、無線耳機等，我們周圍的許多產品內都有電子電路。換句話說，電子電路技術已是支撐著我們生活的關鍵要素。

電子電路大致上可以分成類比電路與數位電路。過去類比電路是主流，例如電視、音樂播放器等都會用到類比電路。記錄音樂用的媒介，如唱片、錄音帶等，皆是以類比方式為主流。不過，隨著數位技術急速發展，目前已有許多類比電路被數位電路...

前言

Chapter 1　我們周圍有許多使用電子電路的產品！
1　電子電路究竟是什麼？
2　裝有許多聰明零件的智慧型手機
3　消除雜音的降噪耳機
4　掃地機器人上裝滿了各種感測器!!
專欄1 透過電子電路調整時間的無線電時鐘

Chapter 2　學習電子電路時需要的電學基礎
5　交流電與直流電的性質與用途皆不同
6　看波形就能知道交流電的頻率
7　因為自由電子的移動而產生的電流與電壓
8　電流、電壓、電阻與歐姆定律
9　即使是複雜電路也適用的克希荷夫定律
10　由功率與電能可以知道電流作了多少功！
11　將單位與前綴詞整理成表
12　由電池的連接學習串聯、並聯
13　基本電路符號
14　將複雜的配線圖化為簡單易懂的電路圖
專欄2 表示交流電壓大小的有效值

Chapter 3　電子電路內的元件
15　想更瞭解電阻！
16　能貯存、釋放電力的電容
17　使電力、磁力能互相轉換的線圈
18　電池原來有那麼多種！
19　電阻不大也不小的半導體
20　半導體可分為本質半導體與雜質半導體2種
21　由2個半導體組合而成的二極體
22　二極體的用途
23　各式各樣的二極體
24　於半導體混入不同的雜質，可得到發光二極體（LED）
25　電晶體內的電子會有什麼行為？
26　瞭解電晶體的用途！
27　場效電晶體（FET）的運作原理
28　場效電晶體（FET）有什麼特徵？
29　二極體＋開關會得到閘流體!?
30　IC（積體電路）是很方便的電子元件
31　高效能的放大電路──運算放大器
32　感測器究竟是什麼東西？
33　整合了機械性零件、感測器、電子電路的MEMS
專欄3 二極體與電晶體的差異為何？

Chapter 4　來看看類比電路
34　類比電路與數位電路的差異為何？
35　放大電路是把輸入電流放大成輸出電流嗎？
36　由放大度與增益可以知道電訊號被放大了多少比率
37　放大的種類與性質
38　功率放大電路的優點與缺點的消除
39　將輸出訊號的反相訊號送回輸入端的負回授放大電路
40　用電源電路將交流電轉換成直流電
41　由揚聲器的回授音學習振盪機制
42　如何操控振盪電路？
43　可輕易建構出振盪電路的多諧振盪電路
44　濾波電路可過濾出目標頻率的訊號
45　調變與解調讓我們能在遙遠的另一端聽到聲音
46　欲進一步理解訊號波，需先瞭解調變電路與解調電路的運作機制
專欄4 幫助我們瞭解交流電電壓如何改變的示波器

Chapter 5　來看看數位電路
47　欲理解電腦運作原理，需先瞭解邏輯運算
48　基本邏輯電路的整理與思考
49　進一步思考邏輯電路與邏輯式
50　由真值表理解邏輯電路的簡化過程
51　欲理解數位電路，需先瞭解10進位與2進位
52　看懂編碼後的資料！編碼與解碼
53　用例子理解算術運算電路
54　記憶資料時需用到什麼樣的電路？
55　記憶資料時需用到的各種正反器
56　用A-D變流器將類比訊號轉換成數位訊號
57　用D-A變流器將數位訊號轉換成類比訊號
專欄5 可在低電力下運作的CMOS

Chapter 6　電子電路在生活中的應用
58 CD（Compact Disc）的凹凸不平記錄著祕密
59　CD、DVD、BD有什麼差別？
60　聲音與影像資料的壓縮
61　以數位方式處理電訊號並放大訊號的D類放大電路
62　持續進化中的滑鼠
63　可控制光的顯示器
64　常見於智慧型手機與平板電腦的觸控螢幕

INDEX

前言

Chapter 1　我們周圍有許多使用電子電路的產品！
1　電子電路究竟是什麼？
2　裝有許多聰明零件的智慧型手機
3　消除雜音的降噪耳機
4　掃地機器人上裝滿了各種感測器!!
專欄1 透過電子電路調整時間的無線電時鐘

Chapter 2　學習電子電路時需要的電學基礎
5　交流電與直流電的性質與用途皆不同
6　看波形就能知道交流電的頻率
7　因為自由電子的移動而產生的電流與電壓
8　電流、電壓、電阻與歐姆定律
9　即使是複雜電路也適用的克希荷夫定律
10　由功率與電能可以知道電流作了多少功！
11　將單位與前綴詞整理成表...