文科生也看得懂的電子電路學

只要具備國中程度，就能輕鬆理解，最淺顯易懂的電子學入門書。

本書是專為初次接觸、想要認真研究電子學的讀者而寫，藉由本書，您將可以了解：
．什麼是半導體與電子的性質
．二極體、電晶體等元件的工作原理
．認識各種二極體、電晶體之特色與用途
．運算放大器的使用方式
．數位電路的工作原理

<序>

準備學習「電子學」的讀者，對「電子」抱有什麼樣的印象呢？這邊先來比較「電子學」和「電路學」吧
在拙著《文科生也看得懂的電路學》（碁峰資訊）收錄下述一節：

「電是一顆一顆的粒子，分成正電與負電。」

這是針對初學者，將電的源頭「電荷」比喻成容易理解的「一顆顆粒子」。電的源頭是帶負電荷的「電子」，與帶正電荷的「質子」。電路學會整體處理「一顆顆」的電子和質子，將推動一顆顆粒子的力量稱為「電壓」，其形成的流束稱為「電流」。在「電壓」與「電流」為漂亮線性關係的範圍內討論，就是「電路學」這門學問。多虧電路學，我們才能夠理解電線等金屬通電的性質。
另一方面，「電子」是小到超乎人類想像的微小物質，具有非常神奇的性質。在電路學，以「一顆顆粒子」就能充分理解電子的性質，但在電子學可就不同了。其實，電子具有跟「粒子」完全相反的性質──「波」。
「電子學」的技術，巧妙利用了電子在微觀世界展現的波性質。因此，「電壓」與「電流」的關係也會變得不可思議。電子學收錄的內容完全不會出現在日常生活中，所以「電子學」的內容會比「電路學」難上許多。

關於本書收錄的電子學範圍
什麼樣的人會拿起本書呢？因工作需要而學習的人、單純因為有興趣的人、學生或者工學系的教職員，應該會有形形色色的人翻閱這本拙著。

在寫作本書時，筆者恪遵下述執筆方針：
・適合初次接觸電子學的人
・以暸解電路學的基本內容為前提（根據需要適時補充）
・網羅詳細閱讀專業書籍前的必要知識

因此，本書具有下述特色：
・未網羅電子學的全部內容。
・詳盡解說專業書籍未加以說明的部分。
・理解本書後，能夠閱讀更專業的書籍。

考量到篇幅限制，以及避免前述的預設讀者接收過多資訊，本書省略了電子學書籍中的「功率放大電路」、「振盪電路」、「調變電路」、「解調電路」、「電源電路」等內容。

本書的構成與閱讀方式
本書大致分成三個部分：

I. 歡迎來到電子學的世界
在第1章，會講述閱讀II.前半段所需的知識。解說理解半導體性質時必要的微觀世界法則，並仔細敘述一般入門書不會詳加說明的內容。

II. 元件的動作原理
這部分會解說使用半導體的「二極體」、「電晶體」等元件的動作原理。初學者建議按照第2章、第3章、第4章的順序閱讀，第5章和第6章則視需要來選擇閱讀。
第2章～第6章的內容，是裝置業者需要的知識。生產裝置（＝元件）得學習元件本身的動作原理，也就是理解材料、內部結構為何，暸解是以什麼原理運作。如此一來，才能夠判斷需要組進什麼元件、應該怎麼使用元件。

III. 元件的使用方式
這部分會說明實際怎麼使用II.提到的半導體元件。
在第7章～第10章，會學習電路業者需要的知識。電路業者會組裝、使用裝置業者生產的元件。實際生產產品時，必須組裝大量的元件。電路業者需要學習各種元件的使用方式，進而利用現有的元件實現社會的需要。

本書跟其他多數「電子學」書籍不同的地方有：
・分成II.「元件的動作原理」與III.「元件的使用方式」來說明。
・在I.詳述了說明II.「元件的動作原理」需要的微觀世界法則。

III.的內容在多數電子學的書籍更為充實，而II.的內容屬於「半導體工學」的領域。考量到初學者應該確實理解元件的動作原理，本書在II.的部分，特別詳述了「能帶理論」。
如同上述，本書能夠同時學到「元件的動作原理」與「元件的使用方式」。多數書籍是交叉解說這兩項內容，或者分成不同冊闡述，而本書則是將其統整為一冊，方便讀者學習。
在學習電子學之前，閱讀下一頁開始的內容有助於自身理解，直覺地想像電子學的世界。這些只是基礎知識，請各位輕鬆閱讀。

期望大家能夠透過本書更加親近電子學，進而翻閱更為詳盡的專業書籍。