具体描述
编辑推荐
为了能够制作出一些有趣的电子器件，或创造性地改进已有器件，需要了解多少电子学知识呢？如果没有电子学基础，但是想自己动手制作电子设备，如何入手呢？
本书正是为有以上需求的读者准备的，介绍了电子元器件、技术和工具的方方面面，而这些知识通常需要多年经验积累才能得到。即使是使用过电子产品或具有电子学理论背景的读者，也能在本书中受益匪浅。
通过本书，你将学到：
阅读并理解电子元器件的数据表；
电子学中常用的工具及其使用方法；
确定微控制器接口管脚上连接的元件数量；
选择合适的电源、开关、模拟和数字集成电路；
挑选和装配各种类型的连接器；
不同型号的串行端口和网络接口的工作原理；
使用开源工具绘制电路图和PCB布局；
测试和封装。
内容简介
本书是一本电子学方面的实际操作指南，这些知识大多需要多年的工作实践才能从中总结出来。本书的每章将就特定的主题进行讨论，以便读者理清脉络，迅速找到问题的答案。比如，如何阅读电子元件的数据表，如何决定微控制器的接口管脚上能连接多少个元件，如何装配各种型号的连接器，如何降低信号接口电路上的噪声和干扰，如何决定模拟-数字转换器的分辨率，不同型号的串口和网络接口是怎样工作的，以及怎样使用开源工具进行电路图绘制和PCB布局，等等。
作者简介
John M. Hughes
嵌入式系统工程师，在电子学、嵌入式系统及软件、航天系统和科学应用开发等领域拥有30余年的从业经验。曾负责为凤凰号火星探测器开发表面成像软件。他所在的一个小组还开发了新型合成外差激光干涉仪，用于校正韦伯太空望远镜镜片的位置控制。
李薇濛
2015年毕业于北京航空航天大学电子信息工程专业。现攻读中国石油大学（北京）英语翻译硕士。曾参与北航《卫星导航信号接收处理技术实验教程》的编写和无线电导航设备手册的翻译工作。完成《地基区域完好性监视系统监测数据分析处理》等论文。拥有全国翻译专业资格二级笔译证书。
精彩书评
“信息多，内容新……是目前市场上数一数二的通识电子学参考书。”
——读者评论
目录
第1章 运动的电子 1
1.1 原子和电子 1
1.2 电荷和电流 2
1.3 基本电路中的电流 3
1.4 欧姆定律 5
1.5 功率 6
1.6 电阻 6
1.7 示例：制造分压器 7
1.8 总结 8
第2章 紧固件和黏合剂 9
2.1 螺钉和螺栓 9
2.1.1 螺钉和螺栓的尺寸 10
2.1.2 螺丝刀的类型 11
2.1.3 螺钉螺栓头型 12
2.1.4 选择螺钉和螺栓 13
2.1.5 垫圈 14
2.1.6 自攻丝螺钉 15
2.2 铆钉 16
2.3 黏合剂和黏合 16
2.3.1 胶、环氧树脂和溶剂 17
2.3.2 木材和纸材的黏合 17
2.3.3 塑料的黏合 18
2.3.4 金属的黏合 18
2.3.5 特殊用途的黏合剂 19
2.4 总结 19
第3章 工具 20
3.1 螺丝刀 20
3.2 钳子 21
3.3 剪线钳 21
3.4 剥线钳 22
3.5 压接工具 22
3.6 套筒扳手和六角扳手 23
3.7 夹子 24
3.8 虎头钳 25
3.9 旋转工具 26
3.10 磨床 27
3.11 电钻 27
3.12 钻头 28
3.13 丝锥和板牙 29
3.14 小手锯 29
3.15 小型电锯 29
3.16 专业金属加工工具 30
3.17 镊子 31
3.18 焊接工具 31
3.19 放大镜和显微镜 32
3.20 工作区 33
3.21 总结 34
第4章 工具使用方法 35
4.1 紧固件的使用 35
4.1.1 螺丝刀的类型和尺寸 35
4.1.2 自攻丝螺钉 37
4.1.3 六角凹头紧固件和六角扳手 37
4.1.4 六角头紧固件和套筒扳手 39
4.1.5 可调扳手 40
4.1.6 扳手 41
4.1.7 铆钉 42
4.1.8 处理顽固的紧固件 44
4.2 焊接和拆焊 45
4.2.1 焊料的种类 45
4.2.2 焊接技术 46
4.2.3 导线和通孔元件的拆焊 50
4.2.4 表面组装焊接 51
4.2.5 表面组装拆焊 53
4.3 切割 53
4.3.1 棒料和条料 53
4.3.2 片料 55
4.4 钻孔 56
4.4.1 挑选钻头尺寸 56
4.4.2 钻进速度 58
4.4.3 薄片料钻孔 58
4.4.4 润滑剂 59
4.4.5 冲压孔和导孔 60
4.4.6 使用阶梯钻头 60
4.4.7 钻孔时的常见问题 60
4.4.8 丝锥和板牙 61
4.5 改造切割 65
4.5.1 珠宝手锯 65
4.5.2 旋转工具 65
4.6 总结 67
第5章 电源 68
5.1 电池 68
5.1.1 电池的封装 68
5.1.2 原电池 69
5.1.3 蓄电池 71
5.1.4 小型纽扣电池 72
5.1.5 电池储存注意事项 73
5.1.6 电池的使用 74
5.1.7 电池电路 75
5.1.8 电池的选择 76
5.2 供电技术 77
5.2.1 壁插式直流电源 78
5.2.2 工作台直流电源 79
5.2.3 模块化和内嵌式直流电源 79
5.3 光电电源 80
5.4 保险丝和断路器 81
5.4.1 保险丝 82
5.4.2 断路器 83
5.5 总结 83
第6章 开关 85
6.1 单开关，多电路 85
6.2 开关的类型 86
6.2.1 拨动开关 87
6.2.2 摇杆开关 87
6.2.3 滑动开关 88
6.2.4 旋转开关 88
6.2.5 按钮开关 89
6.2.6 快动开关 89
6.3 滑动开关和旋转开关电路 89
6.4 开关选择标准 90
6.5 开关使用警告 91
6.6 总结 91
第7章 连接器和接线 92
7.1 导线和电缆 92
7.1.1 导线尺寸 93
7.1.2 绝缘 94
7.1.3 双绞线 95
7.1.4 屏蔽 96
7.1.5 多芯电缆 97
7.1.6 剥除导线绝缘层 98
7.2 连接器 99
7.2.1 连接器终端 99
7.2.2 连接器类型 101
7.3 装配连接器 106
7.3.1 焊接终端 106
7.3.2 挤压终端 106
7.3.3 连接器后壳 107
7.3.4 IDC连接器 108
7.3.5 以太网连接器 108
7.4 总结 109
第8章 无源元件 110
8.1 容差 110
8.2 电压、功率和温度 111
8.3 封装 111
8.4 电阻 112
8.4.1 物理形态 112
8.4.2 固定电阻器 113
8.4.3 可变电阻 116
8.4.4 专用电阻器 119
8.4.5 电阻标识 121
8.5 电容 122
8.5.1 电容值 122
8.5.2 电容的类型 122
8.5.3 可变电容器 124
8.5.4 表面组装电容器 124
8.6 扼流圈、线圈和变压器 125
8.6.1 扼流圈 125
8.6.2 线圈 125
8.6.3 可变电感 125
8.6.4 变压器 126
8.6.5 封装 126
8.7 总结 126
第9章 有源元件 127
9.1 如何阅读数据表 127
9.1.1 数据表结构 128
9.1.2 数据表综述 128
9.1.3 收集数据表 130
9.2 静电放电 130
9.3 封装概述 131
9.3.1 通孔元件 131
9.3.2 表面组装部件 132
9.3.3 使用不同的封装类型 132
9.4 二极管和整流器 132
9.4.1 小信号二极管 133
9.4.2 整流器 134
9.4.3 发光二极管 135
9.4.4 齐纳二极管 136
9.4.5 特殊二极管 136
9.4.6 二极管/整流器轴向引脚封装 136
9.4.7 二极管/整流器表面组装封装 137
9.4.8 LED封装类型 138
9.5 晶体管 138
9.5.1 小信号晶体管 139
9.5.2 功率晶体管 139
9.5.3 场效应晶体管 140
9.5.4 传统的晶体管封装类型 140
9.5.5 表面组装晶体管封装类型 141
9.6 SCR和TRIAC元件 142
9.6.1 硅控整流器 142
9.6.2 交流三极管 142
9.7 散热片 142
9.8 集成电路 143
9.8.1 传统集成电路封装类型 144
9.8.2 表面组装集成电路封装类型 145
9.8.3 大电流大电压调节电路 146
9.9 总结 147
第10章 继电器 148
10.1 继电器背景介绍 148
10.1.1 电枢继电器 148
10.1.2 簧片继电器 149
10.1.3 接触器 149
10.2 继电器封装 150
10.2.1 PCB继电器 150
10.2.2 连接片式继电器 150
10.2.3 插头式继电器 151
10.3 选择继电器 151
10.4 继电器可靠性问题 152
10.4.1 触头电弧放电 152
10.4.2 线圈过热 153
10.4.3 继电器触头弹跳 153
10.5 继电器的应用 153
10.5.1 用低压逻辑电路控制继电器 154
10.5.2 信号交换 155
10.5.3 功率切换 155
10.5.4 继电器逻辑电路 155
10.6 总结 157
第11章 逻辑电路 158
11.1 逻辑电路基础 158
11.2 逻辑集成电路的起源 160
11.3 逻辑元件族 161
11.4 逻辑模块：4000和7400集成电路 161
11.4.1 缩小TTL和CMOS之间的差距 162
11.4.2 4000系列CMOS逻辑器件 162
11.4.3 7400系列TTL逻辑器件 163
11.4.4 CMOS和TTL的应用 164
11.5 可编程逻辑器件 164
11.6 微处理器和微控制器 166
11.6.1 微控制器编程 166
11.6.2 微控制器的类型 167
11.6.3 选择微控制器 168
11.7 使用逻辑元件工作 168
11.7.1 探查和测量 168
11.7.2 提示和注意事项 169
11.7.3 静电放电控制 169
11.8 总结 170
第12章 离散控制接口 171
12.1 离散接口 171
12.1.1 离散接口应用 172
12.1.2 制造离散接口 173
12.2 离散输入 174
12.2.1 使用上拉电阻或下拉电阻 175
12.2.2 使用有源输入缓冲器 175
12.2.3 使用继电器输入 176
12.2.4 光隔离器 176
12.3 离散输出 178
12.3.1 电流吸收器和电流源 178
12.3.2 缓冲离散输出 178
12.3.3 简单单晶体管缓冲器 179
12.4 逻辑电平转换 180
12.4.1 BSS138场效应管 180
12.4.2 TXB0108 180
12.4.3 NTB0101 181
12.5 元件 181
12.6 总结 182
第13章 模拟接口 183
13.1 与模拟世界连接 183
13.1.1 从模拟到数字，再从数字到模拟 183
13.1.2 模数转换器 187
13.1.3 数模转换器 187
13.2 模拟信号的产生 188
13.3 总结 189
第14章 数据通信接口 190
14.1 数字通信基本概念 191
14.1.1 串行和并行 191
14.1.2 同步和异步 192
14.2 SPI和I2C 193
14.2.1 SPI 193
14.2.2 I2C 196
14.2.3 关于SPI和I2C外围设备的简单调查 198
14.3 RS-232 200
14.3.1 RS-232信号 202
14.3.2 DTE和DCE 203
14.3.3 信号交换 204
14.3.4 RS-232元件 205
14.4 RS-485 205
14.4.1 RS-485信号 205
14.4.2 总线驱动器和接收器 206
14.4.3 RS-485多点配置 206
14.4.4 RS-485元件 207
14.5 RS-232和RS-485 207
14.6 USB 208
14.6.1 USB术语 208
14.6.2 USB连接 209
14.6.3 USB类别 210
14.6.4 USB数据传输速率 210
14.6.5 USB集线器 211
14.6.6 设备配置 211
14.6.7 USB端点和管道 212
14.6.8 设备控制 212
14.6.9 USB接口元件 213
14.6.10 USB的实现 213
14.7 以太网网络通信 214
14.7.1 以太网基础 214
14.7.2 以太网集成电路、模块和USB转换器 217
14.8 无线通信 218
14.8.1 带宽和调制 218
14.8.2 ISM无线电频带 219
14.8.3 2.45 GHz短程通信 220
14.8.4 802.11 220
14.8.5 蓝牙® 221
14.8.6 低功耗蓝牙 223
14.8.7 ZigBee 224
14.9 其他数据通信方法 225
14.10 总结 225
第15章 印制电路板 227
15.1 PCB的历史 227
15.2 PCB基础知识 228
15.2.1 焊盘、过孔和走线 228
15.2.2 表面组装元件 228
15.2.3 制造 229
15.3 PCB布局 229
15.3.1 尺寸确定 230
15.3.2 部件安排 230
15.3.3 放置元件 231
15.3.4 在焊接面上设置走线 232
15.3.5 在元件面上设置走线 232
15.3.6 制作丝印层 233
15.3.7 生成光绘文件 234
15.4 制造PCB 234
15.5 PCB指南 235
15.5.1 布局网格 235
15.5.2 网格间距 235
15.5.3 定位基准 235
15.5.4 信号走线宽度 235
15.5.5 供电走线宽度 236
15.5.6 走线间隔 236
15.5.7 过孔尺寸 236
15.5.8 过孔间隔 236
15.5.9 焊盘尺寸 236
15.5.10 尖锐边角 237
15.5.11 丝印层 237
15.6 总结 237
第16章 封装 238
16.1 封装的重要性 238
16.2 封装的类型 238
16.2.1 塑料 238
16.2.2 金属 239
16.3 库存器件外壳 239
16.3.1 塑料外壳 239
16.3.2 铸造铝外壳 241
16.3.3 挤压铝材外壳 241
16.3.4 金属片外壳 242
16.4 制造或回收外壳 243
16.4.1 搭建塑料和木制外壳 243
16.4.2 非常规式外壳 244
16.4.3 重新利用已有的外壳 245
16.5 为电子器件设计封装 246
16.5.1 设备尺寸和重量 246
16.5.2 环境因素 247
16.5.3 热量因素 248
16.6 来源 248
16.7 总结 249
第17章 测试设备 250
17.1 基本测试设备 250
17.1.1 数字万用表 250
17.1.2 使用数字万用表 251
17.1.3 示波器 252
17.1.4 示波器的工作原理 253
17.1.5 使用示波器 255
17.2 先进测试设备 256
17.2.1 脉冲和信号发生器 256
17.2.2 逻辑分析器 257
17.3 购买二手和剩余的仪器 258
17.4 总结 259
附录A 电子学基础和交流电路 261
附录B 电路图 300
附录C 参考书目 312
附录D 资源 315
附录E 元件列表 321
词汇表 329
前言/序言
用户评价
坦白说，我一直以来对微控制器（MCU）和嵌入式系统都感到有些畏惧，总觉得它们是高度集成化且难以深入理解的“黑盒子”。然而，《电子工程师必读：元器件与技术》彻底改变了我的看法。它并没有回避MCU内部的复杂结构，而是循序渐进地介绍了CPU架构、存储器类型、中断机制、定时器/计数器以及各种外设接口（如UART, SPI, I2C）的工作原理。最让我惊喜的是，书中对于ARM Cortex-M内核的讲解，即使是对一个初学者来说也显得相对友善，清晰地阐述了其指令集、流水线和低功耗特性。书中还包含了大量的实际应用案例，比如如何使用MCU控制LED闪烁、读取按键输入、与传感器进行通信，甚至是一个简单的PWM控制电机转速的例子。这些实例操作性非常强，我跟着书中的步骤，很快就在开发板上实现了第一个嵌入式程序。这不仅仅是理论知识的传递，更是动手能力的培养，它让我体会到了从硬件到软件的完整开发流程，极大地增强了我对嵌入式开发的信心和兴趣。
评分我必须说，这《电子工程师必读：元器件与技术》简直是为我量身定做的！最近在工作中遇到了一个棘手的模拟电路设计问题，查了很多资料都觉得零散，而且很多内容对我来说过于理论化，缺乏实践指导。当我拿到这本书时，抱着试试看的心态翻阅，结果就像是找到了救星。书中关于放大器设计的那几章，分析得丝丝入扣，从基本的共射、共集、共基放大电路的原理，到如何根据具体需求选择合适的偏置方式，再到噪声分析和稳定性问题，都有详尽的阐述。更关键的是，它不仅仅停留在理论层面，还提供了大量的实用技巧和注意事项，比如如何选择合适的耦合电容以减小信号损耗，如何在PCB布局上考虑寄生参数的影响，甚至是如何通过一些简单的测试方法来判断元件的性能。我立刻将书中介绍的几种优化方法应用到我的设计中，效果立竿见影！这不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，在我迷茫的时候给我指点迷津。感谢作者能够将如此复杂的知识体系梳理得如此清晰易懂，让我能够在短时间内取得实质性的进步，这对我来说价值连城。
评分读完《电子工程师必读：元器件与技术》，我最大的感受是，这本书在理论深度和前沿技术的结合上做得非常出色。它不仅仅是停留在对基础元器件和经典电路的讲解，而是大胆地引入了许多当前非常热门的技术话题，比如FPGA（现场可编程门阵列）的应用，以及一些新兴的半导体材料和器件，如GaN（氮化镓）在功率电子领域的优势，还有MEMS（微机电系统）传感器的工作原理及其在物联网中的作用。书中对FPGA的介绍，详细解释了其硬件描述语言（Verilog/VHDL）的基本语法和逻辑综合的流程，还给出了一个简单的数字逻辑电路在FPGA上实现的示例，这让我对这种高度灵活的数字设计平台有了初步的认识。此外，关于GaN器件在开关电源中的应用，作者详细对比了Si（硅）和GaN在耐压、开关速度和损耗方面的差异，分析了GaN器件的优势以及在设计中需要注意的挑战，这对于我从事新能源汽车的电源管理系统设计非常有启发。这本书就像一个窗口，让我得以窥见电子工程领域的最新发展趋势，激发了我进一步学习和探索的动力。
评分当我拿到《电子工程师必读：元器件与技术》的时候，原本以为会是一本泛泛而谈的入门书籍，没想到它在一些核心技术上的深度和广度远超我的预期。特别是关于数字信号处理那一章节，简直是把我镇住了。它并没有简单地介绍ADC和DAC，而是深入讲解了采样定理、量化噪声、滤波器设计（包括FIR和IIR滤波器）以及傅里叶变换在信号分析中的应用。书中的插图清晰地展示了各种数字滤波器的时域和频域响应，让我能够直观地理解它们的工作机制。我印象最深的是关于FFT（快速傅里叶变换）的讲解，作者用一种非常巧妙的方式，将这个在很多人看来非常抽象的算法，通过一些简单的例子和伪代码，变得易于理解。我还学到了如何识别和去除信号中的混叠失真，这对于处理高速数字信号至关重要。虽然我不是专门从事DSP领域，但这本书让我对数字信号的本质以及处理方法有了全新的认识，这种跨领域的知识拓展，对于我目前的射频系统设计也大有裨益，让我能够更好地理解信号在数字和模拟域之间的转换和处理。
评分这本《电子工程师必读：元器件与技术》的封面设计相当简洁大气，采用了沉稳的深蓝色为主调，搭配烫金的书名和作者信息，给人一种专业而厚重的感觉。我是在一个深夜，咖啡的香气弥漫在书房里，偶然翻开这本书的。起初，我只是被它散发出的那种严谨的学术气息所吸引，但当我逐页细读，便被书中内容深深地震撼了。它并没有一开始就抛出晦涩难懂的公式和概念，而是从最基础的电子元器件讲起，比如电阻、电容、电感，但不是那种枯燥的定义堆砌，而是结合了它们在实际电路中的应用场景，生动地解释了它们的工作原理和特性。我尤其喜欢其中关于晶体管的部分，作者用非常形象的比喻，将半导体的PN结和电流的放大作用描绘得淋漓尽致，让我这个初学者也茅塞顿开。而且，书中穿插的许多历史故事和工程师的轶事，为原本严谨的技术讲解增添了一抹人文色彩，读起来一点也不枯燥。总而言之，这本书给我打开了一扇通往电子世界的大门，让我对那些隐藏在精密仪器背后的奥秘有了初步的认识，这是一种非常奇妙的学习体验，我迫不及待地想继续探索下去。
评分书是正版，纸张很好，内容很详细，很基础，适合一点基础都没有的人阅读，可以当做字典
评分京东快递很快，所买商品很好
评分加油！
评分很喜欢，质量好，送货快，非常满意!???
评分比较简单，讲的很浅，当基本入门了解吧
评分书是正版，纸张很好，内容很详细，很基础，适合一点基础都没有的人阅读，可以当做字典
评分电子论坛推荐用书，电子工程师必备。
评分适合入门初学者读，纸张很好，分类合理，而且讲的很细致！
评分比较全面的通识电子学读物
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