具體描述
編輯推薦
為瞭能夠製作齣一些有趣的電子器件，或創造性地改進已有器件，需要瞭解多少電子學知識呢？如果沒有電子學基礎，但是想自己動手製作電子設備，如何入手呢？
本書正是為有以上需求的讀者準備的，介紹瞭電子元器件、技術和工具的方方麵麵，而這些知識通常需要多年經驗積纍纔能得到。即使是使用過電子産品或具有電子學理論背景的讀者，也能在本書中受益匪淺。
通過本書，你將學到：
閱讀並理解電子元器件的數據錶；
電子學中常用的工具及其使用方法；
確定微控製器接口管腳上連接的元件數量；
選擇閤適的電源、開關、模擬和數字集成電路；
挑選和裝配各種類型的連接器；
不同型號的串行端口和網絡接口的工作原理；
使用開源工具繪製電路圖和PCB布局；
測試和封裝。
內容簡介
本書是一本電子學方麵的實際操作指南，這些知識大多需要多年的工作實踐纔能從中總結齣來。本書的每章將就特定的主題進行討論，以便讀者理清脈絡，迅速找到問題的答案。比如，如何閱讀電子元件的數據錶，如何決定微控製器的接口管腳上能連接多少個元件，如何裝配各種型號的連接器，如何降低信號接口電路上的噪聲和乾擾，如何決定模擬-數字轉換器的分辨率，不同型號的串口和網絡接口是怎樣工作的，以及怎樣使用開源工具進行電路圖繪製和PCB布局，等等。
作者簡介
John M. Hughes
嵌入式係統工程師，在電子學、嵌入式係統及軟件、航天係統和科學應用開發等領域擁有30餘年的從業經驗。曾負責為鳳凰號火星探測器開發錶麵成像軟件。他所在的一個小組還開發瞭新型閤成外差激光乾涉儀，用於校正韋伯太空望遠鏡鏡片的位置控製。
李薇濛
2015年畢業於北京航空航天大學電子信息工程專業。現攻讀中國石油大學（北京）英語翻譯碩士。曾參與北航《衛星導航信號接收處理技術實驗教程》的編寫和無綫電導航設備手冊的翻譯工作。完成《地基區域完好性監視係統監測數據分析處理》等論文。擁有全國翻譯專業資格二級筆譯證書。
精彩書評
“信息多，內容新……是目前市場上數一數二的通識電子學參考書。”
——讀者評論
目錄
第1章 運動的電子 1
1.1 原子和電子 1
1.2 電荷和電流 2
1.3 基本電路中的電流 3
1.4 歐姆定律 5
1.5 功率 6
1.6 電阻 6
1.7 示例：製造分壓器 7
1.8 總結 8
第2章 緊固件和黏閤劑 9
2.1 螺釘和螺栓 9
2.1.1 螺釘和螺栓的尺寸 10
2.1.2 螺絲刀的類型 11
2.1.3 螺釘螺栓頭型 12
2.1.4 選擇螺釘和螺栓 13
2.1.5 墊圈 14
2.1.6 自攻絲螺釘 15
2.2 鉚釘 16
2.3 黏閤劑和黏閤 16
2.3.1 膠、環氧樹脂和溶劑 17
2.3.2 木材和紙材的黏閤 17
2.3.3 塑料的黏閤 18
2.3.4 金屬的黏閤 18
2.3.5 特殊用途的黏閤劑 19
2.4 總結 19
第3章 工具 20
3.1 螺絲刀 20
3.2 鉗子 21
3.3 剪綫鉗 21
3.4 剝綫鉗 22
3.5 壓接工具 22
3.6 套筒扳手和六角扳手 23
3.7 夾子 24
3.8 虎頭鉗 25
3.9 鏇轉工具 26
3.10 磨床 27
3.11 電鑽 27
3.12 鑽頭 28
3.13 絲錐和闆牙 29
3.14 小手鋸 29
3.15 小型電鋸 29
3.16 專業金屬加工工具 30
3.17 鑷子 31
3.18 焊接工具 31
3.19 放大鏡和顯微鏡 32
3.20 工作區 33
3.21 總結 34
第4章 工具使用方法 35
4.1 緊固件的使用 35
4.1.1 螺絲刀的類型和尺寸 35
4.1.2 自攻絲螺釘 37
4.1.3 六角凹頭緊固件和六角扳手 37
4.1.4 六角頭緊固件和套筒扳手 39
4.1.5 可調扳手 40
4.1.6 扳手 41
4.1.7 鉚釘 42
4.1.8 處理頑固的緊固件 44
4.2 焊接和拆焊 45
4.2.1 焊料的種類 45
4.2.2 焊接技術 46
4.2.3 導綫和通孔元件的拆焊 50
4.2.4 錶麵組裝焊接 51
4.2.5 錶麵組裝拆焊 53
4.3 切割 53
4.3.1 棒料和條料 53
4.3.2 片料 55
4.4 鑽孔 56
4.4.1 挑選鑽頭尺寸 56
4.4.2 鑽進速度 58
4.4.3 薄片料鑽孔 58
4.4.4 潤滑劑 59
4.4.5 衝壓孔和導孔 60
4.4.6 使用階梯鑽頭 60
4.4.7 鑽孔時的常見問題 60
4.4.8 絲錐和闆牙 61
4.5 改造切割 65
4.5.1 珠寶手鋸 65
4.5.2 鏇轉工具 65
4.6 總結 67
第5章 電源 68
5.1 電池 68
5.1.1 電池的封裝 68
5.1.2 原電池 69
5.1.3 蓄電池 71
5.1.4 小型紐扣電池 72
5.1.5 電池儲存注意事項 73
5.1.6 電池的使用 74
5.1.7 電池電路 75
5.1.8 電池的選擇 76
5.2 供電技術 77
5.2.1 壁插式直流電源 78
5.2.2 工作颱直流電源 79
5.2.3 模塊化和內嵌式直流電源 79
5.3 光電電源 80
5.4 保險絲和斷路器 81
5.4.1 保險絲 82
5.4.2 斷路器 83
5.5 總結 83
第6章 開關 85
6.1 單開關，多電路 85
6.2 開關的類型 86
6.2.1 撥動開關 87
6.2.2 搖杆開關 87
6.2.3 滑動開關 88
6.2.4 鏇轉開關 88
6.2.5 按鈕開關 89
6.2.6 快動開關 89
6.3 滑動開關和鏇轉開關電路 89
6.4 開關選擇標準 90
6.5 開關使用警告 91
6.6 總結 91
第7章 連接器和接綫 92
7.1 導綫和電纜 92
7.1.1 導綫尺寸 93
7.1.2 絕緣 94
7.1.3 雙絞綫 95
7.1.4 屏蔽 96
7.1.5 多芯電纜 97
7.1.6 剝除導綫絕緣層 98
7.2 連接器 99
7.2.1 連接器終端 99
7.2.2 連接器類型 101
7.3 裝配連接器 106
7.3.1 焊接終端 106
7.3.2 擠壓終端 106
7.3.3 連接器後殼 107
7.3.4 IDC連接器 108
7.3.5 以太網連接器 108
7.4 總結 109
第8章 無源元件 110
8.1 容差 110
8.2 電壓、功率和溫度 111
8.3 封裝 111
8.4 電阻 112
8.4.1 物理形態 112
8.4.2 固定電阻器 113
8.4.3 可變電阻 116
8.4.4 專用電阻器 119
8.4.5 電阻標識 121
8.5 電容 122
8.5.1 電容值 122
8.5.2 電容的類型 122
8.5.3 可變電容器 124
8.5.4 錶麵組裝電容器 124
8.6 扼流圈、綫圈和變壓器 125
8.6.1 扼流圈 125
8.6.2 綫圈 125
8.6.3 可變電感 125
8.6.4 變壓器 126
8.6.5 封裝 126
8.7 總結 126
第9章 有源元件 127
9.1 如何閱讀數據錶 127
9.1.1 數據錶結構 128
9.1.2 數據錶綜述 128
9.1.3 收集數據錶 130
9.2 靜電放電 130
9.3 封裝概述 131
9.3.1 通孔元件 131
9.3.2 錶麵組裝部件 132
9.3.3 使用不同的封裝類型 132
9.4 二極管和整流器 132
9.4.1 小信號二極管 133
9.4.2 整流器 134
9.4.3 發光二極管 135
9.4.4 齊納二極管 136
9.4.5 特殊二極管 136
9.4.6 二極管/整流器軸嚮引腳封裝 136
9.4.7 二極管/整流器錶麵組裝封裝 137
9.4.8 LED封裝類型 138
9.5 晶體管 138
9.5.1 小信號晶體管 139
9.5.2 功率晶體管 139
9.5.3 場效應晶體管 140
9.5.4 傳統的晶體管封裝類型 140
9.5.5 錶麵組裝晶體管封裝類型 141
9.6 SCR和TRIAC元件 142
9.6.1 矽控整流器 142
9.6.2 交流三極管 142
9.7 散熱片 142
9.8 集成電路 143
9.8.1 傳統集成電路封裝類型 144
9.8.2 錶麵組裝集成電路封裝類型 145
9.8.3 大電流大電壓調節電路 146
9.9 總結 147
第10章 繼電器 148
10.1 繼電器背景介紹 148
10.1.1 電樞繼電器 148
10.1.2 簧片繼電器 149
10.1.3 接觸器 149
10.2 繼電器封裝 150
10.2.1 PCB繼電器 150
10.2.2 連接片式繼電器 150
10.2.3 插頭式繼電器 151
10.3 選擇繼電器 151
10.4 繼電器可靠性問題 152
10.4.1 觸頭電弧放電 152
10.4.2 綫圈過熱 153
10.4.3 繼電器觸頭彈跳 153
10.5 繼電器的應用 153
10.5.1 用低壓邏輯電路控製繼電器 154
10.5.2 信號交換 155
10.5.3 功率切換 155
10.5.4 繼電器邏輯電路 155
10.6 總結 157
第11章 邏輯電路 158
11.1 邏輯電路基礎 158
11.2 邏輯集成電路的起源 160
11.3 邏輯元件族 161
11.4 邏輯模塊：4000和7400集成電路 161
11.4.1 縮小TTL和CMOS之間的差距 162
11.4.2 4000係列CMOS邏輯器件 162
11.4.3 7400係列TTL邏輯器件 163
11.4.4 CMOS和TTL的應用 164
11.5 可編程邏輯器件 164
11.6 微處理器和微控製器 166
11.6.1 微控製器編程 166
11.6.2 微控製器的類型 167
11.6.3 選擇微控製器 168
11.7 使用邏輯元件工作 168
11.7.1 探查和測量 168
11.7.2 提示和注意事項 169
11.7.3 靜電放電控製 169
11.8 總結 170
第12章 離散控製接口 171
12.1 離散接口 171
12.1.1 離散接口應用 172
12.1.2 製造離散接口 173
12.2 離散輸入 174
12.2.1 使用上拉電阻或下拉電阻 175
12.2.2 使用有源輸入緩衝器 175
12.2.3 使用繼電器輸入 176
12.2.4 光隔離器 176
12.3 離散輸齣 178
12.3.1 電流吸收器和電流源 178
12.3.2 緩衝離散輸齣 178
12.3.3 簡單單晶體管緩衝器 179
12.4 邏輯電平轉換 180
12.4.1 BSS138場效應管 180
12.4.2 TXB0108 180
12.4.3 NTB0101 181
12.5 元件 181
12.6 總結 182
第13章 模擬接口 183
13.1 與模擬世界連接 183
13.1.1 從模擬到數字，再從數字到模擬 183
13.1.2 模數轉換器 187
13.1.3 數模轉換器 187
13.2 模擬信號的産生 188
13.3 總結 189
第14章 數據通信接口 190
14.1 數字通信基本概念 191
14.1.1 串行和並行 191
14.1.2 同步和異步 192
14.2 SPI和I2C 193
14.2.1 SPI 193
14.2.2 I2C 196
14.2.3 關於SPI和I2C外圍設備的簡單調查 198
14.3 RS-232 200
14.3.1 RS-232信號 202
14.3.2 DTE和DCE 203
14.3.3 信號交換 204
14.3.4 RS-232元件 205
14.4 RS-485 205
14.4.1 RS-485信號 205
14.4.2 總綫驅動器和接收器 206
14.4.3 RS-485多點配置 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術語 208
14.6.2 USB連接 209
14.6.3 USB類彆 210
14.6.4 USB數據傳輸速率 210
14.6.5 USB集綫器 211
14.6.6 設備配置 211
14.6.7 USB端點和管道 212
14.6.8 設備控製 212
14.6.9 USB接口元件 213
14.6.10 USB的實現 213
14.7 以太網網絡通信 214
14.7.1 以太網基礎 214
14.7.2 以太網集成電路、模塊和USB轉換器 217
14.8 無綫通信 218
14.8.1 帶寬和調製 218
14.8.2 ISM無綫電頻帶 219
14.8.3 2.45 GHz短程通信 220
14.8.4 802.11 220
14.8.5 藍牙® 221
14.8.6 低功耗藍牙 223
14.8.7 ZigBee 224
14.9 其他數據通信方法 225
14.10 總結 225
第15章 印製電路闆 227
15.1 PCB的曆史 227
15.2 PCB基礎知識 228
15.2.1 焊盤、過孔和走綫 228
15.2.2 錶麵組裝元件 228
15.2.3 製造 229
15.3 PCB布局 229
15.3.1 尺寸確定 230
15.3.2 部件安排 230
15.3.3 放置元件 231
15.3.4 在焊接麵上設置走綫 232
15.3.5 在元件麵上設置走綫 232
15.3.6 製作絲印層 233
15.3.7 生成光繪文件 234
15.4 製造PCB 234
15.5 PCB指南 235
15.5.1 布局網格 235
15.5.2 網格間距 235
15.5.3 定位基準 235
15.5.4 信號走綫寬度 235
15.5.5 供電走綫寬度 236
15.5.6 走綫間隔 236
15.5.7 過孔尺寸 236
15.5.8 過孔間隔 236
15.5.9 焊盤尺寸 236
15.5.10 尖銳邊角 237
15.5.11 絲印層 237
15.6 總結 237
第16章 封裝 238
16.1 封裝的重要性 238
16.2 封裝的類型 238
16.2.1 塑料 238
16.2.2 金屬 239
16.3 庫存器件外殼 239
16.3.1 塑料外殼 239
16.3.2 鑄造鋁外殼 241
16.3.3 擠壓鋁材外殼 241
16.3.4 金屬片外殼 242
16.4 製造或迴收外殼 243
16.4.1 搭建塑料和木製外殼 243
16.4.2 非常規式外殼 244
16.4.3 重新利用已有的外殼 245
16.5 為電子器件設計封裝 246
16.5.1 設備尺寸和重量 246
16.5.2 環境因素 247
16.5.3 熱量因素 248
16.6 來源 248
16.7 總結 249
第17章 測試設備 250
17.1 基本測試設備 250
17.1.1 數字萬用錶 250
17.1.2 使用數字萬用錶 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 先進測試設備 256
17.2.1 脈衝和信號發生器 256
17.2.2 邏輯分析器 257
17.3 購買二手和剩餘的儀器 258
17.4 總結 259
附錄A 電子學基礎和交流電路 261
附錄B 電路圖 300
附錄C 參考書目 312
附錄D 資源 315
附錄E 元件列錶 321
詞匯錶 329
前言/序言
用戶評價
當我拿到《電子工程師必讀：元器件與技術》的時候，原本以為會是一本泛泛而談的入門書籍，沒想到它在一些核心技術上的深度和廣度遠超我的預期。特彆是關於數字信號處理那一章節，簡直是把我鎮住瞭。它並沒有簡單地介紹ADC和DAC，而是深入講解瞭采樣定理、量化噪聲、濾波器設計（包括FIR和IIR濾波器）以及傅裏葉變換在信號分析中的應用。書中的插圖清晰地展示瞭各種數字濾波器的時域和頻域響應，讓我能夠直觀地理解它們的工作機製。我印象最深的是關於FFT（快速傅裏葉變換）的講解，作者用一種非常巧妙的方式，將這個在很多人看來非常抽象的算法，通過一些簡單的例子和僞代碼，變得易於理解。我還學到瞭如何識彆和去除信號中的混疊失真，這對於處理高速數字信號至關重要。雖然我不是專門從事DSP領域，但這本書讓我對數字信號的本質以及處理方法有瞭全新的認識，這種跨領域的知識拓展，對於我目前的射頻係統設計也大有裨益，讓我能夠更好地理解信號在數字和模擬域之間的轉換和處理。
評分坦白說，我一直以來對微控製器（MCU）和嵌入式係統都感到有些畏懼，總覺得它們是高度集成化且難以深入理解的“黑盒子”。然而，《電子工程師必讀：元器件與技術》徹底改變瞭我的看法。它並沒有迴避MCU內部的復雜結構，而是循序漸進地介紹瞭CPU架構、存儲器類型、中斷機製、定時器/計數器以及各種外設接口（如UART, SPI, I2C）的工作原理。最讓我驚喜的是，書中對於ARM Cortex-M內核的講解，即使是對一個初學者來說也顯得相對友善，清晰地闡述瞭其指令集、流水綫和低功耗特性。書中還包含瞭大量的實際應用案例，比如如何使用MCU控製LED閃爍、讀取按鍵輸入、與傳感器進行通信，甚至是一個簡單的PWM控製電機轉速的例子。這些實例操作性非常強，我跟著書中的步驟，很快就在開發闆上實現瞭第一個嵌入式程序。這不僅僅是理論知識的傳遞，更是動手能力的培養，它讓我體會到瞭從硬件到軟件的完整開發流程，極大地增強瞭我對嵌入式開發的信心和興趣。
評分讀完《電子工程師必讀：元器件與技術》，我最大的感受是，這本書在理論深度和前沿技術的結閤上做得非常齣色。它不僅僅是停留在對基礎元器件和經典電路的講解，而是大膽地引入瞭許多當前非常熱門的技術話題，比如FPGA（現場可編程門陣列）的應用，以及一些新興的半導體材料和器件，如GaN（氮化鎵）在功率電子領域的優勢，還有MEMS（微機電係統）傳感器的工作原理及其在物聯網中的作用。書中對FPGA的介紹，詳細解釋瞭其硬件描述語言（Verilog/VHDL）的基本語法和邏輯綜閤的流程，還給齣瞭一個簡單的數字邏輯電路在FPGA上實現的示例，這讓我對這種高度靈活的數字設計平颱有瞭初步的認識。此外，關於GaN器件在開關電源中的應用，作者詳細對比瞭Si（矽）和GaN在耐壓、開關速度和損耗方麵的差異，分析瞭GaN器件的優勢以及在設計中需要注意的挑戰，這對於我從事新能源汽車的電源管理係統設計非常有啓發。這本書就像一個窗口，讓我得以窺見電子工程領域的最新發展趨勢，激發瞭我進一步學習和探索的動力。
評分這本《電子工程師必讀：元器件與技術》的封麵設計相當簡潔大氣，采用瞭沉穩的深藍色為主調，搭配燙金的書名和作者信息，給人一種專業而厚重的感覺。我是在一個深夜，咖啡的香氣彌漫在書房裏，偶然翻開這本書的。起初，我隻是被它散發齣的那種嚴謹的學術氣息所吸引，但當我逐頁細讀，便被書中內容深深地震撼瞭。它並沒有一開始就拋齣晦澀難懂的公式和概念，而是從最基礎的電子元器件講起，比如電阻、電容、電感，但不是那種枯燥的定義堆砌，而是結閤瞭它們在實際電路中的應用場景，生動地解釋瞭它們的工作原理和特性。我尤其喜歡其中關於晶體管的部分，作者用非常形象的比喻，將半導體的PN結和電流的放大作用描繪得淋灕盡緻，讓我這個初學者也茅塞頓開。而且，書中穿插的許多曆史故事和工程師的軼事，為原本嚴謹的技術講解增添瞭一抹人文色彩，讀起來一點也不枯燥。總而言之，這本書給我打開瞭一扇通往電子世界的大門，讓我對那些隱藏在精密儀器背後的奧秘有瞭初步的認識，這是一種非常奇妙的學習體驗，我迫不及待地想繼續探索下去。
評分我必須說，這《電子工程師必讀：元器件與技術》簡直是為我量身定做的！最近在工作中遇到瞭一個棘手的模擬電路設計問題，查瞭很多資料都覺得零散，而且很多內容對我來說過於理論化，缺乏實踐指導。當我拿到這本書時，抱著試試看的心態翻閱，結果就像是找到瞭救星。書中關於放大器設計的那幾章，分析得絲絲入扣，從基本的共射、共集、共基放大電路的原理，到如何根據具體需求選擇閤適的偏置方式，再到噪聲分析和穩定性問題，都有詳盡的闡述。更關鍵的是，它不僅僅停留在理論層麵，還提供瞭大量的實用技巧和注意事項，比如如何選擇閤適的耦閤電容以減小信號損耗，如何在PCB布局上考慮寄生參數的影響，甚至是如何通過一些簡單的測試方法來判斷元件的性能。我立刻將書中介紹的幾種優化方法應用到我的設計中，效果立竿見影！這不僅僅是一本書，更像是一位經驗豐富的導師，在我迷茫的時候給我指點迷津。感謝作者能夠將如此復雜的知識體係梳理得如此清晰易懂，讓我能夠在短時間內取得實質性的進步，這對我來說價值連城。
評分書很不錯，內容豐富，就是價格略貴，快遞員服務非常好，必須給個贊！
評分很不錯的電子工程師讀物
評分圖書不錯，值得購買，信賴京東自營。
評分非常實用，對我這種初級電子愛好者來講。
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