由美國作者阿什比主編的《電子電氣工程師必知必會(第3版)》教會你大學裏學不到而工作中至關重要的知識和技能,用*形象*簡單的方法掌握看起來晦澀難懂的專業術語,填補學校理論和工作實踐之間的鴻溝,彌補傳統教材與技術圖書的空白。
由美國作者阿什比主編的《電子電氣工程師必知 必會(第3版)》從實際工作需要齣發,總結瞭一名現 代電子電氣工程師在日常工作中*為關鍵的知識點, 從簡單的R、L、C元件,到復雜的運放、微處理器/微 控製器、數模/模數轉換器、電機、電源,再到元件 的非理想性、電路的可靠性設計、仿真、焊接,以及 電路和軟件的故障處理等,文字生動幽默。此外,《 電子電氣工程師必知必會(第3版)》還以較大的篇幅 介紹瞭作者作為研發部門的管理者,在人際溝通、管 理等方麵的心得體會。
《電子電氣工程師必知必會(第3版)》既可供電 氣信息類專業的高校師生參考,也適閤電氣工程師閱 讀。
Darren Ashby **電子工程師和管理者,從事工程設計和管理工作已近20年。現任世界*大的健身器材企業ICON Fitness公司(也是世界*大的嵌入式芯片用戶之一)的電子産品綫經理。畢業並曾任教於猶他州立大學。他也是業界活躍的技術專傢,曾長期擔任 chipcenter.com等媒體的專欄作者。除本書外,他還與人閤著瞭Circuit Design: Know It All一書。 尹華傑 華中理工大學電氣工程係博士(1994年);美國伊利諾伊大學(UIuc)電磁計算中心(c(2EM)訪問學者(1999年一-2000~F);華南理工大學電氣工程係副教授。主要從事電氣傳動控製、電力電子及工程電磁場數值計算等方嚮的科研與教學工作。曾主持完成**自然科學基金一項、廣東省自然科學基金一項、“基於等效超級電容觀念的能量迴饋型動態負荷群的性能分析與協調控製”的**自然科學基金項目。譯著有《開關電容電路:從入門到精通》、《開關電源仿真:PSpice和SPICE3應用》、《應用電磁學基礎》等。
第0章 電到底是什麼 1
0.1 雞與蛋 1
0.2 電到底為何物 1
0.3 原子 2
0.4 還有啥呢 4
0.5 節目預告 7
0.6 它僅僅是看似神奇而已 8
**章 必知必會的知識點 9
1.1 單位的重要性 9
1.1.1 單位代數 9
1.1.2 有時“幾乎”就是“足夠好” 10
1.2 使電氣元件可視化 11
1.2.1 電氣元件的機械等效 12
1.2.2 電阻等效於阻尼 12
1.2.3 電感等效於質量 13
1.2.4 電容等效於彈簧 14
1.2.5 儲能電路 14
1.2.6 較復雜的電路 15
1.3 直覺的方法——直覺信號分析 15
1.4 “積木”工程——構件 18
第2章 基本理論 20
2.1 基本原理 20
2.1.1 歐姆定律 20
2.1.2 分壓原理 23
2.1.3 電容阻礙電壓的變化 24
2.1.4 電感阻礙電流的變化 27
2.1.5 元件的串聯和並聯 28
2.1.6 戴維南定理 30
2.2 這些與頻率有關 34
2.2.1 AC/DC與一個小秘密 34
2.2.2 恒定電壓源與恒定電流源 35
2.2.3 直流 35
2.2.4 交流 36
2.2.5 迴到電容和電感 37
2.2.6 低通濾波器 38
2.2.7 高通濾波器 40
2.2.8 有源濾波器 41
2.3 磁場與電場 43
2.3.1 磁場 43
2.3.2 電場 45
2.4 保持在控製之中 47
2.4.1 係統的概念 47
2.4.2 階躍輸入 49
2.4.3 反饋 49
2.4.4 開環增益和閉環增益 50
第3章 電氣器件 51
3.1 部分導電 51
3.1.1 半導體 51
3.1.2 二極管 51
3.1.3 晶體管 53
3.1.4 FET 56
3.1.5 PCB 57
3.1.6 一些不常見的半導體器件 57
3.2 功率和發熱管理 58
3.2.1 結溫 58
3.2.2 外殼溫度 58
3.2.3 散熱器 59
3.2.4 輻射 59
3.2.5 對流 59
3.2.6 傳導 60
3.2.7 利用PCB散熱 60
3.2.8 熱擴散 61
3.3 神奇的運放 61
3.3.1 正確使用運放 61
3.3.2 運放的原理 61
3.4 負反饋 64
3.5 正反饋 67
3.6 這就是邏輯 70
3.6.1 二進製數 70
3.6.2 邏輯 72
3.7 微處理器/微控製器基礎 79
3.7.1 微控製器原理 80
3.7.2 結構 81
3.7.3 算法程序 83
3.7.4 乘法 84
3.7.5 除法 85
3.7.6 關於I/O(輸入或輸齣)的注意事項 85
3.7.7 以簡單模塊為起點 86
3.8 編程語言一覽 87
3.9 輸入和輸齣 89
3.9.1 輸入 89
3.9.2 模擬傳感器 92
3.9.3 接地 92
3.9.4 傳感器阻抗 93
3.9.5 輸入阻抗 93
3.9.6 輸齣 94
3.9.7 復用技術 96
3.9.8 白熾燈 97
3.9.9 晶體管 97
3.9.10 綫圈 97
第4章 真實世界 99
4.1 相互轉換 99
4.1.1 模擬與數字 99
4.1.2 先有模擬量 100
4.1.3 然後有數字量 101
4.1.4 綜閤兩個世界的優點 101
4.2 A到D的轉換及反嚮過程 101
4.2.1 A錶示模擬量 101
4.2.2 D代錶數字量 101
4.3 ADC離不開DAC 102
4.4 當元件不理想時 106
4.4.1 無處不在的R、L、C 106
4.4.2 誤差源:理想與實際 107
4.4.3 電阻 108
4.4.4 電容 108
4.4.5 電感 108
4.4.6 半導體 109
4.4.7 電壓源 109
4.4.8 總結 110
4.5 可靠性設計 110
4.5.1 外部世界與內部世界 110
4.5.2 學會適應 112
4.5.3 模塊化設計 113
4.5.4 預見變化 113
4.5.5 過猶不及 114
4.6 我所偏愛的一些電路 114
4.6.1 組閤達林頓對管 115
4.6.2 DC電平移位器 115
4.6.3 虛擬地 116
4.6.4 電壓跟隨器 116
4.6.5 AC放大器 116
4.6.6 反相振蕩器 117
4.6.7 恒流源 117
4.7 積纍你自己的電路集 117
4.8 供電 121
4.8.1 電壓的需求 121
4.8.2 綫性電源 121
4.8.3 開關電源 123
4.8.4 幾點*後的考慮 124
4.9 讓物體動起來——機電的世界 125
4.10 速度維持 130
4.10.1 轉矩控製 132
4.10.2 製動 132
4.10.3 不是什麼秘密 133
4.10.4 一個小細節 134
4.10.5 再生製動並不是太難 134
4.10.6 改變轉嚮 135
4.10.7 結論 135
4.11 其他DC電機 135
4.11.1 無刷DC電機 136
4.11.2 步進電機 137
4.11.3 交流及通用電機 137
4.11.4 螺綫管 138
4.11.5 繼電器 139
4.11.6 “捕蠅器” 139
第5章 工具 141
5.1 讓不可見的可見 141
5.1.1 萬用錶 141
5.1.2 示波器 143
5.1.3 邏輯分析儀 145
5.2 仿真器 146
5.2.1 理論與實際 146
5.2.2 功能強大的工具 147
5.2.3 培養直覺 147
5.3 電烙鐵 148
5.3.1 4個基本條件 148
5.3.2 焊絲 149
5.3.3 SMT 150
5.3.4 拆焊 150
5.4 “人際”工具 152
5.4.1 生産廠傢 152
5.4.2 銷售代錶 152
5.4.3 分銷商 153
5.4.4 現場應用工程師 153
5.4.5 設計采用 154
5.4.6 直購 154
5.4.7 總結 154
第6章 故障排除 155
6.1 排查故障前的準備 155
6.1.1 科學鳥槍方法 155
6.1.2 排除故障不難學習 156
6.1.3 始於易 156
6.1.4 跳齣專業看問題 156
6.1.5 注意細節 157
6.1.6 對比排查 157
6.1.7 再談估算 158
6.1.8 故障重現 158
6.1.9 根源 158
6.1.10 問題分類 159
6.1.11 消除故障 159
6.2 機器中的幽靈——EMI 160
6.2.1 EMI的本質 160
6.2.2 魔鬼的招數 160
6.2.3 傳導的EMI 161
6.2.4 輻射的EMI 161
6.2.5 處理EMI 163
6.2.6 用破壞來證明你能夠修復 163
6.3 時機就是一切 164
6.4 壓力之下 164
6.5 要為意外做好心理準備 164
6.5.1 不是每個元器件都産自同一個模子 165
6.5.2 控製環境 165
6.5.3 窮人的EMI試驗 165
6.5.4 記錄解決方案,積纍經驗 166
6.5.5 空中的EMI 166
6.5.6 導綫中的EMI 167
6.5.7 小電流信號*易受乾擾 167
6.5.8 找齣天綫並予以破壞 167
6.5.9 結論 168
6.6 消除漏洞的對策 169
6.6.1 無漏洞的軟件也許不存在 169
6.6.2 大量而全麵的測試 170
6.6.3 重現問題 170
6.6.4 設置追蹤器 170
6.6.5 代碼審查 170
6.6.6 再次破壞 171
6.6.7 捉蟲 171
第7章 人際溝通 172
7.1 人際關係技巧 172
7.1.1 上級 172
7.1.2 同級 174
7.1.3 下級 175
7.1.4 行政助理 176
7.2 做一個外嚮的內嚮者 177
7.2.1 一切都取決於你的觀點 177
7.2.2 想象 178
7.2.3 自我暗示 179
7.2.4 打破自己的“殼” 180
7.2.5 反復練習 180
7.3 交流技巧 181
7.3.1 口語 181
7.3.2 寫作 182
7.3.3 切中要害 183
7.4 給經理的寄語 184
7.4.1 做服務者 184
7.4.2 做緩衝者 184
7.4.3 做激勵者 184
7.4.4 要理解工程師們 184
7.4.5 *好的經理在多數時候都是對的 185
7.4.6 在平凡之輩中找齣“射擊”能手 185
7.5 給雇員的寄語 188
7.5.1 如何得到一份工作 188
7.5.2 *後一點考慮 189
7.5.3 如何保有一份工作 189
7.5.4 *後一點慎重考慮 190
7.6 如何製造一個偉大的産品 191
詞匯錶 194
這本書的設計理念簡直是為我量身定做的!作為一名有一定工作經驗但希望進一步提升專業技能的工程師,我一直希望能找到一本能夠係統梳理知識體係,並能快速解決實際問題的參考書。《電子電氣工程師必知必會(第3版)》完全做到瞭這一點。它在講解每一個知識點時,都緊密聯係實際應用,比如在討論傳感器信號采集時,它不僅介紹瞭不同類型傳感器的特性,還詳細講解瞭如何進行信號調理,包括放大、濾波和模數轉換等關鍵環節。而且,書中還涉及到瞭嵌入式軟件開發的一些基礎知識,比如如何選擇閤適的微控製器,以及如何進行基本的嵌入式程序設計,這對於我理解硬件和軟件的協同工作非常有幫助。最令我印象深刻的是,書中在講解一些復雜係統設計時,會提供一些係統級的思考框架和設計流程,這讓我能夠從更高的維度去審視問題,並更有效地組織設計思路。這本書的價值遠超齣瞭我的預期,是我案頭必備的工具書。
評分坦白講,我一開始對這本書並沒有抱太大的期望,畢竟“必知必會”聽起來有點大而化全。但當我真正沉浸其中後,我纔發現自己錯瞭。它不是那種泛泛而談的教科書,而是真正抓住瞭電子電氣工程師在工作中經常會遇到的痛點和難點,並提供瞭切實可行的解決方案。比如,在處理電磁兼容性(EMC)問題時,書中沒有簡單地列齣一些規範,而是詳細解釋瞭乾擾的産生機製,以及各種抑製和防護措施的原理,包括濾波器的設計、屏蔽的技巧等等。這讓我對EMC有瞭一個全新的認識,也學會瞭如何在設計初期就規避潛在的EMC問題。另外,書中關於電源完整性(PI)的講解也非常到位,它不僅僅是講瞭去耦電容的放置,還深入探討瞭PCB布綫對電源噪聲的影響,以及如何通過閤理的電源分配網絡設計來降低噪聲。這對於我理解和解決實際項目中的電源噪聲問題幫助巨大。總而言之,這本書的實用性和指導性是我之前從未在其他書籍中體驗過的。
評分說實話,我之前對很多理論知識總是知其然不知其所以然,直到我接觸瞭這本書,纔真正理解瞭它們背後的邏輯。它在講解原理時,非常注重對概念的深入挖掘,並且通過大量的圖示和錶格,將復雜的公式和原理可視化,讓我更容易理解和記憶。例如,在介紹高頻信號傳輸時,書中並沒有停留在反射和衰減的描述上,而是深入分析瞭傳輸綫理論,包括特性阻抗、延遲時間和信號的傳播方式,並結閤瞭實際的PCB走綫和連接器的選擇,讓我對高頻信號的傳輸有瞭更深刻的認識。此外,書中對於一些工程上常見的“坑”都有預警和分析,比如在講解晶體管的非綫性特性時,它詳細闡述瞭失真産生的機理,以及如何在電路設計中進行補償。這本書就像一位經驗豐富的老工程師,用他多年的實踐經驗,為我們指明瞭前進的方嚮,避免瞭我們走彎路。我對這本書的內容深度和廣度都非常滿意,它無疑是我職業生涯中的一個重要裏程碑。
評分不得不說,這本書的編排方式真是太齣色瞭!它巧妙地將基礎理論、工程實踐和最新發展趨勢有機地結閤在一起,讓我在閱讀的過程中有一種層層遞進、豁然開朗的感覺。我尤其欣賞書中對於一些關鍵概念的深入剖析,例如在講解射頻電路設計時,它並沒有停留在理論公式層麵,而是詳細闡述瞭S參數的物理意義,如何通過S參數來分析電路的匹配情況,以及如何在實際設計中利用這些參數來優化電路性能。此外,書中對於功率電子器件的選擇和應用也有獨到的見解,比如在講解MOSFET的開關損耗時,它不僅給齣瞭計算公式,還深入分析瞭驅動電路對開關速度的影響,以及如何通過優化驅動電路來降低損耗。更讓我驚喜的是,它還涵蓋瞭一些新興領域的內容,比如嵌入式係統設計中的一些關鍵問題,以及一些常用EDA工具的使用技巧,這些都是我之前學習中比較欠缺的。這本書就像一位經驗豐富的導師,一步步引導我掌握瞭電子電氣工程領域的精髓,讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心。
評分這本書簡直是我的救星!作為一名剛入職的電子電氣工程師,我之前總感覺自己基礎知識不夠紮實,很多時候在工作中遇到問題,抓耳撓腮,一籌莫展。直到我翻開這本《電子電氣工程師必知必會(第3版)》,我纔真正找到瞭一條清晰的學習路徑。它不像那些晦澀難懂的理論書籍,而是非常接地氣,將復雜的概念用通俗易懂的語言解釋清楚,並且穿插瞭大量的實際案例分析,讓我能夠立刻理解這些知識在實際工作中的應用。比如,書中關於電路分析的部分,不僅僅是講解瞭歐姆定律和基爾霍夫定律,還結閤瞭實際的PCB設計中可能遇到的問題,比如寄生參數的影響,如何進行阻抗匹配等等。這些內容對我來說真是太及時瞭!而且,書中還涉及瞭數字電路和模擬電路的一些核心知識點,讓我對這兩大領域都有瞭更全麵的認識。我尤其喜歡它在講解信號完整性時,將理論分析和仿真工具的使用結閤起來,讓我在學習過程中能夠邊學邊練,大大提升瞭我的學習效率。總的來說,這本書的內容詳實,條理清晰,對於提升我的工程實踐能力起到瞭至關重要的作用。
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