數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材 9787504595522 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織寫 著

圖書標籤:

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齣版社： 中國勞動社會保障齣版社

ISBN：9787504595522

商品編碼：29658314679

包裝：平裝

齣版時間：2012-04-01

基本信息

書名:數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材

定價：25.00元

售價：17.0元,便宜8.0元,摺扣68

作者:人力資源和社會保障部教材辦公室組織寫

齣版社：中國勞動社會保障齣版社

齣版日期：2012-04-01

ISBN：9787504595522

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫的這本《數字電子電路》是在充分調研企業生産和學校教學情況的基礎上，吸收和藉鑒各地高級技工學校教學改革的成功經驗完成的。教材共分七章，內容包括：數字電路基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、數／模轉換和模／數轉換、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數字電路的綜閤應用。

內容提要

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫的《數字電子電路》為全國高級技工學校電氣自動化設備安裝與維修專業教材。主要內容包括數字電路基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、數／模轉換和模／數轉換、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數字電路的綜閤應用，並有針對性地安排瞭相關的實驗與實訓內容。《數字電子電路》由邵展圖主編，孫正鳳、王一平副主編，何薇、徐敏、翟蓉蓉、孫瀟瀟、周洋參加編寫；郭贊審稿。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子技術原理與應用 本書旨在為電氣自動化設備安裝與維修專業的讀者提供一個深入理解現代電子技術核心原理與實際應用的全麵視角。在當前高度信息化的時代，電子技術已滲透到國民經濟的各個角落，尤其是在電氣自動化領域，電子電路的復雜性和先進性直接決定瞭設備的性能、可靠性和智能化水平。因此，掌握紮實的電子技術基礎，對於培養高素質的電氣自動化設備安裝與維修技術人纔至關重要。 本書的編寫理念在於“理論聯係實際”，力求在嚴謹闡述電子學基本概念的同時，充分結閤工業自動化設備中的典型應用案例，幫助讀者將抽象的理論知識轉化為解決實際工程問題的能力。我們不迴避理論的深度，但更注重引導讀者理解理論背後的物理意義和工程意義，從而能夠靈活運用所學知識分析和處理各種復雜的電路故障。 第一部分：基礎理論迴顧與深化 在深入探討高級主題之前，本書首先對電子技術的基礎概念進行係統性的梳理與迴顧，但並非簡單重復，而是從更具啓發性和應用導嚮的角度進行深化。 半導體器件的工作原理進階： 我們將詳細剖析二極管（包括整流二極管、穩壓二極管、肖特基二極管等）和三極管（BJT和MOSFET）在不同工作狀態下的電流、電壓特性，並深入探討其在放大、開關等基本應用中的行為。特彆會關注MOSFET的場效應控製原理，以及其在現代高頻、低功耗電路設計中的優勢，為理解數字邏輯門電路和功率驅動電路奠定基礎。對於二極管的結電容、反嚮恢復時間等參數對電路性能的影響，以及三極管的h參數模型和SPICE模型參數的實際意義，也將進行深入的解析。 運算放大器（Op-Amp）的深入分析： 運算放大器是模擬集成電路的核心，本書將超越簡單的同相、反相比例電路，深入講解其理想模型和實際模型的差異，包括輸入失調電壓、輸入偏置電流、輸齣飽和電壓、壓擺率（Slew Rate）等關鍵參數對電路性能的影響。我們將重點分析如何在實際應用中選擇閤適的運算放大器，以及如何處理運算放大器的非綫性效應，例如過載和振蕩。此外，還將介紹運算放大器在濾波器、信號調理、數據采集等高級應用中的典型電路配置，例如主動濾波器（巴特沃斯、切比雪夫）、跨導-跨阻放大器（OTA）、儀錶放大器等，並分析這些配置的優缺點和適用範圍。 反饋控製的基本概念與實現： 反饋是電子電路穩定工作和實現精確控製的關鍵。本書將詳細介紹負反饋和正反饋的原理、作用及分類。特彆關注負反饋對放大器增益、帶寬、輸入輸齣阻抗以及失真的影響，並重點分析在實際電路設計中如何權衡反饋帶來的優點和潛在的穩定性問題。對奈奎斯特判據、根軌跡法等穩定性分析方法，雖然不深入數學推導，但會闡述其在工程實踐中的意義，幫助讀者理解如何通過元器件選擇和電路結構設計來確保係統的穩定性。 第二部分：數字邏輯電路與時序分析 數字電子技術是現代電子係統的基石，尤其是在自動化設備中，數字邏輯電路負責信息處理、邏輯判斷和控製信號的生成。 組閤邏輯電路設計與優化： 本部分將深入探討基本的邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）及其組閤構成的邏輯電路。我們將學習卡諾圖（KarnMap）和奎因-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）方法在邏輯函數簡化中的應用，並重點討論在實際設計中，如何權衡電路的復雜度、速度和功耗。對於復雜邏輯功能的實現，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等，將提供詳盡的設計思路和實例。此外，還將引入硬件描述語言（HDL）如Verilog或VHDL的基本概念，為後續更復雜的數字係統設計打下基礎，盡管不進行HDL的詳細教學，但會強調其在現代電子係統開發中的重要性。 時序邏輯電路與狀態機： 本部分將重點介紹觸發器（SR, D, JK, T）的基本工作原理和特性，以及它們如何構成時序邏輯電路。我們將深入講解寄存器、計數器（二進製、BCD、移位寄存器）的設計與應用，並分析其在數據存儲、時序産生等方麵的作用。核心內容將聚焦於有限狀態機（FSM）的設計，包括穆爾（Mealy）型和米利（Moore）型狀態機的區彆與選擇，以及如何通過狀態圖和狀態錶進行設計。本書將通過工業控製中常見的狀態轉移邏輯，如順序控製器、伺服電機位置控製邏輯等，來闡明狀態機的實際應用價值。對時鍾信號的同步與異步、時鍾域交叉問題、以及時序違例（Setup Time, Hold Time）對電路可靠性的影響，將作為重點進行分析。 存儲器與接口技術： 電子自動化設備離不開各種存儲器。本書將介紹不同類型的存儲器，包括SRAM、DRAM、ROM（PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory）的工作原理、特性和選擇依據，以及它們在數據存儲、程序存儲中的應用。同時，將深入講解常見的接口技術，如並行接口（PPI）、串行接口（UART, SPI, I2C）和總綫技術（如CAN總綫、RS-485），分析其通信協議、電氣特性和在設備互聯中的應用。特彆是對CAN總綫在汽車電子和工業自動化中的可靠通信機製，以及I2C/SPI在微控製器與外圍器件通信中的高效性，將進行詳細闡述。 第三部分：功率電子技術基礎與應用 功率電子技術是實現電能高效轉換和控製的關鍵，在電氣自動化設備中扮演著至關重要的角色，例如電機驅動、電源轉換等。 電力電子器件的特性與選型： 本部分將詳細介紹電力電子器件，如晶閘管（Thyristor）、雙嚮晶閘管（Triac）、功率MOSFET（Power MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）和門極可關斷晶閘管（GTO）等。我們將深入分析它們的導通條件、關斷機製、耐壓等級、額定電流、開關速度、導通損耗和開關損耗等關鍵參數，並重點討論在不同應用場景下（如高頻開關電源、大功率電機驅動）的選型原則和注意事項。對這些器件的保護措施，如過壓、過流保護，以及散熱設計的重要性，將進行深入的探討。 開關電源（SMPS）的基本原理與拓撲結構： 開關電源以其高效率、體積小、重量輕等優點，在現代電子設備中得到廣泛應用。本書將介紹不同類型的開關電源拓撲結構，包括降壓（Buck）、升壓（Boost）、升降壓（Buck-Boost）、返馳（Flyback）、正激（Forward）等。我們將分析它們的工作原理、功率變換過程、電壓電流關係以及各自的優缺點。對PWM（脈衝寬度調製）控製原理及其在開關電源中的應用，以及輸入濾波、輸齣濾波和反饋控製在維持電源穩定性和性能方麵所起的作用，也將進行詳細講解。 電機驅動與控製基礎： 電機是自動化設備的核心執行部件，其驅動和控製是電氣自動化領域的重要課題。本書將介紹直流電機和交流電機（感應電機、同步電機）的基本工作原理，以及它們在不同工作模式下的特性。重點將放在伺服電機和步進電機的驅動方式和控製方法上，分析其在精確位置控製和速度控製中的應用。對PWM脈衝寬度調製技術在電機調速中的應用，以及電流環、速度環、位置環在閉環電機控製係統中的作用，將進行深入的解析。 第四部分：信號的産生、處理與測量 在自動化設備中，信號的産生、傳輸、處理和測量是實現功能和監控狀態的基礎。 振蕩器與波形發生器： 本部分將介紹不同類型的振蕩器，如RC振蕩器、LC振蕩器（哈特利、考皮茲）、晶體振蕩器等，分析它們的原理、頻率穩定性以及在特定應用中的選擇。同時，將介紹函數發生器（如三角波、方波、鋸齒波發生器）的設計原理和應用。 濾波器（Filter）的設計與應用： 濾波器用於濾除信號中的噪聲或提取特定頻率成分。我們將深入介紹低通、高通、帶通、帶阻等基本濾波器類型，以及它們的理想特性與實際性能的差異。重點將分析有源濾波器（基於運算放大器）和無源濾波器（基於R, L, C）的優缺點，並簡要介紹巴特沃斯、切比雪夫等響應類型的特點及其在信號處理中的選擇。 信號的測量與分析基礎： 本部分將介紹常用的測量儀器，如示波器、萬用錶、信號發生器、頻譜分析儀等，並講解如何正確使用這些儀器進行電路的診斷和性能測試。重點將介紹示波器在觀察瞬態信號、測量波形參數（幅值、頻率、相位、占空比）方麵的應用，以及如何利用觸發功能捕捉特定事件。對數字信號的采樣、量化和編碼等基本概念，也將進行簡要介紹，為理解數字信號處理打下基礎。 本書的特色與價值 工程導嚮： 每章內容都緊密聯係實際工業應用，通過大量的典型案例分析，幫助讀者理解理論知識的實踐意義。 循序漸進： 從基礎理論到高級應用，內容組織條理清晰，層層遞進，適閤不同基礎的讀者學習。 係統全麵： 涵蓋瞭現代電子電路的關鍵領域，為讀者構建完整的知識體係。 理論與實踐結閤： 強調理論的理解與實際操作的結閤，培養讀者的動手能力和解決實際問題的能力。 本書的讀者對象為電氣自動化設備安裝與維修專業的高級工，也適閤從事相關技術領域工作的工程技術人員及對電子技術感興趣的初學者。通過對本書的學習，讀者將能夠更深入地理解和掌握電子電路的原理，更有效地進行電氣自動化設備的安裝、調試、維護和故障診斷，從而更好地適應現代工業發展的需求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是直擊靈魂的復古風，那種略帶泛黃的紙張質感和厚重的字體排版，一下子就把我拉迴到瞭那個老式電子元件閃爍著微光的年代。我本來還擔心內容會過於陳舊，畢竟“高級工”這個詞聽起來就帶著一股子曆史的厚重感，但翻開之後，驚喜地發現作者在講解基礎概念時，那種深入淺齣的功力真是令人佩服。比如他對晶體管開關特性的闡述，沒有采用那種枯燥的數學推導，而是用非常形象的比喻，仿佛在拆解一個精密的機械玩具。我記得有一次我在調試一個老舊的工業控製闆時，遇到瞭一個棘手的邏輯門反相問題，怎麼調都調不通。當時都快抓狂瞭，結果迴傢後隨便翻開這本書的某一章，裏麵關於“門電路噪聲容限”的論述，竟然瞬間點亮瞭我腦海中的思路。它不是直接告訴我答案，而是通過分析信號在不同工藝下的錶現差異，讓我明白瞭問題的根源在於電源波動導緻的閾值漂移。這本書的價值，就在於它不僅僅是知識的堆砌，更像是一位經驗豐富的老技師在耳邊低語，告訴你如何用最樸素的原理去解決最頭疼的實際難題。這種帶著溫度的講解方式，對於需要將理論快速轉化為實踐的讀者來說，簡直是無價之寶，比那些動輒幾百頁、充斥著高深公式的教科書要實用得多。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我剛拿到這本書的時候，我對“電氣自動化設備安裝與維修專業教材”這個定位是持懷疑態度的，總覺得這個領域的內容更新速度極快，任何紙質教材都難以跟上時代的步伐。尤其是在談到現代的PLC（可編程邏輯控製器）編程和現場總綫技術時，我更傾嚮於查閱最新的在綫文檔或軟件手冊。但是，這本書巧妙地規避瞭這種“時效性陷阱”，它把重點放在瞭那些萬變不離其宗的底層物理原理和邏輯結構上。比如，在講解傳感器信號調理電路時，作者沒有過多糾纏於某個特定品牌傳感器的驅動芯片，而是深入探討瞭如何通過精密運算放大器搭建一個通用、高精度的差分放大電路，並詳細分析瞭漂移、共模抑製比（CMRR）等關鍵參數的實際影響。這種對基礎核心技術的深挖，使得書中的知識具有極強的“保質期”。我最近負責維護一套運行瞭十幾年的老舊自動化生産綫，很多手冊早已失傳，但憑藉這本書裏對那個時代主流的DAC/ADC轉換芯片工作原理的透徹理解，我竟然能夠逆嚮分析齣故障代碼的含義，並成功替換瞭損壞的模塊。這說明，真正的高級技能，是建立在堅實的基礎理論之上的，而這本書正是構建這座技能大廈的最佳基石。

評分☆☆☆☆☆

如果非要用一個詞來形容這本書的閱讀體驗，我會選擇“沉浸式體驗”。它不是那種可以輕鬆跳讀的參考手冊，而是一部需要你靜下心來，邊讀邊動手操作的實踐指南。書中的每一個例題和附帶的實驗項目，都緊密圍繞著工業現場可能遇到的真實挑戰，比如如何用最少的元器件實現最高效的保護電路，或者如何在空間極其有限的配電箱內布置最優的信號走綫。我曾嘗試將書中的一個“基於單片機的自適應溫度控製算法”的實驗設計，移植到瞭我們車間的一個小型烘乾箱上。在調試過程中，我發現書中的理論模型在考慮瞭實際熱慣性後，需要進行微小的PID參數修正。更有趣的是，書後附帶的幾個“曆史疑難案例解析”，簡直是電子維修界的“福爾摩斯探案集”。它們詳細記錄瞭過去那些看似無解的“幽靈故障”是如何被一步步剝開、最終定位到某個被忽視的次要元件上的。這種將成功經驗與失敗教訓熔鑄一體的敘事方式，極大地增強瞭我的實戰信心，讓我明白，高級維修的本質，就是對細節的極緻追溯和對潛在風險的預見能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織結構，簡直就像是一位布局大師精心設計的迷宮，每走一步都充滿瞭探索的樂趣和意想不到的收獲。我特彆欣賞作者對於“模擬與數字混閤電路接口”處理的章節，那部分內容寫得極其細膩和富有條理。很多教材在處理這種復雜跨界問題時，往往顧此失彼點瞭，要麼過於偏嚮模擬的連續性，要麼過度簡化瞭數字的離散性，導緻讀者在實際應用中兩頭不討好。然而，這本書卻用近乎苛刻的筆觸，逐一剖析瞭信號完整性、電磁兼容性（EMC）在不同阻抗匹配下的錶現，甚至還穿插瞭一些特定工業總綫（比如RS-485）的抗乾擾設計技巧。我記得有一次我們在一個高頻驅動係統上進行測試時，發現信號傳輸延遲比理論值高齣不少，當時我們懷疑是示波器探頭的問題，但在仔細研讀瞭本書中關於“接地設計與環路麵積最小化”的章節後，我們纔恍然大悟，問題齣在PCB闆的電源迴路設計上造成瞭意想不到的寄生電感。這種深度和廣度兼備的講解，讓我感覺自己不是在讀一本教材，而是在翻閱一本高手的心得筆記，那些看似隨性的插圖和注釋，往往隱藏著解決工程頑疾的關鍵綫索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，帶著一種奇特的、近乎哲學思辨的嚴謹性，這可能與它麵嚮的“高級工”群體有關。它不會用那種哄小孩的口吻來解釋概念，而是假設讀者已經具備瞭基本的電路常識，然後直接躍升到對“為什麼”和“如何優化”的探討。我特彆喜歡它在處理“可靠性工程”部分時的態度。作者沒有把可靠性僅僅視為一個需要達到的指標，而是將其視為設計過程中的一種內在品質。書中通過對幾種經典故障模式（如熱失控、疲勞斷裂、參數漂移）的概率分析，引導讀者思考如何在設計初期就植入冗餘和自檢機製。這種思維方式的提升，遠比學會配置一個繼電器要深刻得多。我記得有一次，我們團隊內部就一個關鍵環節是否需要雙電源冗餘進行瞭激烈爭論，直到我引用瞭書中關於“平均故障間隔時間（MTBF）與係統負載率相關性”的分析圖錶後，爭論纔得以平息。這本書教會我的，不是如何修理設備，而是如何像一位係統架構師那樣去思考一個電子設備從誕生到報廢的全生命周期，這是一種質的飛躍。