电子电气工程师必知必会(第3版)/图灵电子与电气工程丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 阿什比，译者：尹华杰 编

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• 电气工程
• 电路分析
• 电力系统
• 嵌入式系统
• 信号处理
• 控制系统
• 通信工程
• 电子设计
• 模拟电路

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出版社： 人民邮电

ISBN：9787115321824

商品编码：1076923585

开本：16

出版时间：2013-08-01

基本信息

• 商品名称：电子电气工程师必知必会(第3版)/图灵电子与电气工程丛书
• 作者：(美)阿什比|译者:尹华杰
• 定价：45
• 出版社：人民邮电
• ISBN号：9787115321824

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2013-08-01
• 印刷时间：2013-08-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：198
• 字数：348千字

编辑推荐语

由美国作者阿什比主编的《电子电气工程师必知必会(第3版)》教会你大学里学不到而工作中至关重要的知识和技能，用*形象*简单的方法掌握看起来晦涩难懂的专业术语，填补学校理论和工作实践之间的鸿沟，弥补传统教材与技术图书的空白。

内容提要

由美国作者阿什比主编的《电子电气工程师必知 必会(第3版)》从实际工作需要出发，总结了一名现 代电子电气工程师在日常工作中*为关键的知识点， 从简单的R、L、C元件，到复杂的运放、微处理器/微 控制器、数模/模数转换器、电机、电源，再到元件 的非理想性、电路的可靠性设计、仿真、焊接，以及 电路和软件的故障处理等，文字生动幽默。此外，《 电子电气工程师必知必会(第3版)》还以较大的篇幅 介绍了作者作为研发部门的管理者，在人际沟通、管 理等方面的心得体会。
     《电子电气工程师必知必会(第3版)》既可供电 气信息类专业的高校师生参考，也适合电气工程师阅 读。

作者简介

Darren Ashby **电子工程师和管理者，从事工程设计和管理工作已近20年。现任世界*大的健身器材企业ICON Fitness公司（也是世界*大的嵌入式芯片用户之一）的电子产品线经理。毕业并曾任教于犹他州立大学。他也是业界活跃的技术专家，曾长期担任 chipcenter.com等媒体的专栏作者。除本书外，他还与人合著了Circuit Design: Know It All一书。 尹华杰 华中理工大学电气工程系博士(1994年)；美国伊利诺伊大学(UIuc)电磁计算中心(c(2EM)访问学者(1999年一-2000~F)；华南理工大学电气工程系副教授。主要从事电气传动控制、电力电子及工程电磁场数值计算等方向的科研与教学工作。曾主持完成**自然科学基金一项、广东省自然科学基金一项、“基于等效超级电容观念的能量回馈型动态负荷群的性能分析与协调控制”的**自然科学基金项目。译著有《开关电容电路：从入门到精通》、《开关电源仿真：PSpice和SPICE3应用》、《应用电磁学基础》等。

目录

第0章 电到底是什么 1
0.1 鸡与蛋 1
0.2 电到底为何物 1
0.3 原子 2
0.4 还有啥呢 4
0.5 节目预告 7
0.6 它仅仅是看似神奇而已 8
**章 必知必会的知识点 9
1.1 单位的重要性 9
1.1.1 单位代数 9
1.1.2 有时“几乎”就是“足够好” 10
1.2 使电气元件可视化 11
1.2.1 电气元件的机械等效 12
1.2.2 电阻等效于阻尼 12
1.2.3 电感等效于质量 13
1.2.4 电容等效于弹簧 14
1.2.5 储能电路 14
1.2.6 较复杂的电路 15
1.3 直觉的方法——直觉信号分析 15
1.4 “积木”工程——构件 18
第2章 基本理论 20
2.1 基本原理 20
2.1.1 欧姆定律 20
2.1.2 分压原理 23
2.1.3 电容阻碍电压的变化 24
2.1.4 电感阻碍电流的变化 27
2.1.5 元件的串联和并联 28
2.1.6 戴维南定理 30
2.2 这些与频率有关 34
2.2.1 AC/DC与一个小秘密 34
2.2.2 恒定电压源与恒定电流源 35
2.2.3 直流 35
2.2.4 交流 36
2.2.5 回到电容和电感 37
2.2.6 低通滤波器 38
2.2.7 高通滤波器 40
2.2.8 有源滤波器 41
2.3 磁场与电场 43
2.3.1 磁场 43
2.3.2 电场 45
2.4 保持在控制之中 47
2.4.1 系统的概念 47
2.4.2 阶跃输入 49
2.4.3 反馈 49
2.4.4 开环增益和闭环增益 50
第3章 电气器件 51
3.1 部分导电 51
3.1.1 半导体 51
3.1.2 二极管 51
3.1.3 晶体管 53
3.1.4 FET 56
3.1.5 PCB 57
3.1.6 一些不常见的半导体器件 57
3.2 功率和发热管理 58
3.2.1 结温 58
3.2.2 外壳温度 58
3.2.3 散热器 59
3.2.4 辐射 59
3.2.5 对流 59
3.2.6 传导 60
3.2.7 利用PCB散热 60
3.2.8 热扩散 61
3.3 神奇的运放 61
3.3.1 正确使用运放 61
3.3.2 运放的原理 61
3.4 负反馈 64
3.5 正反馈 67
3.6 这就是逻辑 70
3.6.1 二进制数 70
3.6.2 逻辑 72
3.7 微处理器/微控制器基础 79
3.7.1 微控制器原理 80
3.7.2 结构 81
3.7.3 算法程序 83
3.7.4 乘法 84
3.7.5 除法 85
3.7.6 关于I/O(输入或输出)的注意事项 85
3.7.7 以简单模块为起点 86
3.8 编程语言一览 87
3.9 输入和输出 89
3.9.1 输入 89
3.9.2 模拟传感器 92
3.9.3 接地 92
3.9.4 传感器阻抗 93
3.9.5 输入阻抗 93
3.9.6 输出 94
3.9.7 复用技术 96
3.9.8 白炽灯 97
3.9.9 晶体管 97
3.9.10 线圈 97
第4章 真实世界 99
4.1 相互转换 99
4.1.1 模拟与数字 99
4.1.2 先有模拟量 100
4.1.3 然后有数字量 101
4.1.4 综合两个世界的优点 101
4.2 A到D的转换及反向过程 101
4.2.1 A表示模拟量 101
4.2.2 D代表数字量 101
4.3 ADC离不开DAC 102
4.4 当元件不理想时 106
4.4.1 无处不在的R、L、C 106
4.4.2 误差源：理想与实际 107
4.4.3 电阻 108
4.4.4 电容 108
4.4.5 电感 108
4.4.6 半导体 109
4.4.7 电压源 109
4.4.8 总结 110
4.5 可靠性设计 110
4.5.1 外部世界与内部世界 110
4.5.2 学会适应 112
4.5.3 模块化设计 113
4.5.4 预见变化 113
4.5.5 过犹不及 114
4.6 我所偏爱的一些电路 114
4.6.1 组合达林顿对管 115
4.6.2 DC电平移位器 115
4.6.3 虚拟地 116
4.6.4 电压跟随器 116
4.6.5 AC放大器 116
4.6.6 反相振荡器 117
4.6.7 恒流源 117
4.7 积累你自己的电路集 117
4.8 供电 121
4.8.1 电压的需求 121
4.8.2 线性电源 121
4.8.3 开关电源 123
4.8.4 几点*后的考虑 124
4.9 让物体动起来——机电的世界 125
4.10 速度维持 130
4.10.1 转矩控制 132
4.10.2 制动 132
4.10.3 不是什么秘密 133
4.10.4 一个小细节 134
4.10.5 再生制动并不是太难 134
4.10.6 改变转向 135
4.10.7 结论 135
4.11 其他DC电机 135
4.11.1 无刷DC电机 136
4.11.2 步进电机 137
4.11.3 交流及通用电机 137
4.11.4 螺线管 138
4.11.5 继电器 139
4.11.6 “捕蝇器” 139
第5章 工具 141
5.1 让不可见的可见 141
5.1.1 万用表 141
5.1.2 示波器 143
5.1.3 逻辑分析仪 145
5.2 仿真器 146
5.2.1 理论与实际 146
5.2.2 功能强大的工具 147
5.2.3 培养直觉 147
5.3 电烙铁 148
5.3.1 4个基本条件 148
5.3.2 焊丝 149
5.3.3 SMT 150
5.3.4 拆焊 150
5.4 “人际”工具 152
5.4.1 生产厂家 152
5.4.2 销售代表 152
5.4.3 分销商 153
5.4.4 现场应用工程师 153
5.4.5 设计采用 154
5.4.6 直购 154
5.4.7 总结 154
第6章 故障排除 155
6.1 排查故障前的准备 155
6.1.1 科学鸟枪方法 155
6.1.2 排除故障不难学习 156
6.1.3 始于易 156
6.1.4 跳出专业看问题 156
6.1.5 注意细节 157
6.1.6 对比排查 157
6.1.7 再谈估算 158
6.1.8 故障重现 158
6.1.9 根源 158
6.1.10 问题分类 159
6.1.11 消除故障 159
6.2 机器中的幽灵——EMI 160
6.2.1 EMI的本质 160
6.2.2 魔鬼的招数 160
6.2.3 传导的EMI 161
6.2.4 辐射的EMI 161
6.2.5 处理EMI 163
6.2.6 用破坏来证明你能够修复 163
6.3 时机就是一切 164
6.4 压力之下 164
6.5 要为意外做好心理准备 164
6.5.1 不是每个元器件都产自同一个模子 165
6.5.2 控制环境 165
6.5.3 穷人的EMI试验 165
6.5.4 记录解决方案，积累经验 166
6.5.5 空中的EMI 166
6.5.6 导线中的EMI 167
6.5.7 小电流信号*易受干扰 167
6.5.8 找出天线并予以破坏 167
6.5.9 结论 168
6.6 消除漏洞的对策 169
6.6.1 无漏洞的软件也许不存在 169
6.6.2 大量而全面的测试 170
6.6.3 重现问题 170
6.6.4 设置追踪器 170
6.6.5 代码审查 170
6.6.6 再次破坏 171
6.6.7 捉虫 171
第7章 人际沟通 172
7.1 人际关系技巧 172
7.1.1 上级 172
7.1.2 同级 174
7.1.3 下级 175
7.1.4 行政助理 176
7.2 做一个外向的内向者 177
7.2.1 一切都取决于你的观点 177
7.2.2 想象 178
7.2.3 自我暗示 179
7.2.4 打破自己的“壳” 180
7.2.5 反复练习 180
7.3 交流技巧 181
7.3.1 口语 181
7.3.2 写作 182
7.3.3 切中要害 183
7.4 给经理的寄语 184
7.4.1 做服务者 184
7.4.2 做缓冲者 184
7.4.3 做激励者 184
7.4.4 要理解工程师们 184
7.4.5 *好的经理在多数时候都是对的 185
7.4.6 在平凡之辈中找出“射击”能手 185
7.5 给雇员的寄语 188
7.5.1 如何得到一份工作 188
7.5.2 *后一点考虑 189
7.5.3 如何保有一份工作 189
7.5.4 *后一点慎重考虑 190
7.6 如何制造一个伟大的产品 191
词汇表 194

《电路分析与设计实用指南》 内容简介 本书旨在为读者提供一套全面且实用的电路分析与设计方法论，涵盖了从基础概念到高级应用的各个层面。本书的核心目标是培养读者独立分析和解决电路问题的能力，为他们深入学习电子工程及相关领域奠定坚实的基础。本书内容组织严谨，逻辑清晰，既有理论深度，又不乏实践指导，力求让读者在掌握核心知识的同时，也能提升工程实践能力。 第一部分：电路分析基础 本部分将读者从零开始，逐步引导进入电路分析的世界。 第一章：电路的基本概念与元件 电荷、电流与电压： 深入讲解电荷的性质，电流是电荷的定向移动，以及电压是驱动电荷移动的电位差。通过形象的比喻和数学模型，清晰阐述三者之间的关系。 电阻、电容与电感： 详细介绍这三种基本无源元件的物理特性、符号表示、伏安关系以及它们在电路中的作用。重点分析电阻与电流、电压的关系，电容储存电荷的能力，以及电感储存磁场能量的特性。 功率与能量： 定义电路中的瞬时功率、平均功率和总能量消耗。讲解功率的计算方法，以及能量守恒定律在电路中的体现。 欧姆定律与基尔霍夫定律： 作为电路分析的基石，本书将对欧姆定律（电压、电流、电阻的关系）和基尔霍夫电流定律（节点电流关系）与基尔霍夫电压定律（回路电压关系）进行详尽的阐述和推导。通过大量例题，演示如何运用这些定律分析复杂电路。 第二章：电阻电路分析 串联与并联电阻： 讲解等效电阻的计算方法，分析串联和并联电路的特性。 分压与分流定理： 介绍如何利用电阻的比例关系，快速计算串联电路中的电压分配和并联电路中的电流分配，这是解决许多实际问题的关键。 节点电压法与网孔电流法： 深入讲解这两种系统化的电路分析方法。节点电压法以节点电压为未知量，列出独立的KCL方程组；网孔电流法以网孔电流为未知量，列出独立的KVL方程组。本书将提供详细的解题步骤和技巧，帮助读者熟练掌握。 戴维宁定理与诺顿定理： 讲解如何将一个复杂的线性电阻电路等效为一个简单的电压源与串联电阻（戴维宁等效电路）或电流源与并联电阻（诺顿等效电路）。这两种定理极大地简化了对复杂网络的分析，特别是在研究负载变化时的电路响应时。 第三章：含源电路分析 独立电源与受控电源： 区分独立电压源、独立电流源以及受控电压源、受控电流源。受控电源在模拟电路和电子系统中扮演着重要角色，其输出与其控制信号相关。 叠加定理： 讲解如何利用叠加定理分析多信号源激励下的线性电路。该定理允许我们将多信号源问题分解为多个单信号源问题，然后将各响应叠加得到总响应。 电荷守恒与能量守恒在含源电路中的应用： 再次强调基本物理定律在有源电路分析中的重要性，以及如何通过这些定律理解能量的产生、传递和消耗。 第二部分：动态电路分析 本部分将引入包含电容和电感元件的动态电路，重点关注电路的瞬态和稳态响应。 第四章：一阶和二阶电路的瞬态响应 RC电路的暂态分析： 详细分析电容器在充电和放电过程中电流和电压随时间的变化规律。讲解时间常数（τ = RC）的概念，以及它如何决定电路的充放电速度。 RL电路的暂态分析： 类似地，分析电感器在通断电过程中电流和电压随时间的变化规律。讲解时间常数（τ = L/R）的概念。 二阶电路（RLC电路）的暂态分析： 引入包含电阻、电感和电容的电路。分析过阻尼、临界阻尼和欠阻尼等不同阻尼状态下的暂态响应，以及它们在实际应用中的意义。 稳态分析： 讲解当动态电路经过足够长的时间后，其响应趋于稳定的状态。对于直流激励，稳态响应是直流值；对于交流激励，稳态响应是与激励同频率的交流量。 第五章：正弦稳态分析 相量法： 引入相量作为表示正弦交流信号的数学工具。相量法极大地简化了正弦稳态电路的分析，将微分方程转换为代数方程。 阻抗与导纳： 定义电阻、电容和电感在交流电路中的复数阻抗和导纳。讲解阻抗的串并联计算，以及它们如何影响电流和电压的大小与相位。 RLC串联和并联电路的分析： 运用相量法，详细分析RLC串联和并联电路在正弦稳态下的电压、电流关系。重点分析谐振现象及其在通信和滤波电路中的应用。 功率分析： 讲解交流电路中的瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率。引入功率因数的概念，以及功率因数对电力系统效率的影响。 第三部分：电路的进阶分析与设计 本部分将进一步深入电路理论，并引入一些重要的分析工具和设计理念。 第六章：三相电路 三相电源与负载： 介绍三相交流电的产生及其优越性。讲解星形（Y）连接和三角形（Δ）连接的电源和负载。 三相电路的分析： 运用相量法和节点电压法/网孔电流法，分析三相电路中的电压、电流和功率。重点讲解对称三相电路的简化分析方法。 功率因数校正： 讨论如何通过添加无功功率补偿装置来提高三相负载的功率因数，以降低线损和提高系统效率。 第七章：滤波器设计基础 滤波器概述： 介绍滤波器的作用，即允许特定频率范围的信号通过，而衰减其他频率范围的信号。 基本滤波器类型： 讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的基本原理和典型电路结构。 无源滤波器设计： 重点介绍基于电阻、电容和电感构成的无源滤波器。讲解它们的频率响应特性，并给出简单的设计实例。 滤波器设计指标： 介绍通带、阻带、截止频率、过渡带宽度、衰减率等滤波器设计中关键的性能指标。 第八章：电子元件模型与线性化 二极管模型： 介绍理想二极管模型、恒压降模型和指数模型，以及它们在不同电路分析中的适用性。 晶体管模型： 介绍双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的小信号模型。 非线性电路的线性化： 讲解如何利用泰勒级数展开等方法，将非线性元件在某个工作点附近的特性近似为线性模型，以便于应用线性电路分析方法。 第四部分：应用与实践 本部分将电路理论与实际工程应用相结合，为读者提供更广阔的视野。 第九章：电路仿真软件的应用 仿真软件介绍： 介绍当前主流的电路仿真软件，如SPICE系列（LTspice, PSpice, ngspice等）。 基本操作与电路搭建： 演示如何在仿真软件中进行元器件放置、连接、设置激励源和仿真参数。 结果分析与验证： 讲解如何解读仿真结果，包括电压、电流波形，频率响应图等，并与理论计算结果进行对比验证。 实际应用案例： 通过一些简单的实际电路设计实例，展示仿真软件在电路设计、调试和优化中的强大作用。 第十章：电路设计流程与注意事项 需求分析与规格定义： 强调在设计之初明确电路的功能、性能要求、功耗限制、成本预算等。 原理图设计： 讲解如何绘制清晰、规范的电路原理图。 元器件选型： 讨论如何根据电路需求选择合适的电子元器件，包括参数、精度、可靠性、封装等。 PCB布局与布线： 简要介绍印刷电路板（PCB）设计中的基本原则，如信号完整性、电磁兼容性（EMC）等。 调试与测试： 强调实际电路制作后的调试和测试的重要性，以及如何发现和解决潜在问题。 设计文档： 提醒读者保持良好的设计文档记录习惯，方便后续维护和升级。 本书的编写风格力求通俗易懂，深入浅出。每章都配有丰富的例题和习题，帮助读者巩固所学知识。本书不仅适合于电子工程、通信工程、自动化等相关专业的本科生和研究生，也适合于希望系统提升电路分析与设计能力的在职工程师和技术爱好者。通过学习本书，读者将能够更加自信地面对各种复杂的电路问题，并在电子工程领域取得更大的成就。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我一开始对这本书并没有抱太大的期望，毕竟“必知必会”听起来有点大而化全。但当我真正沉浸其中后，我才发现自己错了。它不是那种泛泛而谈的教科书，而是真正抓住了电子电气工程师在工作中经常会遇到的痛点和难点，并提供了切实可行的解决方案。比如，在处理电磁兼容性（EMC）问题时，书中没有简单地列出一些规范，而是详细解释了干扰的产生机制，以及各种抑制和防护措施的原理，包括滤波器的设计、屏蔽的技巧等等。这让我对EMC有了一个全新的认识，也学会了如何在设计初期就规避潜在的EMC问题。另外，书中关于电源完整性（PI）的讲解也非常到位，它不仅仅是讲了去耦电容的放置，还深入探讨了PCB布线对电源噪声的影响，以及如何通过合理的电源分配网络设计来降低噪声。这对于我理解和解决实际项目中的电源噪声问题帮助巨大。总而言之，这本书的实用性和指导性是我之前从未在其他书籍中体验过的。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对很多理论知识总是知其然不知其所以然，直到我接触了这本书，才真正理解了它们背后的逻辑。它在讲解原理时，非常注重对概念的深入挖掘，并且通过大量的图示和表格，将复杂的公式和原理可视化，让我更容易理解和记忆。例如，在介绍高频信号传输时，书中并没有停留在反射和衰减的描述上，而是深入分析了传输线理论，包括特性阻抗、延迟时间和信号的传播方式，并结合了实际的PCB走线和连接器的选择，让我对高频信号的传输有了更深刻的认识。此外，书中对于一些工程上常见的“坑”都有预警和分析，比如在讲解晶体管的非线性特性时，它详细阐述了失真产生的机理，以及如何在电路设计中进行补偿。这本书就像一位经验丰富的老工程师，用他多年的实践经验，为我们指明了前进的方向，避免了我们走弯路。我对这本书的内容深度和广度都非常满意，它无疑是我职业生涯中的一个重要里程碑。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救星！作为一名刚入职的电子电气工程师，我之前总感觉自己基础知识不够扎实，很多时候在工作中遇到问题，抓耳挠腮，一筹莫展。直到我翻开这本《电子电气工程师必知必会(第3版)》，我才真正找到了一条清晰的学习路径。它不像那些晦涩难懂的理论书籍，而是非常接地气，将复杂的概念用通俗易懂的语言解释清楚，并且穿插了大量的实际案例分析，让我能够立刻理解这些知识在实际工作中的应用。比如，书中关于电路分析的部分，不仅仅是讲解了欧姆定律和基尔霍夫定律，还结合了实际的PCB设计中可能遇到的问题，比如寄生参数的影响，如何进行阻抗匹配等等。这些内容对我来说真是太及时了！而且，书中还涉及了数字电路和模拟电路的一些核心知识点，让我对这两大领域都有了更全面的认识。我尤其喜欢它在讲解信号完整性时，将理论分析和仿真工具的使用结合起来，让我在学习过程中能够边学边练，大大提升了我的学习效率。总的来说，这本书的内容详实，条理清晰，对于提升我的工程实践能力起到了至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的编排方式真是太出色了！它巧妙地将基础理论、工程实践和最新发展趋势有机地结合在一起，让我在阅读的过程中有一种层层递进、豁然开朗的感觉。我尤其欣赏书中对于一些关键概念的深入剖析，例如在讲解射频电路设计时，它并没有停留在理论公式层面，而是详细阐述了S参数的物理意义，如何通过S参数来分析电路的匹配情况，以及如何在实际设计中利用这些参数来优化电路性能。此外，书中对于功率电子器件的选择和应用也有独到的见解，比如在讲解MOSFET的开关损耗时，它不仅给出了计算公式，还深入分析了驱动电路对开关速度的影响，以及如何通过优化驱动电路来降低损耗。更让我惊喜的是，它还涵盖了一些新兴领域的内容，比如嵌入式系统设计中的一些关键问题，以及一些常用EDA工具的使用技巧，这些都是我之前学习中比较欠缺的。这本书就像一位经验丰富的导师，一步步引导我掌握了电子电气工程领域的精髓，让我对未来的学习和工作充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计理念简直是为我量身定做的！作为一名有一定工作经验但希望进一步提升专业技能的工程师，我一直希望能找到一本能够系统梳理知识体系，并能快速解决实际问题的参考书。《电子电气工程师必知必会(第3版)》完全做到了这一点。它在讲解每一个知识点时，都紧密联系实际应用，比如在讨论传感器信号采集时，它不仅介绍了不同类型传感器的特性，还详细讲解了如何进行信号调理，包括放大、滤波和模数转换等关键环节。而且，书中还涉及到了嵌入式软件开发的一些基础知识，比如如何选择合适的微控制器，以及如何进行基本的嵌入式程序设计，这对于我理解硬件和软件的协同工作非常有帮助。最令我印象深刻的是，书中在讲解一些复杂系统设计时，会提供一些系统级的思考框架和设计流程，这让我能够从更高的维度去审视问题，并更有效地组织设计思路。这本书的价值远超出了我的预期，是我案头必备的工具书。