电子工程师必读

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
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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
· · · · · · (收起)

电气理论和电子学领域是极为广阔的，一开始甚至可能令人生畏。实际上，你不需要为了使电路正常运行而去了解所有的理论细节。但是，理解电是什么以及它整体上是怎样工作的，有助于你迈向成功。这就是我们以下要讲的内容。 本章有两个主要目的。首先，我想摒弃过去用于描述导体中电子流动的陈旧类比——“水在管中流动”。这个类比并不准确，还可能引起错误的设想。我认为，有一种更好的...

• 第1章　运动的电子