电工学基础与维修电工 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国建筑工业出版社

作者:刘荣福

出品人:

页数:265

译者:

出版时间:2005-7

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787112071975

丛书系列:

图书标签:

• 电工学
• 基础电工
• 维修电工
• 电路分析
• 电气设备
• 电工技能
• 实操
• 用电安全
• 电力基础
• 职业教育

现代电子系统设计与调试实战指南 本书简介： 本指南专注于现代电子系统的设计方法论、核心组件选型、复杂电路的仿真分析以及系统级的集成与故障诊断。它并非传统意义上的电工学基础理论教材，而是面向具备一定电路基础，致力于将理论知识转化为实际工程应用能力的工程师、高级技术人员和电子爱好者。全书以项目驱动为核心，系统地阐述了从概念提出到成品实现的全过程。 第一部分：前沿电子技术与系统架构设计 本部分首先深入探讨了当前电子工程领域中几个关键且前沿的技术方向，例如物联网（IoT）低功耗无线通信协议（如 LoRaWAN, Zigbee 3.0）的硬件选型与网络架构设计。我们不涉及基础的欧姆定律或基尔霍夫定律的推导，而是直接切入系统级功耗预算和射频前端（RF Front-End）的阻抗匹配优化。 接着，我们将焦点转向高性能嵌入式系统的选择与集成。内容涵盖了从选择合适的微控制器（MCU）到微处理器（MPU）的决策流程，重点分析了不同内核架构（如 ARM Cortex-M 系列与 RISC-V）在实时性、能效比和生态系统支持上的差异。详细介绍了存储器层次结构（SRAM, Flash, EEPROM）在嵌入式系统中的合理分配策略，以及如何通过内存保护单元（MPU）提升系统鲁棒性。 系统架构设计部分，强调模块化设计原则。我们将探讨如何使用功能隔离的方法来划分电源管理模块、数据采集模块、主控模块和通信模块。针对复杂系统的稳定性问题，详细阐述了电源完整性（PI）的工程实践，包括去耦电容网络的布局优化（不同频率响应的电容选型与放置原则），以及地平面设计对系统噪声抑制的关键作用。 第二部分：高级模拟电路设计与信号调理 本章跳出了简单的直流/交流分析范畴，聚焦于高精度模拟信号链的设计与实现。 精密传感接口设计是本部分的核心内容之一。我们详细分析了低噪声放大器（LNA）的选择标准，并探讨了如何设计具有可编程增益放大器（PGA）的电路，以应对动态范围极大的输入信号。关键在于噪声分析——如何计算系统总等效输入噪声，并评估其对最终测量精度的影响。 数据转换器（ADC/DAC）的深入剖析占据了重要篇幅。我们不再简单介绍ADC的分类，而是专注于过采样技术、抖动（Jitter）对高速ADC性能的影响，以及如何通过数字滤波技术（如FIR、IIR滤波器）来改善ADC的有效位数（ENOB）。同时，对Σ-Δ调制器和流水线架构ADC在不同应用场景下的适用性进行了对比分析。 隔离技术与电磁兼容性（EMC）被提升到工程实践层面。详细介绍了光耦隔离与磁耦合隔离（如ADI的iCoupler技术）在数据传输中的优劣势，特别是在高压、强干扰环境下的安全隔离方案。在EMC方面，内容集中于PCB布局层面的辐射抑制（RFI）和抗扰度（EMS）设计，包括屏蔽罩的设计与接地，以及共模扼流圈的选型与布局技巧。 第三部分：数字逻辑、高速接口与FPGA应用 本部分全面转向高速数字系统的设计挑战。 高速串行通信接口是现代电子系统的骨干。内容涵盖了PCI Express (PCIe) 物理层（PHY）的原理，以及SerDes（Serializer/Deserializer）架构的硬件实现考量。重点分析了传输线理论在高速PCB设计中的应用，包括阻抗控制、终端匹配（串联、并联、AC/DC），以及如何使用眼图（Eye Diagram）来评估信号完整性。 FPGA设计流程与优化是本部分的技术亮点。我们不教授Verilog/VHDL的语法，而是直接切入时序约束的设定与分析（Setup/Hold Time）。内容详细讲解了静态时序分析（STA）的概念，如何通过CDC（Clock Domain Crossing）同步电路（如异步FIFO）来确保跨时钟域数据传输的可靠性，以及如何利用FPGA内部的资源（如BRAM、DSP模块）进行高效的算法加速。 嵌入式固件与硬件协同调试部分，侧重于底层驱动的开发与硬件初始化。讲解了如何编写高效的寄存器级初始化代码来配置复杂的外部设备（如高速ADC或DDR内存控制器），并使用逻辑分析仪和示波器对总线时序（如SPI, I2C, MIPI）进行捕获和分析，以验证固件操作与硬件设计是否精确同步。 第四部分：系统集成、测试与高级故障诊断 工程实践的最终阶段是集成与验证。本部分提供了系统级问题的诊断框架。 热管理与可靠性工程是确保产品长期运行的关键。内容深入探讨了热阻计算、散热器（Heat Sink）的选择与设计，以及PCB板层铜箔在散热中的作用。我们分析了元器件的寿命预测模型（如Arrhenius模型）在MTBF（平均故障间隔时间）估算中的应用。 高级故障诊断技术是本书的实践工具箱。重点在于如何利用专业的测试设备快速定位隐蔽故障。例如，如何使用矢量网络分析仪（VNA）对射频电路进行S参数测量和故障定位；如何利用示波器的串扰分析功能来识别高速信号线之间的耦合问题；以及如何通过热成像仪配合系统负载测试来发现潜在的过热点。 系统级调试流程强调的是结构化的方法论，避免盲目试错。内容涵盖了从单元测试、集成测试到系统压力测试的完整验证矩阵的建立，以及如何编写可重复的测试脚本来自动化验证关键性能指标（KPIs）。 总结： 《现代电子系统设计与调试实战指南》是一本专注于将前沿电子技术转化为可制造、可验证的工程实体的参考书。它侧重于“如何做”，强调性能优化、信号完整性、EMC设计和系统级故障排除，是电子工程师实现从原理图到可靠产品的桥梁。

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这本书的封面设计颇具年代感，那种带着淡淡黄色调的纸张质感，立刻将我拉回到了那个老式维修间里，空气中弥漫着焊锡和机油的味道。我原本是冲着“维修电工”这几个字来的，期望能找到一些关于老式电器故障排除的实用技巧。然而，翻开第一章，我就意识到这本书的侧重点可能和我预想的有些出入。它花了大量的篇幅去讲解电学的一些基础概念，比如欧姆定律在实际电路中的应用，以及串并联电路的复杂分析。坦白说，对于一个已经工作了几年、主要处理现场突发故障的维修人员来说，这些内容显得有些枯燥和冗余。我更期待看到的是那些针对特定设备，如老旧电机、变压器或者老式继电器控制线路的详尽拆解图和故障代码解读。这本书更像是一本大学入门教材，强调理论的严谨性而非实战的灵活性。我试着跳过了一些公式推导，直接寻找那些关于电缆绝缘检测、接地电阻测量这些实际操作的章节，但即便是这些部分，也大多停留在原理介绍，缺乏具体工具的选择标准和现场测量的注意事项，读起来总觉得隔了一层，缺少了那么一点“烟火气”。

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整本书给我的感觉是，它极力想构建一个从零开始的、完整的电工学知识体系，但这种“大而全”的策略，反而牺牲了在特定领域深入挖掘的可能性。比如，在讲解变压器时，它覆盖了从原理到绕组连接的所有知识点，但对于高压变压器运行中常见的局部放电监测或油品分析这些高级维护内容则只是一笔带过。这种教科书式的面面俱到，使得读者在需要针对某一特定领域快速充电时，很难找到聚焦的、深入的讲解。它更像是要求读者先成为一个理论上的“全才”，再通过后续的实践去摸索具体的应用。对于我这种已经有一定实践经验，只想通过阅读来补充特定知识盲区的人来说，这种结构安排使得知识点的定位和提取效率变得很低，需要花费大量时间去过滤那些已经掌握的基础内容，才能找到那零星的、也许并不够深入的应用实例。

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这本书的排版和插图质量，坦率地说，有些不尽如人意。那些电路图，虽然清晰度尚可，但缺乏现代教材中常见的立体感和色彩区分，很多复杂的接线图看起来密密麻麻，初学者很容易在那些黑白线条中迷失方向。我特别留意了关于安全操作规范的那几章，这对于任何涉及电力的工作来说都是重中之重。理想中，我希望看到的是详细的安全穿戴指南，不同电压等级下的安全距离，以及紧急情况下的急救流程图文并茂的展示。然而，这本书更多是以文字描述为主，对于那些至关重要的安全警示，往往被淹没在理论讲解之中，没有足够的视觉冲击力来提醒读者这些内容的极端重要性。这让我对这本书在实际培训场景中的应用价值产生了怀疑。毕竟，在动手操作之前，安全意识的建立是第一步，而这本书在如何“有效地”建立这种意识方面，显得力度不足，显得有些保守和传统，仿佛是上世纪八九十年代的教辅资料，与现在快速迭代的电子设备维修环境有些脱节。

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我特别关注了书中关于“元器件识别与基础检测”的部分，希望能找到一些关于现代电子元件，比如PLC输入输出模块的常见故障判断方法。遗憾的是，这本书的重点似乎牢牢地停留在传统的机电控制元件上。继电器、接触器、热继电器这些机械式开关元件的原理和故障分析占据了相当大的比重，这固然是基础，但对于现代工厂自动化程度越来越高的现状来说，这种侧重显得有些偏科。我期待看到的是如何使用万用表区分数字量输入/输出信号的有效电平，或者如何通过指示灯状态初步判断传感器是否正常工作，这些在实际维修中更为常见且棘手的“信号层”问题，在这本书里几乎没有涉及。它更像是为一名即将步入工业时代初期的电工准备的，对于那些需要和数字化控制系统打交道的维修师傅来说，这本书提供的知识储备显得有些滞后，难以提供即时的实战指导。

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阅读体验上，这本书的叙事风格非常学术化，行文严谨，句式偏长，充满了严谨的定义和逻辑推导。对于我这种更倾向于“看图说话”和“操作指南”的读者来说，这种深度理论的灌输显得有些“吃力”。我本来想快速查阅一下关于三相异步电动机的启动和制动原理，希望能找到一些关于变频器基础参数设定的前置知识。结果，书中对电机的讲解极其扎实，从电磁感应定律到转子电流的计算，每一个步骤都交代得清清楚楚，但当我们真正进入到实际的控制回路——比如星三角启动的继电器逻辑或者接触器的选型——时，描述就开始变得抽象起来，更多的是基于理想化模型的分析，而较少提及实际工程中会遇到的电磁干扰、触点粘连等实际问题。它更像是一本“为什么”的书，而不是一本“怎么做”的书，对于急需解决眼前问题的技术人员来说，这种侧重于“本源”的讲解，效率着实不高。

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