實(shí)用電子元器件與電路基礎(chǔ)(第4版)
定 價(jià):128 元
- 作者:Paul Scherz(美)保羅·施瓦茨,Simon Monk(美)西蒙·莫克
- 出版時(shí)間:2017/12/1
- ISBN:9787121329227
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN6
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:4
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)是一本實(shí)用性非常強(qiáng)的電子元器件和實(shí)用電子電路的參考工具書(shū)。它是在第3版的基礎(chǔ)上根據(jù)電子技術(shù),特別是數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展而增加了相關(guān)的內(nèi)容,并對(duì)原有的內(nèi)容做了修改和調(diào)整,使得本書(shū)的內(nèi)容更切合和貼近原書(shū)的實(shí)用特性。本書(shū)從電路基本原理的介紹開(kāi)始,對(duì)各種類(lèi)型的電子元器件進(jìn)行了詳細(xì)具體的分類(lèi)介紹。介紹了各種電路的設(shè)計(jì)及實(shí)用電路;在數(shù)字電路中,介紹了寄存器、計(jì)數(shù)器等各種中規(guī)模集成數(shù)字器件,以及存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件等大規(guī)模集成電路,詳細(xì)介紹了微控制器及模塊化電子設(shè)備,并給出了相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用程序?qū)嵗唤榻B了各種電機(jī)及控制電路;同時(shí),還結(jié)合圖解的方法,介紹了制作實(shí)用電子電路的過(guò)程、方法、調(diào)試步驟、安全組裝和注意事項(xiàng)等。
內(nèi)容范圍如下:
電阻、電容、電感和變壓器二極管、三極管和集成電路光電子學(xué)、太陽(yáng)能電池和光電三極管傳感器、GPS和觸摸屏運(yùn)算放大器、整流器和功率放大器數(shù)字電子學(xué)、LCD顯示器和邏輯門(mén)電路微控制器和原型機(jī)平臺(tái)組合和時(shí)序可編輯邏輯直流電機(jī)、RC伺服系統(tǒng)和步進(jìn)電機(jī)話筒、音頻放大器和揚(yáng)聲器
電子組件和樣機(jī)制作
譯者序
本書(shū)的第一版和第二版作者Paul Scherz是一位物理學(xué)家和系統(tǒng)運(yùn)行管理者,也是一位發(fā)明家和業(yè)余電子愛(ài)好者,這種興趣是他在大學(xué)的核工程與工程物理系和等離子物理系的工作經(jīng)歷中培養(yǎng)起來(lái)的。由于這是一本實(shí)用性非常強(qiáng)的電子元器件和實(shí)用電子電路的參考工具書(shū),所以本書(shū)一出版便成為流行世界各地的暢銷(xiāo)書(shū)。2013年原書(shū)作者Paul Scherz與具有控制論和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)士學(xué)位及軟件工程哲學(xué)博士學(xué)位的Simon Monk合作出版了本書(shū)的第三版,它在第二版的基礎(chǔ)上做了較大的增訂,增加了第6章傳感器、第13章微控制器和第16章模塊化電子設(shè)備。
這是本書(shū)的第四版,仍是Paul Scherz與Simon Monk博士合作的修改版本,它在第三版的基礎(chǔ)上根據(jù)電子技術(shù)(特別是數(shù)字電子技術(shù))的快速發(fā)展,對(duì)原書(shū)內(nèi)容又作了很多增訂刪改,增加了第14章可編程邏輯,并刪減了一些相對(duì)過(guò)時(shí)的內(nèi)容。本書(shū)雖然是一本實(shí)用性很強(qiáng)的電子工具書(shū),但它對(duì)各種元器件的分析和對(duì)各種電路的原理分析介紹,其深度和廣度使得它完全可以作為一本教學(xué)參考書(shū)使用。
本書(shū)從電路基本原理的介紹開(kāi)始,對(duì)各種類(lèi)型的電子元器件進(jìn)行了詳細(xì)具體的分類(lèi)介紹。首先重點(diǎn)介紹了包括電阻,電感,電容,變壓器等在內(nèi)的基本電子元器件;然后分別介紹了各種半導(dǎo)體器件、光電器件、各種傳感器、運(yùn)算放大器、直流穩(wěn)壓和調(diào)壓器件、電聲器件等專(zhuān)用元器件;介紹了各種濾波電路的設(shè)計(jì)及實(shí)用電路、各種振蕩電路及555時(shí)基電路;在數(shù)字電路中,從各種門(mén)電路、觸發(fā)器開(kāi)始,詳細(xì)介紹了各種中規(guī)模集成數(shù)字器件,如寄存器、計(jì)數(shù)器、編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)字顯示器,以及大規(guī)模集成電路的存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、微處理器和模塊化電子設(shè)備等;在電機(jī)及控制電路中,介紹了直流電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。詳細(xì)提供了各種元器件的型號(hào)、參數(shù)、接線引腳、外型、實(shí)物圖片等,并給出了典型的實(shí)用電路圖,清晰的手繪電路圖多達(dá)750余幅;特別需要指出的是,本書(shū)結(jié)合圖解方法,詳細(xì)地介紹了制作實(shí)用電子電路的過(guò)程、方法、步驟和注意事項(xiàng),以及常用儀器儀表的操作使用,元器件的選擇,安全操作等,細(xì)節(jié)幾乎面面俱到,這也是本書(shū)的一大特點(diǎn)。
本書(shū)內(nèi)容豐富,資料翔實(shí)新穎,涉及領(lǐng)域范圍極廣,敘述清晰細(xì)致,語(yǔ)言生動(dòng)風(fēng)趣,圖文并茂,給出了大量的元器件參數(shù)圖表和特性曲線以及各種實(shí)用電路的組成和工作過(guò)程的詳盡分析,并給出了很多計(jì)算和分析例題來(lái)幫助讀者理解內(nèi)容;本書(shū)提供了篇幅很大的附錄,對(duì)電力系統(tǒng)及家用供電系統(tǒng)作了簡(jiǎn)明但全面的介紹,收錄了誤差分析、常用公式等內(nèi)容。因此,本書(shū)是一本非常有實(shí)用價(jià)值的參考書(shū)。可作為電子工程技術(shù)人員,電子愛(ài)好者的電子元器件和實(shí)用電子電路的工具參考書(shū),也可以作為大專(zhuān)院校的教學(xué)參考書(shū)。
本書(shū)的第2章由王仲奕翻譯;第3章的3.3節(jié)、3.4節(jié)、3.5節(jié)三節(jié)及第4章由劉曉暉翻譯;第5章、第6章、第7章、第8章、第9章、第10章、第11章、第15章、第16章及第3章的3.1節(jié)、3.2節(jié)、3.7節(jié)三節(jié)由郭福田翻譯;序言、第1章、第12章、第13章、第14章、第17章及第3章的3.6節(jié)、3.8節(jié)、3.9節(jié)三節(jié)、附錄及索引等其他內(nèi)容由夏建生翻譯。
由于譯者水平有限,錯(cuò)誤和疏漏在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
序言
電子領(lǐng)域的設(shè)計(jì)家們不僅要擁有理論知識(shí)、洞察力和創(chuàng)造力,還要具備專(zhuān)業(yè)技術(shù),能將自己的想法轉(zhuǎn)變成實(shí)際生活中的應(yīng)用電子產(chǎn)品。本書(shū)旨在從理論和實(shí)際兩個(gè)方面,幫助讀者直觀地理解電子學(xué),激發(fā)讀者的創(chuàng)造力。
本書(shū)以指導(dǎo)讀者進(jìn)行發(fā)明設(shè)計(jì)為目的,適合于電子學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、甚至包括根本沒(méi)有相關(guān)知識(shí)的初學(xué)者。因此,它既是一本適合教師、學(xué)生和電子設(shè)計(jì)初級(jí)愛(ài)好者使用的入門(mén)教材,也是一本可供專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和更高級(jí)別愛(ài)好者使用的、有價(jià)值的參考書(shū)。
關(guān)于第四版
第四版主要增加了一章新內(nèi)容,即可編程邏輯,這一章著重介紹了FPGA(fieldprogrammable gate arrays, 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的使用,介紹了如何使用原理圖編輯器和Verilog硬件描述語(yǔ)言(Verilog HDL)來(lái)對(duì)FPGA開(kāi)發(fā)板進(jìn)行編程
這本書(shū)(第四版)經(jīng)歷了多次的內(nèi)容更新,對(duì)一些不再符合現(xiàn)代電子的和過(guò)時(shí)的內(nèi)容進(jìn)行了刪減,并且糾正了在第三版中發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。
關(guān)于作者
Paul Scherz是一位系統(tǒng)運(yùn)行管理者。他在美國(guó)威斯康辛大學(xué)獲得物理學(xué)的理學(xué)士學(xué)位。Paul也是一名發(fā)明家和業(yè)余電子愛(ài)好者,這是緣于他在大學(xué)的核工程與工程物理系和等離子物理系的工作經(jīng)歷中所培養(yǎng)起來(lái)的興趣。
Simon Monk博士具有控制論和計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)士學(xué)位及軟件工程的哲學(xué)博士學(xué)位。在當(dāng)了幾年大學(xué)教師后進(jìn)入工業(yè)界,參與創(chuàng)辦了移動(dòng)軟件公司Momot有限公司。他從青少年時(shí)期開(kāi)始,就是一個(gè)活躍的電子愛(ài)好者,現(xiàn)在也是一名在電子技術(shù)和開(kāi)源工具集方面的全職作家。Monk博士已經(jīng)出版了很多電子技術(shù)方面的書(shū)籍,包括Arduino和Respberry Pi計(jì)算機(jī)編程書(shū)籍,以及黑客電子方面的論著。
關(guān)于技術(shù)編審
Michael Margolis在開(kāi)發(fā)和提供硬件和軟件解決方案方面有著超過(guò)40年的經(jīng)驗(yàn);他曾在索尼、朗訊/貝爾實(shí)驗(yàn)室以及一些初創(chuàng)公司工作過(guò)。 Michael也是兩本書(shū)的作者,即Arduino Cookbook (Arduino大全)和Make an ArduinoControlled Robot: Autonomous and RemoteControlled Bots on Wheels(制作一個(gè)Arduino控制的機(jī)器人:自動(dòng)駕駛和遙控機(jī)器人)。
Chris Fitzer是一個(gè)解決方案的架構(gòu)師和技術(shù)經(jīng)理,他于2003年在曼徹斯特大學(xué)科學(xué)與技術(shù)研究所(UMIST)獲得電氣與電子工程博士學(xué)位,此前在1999年獲得了一級(jí)榮譽(yù)學(xué)位(學(xué)士)。他目前領(lǐng)導(dǎo)著一個(gè)全球團(tuán)隊(duì),開(kāi)發(fā)和部署世界各地的智能電網(wǎng)技術(shù)。從他的前期工作,已經(jīng)看到Cris推動(dòng)了歐洲對(duì)ZigBee智能能源(ZSE)的興趣,并率先發(fā)布了世界首例認(rèn)證的智能能源內(nèi)部顯示(IPD)和原型智能電表,他還撰寫(xiě)和合著了許多智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的期刊論文。
致謝
衷心感謝在編寫(xiě)這本書(shū)時(shí)給予我們很多幫助的各位朋友,特別要感謝對(duì)本書(shū)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審的Michael Margolis,Chris Fitzer和David Buckly。
這本書(shū)(第4版)的內(nèi)容準(zhǔn)確性方面能夠在第3版的基礎(chǔ)上得到較大的提高和改進(jìn),首先要感謝的是巴克內(nèi)爾大學(xué)的Martin Ligare,他對(duì)該書(shū)進(jìn)行了詳盡和非常有幫助的內(nèi)容勘誤;此外,對(duì)該書(shū)的校驗(yàn)和勘誤作出貢獻(xiàn)的還有:Steve Baker(海軍研究生學(xué)院),George Caplan(韋爾斯利學(xué)院),Robert Drehmel,Earl Morris和Robert Strzelczyk(摩托羅拉公司),Lloyd Lowe(博伊西州立大學(xué)),John Kelty(內(nèi)布拉斯加州大學(xué)),Perry Spring(卡斯卡迪亞社區(qū)學(xué)院),Michael B Allen,Jeffrey Audia,Ken Ballinger(EIT),Clement Jacob,Jamie Masters和Marco Ariano等,感謝他們?yōu)樵摃?shū)的出版花費(fèi)了很多時(shí)間和精力。
同時(shí)要感謝Michael McCabe和Apoorva Goel,以及McGrawHill教育出版公司的每一位朋友,是他們的支持和嫻熟的業(yè)務(wù)能力才使得該書(shū)由書(shū)稿變成一本有價(jià)值的工具書(shū)。
Paul Scherz 和Simon Monk
Paul Scherz(美)保羅·施瓦茨,美國(guó)知名大學(xué)教授,長(zhǎng)期從事電路等基礎(chǔ)課程的教學(xué)與研究工作,課堂教學(xué)生動(dòng),出版圖書(shū)多部,發(fā)表文章多篇,并曾多次獲得優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng)。
夏建生, 西安交通大學(xué)教授, 博士生導(dǎo)師, 長(zhǎng)期從事電路、電機(jī)學(xué)等課程的教學(xué)與研究工作,發(fā)表論文多篇,出版圖書(shū)我部,完成縱向與橫向項(xiàng)目多個(gè)。
目錄
第1章 電子學(xué)簡(jiǎn)介
第2章 基本理論
2.1 電子學(xué)概論
2.2 電流
2.3 電壓
2.4 導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)
2.5 電阻、電阻率和電導(dǎo)率
2.6 絕緣體、導(dǎo)體和半導(dǎo)體
2.7 熱和功
2.8 熱傳導(dǎo)和熱阻
2.9 導(dǎo)線規(guī)格
2.10 接地
2.11 電路
2.12 歐姆定律和電阻器
2.13 電壓源和電流源
2.14 電壓、電流和電阻的測(cè)量
2.15 電池的串并聯(lián)
2.16 開(kāi)路和短路
2.17 基爾霍夫定律
2.18 疊加原理
2.19 戴維南定理和諾頓定理
2.20 交流電路
2.21 交流及電阻、電壓和電流的有效值
2.22 電力網(wǎng)
2.23 電容器
2.24 電感
2.25 復(fù)雜電路模型
2.26 復(fù)數(shù)
2.27 正弦電路
2.28 交流電路的功率(視在功率、有功功率和無(wú)功功率)
2.29 交流電路的戴維南定理
2.30 諧振電路
2.31 分貝
2.32 輸入和輸出阻抗
2.33 二端口網(wǎng)絡(luò)與濾波器
2.34 瞬態(tài)電路
2.35 周期非正弦電源電路
2.36 非周期電源
2.37 SPICE
第3章 基本電子電路元件
3.1 導(dǎo)線、電纜和連接器
3.2 電池組
3.3 開(kāi)關(guān)
3.4 繼電器
3.5 電阻器
3.6 電容器
3.7 電感
3.8 變壓器
3.9 熔斷器和斷路器
第4章 半導(dǎo)體
4.1 半導(dǎo)體技術(shù)
4.2 二極管
4.3 晶體管
4.4 半導(dǎo)體晶閘管
4.5 瞬態(tài)干擾抑制
4.6 集成電路
第5章 光電子技術(shù)
5.1 光子簡(jiǎn)介
5.2 燈
5.3 發(fā)光二極管
5.4 光敏電阻
5.5 光電二極管
5.6 太陽(yáng)能電池
5.7 光電晶體管
5.8 光電晶閘管
5.9 光電耦合器
5.10 光纖
第6章 傳感器
6.1 一般原則
6.2 溫度傳感器
6.3 接近和觸摸傳感器
6.4 運(yùn)動(dòng)、力及壓力檢測(cè)裝置
6.5 化學(xué)物質(zhì)傳感器
6.6 光、輻射、磁性和聲音傳感器
6.7 GPS
第7章 實(shí)用電子技術(shù)
7.1 安全性
7.2 設(shè)計(jì)電路
7.3 萬(wàn)用表
7.4 示波器
7.5 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室
第8章 運(yùn)算放大器
8.1 運(yùn)算放大器的水模擬系統(tǒng)
8.2 運(yùn)算放大器的工作原理
8.3 運(yùn)算放大器的相關(guān)理論
8.4 負(fù)反饋
8.5 正反饋
8.6 運(yùn)算放大器的實(shí)際類(lèi)型
8.7 運(yùn)算放大器的特性
8.8 功率運(yùn)算放大器
8.9 實(shí)踐中的注意事項(xiàng)
8.10 電壓和電流的偏移補(bǔ)償
8.11 頻率補(bǔ)償
8.12 比較器
8.13 帶遲滯的比較器
8.14 單電源比較器
8.15 窗口比較器
8.16 電平指示器
8.17 測(cè)量放大器
8.18 應(yīng)用
第9章 濾波器
9.1 濾波器設(shè)計(jì)須知
9.2 基本濾波器
9.3 無(wú)源低通濾波器的設(shè)計(jì)
9.4 濾波器的比較
9.5 無(wú)源高通濾波器設(shè)計(jì)
9.6 無(wú)源帶通濾波器設(shè)計(jì)
9.7 無(wú)源帶阻濾波器設(shè)計(jì)
9.8 有源濾波器設(shè)計(jì)
9.9 集成濾波器電路
第10章 振蕩器和定時(shí)器
10.1 RC間歇振蕩器
10.2 555定時(shí)器
10.3 壓控振蕩器
10.4 文氏電橋和雙T形振蕩器
10.5 LC振蕩器(正弦波振蕩器)
10.6 晶體振蕩器
10.7 微控制器振蕩器
第11章 穩(wěn)壓器和電源
11.1 穩(wěn)壓集成電路
11.2 穩(wěn)壓器的應(yīng)用
11.3 變壓器
11.4 整流器的封裝
11.5 幾種簡(jiǎn)單的電源
11.6 關(guān)于波紋抑制的技術(shù)要點(diǎn)
11.7 相關(guān)問(wèn)題
11.8 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電源
11.9 開(kāi)關(guān)電源
11.10 各種商品電源
11.11 電源的制作
第12章 數(shù)字電路
12.1 數(shù)字電路基礎(chǔ)
12.2 邏輯門(mén)
12.3 組合器件
12.4 邏輯器件系列
12.5 電源與測(cè)試邏輯IC
12.6 時(shí)序邏輯電路
12.7 計(jì)數(shù)器IC
12.8 移位寄存器
12.9 模擬/數(shù)字接口
12.10 顯示器件
12.11 存儲(chǔ)器件
第13章 微控制器
13.1 微控制器的基本結(jié)構(gòu)
13.2 微控制器舉例
13.3 評(píng)測(cè)板/開(kāi)發(fā)板
13.4 Arduino
13.5 微控制器的接口
第14章 可編程邏輯
14.1 可編程邏輯
14.2 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)
14.3 ISE和Elbert V2
14.4 Elbert 2開(kāi)發(fā)板
14.5 下載
14.6 制定FPGA邏輯設(shè)計(jì)
14.7 Verilog
14.8 在Verilog中描述FPGA設(shè)計(jì)
14.9 模塊化設(shè)計(jì)
14.10 模擬仿真
14.11 VHDL
第15章 電動(dòng)機(jī)
15.1 直流電動(dòng)機(jī)
15.2 直流電動(dòng)機(jī)的速度控制
15.3 直流電動(dòng)機(jī)的方向控制
15.4 遙控伺服系統(tǒng)
15.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
15.6 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型
15.7 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)
15.8 帶譯碼器的控制驅(qū)動(dòng)器
15.9 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的識(shí)別
第16章 音頻電子技術(shù)
16.1 聲音概述
16.2 話筒
16.3 話筒的特性指標(biāo)
16.4 音頻放大器
16.5 前置放大器
16.6 混頻電路
16.7 阻抗匹配
16.8 揚(yáng)聲器
16.9 分頻網(wǎng)絡(luò)
16.10 驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的簡(jiǎn)單集成電路
16.11 聲響設(shè)備
16.12 其他音頻電路
第17章 模塊化電子設(shè)備
17.1 集成電路產(chǎn)品
17.2 接口板和模塊化產(chǎn)品
17.3 即插即用模塊
17.4 開(kāi)源硬件
附錄A 配電與家用配線
附錄B 誤差分析
附錄C 常用資料和公式