電子電氣工程師必知必會(huì)

前言

　　本書不是嚴(yán)格意義上的專業(yè)書，而是一位資深電子電氣工程師及技術(shù)開發(fā)部門的管理者，從個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的角度寫出的心得體會(huì)，它能夠幫助讀者強(qiáng)化電子電氣工程的專業(yè)基礎(chǔ)，指導(dǎo)讀者進(jìn)行科研開發(fā)、項(xiàng)目管理、人際溝通。本書的作者在自己的科研和管理工作以及在人員招聘的過程中，看到有太多的電子電氣工程專業(yè)的學(xué)生及工程師，由于沒有打牢基礎(chǔ)知識(shí)而常常碰壁，所以萌生了寫作本書的念頭。如果去問問那些已經(jīng)畢業(yè)很多年的工程師們，我猜想，記不準(zhǔn)并聯(lián)電阻的求法、記不準(zhǔn)滑動(dòng)摩擦的定義者，恐怕也大有人在。因此，為電子電氣工程專業(yè)的學(xué)生、工程師乃至老板們提供一本可以鞏固本學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的讀本，是十分必要的。電子電氣工程中的概念看不到、摸不著，其中的公式、原理比較抽象難懂。我在讀中學(xué)的時(shí)候，曾經(jīng)有這么一個(gè)想法：“如果有這樣的作家，能夠把我們學(xué)生要學(xué)的公式和原理，寫成學(xué)生們愛讀、讀起來輕松愉快的類似小說的讀本，或者干脆就把這些知識(shí)巧妙、有機(jī)地融合在一本小說里，讓我們?cè)谧x小說、看故事的時(shí)候，順便就把這些難懂、難記、難學(xué)的知識(shí)學(xué)會(huì)了，那該有多好?！蔽也桓艺fDarren Ashby先生的這本書完成了我的這個(gè)夢(mèng)想，但我認(rèn)為它確實(shí)是朝我夢(mèng)想的方向邁進(jìn)了一步。其理由如下。其一，本書的作者自稱是“語文不太好”的人，所以在闡述電子電氣工程的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，采用了很多通俗的、形象化的比喻，而沒有像許多大牌學(xué)者寫書那樣，以為讀者什么都懂而采用大量晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語。這使得本書成了一本簡(jiǎn)單易讀的好書。本書作者在闡述電子電氣工程的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，穿插了一些自己的親身經(jīng)歷、故事及日常生活中的一些人人都感興趣的話題，譬如《星球大戰(zhàn)》、《星際旅行》、《呆伯特》等電影或小品中的人物、故事等，這就像老師給我們上了一堂不僅有知識(shí)、而且還有笑話的好課一樣。

內(nèi)容概要

　　《電子電氣工程師必知必會(huì)》從實(shí)際工作需要出發(fā)，對(duì)一名現(xiàn)代電子電氣工程師在日常工作中最為關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)，從簡(jiǎn)單的R、L、C元件，到復(fù)雜的運(yùn)放、微處理器/微控制器、數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電機(jī)、電源，再到元件的非理想性、電路的可靠性設(shè)計(jì)、仿真、焊接，以及電路和軟件的故障處理等等，文字生動(dòng)幽默。此外，《電子電氣工程師必知必會(huì)》還以較大的篇幅，介紹了作者作為研發(fā)部門的管理者，在人際溝通、管理等方面的心得體會(huì)。

作者簡(jiǎn)介

　　Uarren Ashby，資深電子工程師和管理者，從事工程設(shè)計(jì)和管理工作已近20年?，F(xiàn)任世界最大的健身器材企ICON Fitness（也是世界最大的嵌入式芯片用戶之一）的電子產(chǎn)品線經(jīng)理。畢業(yè)并曾任教于猶他州立大學(xué)。他也是業(yè)界活躍的技術(shù)專家，曾長(zhǎng)期擔(dān)任chipcenter com等媒體的專欄作者。除本書-外，他還與人合著Circuit Design：Know It All一書。尹華杰　華中理工大學(xué)電氣工程系博士（1994年），美國(guó)伊利諾伊大學(xué)（UIUC）電磁計(jì)算中心（CCEM）訪問學(xué)者（1999年-2000年），華南理工大學(xué)電氣工程系副教授。主要從事電氣傳動(dòng)控制、電力電子及工程電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算等方向的科研與教學(xué)工作。曾主持完成國(guó)家自然科學(xué)基金一項(xiàng)、廣東省自然科學(xué)基金一項(xiàng)，目前正主持“基于等效超級(jí)電容觀念的能量回饋型動(dòng)態(tài)負(fù)荷群的性能分析與協(xié)調(diào)控制”的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。譯著有《開關(guān)電容電路：從入門到精通》、《開關(guān)電源仿真——PSpice和SPICE3應(yīng)用》、《應(yīng)用電磁學(xué)基礎(chǔ)》等。

書籍目錄

第1章 必知必會(huì)的知識(shí)點(diǎn)1.1 單位的重要性1.1.1 單位代數(shù)1.1.2 有時(shí)“幾乎”就是“足夠好”1.2 使電氣元件可視化1.3 直覺的方法——直覺信號(hào)分析1.4 “積木”工程第2章 基本理論2.1 基本原理2.1.1 歐姆定律2.1.2 分壓原理2.1.3 電容阻礙電壓的變化2.1.4 電感阻礙電流的變化2.1.5 元件的串、并聯(lián)2.1.6 戴維南定理2.2 這些與頻率有關(guān)2.2.1 AC/DC與一個(gè)小秘密2.2.2 恒定電壓源與恒定電流源2.2.3 直流2.2.4 交流2.2.5 回到電容和電感2.2.6 低通濾波器2.2.7 高通濾波器2.2.8 有源濾波器2.3 磁場(chǎng)與電場(chǎng)2.3.1 磁場(chǎng)2.3.2 電場(chǎng)2.4 保持在控制之中2.4.1 系統(tǒng)的概念2.4.2 階躍輸入2.4.3 反饋第3章 電氣器件3.1 部分導(dǎo)電3.1.1 半導(dǎo)體3.1.2 二極管3.1.3 晶體管3.1.4 場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）3.1.5 一些不常見的半導(dǎo)體器件3.1.6 功率和發(fā)熱管理3.2 神奇的運(yùn)放3.2.1 正確使用運(yùn)放3.2.2 運(yùn)放的原理3.2.3 負(fù)反饋3.2.4 正反饋3.2.5 運(yùn)放的其余知識(shí)3.3 這就是邏輯3.3.1 二進(jìn)制數(shù)3.3.2 邏輯3.3.3 狀態(tài)機(jī)3.4 微處理器/微控制器基礎(chǔ)3.4.1 微控制器原理3.4.2 結(jié)構(gòu)3.4.3 算法程序3.4.4 關(guān)于I/O（輸入或輸出）的注意事項(xiàng)3.4.5 以簡(jiǎn)單模塊為起點(diǎn)3.5 輸入和輸出3.5.1 輸入3.5.2 輸出第4章 真實(shí)世界4.1 模擬量與數(shù)字量4.1.1 相互轉(zhuǎn)換4.1.2 模擬與數(shù)字4.1.3 A（模擬）到D（數(shù)字）的轉(zhuǎn)換及反向過程4.2 ADC離不開DAC4.3 讓物體動(dòng)起來——機(jī)電的世界4.3.1 DC電機(jī)4.3.2 交流及通用電機(jī)4.3.3 螺線管（solenoid）4.3.4 繼電器4.3.5 “捕蚊子”（catching fly）4.4 供電4.4.1 電壓的需求4.4.2 線性電源4.4.3 開關(guān)電源4.5 當(dāng)元件不理想時(shí)4.5.1 無處不在的R、L、C4.5.2 誤差源：理想與實(shí)際4.6 可靠性設(shè)計(jì)4.6.1 外部世界與內(nèi)部世界4.6.2 學(xué)會(huì)適應(yīng)4.7 我所偏愛的一些電路4.7.1 組合達(dá)林頓對(duì)管4.7.2 DC電平移位器4.7.3 虛擬地4.7.4 電壓跟隨器4.7.5 AC放大器4.7.6 反相振蕩器4.7.7 恒流源4.7.8 積累你自己的電路集第5章 工具5.1 讓不可見的可見5.1.1 萬用表5.1.2 示波器5.1.3 邏輯分析儀5.2 仿真器5.2.1 理論與實(shí)際5.2.2 功能強(qiáng)大的工具5.2.3 培養(yǎng)直覺5.3 電烙鐵5.3.1 個(gè)基本條件5.3.2 焊絲5.3.3 拆焊5.4 “人際”工具5.4.1 生產(chǎn)廠家5.4.2 銷售代表5.4.3 分銷商5.4.4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師5.4.5 設(shè)計(jì)采用5.4.6 直購5.4.7 總結(jié)第6章 故障排除6.1 排查故障前的準(zhǔn)備6.1.1 科學(xué)鳥槍方法6.1.2 排除故障不難學(xué)習(xí)6.1.3 始于易6.1.4 跳出專業(yè)看問題6.1.5 注意細(xì)節(jié)6.1.6 對(duì)比排查6.1.7 再談估算6.1.8 故障重現(xiàn)6.1.9 根源6.1.10 問題分類6.1.11 消除故障6.2 機(jī)器中的幽靈——EMI6.2.1 EMI的本質(zhì)6.2.2 魔鬼的招數(shù)6.2.3 傳導(dǎo)的EMI6.2.4 輻射的EMI6.2.5 處理EMI6.2.6 用破壞來證明你能夠修復(fù)6.2.7 時(shí)機(jī)就是一切6.2.8 壓力之下6.2.9 要為意外做好心理準(zhǔn)備6.2.10 不是每個(gè)元器件都產(chǎn)自同一個(gè)模子6.2.11 控制環(huán)境6.2.12 窮人的EMI試驗(yàn)6.2.13 記錄解決方案，積累經(jīng)驗(yàn)6.2.14 空中的EMI6.2.15 導(dǎo)線中的EMI6.2.16 結(jié)論6.3 消除漏洞的對(duì)策6.3.1 無漏洞的軟件也許不存在6.3.2 大量而全面的測(cè)試6.3.3 重現(xiàn)問題6.3.4 設(shè)置追蹤器6.3.5 再次破壞6.3.6 捉蟲第7章 人際溝通7.1 人際關(guān)系技巧7.1.1 上級(jí)7.1.2 同級(jí)7.1.3 下級(jí)7.1.4 行政助理7.2 做一個(gè)外向的內(nèi)向者7.2.1 一切都取決于你的觀點(diǎn)7.2.2 想象7.2.3 自我暗示7.2.4 打破自己的“殼”7.2.5 反復(fù)練習(xí)7.3 交流技巧7.3.1 口語7.3.2 寫作7.3.3 切中要害7.4 給經(jīng)理的寄語7.4.1 做服務(wù)者7.4.2 做緩沖者7.4.3 做激勵(lì)者7.4.4 要理解工程師們7.4.5 最好的經(jīng)理在多數(shù)時(shí)候都是對(duì)的7.4.6 在平凡之輩中找出“射擊”能手7.5 給雇員的寄語7.5.1 如何得到一份工作7.5.2 最后一點(diǎn)考慮7.5.3 如何保有一份工作7.5.4 最后一點(diǎn)慎重考慮7.6 如何制造一個(gè)偉大的產(chǎn)品附錄參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

　　第1章　必知必會(huì)的知識(shí)點(diǎn)　　還記得曾修過的電氣工程引論課程嗎？多數(shù)情況下，我敢打賭你已經(jīng)不記得自己是否曾上過一門編號(hào)為101的課程了。當(dāng)然你也許還記得曾修過這么一門課程，但就像我所修過的一樣，沒有什么價(jià)值！事實(shí)上，除了它被認(rèn)為是一門“工程引論的課程”之外，我已經(jīng)記不起關(guān)于它的任何東西了?！　≈钡胶髞砩系剿哪昙?jí)以及畢業(yè)后，我才學(xué)到了一些十分有用的通用的工程方法。它們?nèi)绱藢?shí)用，以至于我真心希望在我大學(xué)課程開始的時(shí)候，學(xué)校就先教其中的至少三種方法。事實(shí)上，我堅(jiān)信這是任何有抱負(fù)的工程師都應(yīng)該掌握的最最基本的知識(shí)。我敢擔(dān)保，只要你在每天遇到的挑戰(zhàn)中都使用這些知識(shí)，你就會(huì)變得越來越成功；不僅如此，同你一起工作的每個(gè)人還將認(rèn)為你是個(gè)天才！而你若還是學(xué)生的話，那么當(dāng)你讀到這些內(nèi)容時(shí)，你會(huì)吃驚地發(fā)現(xiàn)，使用這些技巧能夠解決大量的問題。它們是后續(xù)教學(xué)內(nèi)容的基石！　　1.1　單位的重要性　　這個(gè)技巧是在我大學(xué)四年級(jí)時(shí)，一位我喜歡的老師反復(fù)灌輸給我的。在學(xué)會(huì)這個(gè)方法之前，我一直靠強(qiáng)記大量公式來應(yīng)付考試。在我應(yīng)用這個(gè)技巧之后，我發(fā)現(xiàn)只需幾個(gè)方程及少量的代數(shù)運(yùn)算，就可以求解幾乎所有題目。這確實(shí)是我為之歡呼的時(shí)刻，好像一瞬之間整個(gè)世界有了色彩！你還記得物理課上那些夢(mèng)魘一般的解題經(jīng)歷嗎？而如果利用下面介紹的單位代數(shù)的話，這些問題將變成小事一樁；你甚至不用費(fèi)力，就可以得出它們的解答來。　　1.1.1　單位代數(shù)　　在這個(gè)技巧中，物理量的單位變得十分重要。不能因?yàn)橛?jì)算器無法處理單位，就將單位丟在一邊不管。事實(shí)上，應(yīng)該先弄明白答案所需的單位是什么，然后再返回問題，從而構(gòu)思出應(yīng)該如何來求解問題。在我們用數(shù)字求解之前，應(yīng)該先做完以上的工作。這個(gè)方法的基本思想在代數(shù)課是學(xué)過的，但沒有人教我們用它來處理單位?！　　?/pre>



媒體關(guān)注與評(píng)論
　　“作者強(qiáng)調(diào)大局觀和直覺，從實(shí)際出發(fā)，這對(duì)于我們這些專業(yè)人員有著不可估量的重要性。強(qiáng)烈推薦本書”　　——Rick Nelson，Test&Measurement World雜志主編　　“本書彌補(bǔ)了學(xué)校教育的缺陷。多幺希望我上學(xué)的時(shí)候就能掌握這些訣竅！”　　——Amazon.com


編輯推薦
　　《電子電氣工程師必知必會(huì)》既可供電氣信息類專業(yè)的高校師生參考，也適合電氣工程師閱讀。成為一名合格的電子電氣工程師難么？眾所周知，電子電氣工程師需要掌握的知識(shí)和技能之多之廣，所面對(duì)的問題之復(fù)雜，的確讓人望而生畏。然而，曾經(jīng)被大學(xué)老師建議轉(zhuǎn)專業(yè)，如今卻成為世界知名電子工程專家和高級(jí)經(jīng)理，《電子電氣工程師必知必會(huì)》作者DarrenAshby用自己的經(jīng)歷回答："并沒有那么難！"他敏銳地指出，目前許多學(xué)生和從業(yè)人員之所以面對(duì)挑戰(zhàn)疲于應(yīng)付，很大程度上是因?yàn)閷W(xué)校教育的錯(cuò)誤方法所導(dǎo)致的基礎(chǔ)不牢、缺乏至關(guān)重要的直覺和解決問題的技巧和能力。他深感用一本全面的參考書來填補(bǔ)學(xué)校理論與工作實(shí)踐之間的鴻溝已經(jīng)迫在眉睫。





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