工控单片机原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:范蟠果

出品人:

页数:410

译者:

出版时间:2007-6

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787302149637

丛书系列:

图书标签:

• lingyang
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• 实践应用

《电子元器件选型宝典》 内容简介： 本书旨在为电子工程师、技术爱好者以及相关专业学生提供一本全面、实用的电子元器件选型指南。在快速发展的电子技术领域，准确、高效地选择合适的元器件是项目成功的基石。本书深入浅出地剖析了各类核心电子元器件的原理、特性、应用场景及选型考量因素，帮助读者建立系统性的元器件知识体系，掌握科学的选型方法，从而优化产品性能、降低成本、缩短研发周期。 本书涵盖的主要内容： 第一部分：基础元器件与信号处理 电阻器： 原理与分类： 详细介绍固定电阻（碳膜、金属膜、线绕等）和可变电阻（电位器、可调电阻）的工作原理。 特性参数： 深入解析标称值、阻值精度、功率额定值、温度系数、噪声、频率响应等关键参数的含义及其对电路性能的影响。 选型考量： 针对不同应用（限流、分压、滤波、偏置、负载等）提供选型建议，强调额定功率、阻值稳定性、寄生参数等重要因素。 应用实例： 通过简单电路，展示电阻在信号通路、功率匹配中的作用。 电容器： 原理与分类： 讲解固定电容器（陶瓷、电解、薄膜、钽电解等）和可变电容器的工作原理。 特性参数： 详细阐述电容量、耐压值、损耗角正切、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）、极化、自愈能力等重要指标。 选型考量： 针对滤波、耦合、去耦、储能、定时等不同功能，提供详细的选型指导，重点关注耐压、容量精度、温度特性、频率特性、寿命等。 应用实例： 展示电容器在电源滤波、信号耦合、高频退耦等电路中的具体应用。 电感器： 原理与分类： 介绍电感线圈的基本原理，区分空心电感、磁芯电感（铁氧体、铁硅铝等）及其结构特点。 特性参数： 深入解析电感量、饱和电流、直流电阻、自谐振频率、品质因数（Q值）等关键参数。 选型考量： 针对储能、滤波、匹配、振荡等应用，提供选型建议，强调饱和电流、直流电阻对效率的影响，以及Q值对电路性能的重要性。 应用实例： 演示电感器在开关电源、射频电路、LC滤波器中的应用。 二极管： 原理与分类： 讲解PN结的单向导电性，分类介绍整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、肖特基二极管、变容二极管、发光二极管（LED）、光电二极管等。 特性参数： 重点阐述正向压降、反向漏电流、击穿电压、额定电流、响应时间、功率耗散等。 选型考量： 针对整流、稳压、钳位、开关、信号检测、照明等应用，提供详细的选型指南，关注耐压、电流能力、正向压降、反向恢复时间等。 应用实例： 分析二极管在整流滤波电路、电源保护电路、LED驱动电路中的作用。 三极管（BJT）： 原理与分类： 讲解NPN和PNP型双极结型晶体管（BJT）的工作原理，分析其作为开关和放大器的特性。 特性参数： 详细介绍共发射极直流电流增益（β）、最大集电极电流（Ic(max)）、最大集电极-发射极电压（Vce(max)）、饱和压降（Vce(sat)）、开关时间等。 选型考量： 针对开关应用（驱动、电平转换）和放大应用（信号放大、功率放大），提供选型建议，重点关注电流能力、电压耐受、增益、功耗等。 应用实例： 展示三极管在简单放大器、开关电源驱动电路中的应用。 场效应管（MOSFET）： 原理与分类： 讲解P沟道和N沟道增强型/耗尽型MOSFET的工作原理，阐述其电压控制特性。 特性参数： 重点介绍导通电阻（Rds(on)）、阈值电压（Vth）、栅极-源极电压（Vgs）、漏极-源极电压（Vds）、最大漏极电流（Id(max)）、开关速度等。 选型考量： 针对高效率开关（电源）、功率放大、模拟开关等应用，提供选型指南，强调低导通电阻对提高效率、降低发热的关键作用，以及栅极驱动需求。 应用实例： 分析MOSFET在开关电源、电机驱动、音频放大器中的优势。 第二部分：集成电路与高级元件 线性稳压器： 原理与分类： 介绍三端稳压器（如78xx、79xx系列）和可调稳压器（如LM317）的工作原理。 特性参数： 关注输出电压精度、输入电压范围、输出电流能力、压差、效率、噪声抑制比、热关断保护等。 选型考量： 针对不同供电需求，提供合适的稳压器选择，强调散热设计和输入输出滤波。 应用实例： 展示稳压器在为敏感电路提供稳定电压时的应用。 运算放大器（Op-Amp）： 原理与分类： 讲解运算放大器的基本构成、虚短和虚断的概念，以及不同类型的运放（通用型、精密型、高速型、低功耗型等）。 特性参数： 深入解析开环增益、带宽、压摆率、输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）等。 选型考量： 针对信号放大、滤波、比较、积分、微分等应用，提供选型指导，强调参数与应用需求的匹配，如带宽、噪声、精度等。 应用实例： 分析运放在仪表放大器、有源滤波器、信号调理电路中的应用。 传感器及其接口： 基本原理： 介绍温度、湿度、压力、光、声音、位置等常见物理量的传感器工作原理。 信号类型： 分析模拟输出（电压、电流）、数字输出（I2C、SPI、UART）传感器的特点。 选型考量： 强调传感器的测量范围、精度、响应速度、功耗、接口兼容性以及工作环境适应性。 信号调理： 探讨如何对传感器输出信号进行放大、滤波、转换，以适应后续处理。 逻辑器件（TTL/CMOS）： 原理与分类： 介绍TTL和CMOS逻辑门的工作原理，分析其特点（速度、功耗、驱动能力）。 功能模块： 涵盖基本逻辑门、触发器、计数器、移位寄存器、多路复用器、译码器等标准逻辑IC。 选型考量： 关注工作电压、逻辑电平、速度、功耗、封装形式以及对信号完整性的要求。 应用实例： 展示逻辑器件在数字信号处理、控制逻辑设计中的应用。 晶体振荡器与时钟电路： 原理与分类： 介绍石英晶体、陶瓷谐振器、RC振荡器、LC振荡器等。 特性参数： 关注频率精度、频率稳定性、老化率、温度漂移、抖动（Jitter）等。 选型考量： 针对不同应用（微控制器时钟、射频电路、精密计时），选择合适的振荡源，并考虑外部元件的匹配。 第三部分：元器件选型方法与实践 需求分析与规格定义： 明确电路功能、性能指标、工作环境、成本预算。 如何从数据手册中提取关键信息。 参数对比与兼容性检查： 横向对比不同厂商、不同型号的元器件。 重点关注电气特性、机械特性、热特性、可靠性等方面的兼容性。 可靠性与寿命考量： 环境因素（温度、湿度、振动）对元器件的影响。 MTBF（平均无故障时间）的概念与应用。 标准件与军用级/工业级元器件的选择。 成本优化策略： 平衡性能与成本。 考虑通用件、批量采购、替代件的选用。 信号完整性与电源完整性基础： 寄生参数（电感、电容）在高速电路中的影响。 去耦电容的选择与布局。 PCB布线对信号质量的影响。 实际案例分析： 通过若干实际应用场景，演示如何系统性地完成元器件选型过程，包括电源模块、音频模块、数据采集模块等。 本书特点： 理论与实践相结合： 深入剖析元器件工作原理，同时提供大量实际应用指导。 参数详尽： 详细解读各类关键参数，帮助读者理解其深层含义。 选型方法系统： 提出一套科学的元器件选型流程和考量维度。 语言通俗易懂： 避免过度使用晦涩的技术术语，力求清晰明了。 实用性强： 贴近实际工程项目需求，解决工程师在选型过程中遇到的实际问题。 《电子元器件选型宝典》将是电子设计者手中不可或缺的工具书，助您在复杂的电子元器件世界中，做出最明智、最有效的选择。

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这本书的内容覆盖面，在实际应用层面的深入程度，确实超出了我的预期。很多教材在讲完理论后，对实际工程中的“坑”和“疑难杂症”往往避而不谈，仿佛理论推导完美无缺。然而，这部作品却毫不避讳地展示了从理想模型到真实世界中电流、时序、干扰等各种不可控因素对系统稳定性的影响。书中对特定工业场景下的异常处理策略，比如看门狗计时器的精细调校、总线仲裁冲突的软件规避方法，都有非常详尽的案例分析和代码片段演示。这些内容绝非简单的复制粘贴官方手册，而是融入了作者多年实战经验的“内功心法”。我尤其喜欢其中关于调试技巧的部分，它不是罗列工具的使用，而是教你如何通过现象反推本质，这才是真正能让人在面对复杂系统崩溃时保持镇定的核心能力。读完这些章节，我感觉自己仿佛是跟随一个经验丰富的老手在产线上进行了一次为期数周的“实战拉练”。

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初翻阅此书时，我最大的感受是作者那股近乎“偏执”的逻辑清晰度。很多同类书籍，往往在概念引入阶段就显得含糊不清，生怕读者不理解而使用了大量冗余的修饰词汇，结果反而把简单的问题复杂化了。但这本书的处理方式截然不同，它仿佛在用一种极其冷静、精确的“代码语言”来构建知识体系。每一个章节的过渡都像是一个严丝合缝的算法步骤，前一个知识点是下一个知识点的必要前置条件，没有丝毫的跳跃或疏漏。特别是对于那些抽象的硬件抽象层描述，作者竟然能够用类比和自洽的体系将其固化下来，让人在脑海中能够快速建立起一个稳定、可运行的模型。这种行文风格，对于已经有一定基础，追求效率和深度的学习者来说，简直是醍醐灌顶。它不是在“哄着”你学习，而是在“引导”你像一个真正的工程师那样去思考和构建，这种严肃的教学态度，我非常欣赏。

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从学术严谨性角度来审视，这本书在理论基础的构建上做到了令人信服的扎实。它并没有止步于对现有技术名词的简单罗列，而是深入挖掘了底层硬件设计和指令集架构的哲学。例如，在讲解中断响应机制时，作者不仅描述了中断向量表的作用，还追溯到了CPU状态寄存器在上下文切换中的具体位域变化，甚至探讨了不同中断优先级之间的抢占时序对实时性指标的影响。这种“刨根问底”的态度，让读者在掌握“如何做”的同时，也深刻理解了“为什么是这样”。对于需要进行底层驱动开发或固件优化的读者来说，这种深度是至关重要的。它提供了一个坚固的理论地基，确保了在此之上搭建的任何应用都不会因为对基础原理的误解而出现致命的结构性缺陷。这使得这本书不仅仅是一本“使用手册”，更是一本可以用来建立系统级思维框架的“方法论”著作。

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这本书的排版和装帧设计着实让人眼前一亮。封面那种深沉的科技蓝搭配上简洁的线条和电路图腾，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。内页纸张的质感也非常好，墨水不洇，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳，这对于我们这些需要啃下厚厚技术书籍的读者来说，简直是福音。更值得称赞的是，书中的图示和流程图部分，简直可以用“教科书级别”来形容。那些复杂的系统架构图，不再是糊成一团的线条和方块，而是通过精妙的色彩区分和层级划分，让人一眼就能抓住核心逻辑。作者在细节上的考究，比如重要公式的加粗、关键术语的斜体处理，都极大地提升了阅读效率。我甚至觉得，这本书不光是用来学习知识的工具，本身就是一件设计精美的工艺品，摆在书架上都显得很有档次。这种对阅读体验的重视，在很多技术书籍中是相当罕见的，足以见得出版社和作者在制作过程中的用心程度，这无疑为内容本身的深度奠定了良好的基础。

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坦白说，阅读这本书的过程更像是一场与作者思想的深度对话，而非单向的知识灌输。它极少使用那种居高临下的说教口吻，相反，它总是以一种启发性的方式引导读者去思考。在关键的算法选择和设计权衡之处，作者往往会抛出几个看似矛盾的工程目标（比如：追求极致速度与保证最大化资源利用率之间的冲突），然后详细对比不同设计路径的优劣和适用场景，最终由读者自己去完成“最优解”的判断。这种互动式的学习体验，极大地激发了我的主观能动性。我不再是被动地接受“标准答案”，而是在模拟工程师的决策过程。这种方法论的训练，对于培养独立解决复杂问题的能力，远比死记硬背知识点要有效得多。这本书真正教会我的，是如何在高压的工程环境下，基于清晰的逻辑和对约束条件的深刻理解，做出最合理的工程取舍。

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