电工基础实用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2009-4

价格:29.80元

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isbn号码:9787560950716

丛书系列:

图书标签:

• 教材
• 电工基础
• 电路原理
• 电工技能
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• 电气知识
• 基础教育
• 职业培训
• 电子技术
• 用电安全
• 电力系统

现代电子技术前沿探索：面向实践的系统级设计与应用 图书简介： 本书旨在为读者提供一个深入、前沿且高度实践导向的电子技术学习路径，它跳脱了传统“电工基础”的范畴，将视角聚焦于当前驱动信息社会发展的核心技术领域。全书结构严谨，内容涵盖了从微控制器（MCU）系统架构、高速数字信号处理（DSP）原理与应用，到前沿的嵌入式物联网（IoT）系统设计、功率电子变换器的控制策略以及先进的射频（RF）电路与系统集成等多个关键模块。 我们深知，现代电子工程师所需具备的知识体系已不再局限于基本的电路定律和元器件特性，而更侧重于系统级的思维、算法的实现能力以及跨学科的融合应用。因此，本书的设计理念是“以系统工程为骨架，以前沿技术为血肉”。 第一部分：嵌入式系统的深度解析与算法实现 (System-on-Chip Deep Dive and Algorithm Implementation) 本部分首先对现代高性能微控制器（如基于ARM Cortex-M/R/A系列）的流水线架构、内存管理单元（MMU/MPU）和实时操作系统（RTOS）内核进行了详尽的剖析。我们不仅仅停留在软件编程层面，更深入探讨了硬件抽象层（HAL）的设计哲学，以及如何优化代码以充分利用特定处理器的并行计算能力。 接着，我们引入了数字信号处理（DSP）的核心概念。内容涵盖了离散时间系统、Z变换、快速傅里叶变换（FFT）的原理及其在工程中的高效实现。书中提供了大量使用定点和浮点运算进行滤波（FIR/IIR）、谱分析的C语言代码范例，并结合实际的音频处理和传感器数据校准案例，指导读者如何选择合适的处理器资源来保证实时性要求。 特别地，我们用一整章的篇幅讲解了嵌入式机器学习（TinyML）的基础。这包括如何量化神经网络模型、选择轻量级架构（如MobileNet的简化版），以及如何在资源受限的MCU上部署和推理这些模型，以实现边缘端的智能决策，例如电机状态的异常检测或环境参数的自适应调节。 第二部分：工业物联网（IIoT）与通信协议栈 (Industrial IoT and Communication Stacks) 本部分聚焦于如何构建一个稳定、安全且低功耗的工业级物联网系统。内容涵盖了传感器前端调理电路的设计要点，包括如何有效抑制共模噪声、设计高精度模数转换（ADC）的采样策略，以及如何利用电荷平衡技术补偿电桥传感器的漂移。 在通信方面，本书详细对比和实践了多种主流的IIoT协议： 1. 低功耗广域网（LPWAN）技术： 深入探讨了LoRa/NB-IoT的物理层特性、时隙调度机制以及安全握手流程。 2. 现场总线系统（Fieldbus）： 对比分析了EtherCAT和PROFINET在实时性、确定性（Determinism）和网络拓扑结构上的差异，并提供了使用FPGA实现简单EtherCAT从站接口的逻辑框架指导。 3. 安全机制： 重点讲解了TLS/DTLS在嵌入式设备上的资源消耗优化，以及硬件安全模块（HSM）在密钥存储和固件更新验证中的作用。 此外，我们还引入了时间敏感网络（TSN）的概念，解释其如何通过基于时间的预留和调度机制，解决传统以太网在工业控制中的抖动（Jitter）问题，为未来全IP化工厂奠定理论基础。 第三部分：先进电力电子与系统级能效管理 (Advanced Power Electronics and System-Level Energy Management) 本部分完全侧重于现代电力电子领域，这对于新能源、电动汽车和高密度电源设计至关重要。我们不再仅仅教授基础的开关模式电源（SMPS）拓扑，而是深入到开关器件的动态特性分析。 核心内容包括： 宽禁带半导体器件应用： 详细分析了SiC MOSFET和GaN HEMT在高频开关应用中的优势与挑战，特别是其米勒平台效应、开关损耗建模和热管理设计。 高性能磁性元件设计： 探讨了基于有限元分析（FEA）的变压器和电感的优化设计，以降低涡流损耗和集肤效应。 先进控制策略： 讲解了空间矢量调制（SVM）在三相逆变器中的应用，以及如何利用非线性控制（如滑模控制 SMC）来提高电机驱动系统在负载突变时的动态性能和鲁棒性。我们还探讨了基于H∞最优控制的环路设计方法。 通过这三个层次的深入讲解，本书旨在培养读者从器件物理特性、算法优化、系统集成到最终的性能验证的完整工程能力，使其能够胜任当前电子信息与智能制造领域对复合型技术人才的严苛要求。本书的案例丰富，图表详尽，尤其适合具有一定基础电路知识，希望向前沿系统设计与高效率控制领域转型的工程师和高年级学生研读。

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