电工电子技术实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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价格:23.50元

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isbn号码:9787563218400

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• 电工技术
• 电子技术
• 实验
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 实操
• 技能
• 高等教育
• 职业教育

《现代电子系统设计与实践指南》 图书简介 本书是一部面向电子工程专业学生、初级工程师以及电子技术爱好者的高级实践教程。它深入探讨了现代电子系统从概念设计到实际实现的完整流程，强调理论知识与工程实践的紧密结合。全书内容覆盖了当前电子领域的前沿技术和核心方法论，旨在帮助读者构建起扎实的系统思维能力和独立解决复杂工程问题的能力。 第一章：前沿电子技术概述与系统思维建立 本章首先勾勒出当前电子技术发展的主要趋势，包括物联网（IoT）、边缘计算、5G/6G 通信以及基于人工智能的嵌入式系统等。我们不局限于单一器件的分析，而是聚焦于如何将这些分散的技术单元整合为一个功能完备、性能优越的电子系统。重点介绍了系统级设计的核心理念——自顶向下（Top-Down）的设计方法论，并辅以具体案例说明如何在系统初期阶段进行需求分析、约束定义以及技术选型。 第二章：高性能模拟电路设计精要 模拟电路作为所有电子系统的基石，本章对其进行了深入且侧重于高精度应用的探讨。内容涵盖了高速运算放大器（Op-Amp）的设计与噪声分析，特别是如何根据应用场景（如医疗仪器、高精度传感器接口）选择合适的反馈拓扑结构和补偿策略。我们详细剖析了数据转换器（ADC/DAC）的内部架构，包括逐次逼近式、Sigma-Delta 调制器的原理与失真分析，并提供了 PCB 布局中关键的电源完整性（PI）和信号完整性（SI）的实践技巧，以确保在噪声敏感环境中实现最佳性能。 第三章：数字逻辑与嵌入式处理器架构 本章聚焦于现代数字系统的核心——微处理器和可编程逻辑器件（FPGA）。首先，系统地介绍了先进的嵌入式处理器架构，如 ARM Cortex-M/R 系列的流水线、中断处理机制和内存管理单元（MMU/MPU）。随后，我们详细讲解了 HDL（硬件描述语言）在 FPGA 设计中的应用，不仅仅是基础的逻辑门实现，更深入到状态机设计、资源优化以及时序约束的设定。重点章节探讨了实时操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的选型与应用，包括任务调度算法（如固定优先级、轮转法）的性能对比分析。 第四章：电源管理与电磁兼容性（EMC）工程 一个可靠的电子系统离不开高效且稳定的电源。本章从系统能效的角度出发，系统讲解了 DC-DC 变换器（Buck, Boost, SEPIC）的设计与环路补偿，着重于开关模式电源（SMPS）的瞬态响应优化。此外，电磁兼容性（EMC）被提升到与功能设计同等重要的地位。我们分析了辐射发射（RE）和传导抗扰度（CI）的产生机理，并提供了在 PCB 层面进行严格的屏蔽、滤波和地平面设计（Grounding）的工程准则，确保产品通过严格的EMC认证。 第五章：通信协议与接口技术深度解析 现代电子系统很少独立工作，高效的通信是其核心能力。本章详细剖析了高速串行通信标准，如 PCIe 的差分信号传输原理、时钟数据恢复（CDR）技术。对于短距离通信，我们深入研究了 I2C/SPI 的时序细节与仲裁机制，并扩展至更复杂的现场总线协议（如 CAN Bus、EtherCAT），分析它们在工业自动化环境中的可靠性保证机制。无线通信部分，重点介绍了射频（RF）前端的设计考量，包括阻抗匹配网络（Matching Network）的设计与测试方法。 第六章：系统级仿真、验证与调试策略 理论设计必须通过严谨的验证才能转化为可靠产品。本章强调了仿真工具链的应用，包括使用 SPICE 家族进行电路级仿真，以及使用 SystemC 或 VHDL/Verilog 进行高层次系统行为建模。调试部分不再是简单的万用表测量，而是侧重于利用高端示波器（如带宽、采样率的选择）、逻辑分析仪进行复杂时序错误的定位，以及使用网络分析仪进行阻抗和 S 参数的测量与分析。本章提供了全套的“从仿真到实测”的验证流程图。 第七章：可靠性工程与产品生命周期管理 电子产品的长期稳定运行是工程成功的标志。本章探讨了电子系统的可靠性指标，如 MTBF（平均无故障时间）的计算方法，并介绍了环境应力筛选（ESS）和加速寿命试验（ALT）的工程实践。材料科学在可靠性中的作用不容忽视，我们分析了不同封装材料的热膨胀系数（CTE）对焊点可靠性的影响。最后，本章讨论了产品从设计迭代到量产化过程中，如何实施严格的版本控制和可追溯性管理。 附录：常用元器件选型指南与参数解读 附录部分提供了一份实用的、基于工程经验的元器件选型速查表，重点解释了数据手册中关键参数的工程含义（例如 MOSFET 的 $R_{DS(on)}$ 随温度的变化、滤波电容的 ESR 随频率的变化等），旨在帮助读者快速理解和比较不同供应商产品的优劣，避免因对参数理解偏差而导致的系统缺陷。

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