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编者评论：电子工程师实践指南
电子工程师必读的元器件和技术pdf 讲解电子工具的原理和操作方法，具体电路元件的原理和集成方法，如晶体管、集成电路、继电器等，逻辑电路和pcb电路板设计原理，spi、i2c、rs232、usb等常用电路接口标准，数字万用表、示波器等测试设备的操作方法。
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简介
这本书是电子产品的实践指南，其中大部分都需要多年的工作才能开发出来。本书的每一章都会讨论一个特定的话题，以便读者梳理上下文，快速找到问题的答案。例如，如何阅读电子元件的数据表，如何决定微控制器的接口引脚可以连接多少个元件，如何组装各种类型的连接器，如何将信号接口电路上的噪声和干扰降至最低，如何决定关于模数转换器的分辨率，不同型号的串行和网络接口如何工作，以及如何使用开源工具绘制原理图和 PCB 布局等等。
关于作者
关于作者：
约翰·M·休斯
嵌入式系统工程师，在电子、嵌入式系统和软件、航空航天系统和科学应用开发方面拥有 30 多年的经验。他负责为凤凰号火星探测器开发表面成像软件。他所在的一个小组还开发了一种新的合成外差激光干涉仪，用于校正韦伯太空望远镜反射镜的位置控制。
译者简介：
李伟
2015年毕业于北京航空航天大学电子信息工程专业。现就读于中国石油大学（北京）英语翻译专业，攻读硕士学位。参与编写了北京航空航天大学《卫星导航信号接收与处理技术实验教程》和无线电导航设备手册的翻译。完成《地面区域完整性监测系统监测数据分析与处理》等论文。具有国家翻译专业资格二级翻译证书。
目录
第 1 章运动中的电子 1
1.1 原子和电子 1
1.2 充电和电流2
1.3 基本电路中的电流 3
1.4 欧姆定律 5
1.5 次方 6
1.6 电阻 6
1.7 示例：制作分压器 7
1.8 总结 8
第 2 章紧固件和粘合剂 9
2.1 螺钉和螺栓 9
2.1.1 螺钉和螺栓的尺寸 10
2.1.2 螺丝刀的种类 11
2.1.3 12型螺栓头
2.1.4 选择螺钉和螺栓 13
2.1.5 垫片 14
2.1.6 自攻螺钉15
2.2 铆钉 16
2.3 粘合剂和粘合 16
2.3.1 粘合剂、环氧树脂和溶剂 17
2.3.2 木材与纸张的粘合 17
2.3.3 塑料的粘合 18
2.3.4 金属的粘合 18
2.3.5 特殊用途粘合剂 19
2.4 总结 19
第 3 章工具 20
3.1螺丝刀20
3.2 钳子 21
3.3 剪线钳 21
3.4 剥离器 22
3.5 压接工具 22
3.6 套筒扳手和六角扳手 23
3.7 剪辑 24
3.8 虎钳 25
3.9 旋转工具 26
3.10 磨床 27
3.11 钻 27
3.12 钻 28
3.13 丝锥和模具 29
3.14 小手锯 29
3.15 小电锯 29
3.16 专业金属加工工具 30
3.17 镊子 31
3.18 焊接工具 31
3.19 放大镜和显微镜 32
3.20 工作区 33
3.21 总结 34
第 4 章如何使用工具 35
4.1 紧固件的使用 35
4.1.1 螺丝刀的种类和尺寸 35
4.1.2 自攻螺钉 37
4.1.3 内六角紧固件和六角扳手 37
4.1.4 六角头紧固件和套筒扳手 39
4.1.5 活动扳手 40
4.1.6 扳手 41
4.1.7 铆钉 42
4.1.8 处理顽固的紧固件 44
4.2 焊接和拆焊 45
4.2.1 焊锡类型 45
4.2.2 焊接技术 46
4.2.3 电线和通孔元件的拆焊 50
4.2.4 表面贴装焊接 51
4.2.5 表面组装拆焊 53
4.3 切割 53
4.3.1 条形和条形 53
4.3.2 第 55 页
4.4 钻孔 56
4.4.1 56号钻头的选择
4.4.2 钻孔速度58
4.4.3 板材钻孔 58
4.4.4 润滑剂 59
4.4.5 冲孔和导向孔 60
4.4.6 使用阶梯钻 60
4.4.7 钻孔时的常见问题 60
4.4.8 丝锥和模具 61
4.5 转换与切割 65
4.5.1 珠宝手锯 65
4.5.2 旋转工具 65
4.6 总结 67
第5章力量68
5.1 68号电池
5.1.1 电池的包装 68
5.1.2 原电池69
5.1.3 电池 71
5.1.4 小纽扣电池72
5.1.5 电池存放注意事项 73
5.1.6 电池使用 74
5.1.7 电池电路75
5.1.8 电池选择 76
5.2 电源技术 77
5.2.1 壁挂式直流电源 78
5.2.2 工作台直流电源 79
5.2.3 模块化和嵌入式直流电源 79
5.3 光电80
5.4 保险丝和断路器 81
5.4.1 保险丝 82
5.4.2 断路器 83
5.5 总结 83
第6章开关85
6.1 单个开关，多个电路 85
6.2 开关类型 86
6.2.1 拨动开关87
6.2.2 翘板开关 87
6.2.3 滑动开关 88
6.2.4 旋转开关 88
6.2.5 按钮开关89
6.2.6 快动开关 89
6.3 滑动开关和旋转开关电路 89
6.4 开关选择标准 90
6.5 开关使用警告91
6.6 总结 91
第 7 章连接器和接线 92
7.1 导体和电缆 92
7.1.1 线号 93
7.1.2 绝缘 94
7.1.3 双绞线 95
7.1.4 块 96
7.1.5 多芯电缆 97
7.1.6 剥线绝缘98
7.2 连接器 99
7.2.1 连接器端子 99
7.2.2 连接器类型 101
7.3 装配连接器 106
7.3.1 焊接端子 106
7.3.2 挤压终端 106
7.3.3 连接器后壳 107
7.3.4IDC 连接器 108
7.3.5 以太网连接器 108
7.4 总结 109
第8章被动元件110
8.1 公差 110
8.2 电压、功率和温度 111
8.3 包 111
8.4 电阻 112
8.4.1 物理形态 112
8.4.2 固定电阻器 113
8.4.3 可变电阻器 116
8.4.4 特殊电阻 119
8.4.5 阻力识别 121
8.5电容122
8.5.1 电容值122
8.5.2 电容器的种类 122
8.5.3 可变电容器 124
8.5.4 表面贴装电容器 124
8.6 扼流圈、线圈和变压器 125
8.6.1 扼流圈 125
8.6.2 线圈 125
8.6.3 可变电感125
8.6.4 变压器 126
8.6.5 包 126
8.7 总结 126
第 9 章有源组件 127
9.1 如何阅读数据表 127
9.1.1 数据表结构128
9.1.2 数据表概述 128
9.1.3 收集数据表 130
9.2 静电放电 130
9.3 包装概述 131
9.3.1 通孔元件 131
9.3.2 表面贴装元件 132
9.3.3 使用不同的包类型 132
9.4 二极管和整流器 132
9.4.1 小信号二极管 133
9.4.2 整流器 134
9.4.3 LED 135
9.4.4 齐纳二极管 136
9.4.5 特殊二极管136
9.4.6 二极管/整流器轴向引线封装 136
9.4.7 二极管/整流器表面贴装封装 137
9.4.8LED 封装类型 138
9.5晶体管138
9.5.1 小信号晶体管 139
9.5.2 功率晶体管 139
9.5.3 场效应晶体管 140
9.5.4 传统晶体管封装类型 140
9.5.5 表面贴装晶体管封装类型 141
9.6 可控硅和双向可控硅元件 142
9.6.1 可控硅142
9.6.2 交流三极管 142
9.7 散热片 142
9.8 集成电路 143
9.8.1 传统 IC 封装类型 144
9.8.2 表面贴装集成电路封装类型 145
9.8.3 大电流高压调节电路146
9.9 总结 147
第 10 章继电器 148
10.1 继电器背景介绍148
10.1.1 电枢继电器 148
10.1.2 簧片继电器 149
10.1.3 接触器 149
10.2 继电器包 150
10.2.1PCB继电器150
10.2.2 连接芯片继电器 150
10.2.3 插头继电器 151
10.3 选择继电器 151
10.4 继电器可靠性问题 152
10.4.1 接触电弧放电 152
10.4.2 线圈过热 153
10.4.3 继电器触点弹跳 153
10.5 继电器153的应用
10.5.1 用低压逻辑电路控制继电器 154
10.5.2 握手 155
10.5.3 电源切换 155
10.5.4 继电器逻辑电路155
10.6 总结 157
第11章逻辑电路158
11.1 逻辑电路基础 158
11.2 逻辑集成电路的起源 160
11.3 逻辑元件系列 161
11.4 逻辑模块：4000 和 7400 IC 161
11.4.1 缩小 TTL 和 CMOS 162 之间的差距
11.4.24000 系列 CMOS 逻辑器件 162
11.4.37400 系列 TTL 逻辑器件 163
11.4.4 CMOS和TTL 164的应用
11.5 可编程逻辑器件 164
11.6 微处理器和微控制器 166
11.6.1 微控制器编程 166
11.6.2 微控制器的类型 167
11.6.3 选择微控制器 168
11.7 使用逻辑元素 168
11.7.1 探测和测量 168
11.7.2 提示和注意事项 169
11.7.3 静电放电控制 169
11.8 总结 170
第12章离散控制接口171
12.1 离散接口 171
12.1.1 离散接口应用程序 172
12.1.2 制造离散接口 173
12.2 离散输入 174
12.2.1 使用上拉或下拉电阻 175
12.2.2 使用活动输入缓冲区 175
12.2.3 使用继电器输入 176
12.2.4 光隔离器 176
12.3 离散输出 178
12.3.1 电流吸收器和电流源 178
12.3.2 缓冲离散输出 178
12.3.3 简单的单晶体管缓冲器 179
12.4 逻辑电平转换 180
12.4.1BSS138 场效应管 180
12.4.2TXB0108 180
12.4.3NTB0101 181
12.5 组件 181
12.6 总结 182
第 13 章模拟接口 183
13.1 连接模拟世界 183
13.1.1 从模拟到数字，从数字到模拟 183
13.1.2 A/D 转换器 187
13.1.3 D/A 转换器 187
13.2 模拟信号的生成 188
13.3 总结 189
第 14 章数据通信接口 190
14.1 数字通信的基本概念 191
14.1.1 串行和并行 191
14.1.2 同步和异步 192
14.2SPI 和 I2C193
14.2.1SPI193
14.2.2I2C 196
14.2.3 SPI 和 I2C 外设概述 198
14.3RS-232200
14.3.1 RS-232 信号 202
14.3.2DTE 和 DCE203
14.3.3 握手 204
14.3.4 RS-232 组件 205
14.4RS-485205
14.4.1RS-485 信号 205
14.4.2 总线驱动器和接收器 206
14.4.3RS-485多点配置206
14.4.4 RS-485 组件 207
14.5RS-232 和 RS-485207
14.6USB208
14.6.1USB 术语 208
14.6.2USB连接209
14.6.3USB 210 类
14.6.4USB数据传输率210
14.6.5USB 集线器 211
14.6.6 设备配置 211
14.6.7 USB 端点和管道 212
14.6.8 设备控制 212
14.6.9USB接口组件213
14.6.10 USB 实现 213
14.7 以太网网络通信 214
14.7.1 以太网基础 214
14.7.2 以太网 IC、模块和 USB 转换器 217
14.8 无线通信 218
14.8.1 带宽和调制 218
14.8.2ISM 无线电频段 219
14.8.32.45 GHz 短距离通信 220
14.8.4802.11220
14.8.5 蓝牙？ 221
14.8.6 低功耗蓝牙 223
14.8.7ZigBee224
14.9 其他数据通信方法 225
14.10 总结 225
第 15 章印刷电路板 227
15.1 PCB 227 的历史
15.2 PCB 228基础知识
15.2.1 焊盘、过孔和走线 228
15.2.2 表面贴装元件 228
15.2.3 制造业 229
15.3 PCB 布局 229
15.3.1 大小确定 230
15.3.2 组件排列 230
15.3.3 放置组件 231
15.3.4 在焊接面232上设置走线
15.3.5 在元件表面232上设置迹线
15.3.6 制作丝印层233
15.3.7 生成灯光图文件234
15.4 制造 PCB 234
15.5PCB 指南 235
15.5.1 布局网格 235
15.5.2 网格间距 235
15.5.3 定位基准235
15.5.4 信号走线宽度 235
15.5.5 电源走线宽度236
15.5.6 走线间距 236
15.5.7 通孔尺寸 236
15.5.8 通过间距 236
15.5.9 焊盘尺寸 236
15.5.10 尖角 237
15.5.11 丝印层 237
15.6 总结 237
第16章封装238
16.1 封装 238 的重要性
16.2 封装类型 238
16.2.1 塑料 238
16.2.2 金属 239
16.3 库存设备外壳 239
16.3.1 塑料外壳 239
16.3.2 铸铝外壳 241
16.3.3 挤压铝外壳 241
16.3.4 钣金外壳242
16.4 制造或回收壳 243
16.4.1 建筑塑料和木制外壳 243
16.4.2 非常规外壳 244
16.4.3 重用现有的 shell 245
16.5 为电子设备设计封装 246
16.5.1 设备尺寸和重量 246
16.5.2 环境因素 247
16.5.3 卡路里系数 248
16.6 来源 248
16.7 总结 249
第17章测试设备250
17.1 基本测试设备 250
17.1.1 数字万用表 250
17.1.2 使用数字万用表 251
17.1.3 示波器 252
17.1.4 示波器253的工作原理
17.1.5 使用示波器 255
17.2 先进的测试设备 256
17.2.1 脉冲和信号发生器 256
17.2.2 逻辑分析仪 257
17.3 购买二手和剩余工具 258
17.4 总结 259
附录 A 电子和交流电路基础知识 261
附录 B 电路图 300
附录 C 参考书目 312
附录 D 资源 315
附录 E 组件列表 321
词汇表 329
精彩的书摘
电由两种基本现象组成：电荷和电流。电荷是物质的基本特征，是物质与中性时相比，电子过多（带负电）或电子不足（带正电）的特性。带负电或带正电的原子有时称为离子。
电荷的基本性质之一是同种电荷相互排斥，不同种电荷相互吸引。这就是为什么电子和质子可以结合在一个原子中的原因，尽管在大多数情况下，由于原子粒子的其他基本特性（特殊情况包括某种放射性衰变和超新星爆炸），电子和质子不能直接结合在一起。最重要的是，我们必须记住，负电荷排斥电子，而正电荷吸引电子。
电荷的内部和本身很有趣，但从电子设备的角度来看并不是特别有用。对我们来说，只有当电荷移动时，乐趣才真正开始。电路中电子的运动称为电流。在寒冷干燥的天气里，当你在地毯上行走时，身体上会积聚静电荷，当你触摸门把手时就会发生电荷转移，这也是一种电气现象。实际上，电流从高电位（你）流向低电位（门把手），就像瀑布冲下千里或山坡上滚落的石头一样。通过这种方式，无趣的静电荷突然变得非常有趣（或者至少应该引起你的注意）。当电荷处于静止状态时，它称为电势，我们可以在电势和机械势之间进行类比，如下所示。
当电子在构成导体和电路元件的原子之间转移时，就会产生电流。电子向带正电的物质移动，因此如果将小灯泡连接到电池（有时称为手电筒），电子会从电池的负极流过灯泡，然后流回电池的正极。它们使灯丝发出白热光。
图 1-2 是导线中铜原子的简化图，显示了一种可视化电流流动的方法。当一个电子进入导线的一端时，它使第一个原子带负电，因此该原子有一个额外的电子。假设一个连续的电子源，新电子不能以同样的方式返回，所以它会向下一个电中性原子移动。原子现在带负电并有一个额外的电子。为了再次变为电中性（原子的首选稳定状态），该原子将额外的电子传递给下一个（电中性）原子，依此类推，直到电子出现在导线的另一端。只要导线连接压力下的电子源和电子返回源的路径，电流就会流动。这种压力称为电压，在 1.3 节中有详细描述。
图 1-3 显示了理解电流的另一种方式。在这里，我们有一个充满弹球（电子）的导管（导体）。
图 1-2 电子在导线中移动 图 1-3 电子模型 - 导管中的弹球
当弹球被推入导管的一端时，弹球将从另一端落下。管中弹球的数量保持不变。需要注意的是，进入导体一端的电子和离开另一端的电子不一定是同一批次，如图1-2和图1-3所示。事实上，如果导体足够长，在一端引入的电子可能不是留在导体另一端的电子，但电子必然会出现，仍然可以测量电子在导体中的运动。
作者：孟杰
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