工業電子丙級技能檢定學術科試題解析｜2023版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王惠玲

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电子技术基础与应用：现代电子系统设计与实现 一、 电路理论与分析基础 本书深入探讨电路理论的核心概念，旨在为读者构建坚实的电子学基础。内容涵盖直流电路、交流电路的分析方法，重点剖析基尔霍夫定律、节点分析法、网孔分析法在复杂电路中的应用。特别对RLC电路的瞬态响应和稳态响应进行了详尽的数学建模与仿真分析，引入了傅里叶级数和拉普拉斯变换在周期性信号和非周期性信号分析中的实用技巧。此外，对二端口网络参数（如Z、Y、H参数）的计算与实际意义进行了系统阐述，为后续的系统级设计打下坚实基础。通过大量的工程实例和习题，确保读者能够熟练运用理论工具解决实际电路问题。 二、 模拟电子电路精要 本部分聚焦于半导体器件的工作原理及其在模拟电路设计中的应用。首先，详细解析了PN结二极管、稳压二极管、光敏电阻等基础器件的伏安特性曲线与等效模型。随后，深入讲解了双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET，包括MOSFET）的各种工作区（截止、放大、饱和）的判据与跨导特性。 模拟放大电路的设计是本章节的重点。系统介绍了共源、共集、共基、共射等基本组态的静态工作点设计、小信号模型分析及其频率响应。特别地，对多级放大电路的耦合方式、增益计算与带宽扩展技术进行了深入探讨。在电源与反馈部分，详细阐述了线性稳压电源（LDO）的设计思路、开关电源（Buck、Boost）的工作原理及脉冲宽度调制（PWM）控制技术。引入了运算放大器（Op-Amp）的理想模型与非理想特性分析，并展示了其在有源滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）、精密整流电路、电压/电流转换等高级应用中的实现方案。对功率放大器的效率和散热设计也给予了充分的关注。 三、 数字电子系统逻辑设计 数字电子部分从布尔代数和逻辑门开始，逐步深入到复杂的组合逻辑与时序逻辑电路设计。内容覆盖了逻辑函数的化简（卡诺图、Quine-McCluskey方法）、标准逻辑门电路的实现与优化。 组合逻辑方面，详细介绍了加法器、译码器、多路选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）等常用集成电路的功能与应用。时序逻辑方面，重点解析了触发器（Latch、Flip-Flop，如RS、D、JK、T型）的特性、同步与异步置位/清零操作。在此基础上，系统讲解了寄存器组、移位寄存器、计数器（异步与同步计数器、环形计数器）的构成与计数序列设计。 状态机的设计是数字系统设计的核心。本书采用图灵机思想，结合状态转移图与状态表，详细演示了Mealy型和Moore型有限状态机（FSM）的化简与硬件描述语言（HDL）建模方法，确保读者能够独立完成复杂的控制器设计。 四、 微处理器与嵌入式系统接口 本章将理论知识与现代电子系统的实际控制需求相结合。首先，概述了微处理器（MCU）的基本结构，包括CPU、存储器（RAM/ROM）和I/O端口的工作机制。深入分析了总线结构（地址总线、数据总线、控制总线）的工作时序。 重点讲解了各种外设接口技术的实现： 1. A/D与D/A转换： 介绍了ADC（如逐次逼近式、双积分式）和DAC的工作流程、分辨率与采样率对信号重建的影响。 2. 中断与定时器： 阐述了中断响应流程、优先级管理，以及定时器/计数器在产生精确延时和频率控制中的应用。 3. 通信协议： 详细解析了串行通信标准（如UART/RS-232）、同步通信协议（如SPI、I2C），并探讨了总线仲裁和数据传输的冲突避免机制。 通过对比不同架构的MCU（如基于8051或Cortex-M系列），读者可以掌握固件设计与硬件电路协同工作的基本方法，为进入实际的嵌入式项目开发打下坚实的技术基础。 五、 电气安全与测量技术 本部分强调电子系统工程师的责任与实践能力。在电气安全方面，详细介绍了国家标准对工作电压、接地保护、绝缘等级的要求，以及漏电保护装置（RCD）的工作原理。 在测量技术方面，系统介绍了常用测试仪器的使用规范与精度分析： 1. 万用表与示波器： 讲解了数字万用表的测量原理（RMS、平均值），以及模拟/数字示波器（DSO）的触发模式、时基设置、光标测量、探头补偿的正确操作流程。 2. 信号源与逻辑分析仪： 介绍了函数信号发生器输出波形的控制，以及逻辑分析仪在多通道数字信号采集与协议调试中的应用。 通过对测量误差来源的辨析和标准测试流程的遵守，确保设计出的电子产品不仅功能正确，而且安全可靠，符合行业规范。本书旨在培养具备扎实理论功底、熟练实践技能以及高度安全意识的现代电子技术人才。