具体描述
内容简介
本书通过完整的项目电路制作和实施来完成对学生知识和技能的培养,全书由14个项目组成,每个项目均有明确的学习目标和工作任务,完成项目所需的操作技能、理论知识分解到各个技能训练和知识点中,14个项目里共包含38个技能训练、近70个知识点。为方便组织日常教学,每一个项目、每一个技能训练任务都提供了电路参考原理图,在项目、任务实施中列出了元件材料清单。
项目1~项目6和项目14以涉及模拟电子技术方面的知识为主,主要内容包括:简易直流电源制作,音频前置放大电路制作,功率放大电路制作,红外线报警器制作,简易函数信号发生器制作,开关稳压集成电源制作,场效应晶体管放大电路测试等;项目7~项目13以涉及数字电子技术方面的知识为主,主要内容包括:全加器设计与制作,四路抢答器制作,电风扇模拟阵风调速电路制作,数字钟设计与制作,简易数控直流电源制作,数字电压表制作,半导体存储器和可编程逻辑器件的认识等。
本书适合于高职高专电子、电气、机电、计算机类等专业学生使用,也可供从事电类产品开发制作的技术人员参考。
作者简介
潘海燕:台州职业技术学院电子技术教研室主任。1995年线电计量与测试专业本科毕业,在企业从事产品检测工作。2002年在台州职业技术学院从事电子技术、单片机控制技术等课程的教学。主编高职教材4本。
内页插图
目录
项目1简易直流电源制作
技能训练1二极管检测
知识点半导体二极管
技能训练2稳压二极管稳压电路仿真
知识点稳压二极管
技能训练3发光二极管电路仿真测试
知识点发光二极管(LED)
技能训练4桥式整流电路仿真
知识点桥式整流电路
技能训练5滤波电路仿真
知识点滤波电路
技能训练6印制电路板制作
知识点印制电路板(PCB)设计常识
项目实施简易直流电源制作
习题1
项目2音频前置放大电路制作
技能训练7三极管的检测
知识点半导体三极管
技能训练8基本共射放大电路测试
知识点1放大电路性能参数
知识点2基本共射放大电路
知识点3分压式偏置共射放大电路
技能训练9放大电路性能参数仿真测试
知识点基本共集放大电路
知识拓展图解分析法和微变等效电路法
技能训练10多级放大电路仿真测试
知识点多级放大电路
项目实施音频前置放大电路制作
习题2
项目3功率放大电路制作
技能训练11差分放大电路仿真测试
知识点1差分放大器
知识点2电流源
技能训练12互补对称功率放大电路仿真测试
知识点互补对称功率放大电路
项目实施功率放大电路制作
习题3
项目4红外线报警器制作
技能训练13运算放大电路功能测试
知识点1集成运算放大器
知识点2比例运算放大电路
知识点3加/减运算放大电路
知识点4积分/微分运算电路
技能训练14迟滞电压比较器电路功能测试
知识点1电压比较器
知识点2迟滞比较器
技能训练15负反馈放大电路测试
知识点负反馈放大电路
项目实施红外线报警器制作
习题4
项目5简易函数信号发生器制作
技能训练16正弦波产生电路制作与测试
知识点正弦波振荡电路
技能训练17方波产生电路制作与测试
知识点方波产生电路
技能训练18三角波产生电路制作与测试
知识点三角波产生电路
技能训练19三角波-矩形波转换电路测试与仿真
知识点三角波-矩形波转换电路
知识拓展三角波-正弦波转换电路
项目实施简易函数信号发生器制作
习题5
项目6车载12V/24V转5V开关稳压集成电源制作
技能训练20串联稳压电路制作
知识点串联稳压电路
技能训练21线性三端稳压集成电源制作
知识点1常用线性集成稳压器
知识点2集成三端稳压器扩流技术
技能训练22开关稳压集成电源测试
知识点开关集成稳压器
项目实施车载12V/24V转5V开关稳压集成电源制作
习题6
项目7全加器设计与制作
技能训练23常用集成门电路逻辑功能测试
知识点1逻辑门电路
知识点2TTL门和CMOS门
技能训练24二进制加法器电路制作
知识点1数制和BCD码
知识点2逻辑代数基础
知识点3波形图表示和逻辑表示的相互转换
知识点4卡诺图化简
知识点5组合逻辑电路的分析
知识点6组合逻辑电路的设计
知识点7组合逻辑电路的竞争与冒险
项目实施全加器设计与制作
习题7
项目8四路抢答器制作
技能训练25数据选择器逻辑功能测试
知识点数据选择器介绍
技能训练26译码器/编码器逻辑功能测试
知识点1译码器
知识点2编码器
技能训练27LED显示译码电路制作与测试
知识点1LED数码显示器
知识点2数字显示译码器
技能训练28集成缓冲器功能测试
知识点集成缓冲器
项目实施四路抢答器制作
习题8
项目9电风扇模拟阵风调速电路制作
技能训练29基本RS触发器功能测试
知识点1基本RS触发器
知识点2单稳态触发器
技能训练30施密特触发器功能测试
知识点施密特触发器
技能训练31555多谐振荡器制作与测试
知识点555集成电路
项目实施电风扇模拟阵风调速电路制作
习题9
项目10数字钟设计与制作
技能训练32集成边沿触发器功能测试
知识点常用触发器介绍
技能训练33集成锁存器功能测试
知识点集成锁存器
技能训练34集成寄存器功能测试
知识点集成寄存器
技能训练35二进制集成计数器测试
知识点常用集成计数器
技能训练36六十进制集成计数器测试
知识点高进制计数器变成低进制计数器的方法
知识拓展同步时序逻辑电路的分析和同步计数器的设计
项目实施数字钟设计与制作
习题10
项目11简易数控直流电源制作
技能训练37DAC0832单极性输出应用电路测试
知识点1数模转换器常用芯片介绍
知识点2数模转换器DAC0832介绍
技能训练38DAC0832双极性输出应用电路测试
知识点串行D/A转换器
项目实施简易数控直流电源制作
习题11
项目12数字电压表制作
知识点1模数转换器(ADC)
知识点2常用ADC芯片介绍
项目实施数字电压表制作
习题12
项目13半导体存储器和可编程逻辑器件的认识
知识点1半导体只读存储器(ROM)
知识点2半导体随机存取存储器(RAM)
知识点3可编程逻辑器件
习题13
项目14场效应晶体管放大电路测试
知识点1场效应晶体管
知识点2VMOS场效应晶体管
项目实施
习题14
参考文献
前言/序言
《电子技术项目实训(第4版)》是一本为广大电子技术爱好者、在校学生及相关从业人员量身打造的实践性学习指南。本书并非理论堆砌,而是以“学以致用”为核心,深入浅出地引导读者掌握电子技术的核心概念,并通过一系列精心设计的项目,将理论知识转化为实际动手能力。 本书特色概览: 项目驱动式学习: 全书围绕一系列具有代表性的电子技术项目展开,每个项目都从基础概念讲解、元器件选型、电路设计、焊接调试到最终实现,提供全方位的指导。这种“做中学”的方式,能够极大地激发读者的学习兴趣,加深对知识的理解和记忆。 内容循序渐进,难度适宜: 本书内容覆盖从基础的模拟电路到进阶的数字电路,再到嵌入式系统等前沿领域。项目难度循序渐进,从入门级的LED闪烁电路,到稍复杂的信号发生器,再到更具挑战性的智能家居控制系统,确保不同基础的读者都能找到适合自己的学习路径。 强调实践操作,注重细节: 书中对每一个项目的焊接技巧、调试方法、故障排除等实践操作环节都进行了详细的图文说明,力求让读者在动手过程中少走弯路。特别强调了安全操作规程和元器件的正确使用方法,培养良好的工程习惯。 前沿技术引入: 除了经典的电子技术内容,本书也积极融入了近年来发展迅速的新技术,如物联网(IoT)相关的传感器应用、微控制器(MCU)的编程与开发、无线通信技术等,帮助读者了解和掌握当前电子技术领域的发展趋势。 丰富的案例资源: 本书提供了大量实际的电路图、PCB布局图、代码示例和实验数据,便于读者对照学习和参考。同时,鼓励读者根据项目进行创新和扩展,培养解决实际问题的能力。 理论与实践的完美结合: 虽然本书以实践为主,但每项内容都建立在坚实的理论基础之上。书中对相关电子元件的特性、电路的工作原理、设计思路等进行了必要的理论阐述,确保读者不仅知道“怎么做”,更理解“为什么这么做”。 内容深度解析: 第一部分:模拟电子电路基础与实践 本部分是整个学习体系的基石,旨在帮助读者建立对模拟信号处理的基本认知和操作能力。 基本元器件的深入理解与应用: 本部分将超越简单的参数介绍,深入剖析电阻、电容、电感、二极管、三极管(BJT)、场效应管(FET)等基本元器件的工作原理、特性曲线、选型原则及其在典型电路中的作用。例如,在讲解电阻时,会涉及不同材质电阻的特性差异、功率损耗的计算、限流电阻的设计等;讲解电容时,会探讨不同类型电容(陶瓷、电解、钽电容等)的适用场景、等效串联电阻(ESR)对电路性能的影响等。 放大电路的设计与分析: 从最基本的单管放大电路开始,逐步深入到多级放大电路的设计。读者将学习如何使用晶体管搭建共射、共集、共基等放大电路,理解其电压增益、电流增益、输入输出阻抗等关键参数的计算和调整。同时,还会涉及偏置电路的设计,确保放大器在不同工作点下的稳定性和线性度。 反馈电路的原理与应用: 反馈是模拟电路设计中的核心技术之一。本书将详细讲解负反馈和正反馈的原理,以及它们对放大器性能(如增益稳定性、带宽、失真度、输出阻抗)的影响。通过实际项目,读者将学会设计和实现能够提升电路性能的负反馈网络。 滤波电路的设计与实践: 滤波器在信号处理中扮演着至关重要的角色。本书将介绍各种类型的滤波器,包括低通、高通、带通、带阻滤波器,以及它们的有源和无源实现方式。读者将学习如何根据特定需求,设计出满足频率响应要求的滤波器电路,例如在音频处理、电源滤波等项目中的应用。 振荡电路的原理与构建: 学习如何利用有源器件和无源元件构建不同类型的振荡电路,如RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器等。理解振荡电路的起振条件、频率稳定性以及实际应用,例如在信号发生器项目中的应用。 电源电路的设计与优化: 从简单的半波、全波整流电路,到使用三端稳压器(如78xx、79xx系列)的线性稳压电源,再到更高效的开关电源(Buck、Boost转换器)的基本原理和设计。重点在于如何设计出稳定、低噪声的电源,为后续的电子项目提供可靠的供电。 第二部分:数字电子电路与逻辑设计 本部分将带领读者进入数字世界的奥秘,掌握数字信号的处理和逻辑控制。 数制与逻辑运算基础: 深入讲解二进制、十进制、十六进制等数制之间的转换,以及逻辑门(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的基本功能和逻辑表达式。 组合逻辑电路设计: 学习如何利用逻辑门实现布尔代数表达式,构建如编码器、译码器、多路选择器(Multiplexer)、数据分配器(Demultiplexer)等组合逻辑电路。通过实际项目,理解这些电路在数据选择、地址译码等方面的应用。 时序逻辑电路设计: 介绍触发器(Flip-Flop,如D触发器、JK触发器、T触发器)的工作原理,以及如何利用它们构建寄存器、计数器、移位寄存器等时序逻辑电路。理解时序逻辑电路在状态存储、顺序控制等方面的核心作用。 常用数字集成电路的应用: 重点介绍一些常用的标准数字集成电路(如74LS系列、CD4000系列)的应用,包括其逻辑功能、引脚定义、电源要求等。通过实际接线和测试,让读者熟悉这些芯片的实际使用。 简单数字系统的构建: 引导读者设计和实现一些小型但完整的数字系统,例如简单的数字时钟、电子密码锁、LED流水灯控制器等。这些项目将综合运用组合逻辑和时序逻辑的知识。 第三部分:嵌入式系统与微控制器应用 随着物联网和智能化时代的到来,嵌入式系统已成为电子技术领域不可或缺的一部分。本部分将为读者打开通往嵌入式世界的大门。 微控制器(MCU)概述与选型: 介绍不同类型微控制器的架构(如ARM Cortex-M, AVR, PIC等),以及在实际项目中的选型考量,包括性能、功耗、外设接口、开发生态等。 嵌入式开发环境搭建: 详细指导读者如何安装和配置开发环境,包括集成开发环境(IDE,如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, Arduino IDE等)、编译器、调试器等。 GPIO口的基本操作: 学习如何通过微控制器的通用输入输出(GPIO)端口控制外部设备,如LED、继电器,以及如何读取按键、传感器等输入信号。 中断系统与定时器应用: 理解中断的概念和工作原理,学习如何利用中断实现高效的事件响应。掌握定时器的配置和使用,用于延时、PWM输出、脉冲计数等。 通信协议实践: 介绍和实践常见的嵌入式通信协议,如UART(串行通信)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路互联)等。通过实例,让读者学会如何让微控制器与其他芯片或设备进行数据交换。 传感器接口与数据采集: 学习如何连接和读取各种传感器的数据,如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、加速度传感器等。将传感器数据进行处理和分析,实现智能化功能。 基础的嵌入式项目实战: 例如,通过Arduino或STM32等平台,设计并实现一个简单的智能家居监测系统,能够采集温湿度数据并显示;或者一个简单的交通灯控制系统;又或者一个基于蓝牙/Wi-Fi的远程控制小车。 第四部分:高级电子项目与前沿探索 在掌握了基础知识和技能后,本部分将带领读者挑战更复杂的项目,并引导他们关注行业前沿。 信号发生器与频谱分析基础: 学习如何设计和构建不同频率范围、波形的信号发生器。初步了解频谱分析的基本原理,为更深入的信号处理打下基础。 音频功率放大器设计: 深入探讨音频放大器的设计思路,包括前置放大、功率放大、保护电路等,并实践制作一个性能优良的音频放大模块。 无线通信技术入门: 介绍2.4GHz无线模块(如Nrf24L01)、蓝牙、Wi-Fi等通信技术的基本原理和应用。通过项目,实现无线数据传输和远程控制。 物联网(IoT)应用实践: 结合前述的微控制器和无线通信技术,设计和实现简单的物联网应用,例如智能环境监测站、远程温控系统等,让读者体验物联网的魅力。 PCB设计与制作流程: 介绍使用PCB设计软件(如Altium Designer, Eagle, KiCad等)进行电路板设计的流程,包括原理图绘制、PCB布局、布线规则,以及简单的PCB制作流程和注意事项。 项目创新与拓展思路: 鼓励读者在完成书中项目的基础上,进行个性化修改和功能拓展,培养独立解决问题和创新设计的思维能力。 本书的使用建议: 动手是关键: 阅读本书,最重要的是动手去实践。准备好必要的元器件、工具和焊接设备,按照书中的步骤一步步操作。 理解原理: 在动手的同时,务必深入理解每个项目背后的电路原理和设计思路。不要仅仅满足于“能用”,而是要理解“为什么能用”。 善用资源: 书中的电路图、代码示例都是宝贵的资源,可以作为参考和学习的起点。遇到问题时,可以查阅相关技术文档和网络资料。 从小项目开始: 如果是初学者,建议从前几章的基础项目开始,逐步积累经验。 记录与总结: 在项目完成后,记录下遇到的问题、解决方案以及学到的知识点,有助于巩固和深化理解。 安全第一: 在进行焊接、通电等操作时,务必注意安全,熟悉操作规程,避免意外发生。 《电子技术项目实训(第4版)》不仅仅是一本书,更是一扇通往精彩电子世界的大门。通过本书的学习,读者将不仅掌握电子技术的基本原理和实践技能,更将培养起独立思考、解决问题和创新设计的关键能力,为未来在电子技术领域的深入发展奠定坚实的基础。无论您是怀揣电子梦想的初学者,还是希望提升实践能力的在校学生,亦或是寻求技术更新的从业人员,本书都将是您不可多得的学习伴侣。