第3版不但根據技術進步新增瞭無人飛行器、電子設計自動化以及無綫輸電的實例,還通過補充實物圖片、印製電路闆圖,引入更具時尚和生活氣息的實例內容,增強瞭該書的時代特色、針對性和實踐製作指導性。希望該書能夠引導和培養讀者成為新一代創客,步入電子設計工程師的殿堂。
本書以電子設計製作流程為主綫,從基礎理論和基本器件、電源電路製作、開關電路製作、聲光控製電路製作、高頻電路製作、探測電路製作、基於單片機的電子製作等方麵,通過100個實際電路製作實例,從實踐的角度詳細介紹電子設計製作的流程、原理、器件選型、樣機製作、電路調試等內容。
張金(1973—),男,安徽潛山人,博士,陸軍炮兵防空兵學院教授、碩士生導師。1995年、1998年畢業於四川大學,分彆取得學士、碩士學位,2012年畢業於清華大學,獲工學博士學位。主要研究方嚮為電子技術,精密測試技術及儀器,非綫性係統預測。長期工作在教學科研一綫,圍繞傳感探測、精密測試、電子技術學科領域主持或參加重大科研項目10餘項,獲國傢科技進步二等奬1項,軍隊科技進步一等奬1項、二等奬1項。發錶交流學術論文50餘篇,其中SCI/EI檢索18篇,齣版專業教材、專著9部。
第1章 電子設計與製作基礎
1.1 電子係統概述
1.1.1 電子係統基本類型
1.1.2 電子係統設計的基本內容與方法
1.2 電子製作概述
1.2.1 電子製作基本概念
1.2.2 電子製作基本流程
1.3 電子製作常用工具
1.3.1 闆件加工工具
1.3.2 焊接工具
1.3.3 測量工具
1.3.4 其他工具與材料
1.4 手工焊接技術
1.4.1 焊接基礎
1.4.2 锡焊機理
1.4.3 焊接質量分析
1.4.4 手工焊接
1.5 電子製作裝配技術
1.5.1 電子元器件的安裝
1.5.2 電子製作的裝配技術
1.6 電子製作調試與故障排查
1.6.1 電子製作測量
1.6.2 電子製作調試
1.6.3 調試過程中的常見故障
1.6.4 調試過程中的故障排查法
第2章 基本電子元器件
2.1 電阻器的簡單識彆與型號命名法
2.1.1 電阻器的分類
2.1.2 電阻器的型號命名
2.1.3 電阻器的主要性能指標
2.1.4 電阻器的簡單測試
2.1.5 選用電阻器常識
2.1.6 電阻器和電位器選用原則
2.2 電容器的簡單識彆與型號命名法
2.2.1 電容器的分類
2.2.2 電容器型號命名法
2.2.3 電容器的主要性能指標
2.2.4 電容器質量優劣的簡單測試
2.2.5 選用電容器常識
2.3 電感器的簡單識彆與型號命名法
2.3.1 電感器的分類
2.3.2 電感器的主要性能指標
2.3.3 電感器的簡單測試
2.3.4 選用電感器常識
2.4 半導體器件的簡單識彆與型號命名法
2.4.1 半導體器件型號命名法
2.4.2 二極管的識彆與簡單測試
2.4.3 三極管的識彆與簡單測試
2.5 半導體集成電路型號命名法
2.5.1 集成電路的型號命名法
2.5.2 集成電路的分類
2.5.3 集成電路的封裝形式
第3章 電子設計與製作實踐
3.1 實例1:數顯式大電容測量電路設計
3.1.1 設計要求
3.1.2 選擇整體方案
3.1.3 設計單元電路
3.1.4 繪製整體電路原理圖
3.2 電子設計自動化技術
3.2.1 EDA技術基本概念
3.2.2 EDA技術的新發展及特點
3.2.3 常用EDA工具軟件
3.3 電路原理圖及印製電路闆圖繪製
3.3.1 電路原理圖繪製
3.3.2 印製電路闆圖繪製
3.3.3 實例2:STC89C51單片機最小係統製圖
3.4 印製電路闆的簡易製作
3.4.1 簡易方法製作印製電路闆的一般過程
3.4.2 采用機械雕刻製作單層闆
3.4.3 采用化學蝕刻批量製闆
3.4.4 實例3:利用過塑機製作印製電路闆
3.4.5 實例4:利用熱轉印機製作印製電路闆
3.5 點陣闆及錶麵貼裝元件手工焊接實踐
3.5.1 實例5:點陣闆手工焊接實踐
3.5.2 實例6:錶麵貼裝元件手工焊接
第4章 電源電路製作實例
4.1 實例7:串聯型直流穩壓電源製作
4.1.1 工作原理
4.1.2 元器件選擇
4.1.3 製作與調試
4.2 實例8:具有擴流過壓保護的5V穩壓電源
4.2.1 工作原理
4.2.2 元器件選擇
4.2.3 製作與調試
4.3 實例9:+5V、�哠ymbolqB@12V穩壓電源
4.3.1 工作原理
4.3.2 元器件選擇
4.3.3 製作與調試
4.4 實例10:新穎的5~16V可調電源
4.4.1 電路原理
4.4.2 元器件選擇與製作
4.5 實例11:1.2~20V、1A實驗電源
4.5.1 電壓可調的三端穩壓IC LM317 簡介
4.5.2 輸齣電壓采用1.2~20V時的問題與對策
4.5.3 1.2~20V、1A實驗用直流電源電路
4.5.4 製作與調試
4.6 實例12:精密串聯型穩壓電源
4.6.1 工作原理
4.6.2 元器件選擇
4.6.3 製作與調試
4.7 實例13:智能型應急電源
4.7.1 功能及指標
4.7.2 電路原理
4.7.3 元器件選擇
4.7.4 製作與調試
4.8 實例14:直流升壓電源
4.8.1 工作原理
4.8.2 元器件選擇與製作
4.9 實例15:鋰離子電池充電器
4.9.1 工作原理
4.9.2 元器件選擇與製作
4.10 實例16:直流交流變換器(逆變電源)
4.10.1 工作原理
4.10.2 元器件選擇
4.10.3 製作與調試
4.111 實例17:太陽能照明電路
4.11.1 使用太陽能麵闆
4.11.2 使用更大容量的電池
4.11.3 燈具
4.11.4 電路
4.11.5 結構
4.11.6 設置和調試
4.12 實例18:自動追蹤陽光的太陽能充電器
4.12.1 太陽能電池
4.12.2 鎳鎘電池
4.12.3 電動機
4.12.4 工作原理
4.12.5 光傳感器
4.12.6 滑環的使用
4.13 實例19:簡易步進數字電源
4.13.1 整流濾波電路
4.13.2 可調電壓控製
4.13.3 電壓輸齣指示
4.14 實例20:基於UC3844的多輸齣電源
4.14.1 電流型PWM控製原理
4.14.2 電流型PWM控製芯片UC3844
4.14.3 主電路拓撲
4.14.4 高頻變壓器設計
4.14.5 漏感消除電路
4.14.6 控製電路設計
4.14.7 實驗結果
4.15 實例21:小型太陽能供電闆的製作
4.15.1 太陽能供電闆的原理及設計
4.15.2 元器件選擇
4.15.3 製作過程
4.16 實例22:車載筆記本電源適配器
4.16.1 升壓轉換器的工作原理
4.16.2 PWM控製
4.16.3 調試與測試
4.17 實例23:無綫輸電
4.17.1 無綫輸電的4種方式
4.17.2 基於電磁感應原理的簡易無綫輸電
第5章 開關電路製作實例
5.1 實例24:三極管開關電路
5.1.1 三極管開關電路設計
5.1.2 基本三極管開關的改進
5.1.3 三極管開關的應用
5.2 實例25:多通道傢用電器遙控開關
5.2.1 工作原理
5.2.2 元器件選擇
5.2.3 製作與調試
5.3 實例26:聲控開關
5.3.1 簡介
5.3.2 工作原理
5.3.3 電路調整
5.3.4 元器件選擇與製作
5.4 實例27:電子定時器
5.4.1 電路原理
5.4.2 元器件選擇與製作
5.5 實例28:人體紅外綫接近感應延時開關
5.5.1 電路原理
5.5.2 元器件選擇與製作
5.6 實例29:微波自動開關
5.6.1 電路原理
5.6.2 元器件選擇與製作
5.7 實例30:液麵控製自動開關
5.7.1 電路原理
5.7.2 元器件選擇與製作
5.8 實例31:聲光控製延時開關電路的設計與製作
5.8.1 工作原理
5.8.2 元器件選擇
5.8.3 製作與調試
5.9 實例32:八段觸摸電子開關
5.9.1 工作原理
5.9.2 元器件選擇
5.9.3 安裝調試
5.10 實例33:音階聲控開關
5.10.1 工作原理
5.10.2 製作
5.11 實例34:555定時器觸摸延時開關
5.11.1 雙鍵觸摸開關
5.11.2 單鍵觸摸延時開關
5.12 實例35:雙D觸發器觸摸開關
5.12.1 工作原理
5.12.2 元器件選擇與製作
5.13 實例36:專用集成電路新穎定時器
5.13.1 電路原理
5.13.2 元器件選擇
5.13.3 製作和使用
5.14 實例37:口哨開關
5.14.1 電路原理
5.14.2 製作
5.14.3 測試
5.14.4 應用
5.15 實例38:觸摸延時開關
5.15.1 元器件準備
5.15.2 電路的製作與調試
5.15.3 電路工作原理
5.16 實例39:書櫃自動開關
5.16.1 工作原理
5.16.2 元器件選擇
5.16.3 製作與使用
5.17 實例40:溫控開關
5.17.1 電路原理
5.17.2 元器件選擇
5.17.3 製作與調試
5.18 實例41:自動照明開關
5.18.1 工作原理
5.18.2 元器件選擇與製作
5.19 實例42:熱釋電紅外感應開關
5.19.1 電路原理
5.19.2 元器件選擇與製作
5.20 實例43:睡眠開關
5.20.1 定時原理
5.20.2 元件準備
5.20.3 製作注意事項
5.21 實例44:單路無綫遙控開關
5.21.1 工作原理
5.21.2 製作與調試
5.21.3 遙控開關密碼設置
第6章 聲光控製電路製作實例
6.1 實例45:基於555的簡易電子琴
6.1.1 工作原理
6.1.2 元器件選擇與製作
6.2 實例46:電子轉盤遊戲器
6.2.1 工作原理
6.2.2 元器件選擇
6.2.3 製作和使用
6.3 實例47:聲光音樂門鈴
6.3.1 工作原理
6.3.2 元器件選擇
6.3.3 製作與使用
6.4 實例48:音樂盒
6.4.1 工作原理
6.4.2 元件準備和製作
6.5 實例49:矩陣循環顯示器
6.5.1 工作原理
6.5.2 元器件選擇
6.5.3 製作與調試
6.6 實例50:電子光綫槍
6.6.1 電路原理
6.6.2 元件準備
6.6.3 製作
6.7 實例51:天亮報曉電子鳥
6.7.1 工作原理
6.7.2 元器件選擇
6.7.3 製作與調試
6.8 實例52:電子硬幣
6.8.1 電路原理
6.8.2 製作與調試
6.9 實例53:電子滅蚊燈
6.9.1 電路原理
6.9.2 元器件選擇
6.9.3 製作與調試
6.10 實例54:心形彩燈控製電路
6.10.1 電路原理
6.10.2 元器件選擇與製作
6.11 實例55:紅外遙控密碼鎖
6.11.1 工作原理
6.11.2 元器件選擇
6.11.3 製作與使用
6.12 實例56:聲光電子鞭炮
6.12.1 電路組成及工作原理
6.12.2 元器件選擇
6.12.3 製作與調試
6.13 實例57:紅外綫捕鼠器
6.13.1 工作原理
6.13.2 元件選擇與製作
6.14 實例58:聲光警笛電路
6.15 實例59:多功能聲光電子靶
6.15.1 工作原理
6.15.2 元器件選擇
6.15.3 製作與調試
6.16 實例60:聲光顯示靶
6.16.1 工作原理
6.16.2 元件選擇與製作
6.17 實例61:振動開關控製的夜釣上餌燈
6.17.1 工作原理
6.17.2 元器件選擇
6.17.3 製作與使用
第7章 感知電路製作實例
7.1 實例62:濕度檢測儀
7.1.1 電路組成
7.1.2 工作原理
7.1.3 濕敏電阻RP的製作
7.2 實例63:模擬電子蠟燭電路設計與製作
7.2.1 電路工作原理
7.2.2 元器件選擇
7.2.3 製作與調試
7.3 實例64:橋式亮度計
7.4 實例65:雙限值溫度自動控製器
7.4.1 電路原理
7.4.2 元件選擇與製作
7.5 實例66:電子澆水器
7.5.1 電路原
第3版前言
電子工藝及集成電路技術的發展,簡化瞭電子産品設計製作流程、豐富瞭電子産品設計製作內容,吸引著一批批電子設計愛好者自己動手製作電子産品。本書經第2版修訂,在內容選擇上弱化理論介紹和推演,強化應用和實踐,在實例介紹演示時注意規範性和程序性,避免製作“髒、亂、差”的低級重復,體係架構進一步完善,實踐指導性得到加強,受到眾多高校師生和廣大電子設計愛好者的歡迎。
為滿足高校同行及廣大讀者的需求,同時考慮到技術的進步和製作的可操作性,進行第三次改版。全書由陸軍軍官學院張金教授在第2版基礎上根據同行及讀者建議和意見完善、充實,並修正書中齣現的一些錯誤之處。統稿時延續瞭第2版的體係架構,但在內容選取上做瞭進一步的梳理和更新,第1章重新界定瞭電子係統及電子設計製作的內涵、外延;第2章增加瞭大量基本電子元器件實物照片,並優化瞭內容錶述方法,直觀易讀;第3章為適應技術的進步新增瞭電子設計自動化EDA有關繪圖、製闆的內容,並配有詳細的實例;第4章刪除瞭部分不易於製作的實例,新增瞭無綫輸電的實例;第5、6、7三章根據受眾讀者多為90後的特點,增添瞭觀賞性更強、生活氣息更濃的實例,並對已有實例內容做瞭完善,補充瞭製作實物圖片和印製電路闆圖;考慮到對製作條件及調試環境的要求較高,弱化瞭第8章;在第9章新增瞭目前比較熱的無人飛行器製作實例。
第3版不但根據技術進步新增瞭無人飛行器、電子設計自動化以及無綫輸電的實例,還通過補充實物圖片、印製電路闆圖,引入更具時尚和生活氣息的實例內容,增強瞭該書的時代特色、針對性和實踐製作指導性。希望該書能夠引導和培養讀者成為新一代創客,步入電子設計工程師的殿堂。
成書過程中,參考瞭許多專傢同行們的著作,無法一一列齣,在此錶示衷心的感謝。由於水平有限,紕漏、不妥之處在所難免,懇切希望讀者批評指正,E�瞞ail:JGXYZhangJin@163�眂om。
編著者
2017年春於閤肥
第三段評價 作為一名經驗豐富的電子愛好者,我一直在尋找能夠激發我創新靈感,同時又能提供紮實技術支撐的書籍。《電子設計與製作100例(第3版)》恰好滿足瞭我的需求,並且超齣瞭我的想象。這本書的“100例”絕非簡單的重復或拼湊,而是涵蓋瞭許多非常實用且具有一定技術挑戰性的設計。我尤其欣賞書中對每一個項目所進行的深入剖析,不僅僅是給齣電路圖,更重要的是解釋瞭設計的齣發點、關鍵技術難點以及可能的改進方嚮。它沒有迴避一些復雜的問題,而是以一種引導性的方式,鼓勵讀者去思考、去探索。我發現,很多例子都可以作為我未來項目開發的起點,我可以基於這些基礎設計,進一步集成更高級的功能,或者優化性能。例如,書中對一個音頻放大器電路的講解,不僅提供瞭基礎電路,還討論瞭不同類型放大電路的失真特性,以及如何通過選擇閤適的元器件來降低噪聲。這種深入探討讓我受益匪淺,讓我能夠對自己的設計有更全麵的認識。此外,這本書的“更新”體現在瞭它對一些較新技術的融入,比如在一些例中,可以看到一些基礎的嵌入式係統應用,這對於我保持技術的前沿性非常重要。總體而言,這本書提供瞭一個絕佳的平颱,讓我可以在已有知識的基礎上,進一步拓展自己的設計能力,實現更復雜的電子創意。
評分第四段評價 對於那些希望將理論知識轉化為實際應用,並且對電子技術充滿好奇心的讀者來說,《電子設計與製作100例(第3版)》無疑是一本不容錯過的寶藏。這本書最大的吸引力在於它能夠以一種非常直觀的方式,將抽象的電子原理具象化。我之前在學習一些基礎的模擬電路時,總是感覺雲裏霧裏,無法真正理解其精髓,但這本書通過一個個生動有趣的實例,讓我茅塞頓開。比如說,書中關於“穩壓電路”的講解,它不僅僅是提供一個簡單的集成穩壓器電路,而是會從最簡單的齊納二極管穩壓,到運算放大器構成的精密穩壓,一步步地揭示穩壓的原理以及不同方案的優劣。這種層層遞進的講解方式,讓我能夠真正理解“為什麼”要這麼設計,而不是死記硬背。而且,書中配有的詳細的元器件參數說明以及調試方法,對於初學者來說,提供瞭極大的便利。我曾經因為一個元件參數不匹配導緻電路工作異常,但這本書的詳細指導讓我能夠快速定位問題並解決。它就像一位循循善誘的良師益友,耐心地引導著我一步步地走嚮電子製作的殿堂,讓我體會到瞭從無到有創造齣有功能性電子産品的成就感。
評分第一段評價 作為一個對電子製作充滿熱情但又剛入門的菜鳥,我翻閱瞭市麵上不少書籍,但真正能讓我感到“豁然開朗”的,還得是這本《電子設計與製作100例(第3版)》。說實話,剛拿到手的時候,我其實是有些忐忑的,畢竟“100例”聽起來工程量巨大,我擔心會像以前那樣,麵對一堆枯燥的理論和復雜到讓人頭疼的電路圖望而卻步。然而,這本書完全打破瞭我的固有印象。它不像某些教材那樣,上來就講一堆晦澀難懂的概念,而是從最基礎、最實用的項目入手。每一個“例”都像一個精心設計的學習任務,從簡單的小玩意兒,比如一個閃爍的LED燈,到稍微復雜一點的,比如一個簡單的語音報警器,循序漸進,難度控製得非常好。更重要的是,它不僅僅是提供一個電路圖和元件清單,而是深入淺齣地講解瞭每個電路的工作原理,讓你明白“為什麼”要這麼接綫,而不是僅僅模仿。我特彆喜歡它對於基礎元器件的介紹,講解得非常到位,讓我這個對電阻、電容、晶體管這些東西隻知其名不知其所以然的人,都能慢慢理解它們的特性和作用。而且,書中提供的電路圖都非常清晰,甚至還配有實物接綫圖,這對於我這種視覺型學習者來說,簡直是福音!我之前嘗試過自己焊接,但總是頻頻齣錯,這本書的實物圖幫助我少走瞭很多彎路。總而言之,這本書就像一個耐心十足的電子導師,把我從零基礎一點點地拉扯著往前走,讓我看到瞭電子製作的樂趣和可能性,也給瞭我堅持下去的信心。
評分第五段評價 從我這個已經工作多年、偶爾會摺騰一下電子項目的“業餘玩傢”的角度來看,《電子設計與製作100例(第3版)》這本書,絕對是物超所值的。它最大的優點在於,它的“100例”並不是那種為瞭湊數而設計的簡單玩具,而是涵蓋瞭許多在實際生活中非常有用的,或者至少能夠啓發我們思考如何解決實際問題的設計。我之前遇到過一些關於傳感器數據采集和簡單控製的問題,這本書中恰好有一些相關的例子,讓我能夠快速找到思路,甚至直接藉鑒其設計框架。例如,書中關於“溫濕度傳感器數據采集”的例,它不僅給齣瞭基本的電路連接,還詳細解釋瞭如何讀取傳感器信號,如何進行A/D轉換,甚至如何將數據通過簡單的顯示模塊輸齣。這些都是非常實用的技術點。而且,這本書的“更新”體現在瞭它對一些常用微控製器的基礎應用也有涉及,這對於像我一樣希望將電子項目與物聯網、自動化等概念結閤起來的愛好者來說,提供瞭很好的切入點。這本書的語言風格非常務實,沒有過多的理論堆砌,更多的是直接指導你如何動手去做,如何去實現。它就像一本“實用工具箱”,裏麵裝滿瞭解決電子問題的方法和思路,讓我能夠快速地將想法轉化為實際的産品。
評分第二段評價 我是一個電子工程專業的在校生,平時課程理論性比較強,很多時候覺得學到的知識比較抽象,缺乏實踐的具象化。偶然的機會,我接觸到瞭《電子設計與製作100例(第3版)》,一開始並沒有抱太大的期望,以為不過是市麵上常見的“DIY手冊”。但事實證明,這本書的價值遠超我的預期。它在理論的深度和實踐的廣度上找到瞭一個非常精妙的平衡點。書中不僅僅是列齣瞭一堆可以直接復製的電路,而是提供瞭很多“設計思路”和“優化方法”,這對於我們這種需要培養獨立設計能力的學生來說,太重要瞭。例如,在介紹某個電源穩壓電路時,它不僅給齣瞭一個基礎的實現方案,還會分析不同穩壓管的優缺點,以及在不同負載情況下如何調整參數以達到最佳效果。這種“舉一反三”的設計理念,讓我受益匪淺。而且,書中涉及的“例”涵蓋的範圍非常廣,從簡單的模擬電路到涉及到一些基礎的數字邏輯,甚至還有一些簡單的微控製器應用,這為我打下瞭紮實的實踐基礎,也激發瞭我對更多專業領域的興趣。這本書的另一個亮點在於,它能夠將一些相對復雜的概念,例如濾波器、振蕩器等,通過具體的實例和通俗易懂的語言進行解釋,讓我能夠更直觀地理解它們的原理和應用場景。這對於鞏固課堂知識,將理論與實踐相結閤,起到瞭至關重要的作用。
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