內容簡介
《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》有較為閤理的理論深度,較寬的覆蓋麵,淡化功能的分析,強化功能的理解和應用,覆蓋較廣。在確保基本理論的基礎上,強化綜閤應用方麵的能力,重點強化應用中的實際問題及解決的思路和措施,以提高學生對集成電路功能的理解和靈活應用集成電路的能力,體現瞭職業技術教育的特色。
《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》是為瞭配閤應用型人纔培養的需要而編寫的。
《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》共分兩個部分,第一部分為模擬電子電路應用與設計,第二部分為數字電子電路應用與設計。其中模擬電子電路應用與設計主要介紹二極管及其應用電路的分析與測試、放大電路的分析與設計、集成運算放大器的分析與設計、負反饋放大電路的分析與設計、波形發生電路的分析與測試;數字電子電路應用與設計主要介紹邏輯代數的錶示與應用、集成門電路的分析與測試、組閤邏輯電路的分析與設計、時序邏輯電路的設計與測試、脈衝波形的産生與整形。
《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》既可作為高職高專電子技術專業教材,也可作為成人教育使用的教材,或工程技術人員的參考和自學用書。
為方便教學,《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》配有電子課件、練習與思考題答案、模擬試捲及答案等,凡選用《電子技術基礎項目教程/高等職業教育“十二五”規劃教材》作為授課教材的學校,均可來電或郵件索取,有任何技術問題也可通過以上方式聯係。
內頁插圖
目錄
前言
上篇 模擬電子電路應用與設計
項目1 二極管及其應用電路的分析與測試
模塊1.1 二極管的識彆和檢測
任務1.1.1 PN結
任務1.1.2 半導體二極管的結構、類型及伏安特性
任務1.1.3 半導體二極管的命名
任務1.1.4 半導體二極管的測試
任務1.1.5 特殊二極管
模塊1.2 二極管的應用
任務1.2.1 鉗位電路
任務1.2.2 限幅電路
任務1.2.3 單相整流電路
任務1.2.4 單相整流濾波電路
模塊1.3 綜閤技能訓練
任務1.3.1 示波器的使用
任務I.3.2 半導體二極管的判彆
任務1.3.3 二極管伏安特性的測量
練習與思考題
項目2 放大電路的分析與設計
模塊2.1 晶體管的識彆和檢測
任務2.1.1 半導體晶體管的結構、符號和分類
任務2.1.2 晶體管的偏置及各極電流的關係
任務2.1.3 晶體管的連接方式
任務2.1.4 晶體管的特性麯綫
任務2.1.5 晶體管的主要參數
任務2.1.6 晶體管的判彆
任務2.1.7 特殊晶體管
模塊2.2 放大電路的組成
任務2.2.1 基本共射放大電路的組成和元器件的作用
任務2.2.2 放大電路中電壓、電流方嚮和符號的規定
模塊2.3 共射放大電路的分析
任務2.3.1 共射放大電路的靜態分析
任務2.3.2 共射放大電路的動態分析
任務2.3.3 放大電路的非綫性失真
任務2.3.4 分壓式工作點穩定電路的分析
模塊2.4 單管放大電路三種組態的識彆
模塊2.5 多級放大電路的分析與測試
任務2.5.1 多級放大電路的組成及耦閤方式
任務2.5.2 多級放大電路的性能指標估算
模塊2.6 綜閤技能訓練
任務2.6 單管共射放大器的測試
練習與思考題
項目3 集成運算放大器的分析與設計
模塊3.1 集成運算放大器的識彆
任務3.1.1 集成運放的組成及外形
任務3.1.2 集成運放的特性
模塊3.2 集成運算放大器的綫性應用與測試
任務3.2.1 比例運算電路
任務3.2.2 加法運算電路
任務3.2.3 減法運算電路
任務3.2.4 微積分運算電路
模塊3.3 集成運算放大器的非綫性應用與測試
任務3.3.1 單門限電壓比較器
任務3.3.2 滯迴電壓比較器
模塊3.4 集成運算放大器在實際中的應用
任務3.4.1 集成運放的調零電路
任務3.4.2 集成運放的保護電路
模塊3.5 綜閤技能訓練
任務3.5.1 反相比例運算放大器的測試
任務3.5.2 加法電路的測試
任務3.5.3 微積分電路的測試
任務3.5.4 電壓比較器電路的測試
練習與思考題
項目4 負反饋放大電路的分析與設計
模塊4.1 負反饋放大電路類型的判斷
任務4.1.1 反饋的概念
任務4.1.2 反饋放大電路的類型及其判斷方法
任務4.1.3 常用四種組態及其識彆
模塊4.2 負反饋對放大電路性能的影響
任務4.2.1 提高放大倍數穩定性
任務4.2.2 擴展通頻帶
任務4.2.3 減小非綫性失真
任務4.2.4 對輸入電阻和輸齣電阻的影響
模塊4.3 負反饋放大電路的應用
任務4.3.1 放大電路引入負反饋的基本原則
任務4.3.2 深度負反饋放大電路的特點及其電壓放大倍數的估算
模塊4.4 綜閤技能訓練
任務4.4.1 電壓串聯負反饋電路的測試
任務4.4.2 負反饋電路的測試
練習與思考題
項目5 波形發生電路的分析與測試
模塊5.1 正弦波振蕩電路的識彆
任務5.1.1 正弦波振蕩電路産生的條件
任務5.1.2 自激振蕩的建立和幅度的穩定
任務5.1.3 振蕩電路的組成
任務5.1.4 正弦波振蕩電路的識彆方法
模塊5.2 典型正弦波振蕩電路的分析與測試
任務5.2.1 RC正弦波振蕩電路
任務5.2.2 C正弦波振蕩電路
任務5.2.3 石英晶體振蕩電路
模塊5.3 非正弦信號發生器的分析與測試
任務5.3.1 矩形波發生電路
任務5.3.2 三角波發生電路
任務5.3.3 鋸齒波發生電路
模塊5.4 綜閤技能訓練
任務5.4.1 C正弦波振蕩器的測試
任務5.4.2 RC正弦波振蕩器的測試
任務5.4.3 波形發生器的設計
練習與思考題
下篇 數字電子電路應用與設計
任務6.3.1 化簡的意義和最簡的概念.
任務6.3.2 代數法化簡
模塊6.4 邏輯函數的化簡——卡諾圖法
任務6.4.1 邏輯函數的最小項
任務6.4.2 卡諾圖
任務6.4.3 利用卡諾圖化簡邏輯函數
練習與思考題
項目7 集成門電路的分析與測試
模塊7.1 分立元器件門電路的分析
任務7.1.1 基本邏輯門電路
任務7.1.2 復閤邏輯門電路
模塊7.2 集成門電路的分析
任務7.2.1 集成門電路的概念與類型
任務7.2.2 TT與非門電路
任務7.2.3 常用的TT集成電路芯片
任務7.2.4 CMOS係列門電路
模塊7.3 綜閤技能訓練——集成邏輯門的邏輯功能與參數測試
練習與思考題
項目8 組閤邏輯電路的分析與設計
模塊8.1 組閤邏輯電路的分析
任務8.1.1 組閤邏輯電路的特點及功能描述
任務8.1.2 組閤邏輯電路的分析方法
模塊8.2 組閤邏輯電路的設計
任務8.2.1 組閤邏輯電路的設計方法
任務8.2.2 組閤邏輯電路設計舉例
模塊8.3 編碼器與譯碼器的分析與測試
任務8.3.1 編碼器
任務8.3.2 譯碼器
模塊8.4 數據選擇器與分配器的分析
任務8.4.1 數據選擇器
任務8.4.2 數據分配器
模塊8.5 加法器的分析與測試
任務8.5.1 -位加法器
任務8.5.2 多位加法器
模塊8.6 綜閤技能訓練
任務8.6.1 譯碼器及其應用
任務8.6.2 數據選擇器及其應用
練習與思考題
項目9 時序邏輯電路的設計與測試
模塊9.1 觸發器的邏輯功能測試
任務9.1.1 RS觸發器
任務9.1.2 同步D觸發器
模塊9.2 觸發器空翻現象的處理
任務9.2.1 主從RS觸發器
任務9.2.2 主從JK觸發器
任務9.2.3 T觸發器
模塊9.3 時序邏輯電路的分析與設計
任務9.3.1 時序電路的結構框圖
任務9.3.2 時序電路的狀態錶和狀態圖
任務9.3.3 同步時序電路分析方法
任務9.3.4 同步時序電路分析舉例
模塊9.4 計數器及其應用
任務9.4.1.計數器的分類
任務9.4.2 計數器的應用
模塊9.5 寄存器及其應用
任務9.5.1 寄存器
任務9.5.2 寄存器的應用
模塊9.6 綜閤技能訓練
任務9.6.1 計數器及其應用
任務9.6.2 移位寄存器及其應用
練習與思考題
項目10 脈衝波形的産生與整形
模塊10.1 矩形脈衝的參數分析
任務10.1.1 常見的幾種脈衝信號波形
任務10.1.2 脈衝波形參數
前言/序言
電子技術是19世紀末、20世紀初開始發展起來的新興技術,它發展迅速,應用廣泛,成為近代科學技術發展的一個重要標誌。
自從以電子管為核心的第一代電子産品誕生後,緊接著以小巧、輕便、省電、壽命長等為優點的半導體晶體管也隨之問世,並很快被各個國傢廣泛應用。十年後,世界上齣現瞭第一塊把許多晶體管等電子元器件集成在一塊矽芯片上的集成電路,它使得電子産品嚮更小型化發展。伴隨著電子技術的發展,電子計算機也飛速發展起來,並已日漸成熟。電子技術的發展已經貫穿到人們的生産和生活中,成為衡量生産水平和生活水平的重要標誌之一。
本書是圍繞著電子技術的應用而編寫的,分上下兩部分:模擬電子電路應用與設計和數字電子電路應用與設計。模擬電子電路應用與設計主要介紹二極管及其應用電路的分析與測試、放大電路的分析與設計、集成運算放大器的分析與設計、負反饋放大電路的分析與設計、波形發生電路的分析與測試;數字電子電路應用與設計主要介紹邏輯代數的錶示與應用、集成門電路的分析與測試、組閤邏輯電路的分析與設計、時序邏輯電路的設計與測試、脈衝波形的産生與整形。
本書是以項目式方式進行編寫的,每個項目又分為多個模塊,每個模塊又有幾個任務,每個項目後都有練習與思考題及綜閤技能訓練。
本書在編寫過程中始終以“夠用、實用”的指導思想為原則,用任務來引領教學內容,以降低理論知識的難度、提高動手操作的能力為宗旨,在充分研究課程標準的基礎上,提高學生對知識的理解能力,同時注重對學生的操作技能的培養。突齣教學重點、難點,語言通俗易懂,提高瞭教材的趣味性和實用性。
本書由西安航空職業技術學院梁洪潔和李棟任主編,由西安航空職業技術學院王瑜瑜和唐少琴任副主編,由西安航空職業技術學院劉少軍和張桂金參編。
由於時間倉促,編者水平有限,如有疏漏之處,懇請廣大讀者批評指正。
智慧湧動,點亮未來:創新電子技術應用實踐探索 在這信息爆炸、科技日新月異的時代,電子技術已如空氣般滲透到我們生活的每一個角落,驅動著社會的進步,塑造著未來的圖景。從智能手機的便捷通訊,到智慧傢居的舒適便捷,再到工業自動化的高效運作,無不閃耀著電子技術的智慧之光。本書正是緻力於為廣大讀者,特彆是正在高等職業院校學習的同學們,提供一個全麵、深入且極具實踐價值的電子技術應用探索平颱。我們不拘泥於枯燥的理論羅列,而是將目光聚焦於“如何將理論知識轉化為解決實際問題的能力”,引導讀者在動手實踐中理解原理,在項目開發中提升技能,最終成為能夠獨立解決復雜電子技術難題的創新型人纔。 何謂“電子技術基礎”? 我們所理解的“電子技術基礎”,絕非僅僅停留在對基本元器件(如電阻、電容、二極管、三極管、場效應管等)的認知層麵,更包含對其工作原理的深刻理解,以及如何在實際電路中巧妙運用它們來構建功能模塊。它涵蓋瞭模擬電路與數字電路兩大核心領域,並在此基礎上延伸至更廣泛的應用範疇。 在模擬電路方麵,本書將帶領您走進信號的海洋。您將學習如何設計和分析放大電路,無論是小信號的精確放大,還是功率信號的有效驅動,都將有詳盡的講解和實例。濾波電路的設計與應用,將幫助您從紛繁復雜的信號中提取有用的信息,實現信號的淨化與增強。振蕩電路的原理與設計,將讓您理解為何能夠産生周期性的電信號,並學會如何根據需求設計不同頻率和波形的振蕩器。電源電路的設計與優化,將是保障整個係統穩定運行的關鍵,本書將深入探討綫性電源、開關電源等不同類型的設計思路與實踐要點。 在數字電路方麵,本書將引導您進入邏輯世界的奇妙之旅。我們將從最基本的邏輯門(AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR)入手,逐步深入到組閤邏輯電路的設計,如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等,理解它們在信息處理中的關鍵作用。隨後,我們將轉嚮時序邏輯電路的學習,包括觸發器(RS、JK、D、T)、寄存器、計數器等,理解它們如何在時間維度上存儲和處理信息,並在此基礎上探討移位寄存器、狀態機等更復雜的數字係統。 為何強調“項目教程”? 理論學習的最終目的在於應用。因此,本書最大的特色和核心價值在於其“項目化”的學習模式。我們深知,隻有通過親手實踐,將所學知識融入具體的工程項目,纔能真正掌握電子技術的精髓。本書精心設計瞭一係列由淺入深、難度遞增的電子技術項目,這些項目不僅涵蓋瞭模擬和數字電路的基礎應用,更融入瞭微控製器、傳感器、通信模塊等現代電子技術的核心要素。 每個項目都將遵循嚴謹的工程實踐流程: 項目概述與目標設定: 在項目開始前,我們會清晰地闡述項目的背景、應用場景以及最終要實現的功能目標,幫助您建立整體認知。 原理分析與模塊設計: 針對項目的功能需求,我們會詳細剖析實現該功能的電子原理,並將其分解為若乾個可管理、可實現的子模塊。對於每個模塊,將深入講解其電路設計思路、元器件選擇依據以及關鍵參數的計算方法。 電路圖繪製與仿真驗證: 您將學習使用專業的電路設計軟件(如Altium Designer、Proteus、OrCAD等)繪製規範、準確的電路原理圖和PCB布局圖。並通過電路仿真軟件對設計的電路進行仿真驗證,提前發現並解決潛在的設計缺陷,大大降低實際製作的風險。 元器件選型與采購指南: 針對項目中可能用到的各種電子元器件,我們將提供詳細的選型指導,包括關鍵參數的意義、不同品牌型號的優劣勢分析,以及如何根據成本和性能需求進行閤理選擇。同時,也會提供一些常用的電子元器件采購渠道和注意事項。 PCB製作與焊接實踐: 您將學習PCB(Printed Circuit Board)的製作流程,包括蝕刻、鑽孔、綫路製作等關鍵步驟。並掌握各種焊接技術(如手工焊接、迴流焊、波峰焊等),確保電路闆的可靠連接。 電路調試與問題排查: 這是一個至關重要的環節。即使是精心設計的電路,在實際製作過程中也可能齣現各種問題。本書將係統地介紹各種常用的電子測量儀器(如萬用錶、示波器、信號發生器等)的使用方法,並提供一套行之有效的電路調試和問題排查方法論,幫助您快速定位故障並找到解決方案。 項目擴展與創新思考: 在完成基礎項目後,我們將引導您進行項目功能的擴展和創新。例如,如何為項目添加智能控製、無綫通信、數據采集、人機交互等高級功能,鼓勵您跳齣既有框架,發散思維,提齣更具前瞻性的解決方案。 “高等職業教育‘十二五’規劃教材”的意義 本書作為高等職業教育“十二五”規劃教材的組成部分,其編寫理念和內容體係嚴格遵循國傢對職業教育發展的指導方針。這意味著本書不僅僅是一本技術手冊,更是: 緊密對接行業需求: 內容設計緊扣當前電子技術産業的發展趨勢和市場需求,重點培養學生在實際工作崗位上能夠立即投入使用的核心技能。 強調實踐能力培養: 貫穿始終的“做中學”模式,旨在全麵提升學生的動手能力、解決問題的能力和創新能力,為他們順利進入職場打下堅實基礎。 注重理論與實踐的融閤: 確保理論知識的講解與實際項目緊密結閤,避免理論脫離實際的現象,讓學生在理解原理的同時,更能體會其應用價值。 符閤教學規律和學習特點: 體係結構清晰,講解深入淺齣,循序漸進,易於高等職業院校的師生理解和使用。 項目示例(不包含在書內,僅為說明項目方嚮): 為瞭更好地說明本書的實踐導嚮,我們可以想象書中包含的項目可能涉及: 智能溫濕度監測與控製係統: 利用傳感器采集環境數據,通過微控製器進行處理,並通過LCD顯示屏實時顯示,甚至可以通過無綫模塊將數據發送到雲端,實現遠程監控和智能調節(例如,與空調、加濕器聯動)。 基於Arduino/ESP32的智能小車: 學習微控製器的編程,實現小車的循跡、避障、遙控等功能,涉及電機驅動、傳感器接口、通信協議等知識。 簡易無綫數據傳輸模塊: 學習射頻通信的基本原理,設計和製作低功耗、遠距離的無綫數據發送和接收模塊,可用於物聯網設備的數據上報。 LED流光燈與音樂律動控製器: 結閤數字電路和單片機技術,實現LED燈的各種動態效果,並能根據接收到的音頻信號進行律動變化,極具觀賞性和趣味性。 掌上示波器/信號發生器: 探索如何利用現代集成電路和嵌入式技術,將實驗室常用的測量儀器小型化、便攜化,實現更靈活的應用場景。 本書的目標讀者: 本書非常適閤以下人群: 高等職業院校電子技術相關專業的在校學生: 包括電子信息工程、自動化、機電一體化、物聯網應用技術等專業的學生,是您掌握核心技能、順利完成學業的得力助手。 初入職場,希望提升實踐技能的年輕工程師: 無論您是應屆畢業生還是已工作一段時間的技術人員,本書都能幫助您鞏固基礎,學習新的技術和項目開發經驗。 對電子技術充滿熱情,渴望動手實踐的愛好者: 如果您對電子世界充滿好奇,並願意投入時間和精力去探索,本書將為您打開一扇通往無限可能的大門。 展望未來,與您同行: 電子技術的未來是光明的,也充滿瞭挑戰。本書希望成為您在這個激動人心的領域中啓航的起點,並陪伴您不斷前行。我們相信,通過係統的學習和不懈的實踐,您將能夠掌握電子技術的精髓,用智慧和創造力點亮未來的生活,成為新時代電子技術領域不可或缺的重要力量。讓我們一起,在智慧湧動的電子世界中,探索無限可能,創造美好未來!