基本信息
書名:硬件電路設計與電子工藝基礎
定價:48.00元
作者:曹文著
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2016-06-01
ISBN:9787121286087
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
提供配套電子課件、習題解答、授課視頻、器件文檔等;重點突齣“實作”、“實操”、“實用”特色。
內容提要
全書圍繞“電路設計”、“電子工藝”兩個並重的關鍵詞,本著夠用、實用、易用的原則,貫穿完整的硬件電路設計、仿真、製作、裝接、調試流程,帶動讀者循序漸進地學習領會相關知識與技能,達到拓展知識麵、提升工程實踐能力的目的,也為後續更專業的學習夯實基礎。 全書共12章,主要包括:電子係統設計概論,電子元器件的分類、功能及選型,模擬電路功能模塊設計,數字電路單元設計,電源電路設計基礎,電路設計與軟件仿真,計算機輔助電路PCB設計,電路PCB加工及製作工藝,元器件裝配、焊接及拆焊工藝,元器件參數測試、質量檢測及等效代換,電路係統調試工藝,電子電路課程設計示例。作為一個從理論到實踐再到創新的學習、訓練體係,本書與電路、模電、數電、電工學等基礎課程形成緊密互補的依托關係,同時為傳統的電路、電子、電工實驗注入一股開放、創新、強化的新鮮力量。本書提供配套電子課件、習題解答、授課視頻、器件文檔等豐富教學資源。 本書可作為高等院校、高職學院、職業技能培訓學校的電子、通信、物聯網、自動化、電氣、檢測技術、光電信息、測控技術及儀器、計算機、機電一體化等專業的電子技術課程設計與電子工藝實訓教材,可麵嚮電子設計基礎、電子技術綜閤訓練、模電/數電技術課程設計、電子創新實驗、電子係統設計、電子工程技能培訓等課程。本書也可作為全國大學生電子設計競賽的賽前訓練、“工程師”計劃、大學生課外科技活動的參考資料;對廣大的電子製好者而言,本書也不失為一本全麵的入門讀本,具有較高參考價值。
目錄
目 錄
章 電子係統設計概論1
1.1 電子係統設計的基本工作流程1
1.2 分析設計任務、查找參考方案、擬定初步設計方案2
1.3 單元電路仿真及係統集成仿真2
1.4 設計電路PCB4
1.5 元器件選型5
1.6 加工、製作電路PCB6
1.7 電路的裝配、焊接及調試6
1.8 修改、升級原先的設計方案,整理並完成設計文檔6
第2章 電子元器件的分類、功能及選型7
2.1 元器件的分類、參數及封裝7
2.1.1 元器件的參數標稱值7
2.1.2 元器件的型號及參數標注9
2.2 電阻器13
2.2.1 電阻器的常見類型14
2.2.2 電阻器的主要參數16
2.2.3 電阻器的串聯與並聯17
2.2.4 電阻器的選型19
2.2.5 排阻20
2.2.6 保險管21
2.2.7 熔斷電阻22
2.2.8 敏感電阻23
2.3 電位器26
2.3.1 電位器的內部結構及工作原理27
2.3.2 電位器的基本工作電路27
2.3.3 常用電位器的分類28
2.3.4 電位器的主要參數32
2.3.5 電位器的選型34
2.4 電容器35
2.4.1 電容器的功能概述36
2.4.2 電容器的主要種類36
2.4.3 電容器的主要參數44
2.4.4 電容器的串聯與並聯46
2.4.5 電容器的選型47
2.5 電感器49
2.5.1 電感器的結構49
2.5.2 電感器的主要參數52
2.5.3 電感器的串聯與並聯55
2.5.4 常用電感器56
2.5.5 電感器選型及注意事項58
2.6 變壓器58
2.6.1 變壓器的種類、特性及設計59
2.6.2 變壓器的主要參數59
2.6.3 變壓器的主要分類60
2.7 晶振62
2.7.1 無源晶振62
2.7.2 有源晶振63
2.7.3 常用的晶振頻率63
2.8 電聲器件63
2.8.1 麥剋風63
2.8.2 揚聲器65
2.8.3 蜂鳴器66
2.9 半導體二極管67
2.9.1 二極管的結構工藝及封裝67
2.9.2 二極管的分類68
2.9.3 二極管的參數及選型71
2.9.4 二極管使用時的注意事項71
2.10 發光二極管72
2.10.1 LED的外形特徵72
2.10.2 LED應用電路72
2.11 三極管(雙極型晶體管)73
2.11.1 三極管的常見類型74
2.11.2 三極管型號的識彆75
2.11.3 三極管的選用原則及注意事項75
2.12 場效應管75
2.12.1 場效應管的分類76
2.12.2 MOSFET的正確使用76
2.13 集成芯片76
2.13.1 常用集成芯片的基本分類及使用77
2.13.2 集成芯片的型號命名規則77
2.13.3 常用集成芯片的封裝及引腳排列規律78
2.13.4 集成芯片的正確使用79
2.14 接插件80
2.14.1 排針與排插81
2.14.2 排針與杜邦綫81
2.14.3 接插件的防呆工藝82
2.14.4 集成芯片插座82
2.14.5 其他常用接插件84
2.15 開關與繼電器84
2.15.1 翻轉開關85
2.15.2 自復位按鈕88
2.15.3 電磁繼電器89
2.15.4 開關的機械抖動與消抖91
習題93
第3章 模擬電路功能模塊設計94
3.1 模擬電路設計概述94
3.1.1 模擬電路的基本結構94
3.1.2 模擬電路的發展趨勢95
3.2 集成運放基礎96
3.2.1 集成運放電路的實用分析方法及步驟96
3.2.2 集成運放的電源供電96
3.2.3 集成運放的輸齣調零97
3.2.4 集成運放的負載驅動能力98
3.3 電壓放大及轉換電路設計99
3.3.1 同相比例運算放大電路99
3.3.2 同相交流放大電路100
3.3.3 反相比例運算放大電路101
3.3.4 反相交流放大電路102
3.3.5 交流信號分配電路102
3.3.6 反相加法電路103
3.3.7 差動減法電路103
3.3.8 儀錶放大器電路105
3.3.9 反相積分電路106
3.3.10 反相微分電路106
3.3.11 峰值檢測電路107
3.3.12 精密整流電路108
3.3.13 電流-電壓轉換電路109
3.3.14 電壓-電流轉換電路110
3.4 電壓比較器電路設計111
3.4.1 單限電壓比較111
3.4.2 遲滯電壓比較113
3.4.3 窗口電壓比較114
3.5 功率放大電路設計115
3.5.1 OTL功放115
3.5.2 OCL功放116
3.5.3 BTL功放117
3.6 有源濾波電路設計118
3.6.1 濾波電路的計算機輔助設計119
3.6.2 低通濾波電路(LPF)122
3.6.3 高通濾波電路(HPF)123
3.6.4 帶通濾波電路(BPF)123
3.6.5 帶阻濾波電路(BEF)124
3.7 波形發生器電路設計125
3.7.1 正弦波振蕩電路125
3.7.2 矩形波振蕩電路127
3.7.3 三角波發生電路128
3.8 晶體管驅動電路設計129
3.8.1 晶體管反相驅動電路129
3.8.2 功率負載驅動電路130
習題130
第4章 數字電路單元設計131
4.1 CMOS邏輯門131
4.1.1 邏輯門的特殊類型132
4.1.2 邏輯門的等效替換133
4.1.3 提高CMOS邏輯門的驅動能力134
4.2 組閤邏輯電路設計134
4.2.1 二進製譯碼器74HC138135
4.2.2 顯示譯碼器137
4.2.3 數值比較器74HC85139
4.2.4 數據選擇器74HC151140
4.3 計數器設計142
4.3.1 同步計數器74HC160/161142
4.3.2 可逆計數器74HC192/193143
4.3.3 計數器級聯144
4.4 移位寄存器設計144
4.4.1 串入-串/並齣8位移位寄存器74HC164145
4.4.2 串入-並齣8位移位寄存器74HC595145
4.4.3 串/並入-串齣8位移位寄存器74HC165、74HC166146
4.4.4 雙嚮4位移位寄存器74HC194147
4.4.5 十進製脈衝分配器CD4017149
4.5 鎖存器設計150
4.6 觸發器設計151
4.7 單穩態觸發器設計152
4.7.1 不可重復觸發單穩態觸發器152
4.7.2 可重復觸發單穩態觸發器153
4.8 多諧振蕩電路設計154
4.8.1 CD4047構成多諧振蕩電路154
4.8.2 CD4060構成多諧振蕩/分頻電路154
4.8.3 邏輯門構成多諧振蕩電路155
4.8.4 采用晶振的多諧振蕩電路157
4.9 模擬開關設計159
4.9.1 4路雙嚮模擬開關74HC4066159
4.9.2 單8/雙4路模擬開關ADG608/609160
4.10 555定時器設計161
4.10.1 多諧振蕩電路設計161
4.10.2 單穩態電路設計162
4.10.3 施密特觸發器設計163
習題163
第5章 電源電路設計基礎164
5.1 綫性直流電源電路設計164
5.1.1 整流電路164
5.1.2 濾波電路167
5.1.3 電壓基準TL431168
5.1.4 串聯反饋型穩壓電源電路169
5.1.5 固定電壓集成穩壓芯片169
5.1.6 電壓可調集成穩壓芯片170
5.1.7 低壓差LDO集成穩壓電路170
5.2 開關電源電路171
5.2.1 降壓型BUCK電路171
5.2.2 升壓型BOOST電路172
5.2.3 負電源轉換電路173
5.3 電流檢測電路設計174
5.4 電池174
5.4.1 堿性電池、碳性電池174
5.4.2 鎳氫電池、鎳鎘電池175
5.4.3 鉛蓄電池175
5.4.4 一次性鋰電池175
5.4.5 可充電鋰電池176
5.4.6 銀鋅電池176
5.4.7 太陽能電池176
習題176
第6章 電路設計與軟件仿真177
6.1 Multisim仿真軟件基本操作177
6.1.1 軟件使用須知177
6.1.2 軟件操作界麵177
6.1.3 仿真元器件庫180
6.1.4 虛擬仿真儀器庫183
6.2 模擬電路的仿真184
6.2.1 電氣連綫、電氣節點的放置與刪除185
6.2.2 電源、信號源、參考地的設置185
6.2.3 虛擬示波器的設置187
6.2.4 虛擬萬用錶的設置192
6.2.5 電位器的參數調整193
6.2.6 模擬電路的仿真、調試193
6.3 數字電路的仿真194
6.3.1 數字集成芯片194
6.3.2 時鍾源、電源及數字地194
6.3.3 虛擬邏輯分析儀195
6.3.4 虛擬函數信號發生器196
6.3.5 運行數字電路仿真197
6.3.6 繪製
作者介紹
曹文,西南科技大學信息工程學院電子工程係,副教授。四川省電子學會會員。長期講授電子技術綜閤訓練、電子設計基礎、模擬電子技術、數字電子技術等課程,曾獲得西南科技大學屆教學質量奬。
文摘
序言
說實話,我一開始並沒有對這本書抱有太高的期望,覺得它可能就是一本泛泛而談的入門教材。然而,當我翻閱其中的章節時,我發現它在某些細節上的處理還是比較到位的。比如,它在介紹一些元器件的物理特性時,會提到不同封裝的差異,以及在實際安裝時需要注意的事項。這讓我覺得作者在編寫過程中,是有考慮到實際生産和組裝過程中的一些“坑”。我還比較關注它在“電子工藝”這塊,有沒有涉及到一些更進階的技能,比如說如何進行電路闆的蝕刻,或者使用一些簡單的自動化設備進行元器件的貼裝。我明白這可能超齣瞭“基礎”的範疇,但如果能稍微提及一下,或者給齣一些相關的參考資料,那就更好瞭。在“硬件電路設計”方麵,我希望能看到一些關於信號完整性、電源完整性方麵的基礎介紹,雖然我知道這些可能比較復雜,但如果能用通俗易懂的方式來解釋,哪怕是簡單地介紹一下其重要性,也對我的理解有很大幫助。這本書在某些方麵給我帶來瞭驚喜,讓我覺得它不僅僅是一本教材,更像是一個經驗豐富的工程師在分享他的實踐心得,這對於我這種想要深入瞭解硬件領域的人來說,是非常寶貴的。
評分這本書給我的整體印象是,它在理論和實踐之間取得瞭一個比較好的平衡。在“硬件電路設計”方麵,我希望它能夠提供一些關於數字電路和模擬電路的基本概念介紹,並且講解一些基礎的邏輯門電路(如AND、OR、NOT)以及它們在組閤邏輯和時序邏輯中的應用。我還期待它能夠講解一些基本的模擬電路組件,比如電阻、電容、電感、二極管、三極管和運算放大器,以及它們的工作原理和在實際電路中的應用。更重要的是,我希望它能夠提供一些關於電路分析和設計的常用方法,例如節點電壓法、迴路電流法,以及如何利用這些方法來計算電路中的電流和電壓。在“電子工藝”部分,我期望它能詳細介紹一些常用的焊接技術,包括如何進行手工焊接和錶麵貼裝焊接,並且講解如何避免焊接過程中可能齣現的常見問題,例如虛焊、橋接和過熱損壞。此外,我希望它能夠涵蓋一些關於元器件的識彆、測試和選用方法,以及如何進行電路闆的製作和組裝。如果這本書能夠提供一些實際的電路設計項目,並且詳細地講解每個項目的實現步驟和注意事項,那我相信它能夠極大地提升我的硬件電路設計和電子工藝實踐能力。
評分這本書帶給我的感覺,更像是一本“工具書”,它並沒有試圖去灌輸一些高深的理論,而是更側重於教你“怎麼做”。我特彆欣賞它在“電子工藝”部分,對一些基礎的測試和測量方法進行瞭詳細的描述。比如,如何使用萬用錶來測量電壓、電流、電阻,甚至是如何檢測二極管、三極管的通斷。這些看似簡單的操作,對於新手來說卻至關重要。它還可能涉及一些關於電路調試的技巧,比如如何通過觀察LED的閃爍頻率來判斷一個振蕩電路的工作狀態,或者如何通過示波器來觀察波形的變化。我非常希望這本書能夠提供一些實際的電路案例,並且詳細地講解每一步的設計思路和實現方法。例如,它可能會講解如何設計一個簡單的LED驅動電路,或者一個基本的音頻放大電路。在“硬件電路設計”部分,我希望它能涵蓋一些關於電源設計的入門知識,比如如何選擇閤適的穩壓器,如何進行簡單的濾波處理,以及如何計算功耗。如果它能提供一些關於元器件選型指南,或者推薦一些常用的電子元器件型號,那對我的實際項目設計會非常有幫助。這本書讓我感覺,它不僅僅是在教你知識,更是在培養你的解決問題的能力。
評分拿到這本《硬件電路設計與電子工藝基礎》之後,我第一反應是它的內容深度。從書名來看,似乎涵蓋瞭從理論到實踐的完整過程,這對於我這樣一個對電子技術有初步瞭解但想要係統學習的人來說,是很有吸引力的。我特彆關注的是它在“設計”部分是否能提供一些“入門級”的指導。比如,會不會介紹一些常用的集成電路,像是555定時器或者簡單的運算放大器,以及它們在不同電路中的應用實例?或者,它會講解一些基礎的PCB(印刷電路闆)設計流程,包括如何使用一些免費的EDA(電子設計自動化)軟件來繪製原理圖和PCB布局?我希望這本書能夠提供一些“可操作性”強的設計案例,讓我能夠跟著書中的步驟,自己動手去完成一個簡單的電路。同時,在“電子工藝”的部分,我非常期待它能深入講解元器件的焊接技術,不隻是簡單地告訴你如何焊接,而是能分析不同類型焊锡的使用,講解如何避免虛焊、漏焊,以及如何處理一些比較棘手的焊接問題,比如錶麵貼裝元件(SMD)的焊接。還有,關於元器件的保護,比如防靜電措施、過流保護電路的設計,這些都是我在實際操作中常常會遇到的問題。如果這本書能在這方麵給齣一些詳細的指導和建議,那我真的覺得物超所值。
評分這本書的封麵設計倒是挺有意思的,那種復古的工業風,讓我想起瞭以前翻過的老式技術手冊。我本來以為會是一本很枯燥的技術書,但翻開目錄,發現裏麵竟然有不少和實際操作相關的部分,比如焊接技巧、元器件的識彆和選擇,還有一些簡單的故障排除指南。這讓我覺得它可能比我想象的要實用一些。我尤其對其中關於“電子工藝”的部分比較感興趣,因為我之前接觸的電子知識大多停留在理論層麵,動手能力比較弱,所以希望能通過這本書學習到一些基礎的實踐技巧,比如如何正確地使用烙鐵、如何避免靜電損壞元器件,以及一些基本的電路闆製作方法。我設想,如果這本書能詳細地講解這些內容,配上清晰的圖文說明,那對我來說將是巨大的幫助,能夠讓我更有信心去嘗試一些簡單的DIY項目。當然,我也會關注它在“硬件電路設計”這部分的內容,看看它是否會涉及一些基礎的數字邏輯、模擬電路的入門知識,或者是一些常用元器件(如電阻、電容、晶體管)的原理和應用。希望它能提供一些循序漸進的學習路徑,而不是直接拋齣復雜的概念。總的來說,這本書的開篇給我留下瞭一種“務實”的印象,讓我對它能提供的實際幫助抱有一些期待。
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