电子电路CAD项目化教程/高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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兰建花 著

图书标签:

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• 高职高专
• 电子信息
• 实训
• 电路设计
• 仿真
• EDA
• 教学教材

店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111387572

商品编码：29643689145

包装：平装

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名：电子电路CAD项目化教程/高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材

定价：25.00元

作者：兰建花

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787111387572

字数：

页码：176

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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内容提要

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《电子电路CAD项目化教程/高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材》按照工作过程导向组织编写，充分融人PCB行业和企业相关实际经验，注重培养学生实际PCB设计与制板的技能，紧紧围绕课程的核心技能和终目标，首先安排了电子电路CAD的认知项目，以激发学生的学习动力和激情；然后引入了6个由易到难的典型的实际项目（产品），打破了传统的先原理图后PCB的组织方式，基于Protel DXP 2004的平台从SCH绘制开始一气呵成到PCB设计，项目组织上由单面板、到双面板。后是四层板，各项目之间涉及的技能和知识具有层次性、对比性、丰富性。项目8适当介绍了相关的仿真技术。接着是电子CAD绘图员考证模拟和CEAC PCB 设计师考证模拟——Protel DXP模块。后提供附录，以便学生查阅。《电子电路CAD项目化教程/高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材》可作为中等和高等职业院校电子、电气类相关专业的教材，也可作为从事电子产品设计的技术人员和爱好者的参考书。

目录

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前言
前言

项目1 认识电子电路CAD的功能
项目导读
教学方式
任务1．1 电子产品的展示，认识印制电路板
任务1．2 识读印制电路板的板层
任务1．3 如何设计电路的．PCB图样
任务1．3．1 了解电子电路CAD设计流程
任务1．3．2 PCB图样设计软件的选择
任务1．4 了解本课程的核心和终目标
小结
习题

项目2 初步绘制简易声光显示报警器原理图和设计PCB单面板
项目导读
教学方式
任务引入
任务目标
任务分析与具体实施过程
任务2．1 新建项目工程文件
任务2．2 新建电路原理图文件
任务2．3 绘制简易声光显示报警器电路原理图
任务2．3．1 从库面板查看元器件
任务2．3．2 从库面板放置元器件，调整元器件位置并设置元器件属性
任务2．3．3 电源和接地放置及其属性设置
任务2．3．4 导线连接
任务2．3．5 完成原理图的绘制

任务2．4 初步进行单面PCB的设计
任务2．4．1 项目中新建PCB文件
任务2．4．2 将原理图封装和网络关系装入到PCB中
任务2．4．3 手动布局元器件
任务2．4．4 电气边界粗略绘制
任务2．4．5 单面自动布线
知识链接 原理图编辑环境
技能链接 旋转、选取、移动、删除、复制等编辑操作
归纳提高 SCH和PCB设计常规流程
小结
习题

项目3 绘制流水彩灯原理图和设计PCB单面板
项目导读
教学方式
任务引入
任务目标
任务分析与具体实施过程
任务3．1 创建项目工程文件，并在项目中创建原理图文件
任务3．2 绘制电路原理图
任务3．2．1 加载元器件库
任务3．2．2 Search法查找元器件
任务3．2．3 取消元器件引脚方向上的箭头
任务3．2．4 多个同类元器件的放置与属性编辑
任务3．2．5 电气连接的流水彩灯电路原理图
……

项目4 8路智力竞赛抢答器电路物绘制与双面板设计
项目5 基于UC3842的开关电源双面板设计
项目6 电子密码锁的设计及实物PCB的制作
项目7 U盘电路PCB四层板的设计
项目8 单管放大电路仿真
电子CAD绘图员考证模拟
CEAC PCB设计师考证一一Protel DXP模块
附录
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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电子电路CAD项目化教程/高职高专“十二五”电子信息类专业规划教材 教材内容简介 本书面向高职高专电子信息类专业的学生，以项目驱动的教学模式，系统讲解电子电路设计与仿真的CAD（计算机辅助设计）技术。教材内容紧密结合当前电子信息产业的发展趋势和高职高专人才培养需求，力求在理论知识传授与实践技能培养之间取得最佳平衡。 第一部分：电子电路CAD基础理论与工具介绍 本部分旨在为读者构建扎实的电子电路CAD基础。我们将从以下几个方面展开： 1. 电子电路CAD概述： 详细阐述电子电路CAD的概念、发展历程、重要性以及在现代电子设计中的核心地位。我们将探讨CAD软件如何提高设计效率、降低设计成本、优化电路性能，并对当前主流的电子电路CAD软件（如Altium Designer, PADS, Eagle, KiCad等）进行初步介绍，分析其特点与适用范围，为后续的学习打下基础。 2. 电子设计自动化（EDA）技术： 深入介绍EDA技术在电子电路设计中的应用，包括原理图设计、PCB（印刷电路板）布局布线、仿真分析、封装库管理等关键环节。我们将解释EDA工具如何将繁琐的手动设计过程自动化，从而实现更高效、更精确的设计。 3. 常用电子电路CAD软件环境： 本节将对选定的主流CAD软件（具体教材会侧重某一或少数几款，例如Altium Designer）进行详细的功能介绍与界面导航。读者将学习如何熟练使用软件的各项工具，包括创建新项目、导入/导出文件、设置设计规则、管理元件库等。我们将提供清晰的操作截图和分步指南，帮助读者快速熟悉软件操作。 4. 电子元器件模型与库的创建与管理： 详细讲解电子元器件模型（Symbol）和PCB封装（Footprint）的概念及其在CAD软件中的作用。读者将学习如何查找、导入、编辑以及创建自定义的元器件模型和封装，并掌握如何构建和管理自己的元件库，这是进行任何电子设计的基础。我们将重点关注常见阻容感、半导体器件、集成电路等元器件的模型构建方法。 第二部分：基于项目的电子电路原理图设计实训 本部分以实际项目为导向，带领读者进行电子电路原理图设计。通过具体的项目案例，读者将学会如何将实际需求转化为可行的电路方案，并使用CAD工具进行精确的原理图绘制。 1. 项目一：基础稳压电源的设计与实现 项目需求分析： 明确设计一个满足特定电压和电流要求的稳压电源。 电路原理分析： 讲解线性稳压器、开关稳压器等不同类型稳压电源的工作原理，以及常用的保护电路（如滤波、限流）的设计思路。 元器件选型： 根据设计需求，讲解如何根据参数选择合适的变压器、整流二极管、滤波电容、稳压芯片等。 原理图绘制： 使用CAD软件绘制该稳压电源的完整原理图，包括符号的放置、导线的连接、总线的定义、端口的标记、以及添加注释和说明。 设计规则检查（DRC）： 讲解原理图DRC的意义和操作方法，确保原理图的电气连接正确、无误。 初步仿真验证（可选）： 介绍如何使用软件内置或外部的仿真工具对部分电路进行初步的仿真分析，验证其基本功能。 2. 项目二：音频放大电路的设计与实现 项目需求分析： 设计一个能放大音频信号的电路，满足一定的功率输出要求。 电路原理分析： 深入讲解音频放大电路的分类（如单端、推挽、甲类、乙类等）、关键电路（如输入级、驱动级、输出级）的工作原理，以及耦合、偏置、反馈等技术。 元器件选型： 讲解如何根据音频功率、阻抗匹配、失真度等要求选择合适的音频功放芯片、晶体管、电阻、电容等。 原理图绘制： 绘制该音频放大电路的详细原理图，重点关注信号流向、电源分配、接地方式等。 仿真分析（深入）： 介绍如何进行更深入的仿真分析，例如小信号交流分析、瞬态分析、失真度分析等，以评估电路的性能。 3. 项目三：数字逻辑控制电路的设计与实现 项目需求分析： 设计一个基于简单逻辑门或微控制器（如Arduino）的数字控制系统。 电路原理分析： 讲解基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）的功能、组合逻辑电路、时序逻辑电路（如触发器、计数器）的设计原理。如果涉及微控制器，则会介绍其基本架构、输入输出接口、以及简单的程序控制流程。 元器件选型： 讲解如何选择合适的逻辑门芯片、微控制器、以及配套的外围器件（如开关、LED、传感器接口等）。 原理图绘制： 绘制该数字逻辑控制电路的原理图，重点突出逻辑门的连接、时钟信号的分配、中断信号的处理等。 状态机设计与仿真（针对复杂逻辑）： 讲解如何使用状态机等方法设计复杂的数字逻辑，并进行仿真验证。 第三部分：基于项目的电子电路PCB布局布线实训 本部分是CAD教程的核心内容之一，将指导读者将完成的原理图转化为可制造的PCB。通过项目实践，读者将掌握PCB设计流程、规则设置、布局布线技巧以及后处理。 1. PCB设计流程概述： 详细介绍从原理图到PCB的完整设计流程，包括生成网表、导入网表、PCB文件创建、元件封装配置、PCB布局、PCB布线、设计规则检查（DRC）、GDSII/Gerber文件输出等。 2. PCB设计环境与规则设置： PCB编辑器界面介绍： 详细讲解PCB编辑器的各项功能，包括视图模式、选择工具、放置工具、布线工具、测量工具等。 设计规则（Design Rules）设置： 详细介绍PCB设计中的关键规则，如线宽、线距、过孔大小、阻抗控制要求、电源/地平面要求、散热要求等。讲解如何根据项目需求和工艺能力设置合理的PCB设计规则。 3. 项目四：稳压电源PCB的设计与制作 PCB布局： 基于第一部分的稳压电源原理图，讲解PCB布局的原则，如元件的合理摆放、信号流向的优化、散热元件的考虑、电源和地线的连接策略等。 PCB布线： 讲解单层、多层PCB的布线方法，包括手动布线、自动布线的使用技巧。重点讲解电源线、地线、信号线的布线规范，以及如何处理高频信号和模拟信号的布线。 电源/地平面设计： 讲解如何创建和管理电源层和地平面，以及其在降低EMI、提高信号完整性方面的作用。 过孔（Via）的应用： 讲解不同类型过孔（如通孔、盲孔、埋孔）的使用场景和规则。 DRC检查与优化： 运行PCB DRC，理解DRC报告，并根据报告进行优化，确保PCB设计符合所有规则。 Gerber文件生成与审阅： 讲解如何生成符合PCB制造要求的Gerber文件，并学习如何使用Gerber查看器进行审阅，确保文件内容的准确性。 4. 项目五：音频放大器PCB的设计与制作 PCB布局考量： 重点关注音频信号的低噪声设计，如地线分割、屏蔽、关键元件的靠近等。 PCB布线技巧： 针对音频信号的特点，讲解音频信号线、电源线、接地线的布线方法，以及如何避免干扰。 阻抗匹配与信号完整性： 简要介绍PCB布线中涉及的阻抗匹配和信号完整性问题，并给出初步的布线建议。 DRC检查与优化。 Gerber文件生成。 5. 项目六：数字控制电路PCB的设计与制作 PCB布局原则： 针对数字电路，重点关注时钟线的布线、电源和地线的去耦、高低速信号的隔离等。 PCB布线策略： 讲解差分信号布线、差分对的控制、高速信号的处理方法。 BGA/QFP等封装元件的布线： 介绍处理复杂封装元件的布线策略。 DRC检查与优化。 Gerber文件生成。 第四部分：电子电路仿真与高级应用 本部分将进一步拓展读者的CAD技能，包括深入的仿真分析和一些高级的应用技术。 1. 电路仿真技术详解： 仿真模型库： 介绍不同元器件的仿真模型，以及如何创建和管理仿真模型。 仿真类型： 详细讲解直流工作点分析（DC Operating Point）、交流小信号分析（AC Small-Signal）、瞬态分析（Transient Analysis）、噪声分析（Noise Analysis）、傅里叶分析（Fourier Analysis）等。 高级仿真（SPICE）： 介绍SPICE仿真在模拟电路分析中的应用，以及如何设置仿真参数和分析仿真结果。 2. PCB生产制造与后处理： PCB制造工艺流程： 简要介绍PCB从设计到成品的全过程，包括覆铜、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊、丝印、测试等。 BOM表（Bill of Materials）的生成与管理： 讲解如何从原理图和PCB设计中生成准确的BOM表，以及BOM表在物料采购和生产中的重要性。 DFM（Design for Manufacturability）原则： 介绍DFM的概念，并给出在PCB设计中应注意的DFM事项，以降低生产成本和提高良品率。 3. 项目七：射频电路/高速信号PCB设计实例（选讲） 射频电路特点： 介绍射频电路对PCB设计的要求，如阻抗匹配、传输线设计、屏蔽、接地等。 高速信号完整性问题： 讲解反射、串扰、过冲、欠冲等高速信号完整性问题，以及PCB设计中如何缓解这些问题。 实例分析： 通过一个简单的射频电路或高速接口电路的PCB设计案例，演示如何应用相关技术。 4. 嵌入式系统硬件设计流程（概述）： 简要介绍将嵌入式微控制器、存储器、外围接口等集成到PCB中的流程，以及在CAD工具中的应用。 第五部分：课程设计与综合项目 本部分为读者提供一个综合性的设计项目，要求读者将前面学到的各项技能融会贯通，独立完成一个更复杂的电子电路项目。 综合项目： 例如，设计一个具备一定功能的智能家居控制模块、一个小型数据采集系统、一个简单的音频播放器等。项目要求读者从需求分析、方案设计、原理图绘制、PCB设计、仿真验证到最终的文档整理，全面完成电子电路的设计流程。 教材特色： 项目驱动： 每一章节都围绕具体的项目展开，让学生在解决实际问题的过程中学习理论知识和实践技能。 实战导向： 强调动手操作，通过大量的CAD软件操作练习，培养学生独立完成电子电路设计的实践能力。 前沿技术： 涵盖当前电子信息产业中常用的CAD软件和设计方法。 循序渐进： 从基础理论到进阶应用，内容安排合理，易于学生理解和掌握。 配套资源： 提供丰富的项目案例源文件、元器件库、仿真模型等配套学习资源（具体内容需根据实际教材制作确定）。 通过本书的学习，读者将能够熟练掌握一种或多种主流电子电路CAD软件，具备独立完成各类电子电路原理图设计、PCB布局布线，并能进行基本的仿真分析的能力，为未来从事电子产品开发、PCB设计、硬件工程师等相关工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在努力提升职业技能的职场人士，我最看重教材的实用性和前沿性。这本书在这两方面都表现出了极高的水准。它所选取的项目案例，明显是紧密贴合当前行业主流需求和技术趋势的，而不是用一些过时的、已经被淘汰的电路拓扑来凑数。比如，其中关于嵌入式系统接口的模块设计，就包含了对低功耗和EMC兼容性方面的详细考量，这正是现在产品开发中至关重要的环节。更令人称赞的是，书中对不同软件工具的侧重点把握得非常到位。它没有强求读者掌握所有工具的全部功能，而是针对特定任务，推荐并精讲了最适合的工具和功能组合，这极大地提高了学习效率。我感觉，如果我能把书中的项目全部吃透，我拿出一份像样的作品集去面试，底气会足很多。这本书与其说是一本教科书，不如说是一份高含金量的“项目实战指南”，是提升我个人技术栈的加速器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值绝不仅仅在于它教授了多少具体的电路知识或软件操作技巧，更深层次的意义在于它培养了一种系统性的工程思维。在多个项目的收尾部分，作者会引导读者进行一个类似于“设计评审”的环节，要求我们反思整个设计流程中可能存在的优化点、成本考量以及可制造性分析（DFM）。这种宏观的视角，恰恰是许多初学者最欠缺的。很多时候，我们只关注电路能不能“跑起来”，却忽略了它是否“经济、可靠、易于批量生产”。这本书通过结构化的方式，强迫读者跳出局部优化的思维陷阱，站在产品生命周期的角度去审视设计。这种思维训练，对我未来的职业发展有着不可估量的影响。它不仅仅是教我如何使用工具，更是在塑造我成为一个更成熟、更全面的电子工程师的底层逻辑。我能预见到，这本书会成为我书架上长期保留的参考资料之一。

评分☆☆☆☆☆

我对教材的排版和可读性要求非常高，因为这直接影响到我长时间阅读的专注度。这本书在这方面做得相当出色，可以说是达到了出版物的高标准。字体选择清晰易读，关键的公式、参数和注意事项都被用粗体、颜色块或者特殊的边框突出显示，即便是在光线不佳的环境下翻阅，也不会感到吃力。特别是代码和仿真结果的截图部分，它们被放置在恰当的位置，与周围的文字解释形成了一个紧密的逻辑闭环，使得信息的获取过程非常流畅自然。我发现自己很少需要频繁地在不同页面间来回跳转，因为作者的叙事逻辑非常线性且连贯。这种对细节的关注，体现了编辑和作者团队的专业素养。对于需要反复查阅和学习的专业书籍来说，这种高度优化的视觉体验，无疑是延长阅读寿命的关键因素。它让我感觉这不是一本冷冰冰的技术资料，而是一份精心准备的学习伴侣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面那种沉稳又不失现代感的配色，一下子就抓住了我的注意力。拿在手里，分量感十足，那种厚实的手感，让我立刻觉得这是一本内容扎实的好书。我尤其欣赏作者在章节布局上的匠心独运，他们没有采用那种枯燥的、堆砌理论的传统方式，而是巧妙地将理论知识融入到实际的项目案例中，这一点对于我们这些渴望“学以致用”的读者来说，简直是福音。我记得我翻开第一章的时候，就被一个关于电源设计的小模块吸引住了，它不是那种空泛的理论阐述，而是直接从一个实际的工程需求出发，引导我们逐步去理解背后的电路原理和软件操作流程。这种“做中学”的模式，极大地激发了我继续深入阅读的兴趣。而且，书中的插图和流程图绘制得极其精细，即便是像我这种初次接触某些高级EDA工具的新手，也能通过这些视觉辅助快速定位关键步骤，避免了在繁琐的软件界面中迷失方向。可以说，光从阅读体验和初步的印象来看，这本书已经成功地在“枯燥的技术手册”和“有趣的实战指南”之间找到了一个完美的平衡点。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对电子设计充满热情，但又时常被复杂的CAD软件操作搞得焦头烂额的业余爱好者。坦白说，市面上很多声称“项目化”的教材，最终还是落入了“理论讲解+简单习题”的窠臼。但这本书完全不同，它给我的感觉更像是一位经验丰富的工程师手把手带我入门，甚至连一些“坑”都提前给我指了出来。举个例子，在涉及到PCB布局布线的部分，书中对阻抗匹配和电源完整性的讨论，深度远远超出了我的预期。作者没有简单地告诉你“把线拉直”，而是深入剖析了高速信号传输的物理特性，并结合特定的设计规范，展示了软件中相应的约束设置。这种层层递进的讲解方式，让我明白了“为什么”要这么做，而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。这种对设计思想的灌输，远比单纯记住几个软件命令有价值得多。我能感受到，编写者在组织这些内容时，是站在一个资深项目负责人的角度来思考的，确保每一个知识点都能在实际项目中找到对应的应用场景，真正做到了理论与实践的无缝对接。