光電産品電路設計(肖春華) 9787122240613 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

肖春華 著

圖書標籤:

• 光電産品
• 電路設計
• 電子技術
• 模擬電路
• 數字電路
• 嵌入式係統
• 單片機
• 電源電路
• 照明電路
• 傳感器電路

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122240613

商品編碼：29667349833

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名：光電産品電路設計(肖春華)

定價：26.00元

作者：肖春華

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787122240613

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

---

內容提要

---

本書共分三篇，篇介紹光的輻射本質及其單位、熱輻射光源和氣體放電光源以及激光相關特性；第二篇講述常用光電原件、半導體激光器、常用光敏元件以及常用無源光器件。第三篇主要圍繞光電産品應用控製係統領域進行任務設計，使用目前主流的單片機作為控製係統的核心，以C51編程技術進行軟件開發，圍繞射頻通信技術、485總綫通信技術、GSM通信技術、PWM進行LED燈具調光技術、液晶顯示技術等通訊領域常用技術進行係統開發，內容來源於實際産品的設計製作，無論是器件的選型，還是電路的設計以及程序的編寫都反映瞭工程上的實際需求，融入瞭現代企業的新技術、新工藝、新的管理模式。
　　本書適閤於高職高專院校光、電類相關專業的實踐教學，也可作為課程設計、畢業設計和單片機接口技術課程的輔導教材。

目錄

---

篇 光源技術基礎
任務一 學習光的輻射
任務目標
任務描述
知識鏈接
一、光的輻射本質
二、光度量及單位
三、熱輻射光源和氣體輻射光源
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 瞭解激光光源
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、激光的特性
二、激光的産生
三、激光器的種類
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

第二篇 常用光電器件
任務一 認識常用光電元件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、可見光發光二極管
二、光電二極管
三、光電三極管
四、光電池
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 認識半導體激光器
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、半導體激光器概述
二、半導體激光器的工作原理
三、半導體激光器的特性
四、半導體激光器的應用
五、半導體激光器損壞原因和預防措施
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務三 認識常用光敏元件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、光敏電阻
二、光敏電阻典型應用電路
三、光敏電阻的檢測方法
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務四 認識常用無源光器件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、光縴連接器
二、光衰減器
三、光隔離器
四、光耦閤器
五、光開關
六、光波分復用器
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

第三篇 光電産品應用設計
任務一 使用C51編程控製LED發光二極管
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、C51程序設計技術
二、C51的數據類型
三、C51的運算符與錶達式
四、C51流程控製語句
五、C51的數組
六、指針
七、C51的函數
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 設計學生寢室用電管理係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、單片機應用係統開發概述
二、RF905射頻技術
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務三 設計光伏發電太陽能路燈係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、模塊化編程技術
二、太陽能電池闆簡介
三、太陽能蓄電池簡介
四、太陽能路燈係統簡介
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務四 設計室內LED節能控製係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、GPRS通信技術
二、485總綫通信技術
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

參考文獻

作者介紹

---

肖春華，武漢軟件工程職業學院，講師，主修專業為電力電子與電力傳動，2007年至2008年工作於武漢華中數控股份有限公司，從事電子技術開發工作，2009年調入到武漢軟件工程職業學院通信技術教研室工作，主講《單片機技術》、《電子技術》、《單片機C語言程序設計》、《EDA技術》等課程。

文摘

---

序言

---

光電産業蓬勃發展，精密電路設計是核心驅動力 隨著科技的飛速進步，光電産業正經曆著前所未有的發展浪潮。從智能手機的攝像頭、VR/AR設備的顯示屏，到醫療影像、工業自動化乃至宇宙探索，光電技術的身影無處不在，深刻地改變著我們的生活方式和認知世界。而在這些令人驚嘆的光電産品背後，是高度精密、穩定可靠的電路設計。正是這些隱藏在産品內部的“大腦”和“神經係統”，將光信號轉化為電信號，或將電信號轉化為光信號，實現瞭各種復雜而神奇的功能。 復雜光電係統中的關鍵挑戰 設計一款成功的光電産品，絕非易事。它需要深入理解光電轉換的基本原理，掌握不同類型光電器件（如LED、激光器、光電二極管、光電傳感器、CCD/CMOS圖像傳感器等）的工作特性，並將其巧妙地集成到整個電路係統中。這其中蘊含著諸多嚴峻的挑戰： 信號的精確捕獲與處理： 光電傳感器捕捉到的光信號往往非常微弱，且容易受到環境噪聲的乾擾。如何設計齣高靈敏度、低噪聲的前置放大電路，確保信號的原始信息得到最大程度的保留，是設計的首要難點。隨後，這些微弱的信號需要經過精確的模數轉換、濾波、放大、整形等一係列處理，纔能轉化為可供後續處理的數字信息。 高速數據傳輸的可靠性： 現代光電産品，尤其是圖像傳感器和高速通信設備，需要處理海量的數據。如何設計齣能夠支持GHz甚至THz級彆數據速率的傳輸電路，保證信號的完整性和時序的準確性，是另一個關鍵的挑戰。這涉及到高速PCB布綫、阻抗匹配、信號完整性分析等一係列復雜的技術。 功耗與熱管理的優化： 許多光電産品，特彆是便攜式設備和集成度高的係統，對功耗有著嚴格的要求。同時，高性能的光電器件在工作時會産生大量的熱量，如果不加以有效控製，將嚴重影響産品的性能和壽命。因此，在電路設計中，需要兼顧高效率的供電設計和有效的散熱方案。 電磁兼容性（EMC）的保證： 光電器件和高速電路的工作會産生電磁輻射，同時也很容易受到外部電磁場的乾擾。如何設計齣符閤EMC標準的電路，保證産品自身不會對其他設備産生乾擾，並且能夠正常工作在復雜的電磁環境中，是産品能否順利上市的關鍵。 係統集成與穩定性： 光電産品往往是一個集成的係統，包含瞭光、電、熱、機械等多個子係統。如何在電路設計層麵，有效地協調和管理這些子係統，確保整個産品的穩定性和可靠性，需要豐富的實踐經驗和深厚的理論功底。 成本與製造的考量： 即使是性能卓越的設計，如果製造成本過高，也難以在市場競爭中脫穎而齣。因此，電路設計需要充分考慮元件的選用、PCB的製程、測試的便捷性等因素，在性能、成本和可製造性之間找到最佳的平衡點。 麵嚮未來的光電産品設計思路 隨著人工智能、5G/6G通信、物聯網等新興技術的不斷發展，光電産品的應用場景將更加廣泛，對電路設計的復雜度和性能要求也將不斷提升。未來的光電産品電路設計，將呈現齣以下幾個重要趨勢： 智能化與自適應性： 通過集成微處理器和算法，電路設計將具備更強的智能化和自適應能力。例如，圖像傳感器電路可以實時調整曝光和增益，以適應不同的光照條件；通信電路可以根據信號質量動態調整調製方式。 集成度與小型化： 隨著半導體製造工藝的不斷進步，更多功能模塊將集成到單個芯片上，實現高度集成化的光電器件和控製電路，從而大幅減小産品體積，提高便攜性。 低功耗與高能效： 綠色能源和可持續發展理念的深入人心，將促使光電産品電路設計更加注重低功耗和高能效。采用先進的電源管理技術、優化的電路拓撲，以及更具能效的器件，將是設計的重點。 先進封裝技術： 隨著芯片尺寸的不斷縮小和集成度的提高，先進的封裝技術，如三維堆疊（3D Stacking）、扇齣晶圓級封裝（Fan-out Wafer Level Package）等，將成為實現高性能、高密度光電模塊的關鍵。 軟件定義硬件的趨勢： 越來越多的光電産品的核心功能將通過軟件來定義，電路設計將為軟件提供靈活的硬件平颱。這意味著硬件工程師需要具備更強的跨領域知識，理解軟件的需求和約束。 邊緣計算與分布式處理： 在物聯網等應用場景中，將部分計算能力推嚮邊緣設備（即光電産品本身）將成為趨勢。電路設計需要支持在本地進行數據預處理和初步分析，減少對雲端的依賴。 電路設計者的必備素質與發展方嚮 要成功應對光電産品電路設計的復雜挑戰，並把握未來的發展趨勢，電路設計者需要具備以下核心素質： 紮實的模擬與數字電路基礎： 這是所有電子工程師的基石，尤其在處理光電信號的早期階段，模擬電路的設計至關重要。 深入的光電器件知識： 瞭解不同光電器件的物理原理、電氣特性、性能指標以及應用限製，纔能做齣最閤適的選擇和集成。 精通高速電路設計技術： 掌握信號完整性、電源完整性、電磁兼容性分析和設計方法，對於處理現代高速光電産品至關重要。 熟練的EDA工具應用： 能夠熟練使用電路仿真、PCB設計、信號分析等EDA工具，是提高設計效率和準確性的保障。 強大的問題分析與解決能力： 在設計過程中，難免會遇到各種意想不到的問題，具備快速定位問題、分析原因並提齣有效解決方案的能力至關重要。 跨學科的溝通與協作能力： 光電産品是多學科交叉的産物，電路設計者需要與光學工程師、機械工程師、軟件工程師等緊密閤作，進行有效的溝通和協作。 持續學習與創新的精神： 光電技術和電路設計領域發展迅速，保持學習的熱情，關注最新的技術動態和行業趨勢，纔能不斷提升自身競爭力。 結語 光電産品電路設計是一個充滿挑戰但又極具吸引力的領域。它要求設計者既要有深厚的理論功底，又要有豐富的實踐經驗；既要關注細節，又要把握整體。隨著技術的不斷進步和應用場景的持續拓展，光電産品電路設計的需求將越來越旺盛，優秀的設計師將成為推動光電産業嚮前發展的核心力量。對於有誌於投身於這一領域的設計者而言，不斷學習、積極實踐、勇於創新，將是實現自我價值和引領行業發展的必由之路。

評分☆☆☆☆☆

我最近在忙一個關於低功耗無綫模塊的開發項目，對電源管理和電池壽命優化方麵有極高的要求。說實話，市麵上大部分講電源的書都偏嚮於理論推導，或者隻介紹某一類特定的DC-DC轉換器。但《微功耗係統設計藝術》這本書的視角非常獨特，它從係統整體功耗預算的角度切入，詳細剖析瞭從晶振起振、微控製器進入休眠態、外設喚醒、數據傳輸乃至射頻收發的每一個微小時間窗口內，電流消耗的波動規律。書裏用瞭一個非常直觀的“能量漏鬥模型”，將係統在不同工作模式下的電流特性可視化。我特彆欣賞作者對“睡眠模式管理”的精闢論述，他強調瞭軟件層麵的優化與硬件拓撲設計同等重要，甚至提齣瞭幾個我之前從未考慮過的定時器同步策略，用來避免不必要的喚醒。這本書的深度和廣度，讓我對如何從毫安級跨越到微安級設計有瞭全新的認知。讀完後，我們團隊重新梳理瞭喚醒邏輯，最終成功將模塊的待機電流降低瞭近40%，這對於依賴單顆紐扣電池運行三年的産品來說，是決定性的勝利。這本書更像是一本“內功心法”，練好瞭，設計什麼低功耗電路都能得心應手。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我是一個對模擬電路有天然恐懼感的人，總覺得那些運算放大器、濾波器設計充滿瞭玄學色彩。直到我翻開瞭《精妙的模擬世界：從基礎到前沿》。這本書的敘事方式非常親和，它不是那種冷冰冰的公式堆砌，而是通過大量的“為什麼”和“如果……會怎樣”來引導讀者思考。比如，講到跨導放大器時，作者沒有直接給齣公式，而是先描述瞭一個實際場景：我們需要一個能將微弱的生物電信號放大而不引入額外失真的電路。接著，他纔循序漸進地展示瞭如何通過調整晶體管的偏置點和尺寸來實現這個目標。書中對噪聲分析的處理也特彆到位，它用聲學領域的概念來類比電子噪聲，使得電荷注入噪聲、閃爍噪聲這些抽象的概念變得可以觸摸。最讓我印象深刻的是，書中花瞭很大篇幅去討論實際元件的非理想特性，比如電容的ESR、電感的Q值變化，這些細節往往是教科書裏忽略的，但卻是決定精密測量電路性能的關鍵。這本書讓我感覺，模擬設計並非遙不可及，它隻是對物理世界更深層次的尊重和模仿。

評分☆☆☆☆☆

這本《深入淺齣：現代電子技術實踐指南》絕對是電子發燒友的案頭寶典。作者用一種近乎嘮叨的細緻勁兒，把那些晦澀難懂的半導體物理概念，掰開瞭揉碎瞭，用日常生活的例子來比喻，讀起來一點都不費力。特彆是關於噪聲抑製和信號完整性那幾章，簡直是救命稻草。我記得我之前在設計一個高速ADC接口時，總是被高頻噪聲搞得焦頭爛額，嘗試瞭各種濾波方案都收效甚微。翻到這本書裏專門講解“地彈”效應的那一節，作者用自來水管的比喻形象地解釋瞭電源平麵耦閤的機理，讓我茅塞頓開，立刻意識到問題的關鍵在於布局而不是單純的元件選型。接下來的修改，效果立竿見影，波形乾淨得像剛齣廠一樣。這本書的厲害之處在於，它不隻是停留在理論層麵，而是緊密結閤實際電路闆的PCB布局、走綫規則，甚至給齣瞭不同封裝器件的焊接技巧。對於初入硬件設計領域的新手來說，這簡直比師傅手把手教還要管用，因為它把那些“經驗之談”都係統化、理論化瞭。唯一美中不足的是，書中對最新的MEMS傳感器接口協議涉及得略顯保守，但瑕不掩瑜，整體的實用價值極高。

評分☆☆☆☆☆

作為一名專注於電源模塊封裝和熱管理的設計師，我一直在尋找一本能將電磁兼容（EMC）和熱設計有機結閤起來的書籍。市麵上的EMC書籍多偏重於PCB布局，而熱設計書籍則常常忽略瞭電磁場的相互影響。幸運的是，《麵嚮高密度封裝的電熱協同設計》這本書完美地彌補瞭這一空白。作者的獨特之處在於，他將兩者視為一個不可分割的整體來處理。例如，書中詳盡地分析瞭在高電流密度下，導綫間的趨膚效應和鄰近效應如何不僅增加電阻損耗（即發熱源），還會顯著改變信號的阻抗特性，從而影響整個電路的EMC錶現。書中引入瞭三維有限元分析（FEA）工具的應用流程，並展示瞭如何通過優化散熱結構（如均熱闆的銅箔鋪設）來間接降低局部熱點導緻的材料介電常數漂移，從而優化高頻性能。這種多物理場耦閤的視角，極大地拓寬瞭我的設計思路。我開始用更全麵的眼光來看待電路闆上的每一個走綫和過孔，理解它們在熱和電磁兩個維度上同時扮演的角色。這本書的理論深度和工程實踐的結閤度，是目前市場上同類書籍中少有的。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究如何將傳統的工業控製係統升級到基於以太網的實時控製網絡（如EtherCAT或Profinet）。《工業網絡與實時數據交換協議解析》這本書恰逢其時地為我提供瞭堅實的理論基礎和實踐指導。本書的結構安排得非常閤理，首先梳理瞭實時操作係統的基本原理，解釋瞭中斷延遲和任務調度的影響，這為理解為何傳統總綫難以滿足高精度同步需求打下瞭鋪墊。隨後，作者深入剖析瞭這些工業以太網協議的幀結構、時間戳機製以及分布式時鍾（DC）的實現原理。特彆是在描述DC同步時，書中提供的時序圖和狀態機描述極其清晰，我能夠清晰地看到數據包在網絡中流轉的精確納秒級時間關係。書中還附帶瞭大量的協議抓包分析實例，這些真實的波形截圖和數據解讀，比任何純理論的描述都要有力。對於需要進行現場總綫故障診斷和性能優化的工程師來說，這本書是不可或缺的參考手冊。它不隻是告訴你“如何配置”，而是告訴你“為什麼這樣配置是正確的”，這種深度解讀的價值無可替代。