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硬體電路設計與電子工藝基礎(第2版零基礎電子技術課程設計全國大學生電子設計競賽系列教材普通高等教育十三五規劃教材)

  • 作者：編者:曹文//賈鵬飛//楊超
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121350931
  • 出版日期：2019/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：305
人民幣：RMB 47.5 元      售價：元
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內容大鋼
    本書圍繞「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，貫穿完整的硬體電路設計、模擬、製作、裝接、調試流程，帶動讀者循序漸進地學習相關知識與技能，達到拓展知識面、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14章，主要包括：電子系統設計概論，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，電路設計與軟體模擬，電腦輔助電路PCB設計，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，電路系統調試工藝，模擬電路課程設計示例，數字電路課程設計示例，電源電路課程設計示例等。作為一個從理論到實踐再到創新的學習、訓練體系，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。
    本書可作為高等學校、高職學院、技師學院、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、電腦、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，主要針對電子設計基礎、電子技術綜合訓練、模電/數電課程設計、電子創新實驗、電子系統設計、電子工程技能培訓等課程。除作為全國大學生電子設計競賽賽前培訓、大學生課外科技活動、「卓越工程師」計劃的參考資料外，本書對於廣大的電子製作愛好者也不失為一本全面的入門讀本，具有較高的參考價值。
作者介紹
編者:曹文//賈鵬飛//楊超
目錄
第1章  電子系統設計概論
  1.1  電子系統設計的基本工作流程
  1.2  分設計任務、查找參考方案、初步擬定設計方案
  1.3  單元電路模擬及系統集成模擬
  1.4  設計電路PCB
  1.5  元器件選型
  1.6  加工、製作電路PCB
  1.7  電路的裝配、焊接及調試
  1.8  修改、升級原有設計方案，整理並完成設計文檔
  1.9  電子電路課程設計概述
  習題
第2章  電子元器件的分類、功能及選型
  2.1  元器件分類、參數及封裝
    2.1.1  元器件的參數標稱值
    2.1.2  元器件的型號及參數標注
  2.2  電阻
    2.2.1  常見的電阻類型
    2.2.2  電阻的參數及選型
    2.2.3  電阻的串聯與並聯
    2.2.4  排阻
    2.2.5  保險管
    2.2.6  敏感電阻
  2.3  電位器
    2.3.1  電位器的內部結構及工作原理
    2.3.2  電位器的基本工作電路
    2.3.3  常用電位器的分類
    2.3.4  電位器的參數及選型
  2.4  電容
    2.4.1  電容的功能
    2.4.2  常見的電容類型
    2.4.3  電容的參數及選型
    2.4.4  電容的串聯與並聯
  2.5  電感
    2.5.1  電感的結構
    2.5.2  電感的主要參數
    2.5.3  電感的串聯與並聯
    2.5.4  常用電感
  2.6  變壓器
    2.6.1  變壓器的種類、特性及設計
    2.6.2  變壓器的參數
    2.6.3  變壓器的分類
  2.7  晶振
    2.7.1  無源晶振
    2.7.2  有源晶振
    2.7.3  常用的晶振頻率
  2.8  電聲器件
    2.8.1  麥克風
    2.8.2  揚聲器
    2.8.3  蜂鳴器
  2.9  半導體二極體

    2.9.1  二極體的結構工藝及封裝
    2.9.2  二極體的分類
    2.9.3  二極體的參數及選型
  2.10  發光二極體
    2.10.1  LED的外形特徵
    2.10.2  LED應用電路
  2.11  三極體（雙極型晶體管）
    2.11.1  三極體的常見類型
    2.11.2  三極體型號的識別
    2.11.3  三極體的選用原則及注意事項
  2.12  場效應管
    2.12.1  場效應管的分類
    2.12.2  MOSFET的正確使用
  2.13  集成晶元
    2.13.1  常用集成晶元的基本分類及使用
    2.13.2  集成晶元的型號命名規則
    2.13.3  常用集成晶元的封裝及引腳排列規律
    2.13.4  集成晶元的正確使用
  2.14  接插件
    2.14.1  排針與排插
    2.14.2  排針與杜邦線
    2.14.3  接插件的防呆設計
    2.14.4  集成晶元插座
    2.14.5  其他常用接插件
  2.15  開關與繼電器
    2.15.1  翻轉開關
    2.15.2  自複位按鈕
    2.15.3  電磁繼電器
    2.15.4  開關的機械抖動與消抖
  習題
第3章  模擬電路功能模塊設計
  3.1  模擬電路的典型結構
  3.2  集成運放基礎
    3.2.1  集成運放電路的實用分析方法及步驟
    3.2.2  集成運放的電源供電
    3.2.3  集成運放的輸出調零
    3.2.4  集成運放的負載驅動能力
  3.3  電壓放大及轉換電路設計
    3.3.1  同相比例運算放大電路
    3.3.2  同相交流放大電路
    3.3.3  反相比例運算放大電路
    3.3.4  反相交流放大電路
    3.3.5  交流信號分配電路
    3.3.6  反相加法電路
    3.3.7  差動減法電路
    3.3.8  儀錶放大器電路
    3.3.9  反相積分電路
    3.3.10  反相微分電路
    3.3.11  峰值檢測電路
    3.3.12  精密整流電路

    3.3.13  電流-電壓轉換電路
    3.3.14  電壓-電流轉換電路
  3.4  電壓比較器電路設計
    3.4.1  單限電壓比較
    3.4.2  遲滯電壓比較
    3.4.3  窗口電壓比較
  3.5  功率放大電路設計
    3.5.1  OTL功放
    3.5.2  OCL功放
    3.5.3  BTL功放
  3.6  波形發生器電路設計
    3.6.1  正弦波振蕩電路
    3.6.2  矩形波振蕩電路
    3.6.3  矩形波-三角波振蕩電路
  3.7  晶體管驅動電路設計
    3.7.1  NPN管實現信號反相
    3.7.2  NPN型三極體功率負載驅動電路
    3.7.3  PNP型三極體功率負載驅動電路
    3.7.4  H橋驅動電路
  3.8  有源濾波電路設計
    3.8.1  濾波電路的電腦輔助設計
    3.8.2  低通濾波電路（LPF）
    3.8.3  高通濾波電路（HPF）
    3.8.4  帶通濾波電路（BPF）
    3.8.5  帶阻濾波電路（BEF）
  習題
第4章  數字電路單元設計
  4.1  CMOS邏輯門
    4.1.1  邏輯門等效替換、多餘引腳的處理
    4.1.2  提高CMOS邏輯門的驅動能力
  4.2  集成組合邏輯器件的設計應用
    4.2.1  二進位解碼器74HC138
    4.2.2  顯示解碼器
    4.2.3  數值比較器74HC85
    4.2.4  數據選擇器74HC151
  4.3  計數器電路設計
    4.3.1  同步計數器74HC160/161
    4.3.2  可逆計數器74HC192/193
    4.3.3  計數器的級聯擴展設計
  4.4  移位寄存器電路設計
    4.4.1  74HC164
    4.4.2  74HC595
    4.4.3  74HC165與74HC166
    4.4.4  74HC194
    4.4.5  CD4017
  4.5  鎖存器設計
  4.6  觸發器設計
  4.7  單穩態觸發器設計
    4.7.1  不可重複觸發單穩態觸發器
    4.7.2  可重複觸發單穩態觸發器

  4.8  多諧振蕩電路設計
    4.8.1  CD4047構成多諧振蕩電路
    4.8.2  CD4060構成多諧振蕩/分頻電路
    4.8.3  邏輯門構成多諧振蕩電路
    4.8.4  採用晶振的多諧振蕩電路
  4.9  模擬開關設計
    4.9.1  4路雙向模擬開關74HC4066
    4.9.2  單8/雙4路模擬開關ADG608/609
  4.10  555定時器設計
    4.10.1  多諧振蕩電路設計
    4.10.2  單穩態電路設計
    4.10.3  施密特觸發器設計
  習題
第5章  電源電路設計基礎
  5.1  線性直流電源電路設計
    5.1.1  整流電路
    5.1.2  濾波電路
    5.1.3  電壓基準TL431
    5.1.4  串聯反饋型穩壓電源電路
    5.1.5  三端集成穩壓器
    5.1.6  低壓差LDO集成穩壓電路
  5.2  開關電源電路
    5.2.1  降壓型BUCK電路
    5.2.2  升壓型BOOST電路
    5.2.3  負電源轉換電路
  5.3  電流檢測電路設計
  習題
第6章  電路設計與軟體模擬
  6.1  模擬軟體的基本操作
    6.1.1  軟體使用須知
    6.1.2  軟體操作界面
    6.1.3  模擬元器件庫
    6.1.4  虛擬模擬儀器庫
  6.2  模擬電路的模擬
    6.2.1  放置與刪除電氣連線、電氣節點
    6.2.2  設置參考地、直流電源、信號源
    6.2.3  虛擬示波器的設置
    6.2.4  虛擬萬用表的設置
    6.2.5  電位器的參數調整
    6.2.6  模擬電路的模擬、調試
  6.3  數字電路的模擬
    6.3.1  數字集成晶元
    6.3.2  時鐘源、電源及數字地
    6.3.3  虛擬函數信號發生器
    6.3.4  虛擬邏輯分析儀
    6.3.5  運行數字電路模擬
    6.3.6  繪製匯流排
    6.3.7  按鈕與開關在數字電路中的應用
  6.4  支電路
    6.4.1  創建支電路

    6.4.2  支電路的內部電路搭建
    6.4.3  支電路輸入/輸出埠的設定
    6.4.4  調用支電路進行模擬
  習題
第7章  電腦輔助電路PCB設計
  7.1  PCB設計概述
    7.1.1  PCB的演變歷史
    7.1.2  PCB設計的任務及要求
    7.1.3  基於Altium Designer的PCB設計流程
  7.2  電路原理圖設計
    7.2.1  新建並保存PCB工程文件、電路原理圖文件
    7.2.2  載入原理圖庫文件
    7.2.3  原理圖庫元器件在繪圖工作區中的操作
    7.2.4  電氣連線
  7.3  設計PCB
    7.3.1  PCB設計的基本流程
    7.3.2  新建PCB文件
    7.3.3  PCB圖層的概念
    7.3.4  PCB的長度計量單位
    7.3.5  PCB板框的規劃設計
    7.3.6  將電路原理圖導入PCB設計文件
    7.3.7  元器件在PCB中的布局
    7.3.8  設定PCB的布線規則
    7.3.9  對PCB進行電氣布線
  7.4  編輯原理圖庫元器件
    7.4.1  新建原理圖庫文件
    7.4.2  創建並編輯原理圖庫元器件
    7.4.3  修改並編輯系統自帶的原理圖庫元器件
  7.5  創建PCB封裝庫元器件
    7.5.1  新建並保存PCB庫文件
    7.5.2  PCB封裝庫元器件的創建流程
    7.5.3  載入自製的PCB封裝庫文件
  習題
第8章  PCB加工及製作工藝
  8.1  PCB制板工藝概述
    8.1.1  敷銅板
    8.1.2  PCB
  8.2  絲網印刷制板工藝
  8.3  手繪製板工藝
  8.4  紫外曝光制板工藝
  8.5  雕刻制板工藝
    8.5.1  手工雕刻制板工藝
    8.5.2  機械雕刻制板工藝
    8.5.3  激光雕刻制板工藝
  8.6  熱轉印製板工藝
    8.6.1  熱轉印製板工藝的特點
    8.6.2  針對熱轉印製板工藝對PCB進行修改
    8.6.3  熱轉印製板工藝的基本流程
  8.7  金屬墨滴制板工藝
  8.8  外協加工制板工藝

  習題
第9章  元器件裝配、焊接及拆焊工藝
  9.1  裝配工藝
    9.1.1  直插元器件在PCB中的插裝
    9.1.2  元器件插裝前的準備工作
    9.1.3  元器件插裝過程中的典型故障
  9.2  常規電子焊接工藝
    9.2.1  電子焊接工藝概述
    9.2.2  常用焊接工藝的分類
    9.2.3  錫焊的基本條件
    9.2.4  焊料
    9.2.5  助焊劑
    9.2.6  電烙鐵
    9.2.7  其他焊接輔助工具
    9.2.8  手工焊接工藝
    9.2.9  特殊元器件的焊接工藝
  9.3  拆焊工藝
    9.3.1  毀壞式拆焊工藝
    9.3.2  手工逐點拆焊工藝
    9.3.3  局部集中加熱拆焊工藝
    9.3.4  拆焊工藝的特點
  9.4  表面貼裝焊接工藝
    9.4.1  貼片元器件的特點
    9.4.2  貼片元器件的手工焊接及拆焊工藝
  習題
第10章  元器件參數測試、質量檢測及等效代換
  10.1  電阻類元器件的測量與測試
    10.1.1  固定電阻的檢測
    10.1.2  固定電阻的故障判別及其替換
    10.1.3  敏感電阻的檢測
    10.1.4  電位器的檢測
  10.2  電容的測量與測試
    10.2.1  使用數字萬用表對電容進行參數測試
    10.2.2  使用模擬萬用表對電容進行性能評估及故障檢測
    10.2.3  電容的故障類型及判別方法
    10.2.4  採用觀察法識別電容故障
    10.2.5  電容的等效代換原則
  10.3  電感與工頻變壓器的檢測
    10.3.1  電感的故障類型及檢測
    10.3.2  工頻變壓器的檢測
    10.3.3  工頻變壓器的主要故障及維修
  10.4  二極體的識別與測試
    10.4.1  利用數字萬用表的二極體擋測試普通二極體
    10.4.2  利用模擬萬用表的歐姆擋測試普通二極體
    10.4.3  穩壓二極體的檢測
    10.4.4  LED的檢測
    10.4.5  整流橋堆的檢測
  10.5  三極體的引腳識別及質量檢測
    10.5.1  三極體的引腳排列規律
    10.5.2  雙極型三極體的檢測

    10.5.3  MOSFET場效應管的檢測
  10.6  集成晶元的測試
  10.7  駐極體麥克風的簡單性能檢測
  10.8  開關類元器件的檢測
  習題
第11章  電路系統調試工藝
  11.1  電路系統調試人員需要具備的基本技能
  11.2  常用的電路調試儀器儀錶
  11.3  電路系統調試的基本步驟
    11.3.1  預檢查
    11.3.2  通電調試
    11.3.3  整機聯調
  11.4  電路調試過程中的常見故障排查
    11.4.1  觀察法
    11.4.2  測量法
    11.4.3  替換法
  習題
第12章  模擬電路課程設計示例
第13章  數字電路課程設計示例
第14章  電源電路課程設計示例
附錄
  附錄A  模擬電路常用元器件的內部結構及引腳排列
  附錄B  常用CMOS數字集成邏輯晶元的型號及功能
  附錄C  元器件常見封裝前綴的含義及尺寸
  附錄D  SMT元器件封裝的外形尺寸
  附錄E  常用穩壓二極體的標稱穩壓值
  附錄F  CMOS邏輯門的電氣符號及型號
  附錄G  Altium Designer軟體的常用原理圖庫元器件
  附錄H  常用元器件在Altium Designer軟體中的封裝參數（單位：mil）
參考文獻

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