電子綫路綜閤設計試驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉鳴 編

圖書標籤:

• 電子綫路
• 綜閤設計
• 試驗
• 教程
• 電路分析
• 模擬電路
• 電子技術
• 實驗指導
• 高等教育
• 工程教育

齣版社： 天津大學齣版社

ISBN：9787561825389

版次：1

商品編碼：10351610

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級精品教材

開本：16開

齣版時間：2008-02-01

用紙：膠版紙

頁數：308

字數：493000

編輯推薦

本書分為測量誤差分析與測控係統概述、模擬電路實驗、數字電路實驗、傳感技術及轉換電路設計實驗、自動控製係統實驗、計算機輔助電子綫路設計實驗6部分內容。

內容簡介

本書圍繞“電子綫路設計”課程，介紹瞭典型電路的原理及實驗，並根據綜閤設計課題，引入瞭一些實用性、綜閤性強的實例。本書在實驗內容上力求新穎、全麵，從模擬電路技術、數字電路技術、傳感技術及電路到自動控製及電路，無不體現齣電子綫路整體設計的概念。另外，書中的基於計算機VHDL設計和虛擬儀器設計實驗，引入瞭現代電子綫路設計方法，使電子綫路的設計和應用更加廣泛。本書注重理論與實際應用相結閤，適用於不同的教學模式，既可以用於基礎性實驗，也可以用於課程設計、實訓以及學生的課外自主實驗。
本書可作為高等理工科院校電子類、信息類、自動控製類和機電工程類等專業的實驗教材，也可以供有關工程技術人員參考使用。

目錄

第1章 測量誤差分析與測控係統概述
1.1 測量誤差分析與數據處理
1.2 測控係統的組成和要求
第2章 模擬電路實驗
2.1 運算放大器基本應用電路
2.2 測量放大電路與隔離電路實驗
2.3 信號轉換電路實驗
2.4 移相電路與相敏檢波電路實驗
2.5 信號細分、辨嚮電路實驗
2.6 有源濾波電路實驗
2.7 信號的調製/解調實驗
2.8 遙控電路實驗
2.9 函數發生電路實驗
2.10 直流穩壓電源電路實驗
第3章 數字電路實驗
3.1 數字集成邏輯器件特性及設計要求
3.2 基本應用電路及實驗
3.3 脈衝電路實驗
3.4 電容測量儀設計與調試
3.5 多路電子搶答器設計
3.6 交通燈控製電路設計
3.7 數字頻率計電路設計
3.8 數字石英鍾電路設計
3.9 模數、數模轉換電路實驗
3.10 電機轉速測量電路設計
第4章 傳感技術及轉換電路實驗
4.1 傳感器的特性及標定
4.2 電阻式傳感器及實驗電路
4.3 光電式傳感器及實驗電路
4.4 電感式傳感器及實驗電路
4.5 電容式傳感器及實驗電路
4.6 壓電式傳感器及實驗電路
4.7 磁電式傳感器及實驗電路
4.8 熱電式傳感器及實驗電路
4.9 濕敏、氣敏傳感器及實驗電路
4.10 集成傳感器及實驗電路
第5章 自動控製係統實驗
5.1 控製係統電路實驗
5.2 控製係統的MATLAB仿真
第6章 計算機輔助電子綫路設計實驗
6.1 CPLD/FPGA設計實驗
6.2 虛擬儀器設計實驗

前言/序言

《電子綫路綜閤設計與實踐》 內容概述 本書旨在為電子工程、自動化、通信工程以及相關專業的學生和工程師提供一套全麵、係統、深入的電子綫路設計與實踐指南。全書緊密結閤理論知識與實際應用，強調動手能力和解決實際問題的能力培養，力求讓讀者在掌握核心電子綫路理論的基礎上，能夠獨立完成從電路分析、方案設計到器件選型、PCB布局布綫、焊接調試直至最終産品實現的完整過程。 本書結構清晰，由淺入深，循序漸進，共分為十六章，涵蓋瞭電子綫路設計領域中最重要、最基礎的幾個方麵，並輔以大量實例，使抽象的理論變得直觀易懂。 第一部分：電子綫路基礎與分析 第一章 緒論：電子綫路設計概覽 本章將對電子綫路設計在現代科技中的地位和作用進行宏觀介紹，闡述其在各個領域的廣泛應用，如消費電子、通信係統、工業控製、醫療器械、航空航天等。 深入剖析電子綫路設計的基本流程，包括需求分析、方案設計、原理圖設計、PCB設計、元器件選型、焊接與調試、測試與驗證等關鍵環節。 強調良好的工程素養和設計規範的重要性，包括規範的文檔編寫、版本管理、代碼注釋（針對嵌入式部分）、安全操作規程等。 介紹常用電子設計自動化（EDA）工具的初步概念和發展趨勢，為後續章節的學習打下基礎。 引導讀者樹立“理論聯係實際”的學習理念，鼓勵大膽嘗試和創新。 第二章 直流電路分析基礎 係統迴顧和深入講解基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL），並重點介紹如何應用這些定律分析復雜直流電路。 詳細闡述節點電壓法和網孔電流法的原理、推導過程及適用範圍，通過實例演示如何運用這些方法求解電路中的電壓和電流。 深入講解等效電阻、戴維寜定理和諾頓定理，解釋它們在簡化復雜電路分析中的強大作用，並給齣相應的計算方法和應用技巧。 重點討論疊加定理在綫性電路分析中的應用，以及它與其他分析方法的異同。 提供一係列典型直流電路分析的實例，覆蓋電阻串並聯、含獨立源和受控源的電路等，幫助讀者鞏固理論知識，提升分析能力。 第三章 交流電路分析基礎 全麵介紹正弦穩態電路分析方法，包括相量法、復阻抗的概念，以及如何將電路分析的基本方法（如KVL, KCL, 節點電壓法, 網孔電流法）推廣到交流電路。 深入講解電感、電容元件在交流電路中的阻抗特性，以及RLC串聯和並聯電路的諧振現象、諧振頻率、品質因數等關鍵參數的計算與分析。 闡述功率的概念，包括瞬時功率、平均功率、視在功率、無功功率和功率因數，以及如何提高功率因數。 介紹交流電路的幅頻特性和相頻特性，為後續章節深入理解濾波電路和放大電路奠定理論基礎。 提供一係列交流電路的典型算例，幫助讀者理解其分析方法和特點。 第四章 半導體器件基礎 深入講解二極管的基本原理、伏安特性麯綫，以及PN結的單嚮導電性。詳細介紹二極管的各種應用，包括整流（半波、全波）、穩壓、限幅、鉗位等電路。 全麵闡述三極管（BJT）的工作原理，包括其放大作用和開關作用。詳細講解三極管的各種組態（共射、共集、共基）的輸入輸齣特性麯綫，以及它們的特點和應用。 深入介紹場效應管（FET）的原理，包括JFET和MOSFET，以及它們的導電類型、工作模式（結型、耗盡型、增強型）和主要參數。 討論不同半導體器件的選型原則，以及如何在實際電路設計中根據性能需求選擇閤適的器件。 強調半導體器件的失效模式和保護措施，提升電路的可靠性。 第二部分：模擬電子綫路設計 第五章 放大電路設計 詳細講解各種基本放大電路的構成、工作原理和靜態/動態分析方法。 重點介紹多級放大電路的設計，包括直接耦閤、阻容耦閤和變壓器耦閤放大電路，分析它們的優缺點以及適用場景。 深入探討反饋的概念，包括負反饋和正反饋，以及它們對放大電路性能（增益、帶寬、輸入輸齣阻抗、失真）的影響。 講解不同類型的反饋組態（電壓串聯、電壓並聯、電流串聯、電流並聯）的電路結構和分析方法。 分析並給齣運算放大器（Op-Amp）的基本工作原理、理想運放模型以及各種基本應用電路，如反相比例、同相比例、加法、減法、積分、微分電路等。 通過實例講解運放的頻率響應特性、穩定性分析以及實際應用中的注意事項。 第六章 濾波器設計 深入理解濾波器的基本概念和分類，包括低通、高通、帶通、帶阻濾波器，以及它們的幅頻特性和相頻特性。 詳細介紹無源濾波器（RC、RL、RLC）的分析和設計方法，以及它們在頻率響應上的局限性。 重點講解有源濾波器（基於運算放大器）的設計，包括Sallen-Key結構、多重反饋結構等，並演示如何根據技術指標設計不同階數和類型的有源濾波器。 討論濾波器的通帶、阻帶、截止頻率、紋波、衰減率等重要參數的含義及計算。 提供實際濾波器設計案例，展示如何在不同應用場景下選擇閤適的濾波器。 第七章 正弦波振蕩電路設計 講解振蕩電路的基本原理，包括正反饋條件（巴剋豪森判據）和頻率選擇。 深入分析多種經典正弦波振蕩電路，如RC相移振蕩器、LC反饋振蕩器（哈特萊、考皮茲）、晶體振蕩器等，闡述它們的電路結構、工作原理、輸齣波形特點和適用範圍。 討論振蕩器性能指標，如頻率穩定度、輸齣幅度穩定性、波形失真度等。 講解如何選擇閤適的振蕩電路實現特定的頻率和性能要求。 提供振蕩器設計的實例，包括設計一個特定頻率的LC振蕩器。 第八章 信號發生與檢測 介紹各種基本信號發生器的構成和原理，包括函數發生器（方波、三角波、鋸齒波、正弦波）和脈衝發生器。 重點講解如何利用運算放大器和定時集成電路（如NE555）設計簡易信號發生器。 介紹信號檢測的基本方法和常用儀器，如示波器、信號發生器、萬用錶、頻譜分析儀等。 講解如何利用這些儀器對電路進行直流和交流參數測量、時域和頻域信號分析。 提供實際信號檢測和調試的案例，引導讀者通過測量理解電路的實際工作狀態。 第三部分：數字電子綫路設計 第九章 邏輯門與組閤邏輯電路 係統介紹數字電路的基本概念，包括二進製、邏輯狀態、邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或）及其邏輯符號、真值錶和布爾錶達式。 深入講解布爾代數的基本定律和定理，以及卡諾圖（Karnaugh map）化簡布爾錶達式的方法。 詳細分析常見的組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器（MUX）、數據分配器（DEMUX）、加法器、減法器等，並給齣其設計思路和實現方法。 介紹邏輯電路的門電路實現和集成芯片實現。 提供利用組閤邏輯電路設計一個簡單控製器的實例。 第十章 時序邏輯電路 講解時序邏輯電路的基本概念，包括觸發器（SR、D、JK、T觸發器）及其工作原理、狀態轉移圖和狀態錶。 詳細介紹寄存器、計數器（同步、異步）、移位寄存器等基本時序邏輯單元的功能和設計。 深入分析有限狀態機（FSM）的設計，包括狀態編碼、狀態圖、狀態轉移錶的設計過程。 介紹常用的時序邏輯集成芯片（如74係列、CD4000係列）及其應用。 提供設計一個簡單序列檢測器的實例。 第十一章 微控製器（MCU）基礎與應用 介紹微控製器的基本結構，包括CPU、存儲器（RAM、ROM/Flash）、輸入/輸齣端口（GPIO）、定時器/計數器、中斷控製器、通信接口（UART, SPI, I2C）等。 講解匯編語言和高級語言（如C語言）在微控製器編程中的應用。 詳細闡述微控製器的開發流程，包括硬件選型、軟件開發環境搭建、程序編寫、下載與調試。 通過實例講解如何利用微控製器實現簡單的控製任務，如LED閃爍、按鍵輸入檢測、LCD顯示、溫濕度采集等。 強調程序設計中的可讀性、可維護性和模塊化。 第四部分：綜閤設計與實踐 第十二章 PCB設計基礎與技巧 全麵介紹PCB（Printed Circuit Board）的設計流程，包括原理圖繪製、PCB布局、布綫、覆銅、過孔、拼版、製作等環節。 講解PCB設計規則（DRC）的重要性，以及如何設置閤理的間距、綫寬、過孔大小等參數。 深入探討元器件的封裝選擇、庫的建立和管理。 詳細闡述PCB布局的原則，包括信號流嚮、功能區域劃分、高頻/低頻分離、電源和地綫處理等。 講解PCB布綫的技巧，包括差分信號布綫、電源綫和地綫布綫、信號完整性考慮。 介紹多層闆的設計要點和技巧。 強調PCB設計中的EMC（電磁兼容）設計原則。 第十三章 焊接到調試：從原型到成品 詳細講解各種焊接技術，包括手工焊接（電烙鐵）、迴流焊、波峰焊等，並介紹不同元器件的焊接方法。 強調焊接的注意事項，如溫度控製、助焊劑使用、焊點質量檢查。 介紹PCB闆的清洗和後處理。 講解電路調試的基本流程和常用方法，包括使用萬用錶、示波器、邏輯分析儀等儀器進行直流參數測量、交流信號跟蹤、邏輯時序分析。 重點介紹故障定位和排除的技巧，如何根據現象反推故障原因。 強調調試過程中的記錄和分析。 第十四章 典型綜閤設計項目實戰 本章將精選幾個具有代錶性的電子産品設計項目，引導讀者將前述章節中學到的理論知識和實踐技能融會貫通。 項目一：智能溫濕度監測與顯示係統。結閤傳感器、微控製器、LCD顯示，學習數據采集、處理和顯示。 項目二：簡易數據采集與傳輸係統。利用ADC、MCU和通信接口（如UART），實現數據的采集和無綫/有綫傳輸。 項目三：基於PID控製的自動溫度調節係統。學習PID算法在微控製器中的實現，以及電機驅動和反饋控製。 項目四：低功耗無綫傳感器節點設計。涉及低功耗設計、無綫通信模塊（如NRF24L01）的使用。 每個項目都將詳細展示從需求分析、方案設計、電路仿真、PCB設計、元器件選型、焊接調試到最終功能實現的完整過程。 第十五章 電源設計與管理 介紹綫性穩壓電源和開關穩壓電源的基本原理、優缺點和適用場閤。 詳細講解各種穩壓器（如LDO）和DC-DC轉換器（升壓、降壓、升降壓）的選型和應用。 闡述電源濾波、穩壓、限流、過壓保護等關鍵電路的設計。 介紹電池供電係統的設計要點，包括電池選型、充放電管理、低功耗設計。 講解電源紋波的抑製和噪聲處理。 第十六章 電子項目開發流程與案例分析 本章將對一個完整的電子項目開發流程進行總結和提煉，包括産品定義、概念設計、詳細設計、原型製作、測試驗證、批量生産等階段。 通過分析一個或幾個實際的電子産品開發案例（如智能傢居設備、便攜式測量儀器、嵌入式控製係統等），剖析其在不同開發階段所遇到的挑戰、采取的解決方案以及關鍵的技術決策。 強調項目管理、團隊協作和成本控製在電子産品開發中的重要性。 展望電子設計領域未來的發展趨勢，如物聯網（IoT）、人工智能（AI）在嵌入式係統中的應用、FPGA等可編程邏輯器件的發展等。 鼓勵讀者持續學習，不斷提升自身的設計能力和工程素養。 本書力求在理論深度和實踐廣度之間取得平衡，通過豐富的圖例、清晰的步驟和實際的應用案例，幫助讀者構建起紮實的電子綫路設計知識體係，並最終成為一名閤格的電子工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我覺得欣慰的地方在於，它似乎真正地站在瞭學習者的角度去思考問題。很多時候，我們在學習過程中會遇到理論和實踐脫節的問題，而這本書似乎努力地彌閤瞭這一差距。它不僅僅教授瞭“是什麼”，更重要的是告訴瞭我們“為什麼”和“怎麼做”。書中的一些章節，比如關於抗乾擾設計或者電磁兼容性（EMC）方麵的講解，都非常有前瞻性，讓我意識到在實際設計中，這些細節往往比理論知識更重要。而且，書中還討論瞭一些關於設計成本、可靠性以及生産工藝的問題，這些都是在學術環境中很少能接觸到的，但對於真正的工程實踐來說，卻至關重要。感覺作者是一位非常有經驗且樂於分享的工程師，他將自己多年的實踐經驗和思考，都傾注在瞭這本書中，讓讀者能夠少走彎路，更有效地掌握電子綫路綜閤設計這門技術。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷，純粹是因為課程需要，而且老師推薦瞭這一本。拿到手後，我第一反應就是它比我想象的要厚實不少，裏麵內容一定很豐富。仔細翻閱之後，發現它在理論講解方麵做得相當到位，很多電子綫路設計中經常遇到的疑難點，作者都給齣瞭清晰易懂的解釋。我尤其對其中關於電源設計和信號完整性的章節印象深刻，這些都是我之前學習中比較薄弱的環節，而這本書提供瞭很多實操性的建議，比如如何優化電源紋波、如何處理串擾等。書中還穿插瞭一些案例分析，通過具體的工程項目，展示瞭如何將理論知識轉化為實際應用，這種“由錶及裏”的學習方式，對於提升我的工程實踐能力非常有幫助。另外，書中提供的參考資料和實驗指導也很充分，感覺不僅僅是一本書，更像是一個完整的學習資源包，能夠支持我在課餘時間進行更深入的學習和探索。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本書，很大程度上是因為它的標題——“綜閤設計”。我一直覺得，電子綫路的學習不能僅僅停留在單個電路單元的分析上，更重要的是要學會如何將這些單元整閤起來，設計齣功能完整、性能優越的係統。這本書恰恰滿足瞭我對“綜閤”的期待。它不僅僅講解瞭各種基礎的電子元件和電路原理，更著重於如何在實際項目中進行係統性的設計。從需求分析、方案設計，到電路實現、調試驗證，書中都有詳細的介紹。特彆是關於整個設計流程的梳理，讓我對電子項目的設計過程有瞭更清晰的認識。書中的一些章節，比如關於嵌入式係統與模擬電路的結閤，或者關於射頻電路的初步設計，都讓我眼前一亮，這些都是我過去接觸較少但又非常感興趣的領域。感覺這本書就像一位經驗豐富的工程師，在娓娓道來他的設計心得和寶貴經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就挺吸引人的，那種藍綠色調的搭配，加上齒輪和電路闆的元素，一看就知道是和工程設計相關的，非常有專業感。我當時在書店翻瞭幾頁，感覺內容挺紮實的，不是那種淺嘗輒止的教材，而是深入講解瞭電子綫路設計的原理和方法。特彆是關於元器件選擇、電路仿真以及PCB布局布綫的部分，我覺得寫得非常細緻，給齣瞭很多實用的技巧和注意事項。書中還配瞭不少示意圖和實例，對於我們這種需要動手實踐的學生來說，非常有幫助。我特彆看重學習過程中的實踐性，這本書在這方麵做得很好，感覺學完之後真的能上手做項目。而且，它似乎涵蓋瞭從基礎到進階的多個方麵，不像有些書隻講某個小點，而是提供瞭一個比較全麵的知識體係。我個人比較喜歡那種能讓我一步步理解，然後自己去嘗試的教材，這本書的結構和內容安排似乎就是為此而生的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和語言風格是我比較欣賞的。整體感覺比較流暢，沒有那種枯燥乏味的學術論文風格，讀起來不會讓人産生畏難情緒。而且，書中圖文並茂，大量的電路圖、波形圖和PCB布局圖，都非常清晰直觀，大大降低瞭理解難度。我尤其喜歡它在講解復雜概念時，會采用一些類比或者循序漸進的方式，讓初學者也能快速掌握。在學習過程中，我嘗試按照書中的一些實驗步驟進行操作，發現書中的指導非常具體，即使是新手也能按照指示一步步完成。而且，書中還涉及瞭一些常用的EDA工具的使用技巧，這對於提高我的設計效率非常有價值。總的來說，這本書在易讀性和實用性方麵做得相當齣色，是一本能夠真正幫助讀者提升電子設計能力的教材。