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刘霞著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121274060

商品编码：29692412852

包装：平装

出版时间：2015-10-01

基本信息

书名:电子设计与实践(第2版)

：39.80元

售价：29.1元,便宜10.7元,折扣73

作者:刘霞著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-10-01

ISBN：9787121274060

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书是依据高等工科院校电子技术实践教学大纲的基本要求，结合作者多年的科研与教学经验编写而成的。全书以电子系统设计为主线，详细讲解了元器件选择、信号产生电路、多功能数字钟、数字式频率计、调幅接收机、传感器应用等设计原理与装调方法，系统讲解了电路仿真与PCB设计，单片机技术和可编程器件的开发及应用。目的在于提高读者的工程设计能力和实际操作能力，为后续专业课程的学习打下良好的基础。

目录

章 电子设计与装调基本方法
1.1 电子设计与装调的主要内容与要求
1.2 电子电路设计的基本方法
1.2.1 电子电路设计的一般流程
1.2.2 设计任务的提出
1.2.3 总体方案设计
1.2.4 硬件单元电路的设计与选择
1.2.5 硬件电路中元器件参数计算与选择
1.2.6 电路仿真及实验
1.2.7 软件设计与调试
1.2.8 绘制总电路图
1.2.9 结构设计
1.2.10 设计文件
1.3 电子电路组装与调试
1.3.1 组装与调试流程
1.3.2 元器件的预处理
1.3.3 电路板布局
1.3.4 电路的焊接
1.3.5 电路调试准备
1.3.6 电路静态调试
1.3.7 电路动态调试
1.4 干扰与抑制技术
1.4.1 干扰的产生及传播
1.4.2 干扰的抑制
1.5 故障与诊断
1.5.1 电子电路故障产生的原因
1.5.2 电子电路故障诊断与排除
1.6 电子设计报告
1.6.1 电子设计报告的要求
1.6.2 电子设计报告的格式
第2章 电子设计与装调技术基础
2.1 电子元器件的选择
2.1.1 电阻器
2.1.2 电容器
2.1.3 电感器
2.1.4 开关及接插元件
2.1.5 半导体分立器件
2.1.6 集成电路
2.1.7 传感器
2.1.8 继电器
2.1.9 表面贴装元件
2.2 装配与焊接
2.2.1 装配工具
2.2.2 焊接材料
2.2.3 焊接工艺和方法
2.3 印制电路板的设计与制作
2.3.1 印制电路板的结构布局设计
2.3.2 印制电路板上的元器件布线原则
2.3.3 印制导线和焊盘
2.3.4 印制电路板设计
2.3.5 印制电路板的制作
2.3.6 印制电路板的检验
第3章 Multisim 11电路仿真
3.1 Multisim 11概述
3.2 Multisim 11用户界面
3.2.1 主窗口界面
3.2.2 菜单栏
3.2.3 标准工具栏
3.2.4 元件工具栏
3.2.5 虚拟仪表栏
3.2.6 设计工作盒
3.2.7 活动电路标签
3.2.8 电路仿真工作区
3.2.9 电子表格视窗
3.3 Multisim 11的基本操作
3.3.1 仿真电路界面的设置
3.3.2 元器件的操作
3.3.3 导线的连接
3.3.4 添加文本
3.3.5 添加仪表
3.4 Multisim 11基本仿真分析
3.4.1 基本分析方法
3.4.2 共发射极负反馈放大电路仿真与分析
第4章 电路设计与实践
4.1 单级晶体管放大电路
4.1.1 设计任务与要求
4.1.2 电路基本原理
4.1.3 设计指导
4.1.4 实验与调试
4.2 差分放大电路
4.2.1 设计任务与要求
4.2.2 电路基本原理与设计指导
4.2.3 实验与调试
4.3 积分运算电路
4.3.1 设计任务与要求
4.3.2 电路基本原理
4.3.3 设计过程指导
4.3.4 实验与调试
4.4 有源滤波器设计
4.4.1 设计任务与要求
4.4.2 电路原理与设计指导
4.4.3 实验与调试
4.5 直流稳压电源
4.5.1 设计任务和要求
4.5.2 工作原理及技术指标要求
4.5.3 设计过程指导
4.5.4 实验与调试
4.5.5 任务知识拓展
4.6 信号产生电路
4.6.1 设计任务和要求
4.6.2 电路基本原理
4.6.3 设计过程指导
4.6.4 实验与调试
4.7 多功能数字钟
4.7.1 设计任务与要求
4.7.2 电路原理
4.7.3 调试要点
4.8 多路智力竞赛抢答器
4.8.1 设计任务与要求
4.8.2 电路原理与设计指导
4.8.3 调试要点
4.9 数字频率计
4.9.1 设计任务与要求
4.9.2 电路原理与设计指导
4.9.3 调试要点
4.9.4 专用八位通用频率计数器ICM7216
4.10 调幅接收机
4.10.1 设计任务与要求
4.10.2 电路原理与设计指导
4.10.3 调试要点
4.10.4 六管中波调幅收音机的装配与调试
4.11 传感器及其应用电路
4.11.1 温度传感器及其应用
4.11.2 速度传感器及其应用
4.11.3 金属传感器
4.11.4 超声波传感器
4.12 电机功率驱动电路
4.12.1 直流电机驱动接口电路
4.12.2 步进电机及其驱动电路
第5章 单片机技术基础及应用
5.1 单片机微处理器概述
5.1.1 单片机的组成
5.1.2 单片机的特点
5.1.3 单片机的发展
5.1.4 单片机的应用
5.1.5 常用单片机的类型
5.2 MCS-51单片机的硬件结构
5.2.1 MCS-51单片机的硬件组成
5.2.2 存储器配置
5.2.3 CPU时序及时钟电路
5.2.4 复位电路
5.2.5 地址译码
5.3 MCS-51单片机指令集
5.4 单片机应用系统的设计与开发
5.4.1 单片机应用系统设计
5.4.2 单片机软硬件开发系统
5.5 单片机应用与实践
5.5.1 MCS-51小应用系统
5.5.2 输入/输出端口的应用
5.5.3 计数器
5.5.4 定时器
5.5.5 外部中断
5.5.6 键盘显示器的应用：电子号码锁
5.5.7 简易数字电压表的设计
第6章 基于可编程逻辑器件的数字系统设计
6.1 可编程逻辑器件的基本原理
6.1.1 可编程逻辑器件概述
6.1.2 可编程逻辑器件基本结构
6.1.3 Altera公司的ACEX1K30器件
6.2 基于可编程器件的数字系统设计
6.2.1 数字系统设计方法
6.2.2 数字系统设计方式
6.3 可编程逻辑器件开发软件及应用
6.3.1 QuartusⅡ概述
6.3.2 原理图输入设计法
6.3.3 VHDL设计
6.4 VHDL基础
6.4.1 VHDL概述
6.4.2 VHDL语言的基本结构
6.4.3 VHDL语言元素
6.4.4 VHDL基本描述语句
6.5 数字系统开发实例
6.5.1 基本电路设计
6.5.2 数字秒表设计
第7章 Protel 2004电路设计
7.1 Protel 2004的基础知识
7.1.1 Protel概述
7.1.2 Protel 2004的系统组成
7.1.3 Protel 2004常用的编辑器
7.1.4 Protel 2004的基本界面
7.2 用Protel 2004绘制电路原理图
7.2.1 进入原理图编辑器
7.2.2 设置原理图编辑器的参数
7.2.3 绘制电路原理图
7.2.4 绘制原理图符号
7.2.5 建立层次式原理图
7.3 原理图的后处理
7.3.1 原理图的编译
7.3.2 生成各种报表
7.4 PCB的基本知识
7.4.1 印制电路板的分类
7.4.2 PCB的元件封装
7.4.3 铜膜导线
7.4.4 焊盘(Pad)与过孔(Via)
7.4.5 层
7.4.6 丝印层
7.4.7 设计PCB的流程
7.5 用Protel2004设计印制电路板
7.5.1 准备原理图和SPICE list
7.5.2 进入PCB编辑器
7.5.3 设置PCB编辑器的参数
7.5.4 绘制PCB图
7.5.5 PCB的加工
参考文献

作者介绍

刘霞：副教授，研究方向为信号与系统，从事教学、科研工作27年。主讲课程有“数字电路逻辑设计”“电子设计与实践”“电子线路EDA”“电子技术基础”等，编写教材6部；承担过多项军队和地方科研项目，获得多项军队科研和教学成果奖；指导学生参加“全国大学生电子设计竞赛”“全军大学生物理创新设计竞赛”“TI杯电赛陕西工科五校校际联赛”等，获得一、二、三等奖多项；获得国家实用新型发明奖；在EI、核心期刊等发表、交流学术论文40余篇。

文摘

序言

《电路板的灵魂：从原理到成品的奇妙旅程》 在如今这个科技飞速发展的时代，我们享受着从智能手机到太空探测器等各式各样的电子产品带来的便利。然而，这些看似神奇的装置背后，是无数工程师智慧的结晶，是电子设计与实践的精髓所在。本书并非一部枯燥的技术手册，而是一场引人入胜的探索之旅，带领读者深入了解那些驱动现代世界运转的电子产品是如何从零开始，最终变成我们手中触手可及的实用工具的。 第一章：电的脉络——探寻电子世界的基石 任何伟大的建筑都始于坚实的地基，电子产品亦不例外。本章将带领我们一同走进微观世界，认识那些构成万物之源的电子元件。我们将从最基础的电阻、电容、电感这些“沉默的守护者”讲起，理解它们如何在电路中扮演着“限流”、“储能”和“滤波”等至关重要的角色。你会惊叹于它们简单的结构如何孕育出如此强大的功能。 接着，我们将目光投向那些更加“活跃”的元件——二极管和三极管。二极管，这位“单向通行者”，是电流的“交通警察”，控制着电流的流向，是整流和保护电路不可或缺的组成部分。而三极管，这位“电子的开关与放大器”，则更是现代电子学的“发动机”。我们将揭示它如何通过微小的输入信号控制更大的电流，从而实现信号的放大和开关功能，这是几乎所有现代电子设备的核心能力。 当然，我们也无法忽视集成电路（IC）的出现。IC，这位“微型指挥官”，将成千上万甚至数百万个基本元件集成在一块小小的芯片上，极大地简化了电路设计，提升了性能，降低了成本。从简单的逻辑门到复杂的微处理器，IC的进步是电子技术飞跃的关键。本章将带你初步认识这些“芯片上的宇宙”，理解它们如何协同工作，构建出更加复杂的电子系统。 第二章：思维的蓝图——电路设计的艺术与科学 有了对基本元件的深刻理解，接下来便是将它们巧妙地组合起来，绘制出电路的“灵魂蓝图”。本章将深入探讨电路设计的核心理念和实用方法。我们将从最简单的电路拓扑结构入手，学习如何根据功能需求，选择合适的元件，并进行初步的原理图绘制。 在这个过程中，你会了解到“虚短”、“虚断”等理想运放的特性，理解如何利用它们构建出各种功能强大的模拟电路，例如放大器、滤波器、振荡器等。同时，数字电路的设计理念也将一一展开。我们将学习布尔代数的基本规则，理解逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）的工作原理，并进一步学习如何利用这些基本逻辑门构建出更复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路，例如加法器、译码器、触发器、寄存器和计数器等。这些数字电路是现代计算机和数字设备处理信息的基础。 为了让设计过程更加高效和准确，电子设计自动化（EDA）工具的运用至关重要。本章将介绍业界主流的EDA软件，如Altium Designer, Cadence Allegro, Eagle等，并演示如何利用它们进行原理图的绘制、网络表的生成以及基本的设计规则检查。你将亲眼见证，那些复杂的电路图是如何在这些强大的工具的辅助下，变得清晰有序，易于分析和修改的。 第三章：连接的艺术——PCB布局布线的奥秘 电路图只是“纸上谈兵”，真正让电路“活”起来的，是印刷电路板（PCB）。PCB，这位“电子世界的骨架”，承载着所有元件，并为它们提供精确的电气连接。本章将揭示PCB设计从原理图到实际制造的每一个环节。 我们将学习PCB的基本结构，了解铜箔、绝缘层、基材等关键组成部分。然后，我们将进入PCB布局的艺术。如何合理地摆放元件，将直接影响电路的性能、散热以及后期焊接的便利性。本章将介绍诸如信号流向、电源分配、散热考虑、高频元件隔离等一系列重要的布局原则。 紧接着，我们将深入PCB布线的“战场”。布线，是将电路图中的连接转化为物理线路的过程，其质量直接关系到信号的完整性和电路的稳定性。我们将学习不同的布线策略，例如单层、多层PCB的布线技巧，如何处理差分信号、高频信号的走线，以及避免信号串扰、阻抗匹配等关键问题。本章还将介绍“过孔”的使用，它是连接PCB不同层面的重要桥梁。 此外，我们还将探讨PCB制造过程中需要注意的细节，例如最小线宽、最小间距、焊盘大小、阻焊层、丝印层等设计参数，这些都将直接影响到PCB的最终质量和可靠性。 第四章：实战的熔炉——从原型到产品 理论知识再丰富，最终也需要付诸实践。本章将带您走进“实战的熔炉”，体验从概念原型到最终产品的完整流程。 我们将从选择合适的元器件开始，学习如何查阅元器件的技术手册（Datasheet），理解其电气特性、封装形式以及工作条件，并进行元器件的选型。接着，我们将学习如何使用万用表、示波器、信号发生器等基础的电子测量仪器，对电路进行初步的调试和验证。 当你成功搭建起一个能够工作的原型后，便进入了“优化”与“量产”的准备阶段。本章将探讨如何通过反复的测试和分析，找出电路中存在的潜在问题，例如功耗过大、信号不稳定、发热严重等，并提出相应的改进方案。 对于大规模生产，还需要考虑焊接工艺、外观设计、外壳定制、以及相关的测试流程。我们将初步了解SMT（表面贴装技术）等现代电子产品制造工艺，并探讨如何进行质量控制，确保每一件产品都能满足预期的性能指标。 第五章：未来的轨迹——电子设计的演进与趋势 电子设计的世界从未停滞不前，它在不断地吸纳新的技术，突破已有的边界。本章将带领读者一同展望电子设计的未来。 我们将探讨当前电子设计领域的热点和前沿技术，例如物联网（IoT）的兴起对嵌入式系统设计的需求，人工智能（AI）在电子设计中的应用，如AI辅助设计、AI芯片的开发等。 此外，我们也无法忽视新能源、医疗电子、自动驾驶等领域对电子产品提出的更高要求。这些都意味着更高效的电源管理、更精准的传感器技术、更强大的计算能力以及更高的可靠性和安全性。 本章还将介绍一些新兴的设计方法和工具，例如3D打印在PCB原型制作中的应用，以及更加先进的仿真和验证技术。通过了解这些未来的轨迹，读者可以更好地把握电子设计的发展方向，为未来的学习和工作做好准备。 结语： 《电路板的灵魂：从原理到成品的奇妙旅程》是一本旨在激发读者对电子设计产生浓厚兴趣的书籍。它不仅仅是传授知识，更是传递一种解决问题的思维方式和工程实践的精神。无论您是初学者，还是希望系统梳理电子设计知识的爱好者，都能在这本书中找到属于自己的收获。愿您在探索电子世界的旅途中，发现无限的乐趣与可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实战性绝对是顶呱呱的，对于想从理论走向实践的读者来说，简直是无价之宝。它不像市面上很多理论书籍那样，只停留在公式推导和概念阐述层面，而是非常注重“怎么做”和“为什么这么做”。我尤其欣赏它在介绍实验环节时那种严谨的态度。每一个实验步骤都写得清清楚楚，连所需元件的型号、参数，甚至连焊接时的注意事项都标注得非常到位。我按照书中的指导搭建了几套小型控制系统，效果出奇地好，远比我自己摸索要高效和稳定得多。书里强调的那种“先理论后实践，实践中验证理论”的闭环学习方法，彻底改变了我以往学习电子技术的路径。以前总觉得电子工程高深莫测，读完这本书后，那种敬畏感慢慢被一种掌控感取代了。它就像一位经验丰富的老工程师坐在你身边，手把手地教你如何驾驭电子元件，如何让冰冷的器件按照你的意愿工作起来。对于自学者而言，这种系统化的指导比零散的网上教程要靠谱得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种电子爱好者量身定做的！我前前后后读了好几遍，每次都有新的收获。特别是它对基础理论的讲解，深入浅出，不像有些教科书那样干巴巴的，读起来非常顺畅。比如它在讲解晶体管的工作原理时，不仅给出了复杂的公式，还配上了形象的比喻，让我一下子就明白了那些抽象的概念是怎么在实际电路中运作的。书里对各种常用元器件的特性分析得非常透彻，从电阻电容到更复杂的集成电路，每一个细节都没放过。我记得有一次我在做一个电源设计项目时遇到了一个奇怪的纹波问题，翻开这本书的相应章节，里面关于滤波电路的优化策略和故障排查步骤，简直就是我的“救星”。它教会我的不仅仅是如何搭建电路，更重要的是如何像一个真正的工程师那样去思考问题，去系统地分析和解决挑战。而且，书中的案例分析都贴近实际应用，读完后感觉自己动手能力都提升了一大截，不再是纸上谈兵了。这本书的逻辑组织也特别好，从基础的电路分析过渡到复杂的系统设计，层层递进，让你能感受到自己知识体系的不断壮大。

评分☆☆☆☆☆

对于已经有一定基础的工程师来说，这本书同样具有很高的参考价值，可以作为一本优秀的“速查手册”和“知识巩固器”。我发现它在处理一些边缘情况和疑难杂症时，提供的解决方案非常具有洞察力。比如，在处理模拟电路与数字电路的隔离问题时，书中的隔离技巧和布局建议，帮我解决了一个困扰我很久的噪声干扰问题。这本书的知识覆盖面很广，从基本的元器件选型原则，到中等规模系统的架构设计，都有详尽的论述。它避免了过度专注于某个细分领域，而是提供了一个坚实的电子设计基础平台。我喜欢它在介绍完理论后，总会紧接着给出几个不同难度的“挑战性应用实例”，这些实例往往能激发我去思考更深层次的问题，例如如何在成本、性能和功耗之间做出最优权衡。这本书的价值在于，它提供了一套完整且成熟的设计方法论，无论你面对什么样的新项目，都能从中找到清晰的思路和可靠的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在校学生，我发现这本书的价值远超出了课本的范畴，它更像是一本为未来职业生涯做准备的“工具箱”。最让我感到惊喜的是，它对现代设计流程的介绍非常与时俱进。比如，它详细讲解了如何使用主流的EDA软件进行原理图绘制和PCB布局布线，并且给出了很多业界公认的规范和技巧。在设计高速电路时，书中关于信号完整性和电源完整性的讨论，让我受益匪浅，避免了我在后续的课程设计中走很多弯路。这本书的叙事风格非常成熟稳重，语言精炼，没有一句废话，每一个章节都紧密围绕着核心目标推进。它不是简单地罗列知识点，而是将知识点编织成一个完整的设计思路网。当我需要为一个复杂的嵌入式系统设计接口电路时，我能迅速从书中找到相关的参考设计模式和滤波方法。可以说，这本书帮助我建立了一种系统化、工程化的思维框架，这对于任何想在电子领域深耕的人来说，都是至关重要的财富。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始还担心这本“第2版”会不会因为技术更新太快而显得有些落伍，但事实证明我的顾虑是多余的。编者在修订时显然下了大功夫，不仅保留了经典的核心内容，更融入了许多近些年新兴的技术和设计趋势。比如，在低功耗设计和一些基础的传感器接口技术方面，都有非常扎实的介绍和电路实例。这本书的排版和图示质量也值得称赞，清晰的电路图和波形图是理解复杂电路的直观桥梁，这本书在这方面做得非常出色，即便是复杂的耦合电路，通过书中的图解也能一目了然。我个人对书中关于电磁兼容性（EMC）的初步介绍印象深刻，它没有把EMC复杂化，而是用最实用的原则教你如何在设计之初就避免潜在的辐射和抗扰度问题。这种“预防胜于治疗”的设计理念，是通过阅读这本书才真正建立起来的。它不仅仅是教你如何让电路“能工作”，更是教你如何让电路“可靠、高效地工作”。