基本信息
书名:电子系统设计(第2版)
定价:59.80元
作者:李金平沈明山姜余祥
出版社:电子工业出版社
出版日期:2012-09-01
ISBN:9787121180057
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.763kg
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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,并结合作者多年的科研与教学的经验编写的。全书以电子系统设计为目标,系统讲解了元器件选择、传感器应用、信号调理电路、A/D和D/A转换、可编程器件开发应用、单片机系统、驱动电路及PCB等设计原理与设计方法,并提供了大量、翔实的设计实例。本书适应应用型人才的培养需求,具有先进性、实用性、系统性和灵活性。
目录
'第1章 电子系统设计基础知识
1.1 电子系统的设计方法
1.1.1 明确系统的设计任务和要求
1.1.2 方案的比较与选择
1.1.3 单元电路的设计、参数计算和元器件选择
1.1.4 电路的仿真
1.1.5 电路图的绘制及印制电路板的设计
1.2 电子系统的组装与调试
1.2.1 电子系统的组装
1.2.2 电子系统的调试
1.3 电子系统的抗干扰技术
1.3.1 在干扰源处采取措施
1.3.2 在耦合通道上采取措施
1.3.3 在传输通道上采取措施
思考题与习题
第2章 常用电子元器件
2.1 电阻器
2.1.1 电阻器的作用
2.1.2 电阻器的分类
2.1.3 电阻器的主要技术指标
2.1.4 电阻器的合理选用与质量判别
2.2 电位器
2.2.1 电位器的作用
2.2.2 电位器的分类
2.2.3 电位器的主要技术指标
2.2.4 几种常用的电位器
2.2.5 电位器的合理选用与质量判别
2.3 电容器
2.3.1 电容器的作用
2.3.2 电容器的分类
2.3.3 电容器的主要技术参数
2.3.4 几种常用的电容器
2.3.5 电容器的合理选用与质量判别
2.4 电感器和变压器
2.4.1 电感器
2.4.2 变压器
2.5 继电器
2.5.1 继电器的作用
2.5.2 继电器的分类
2.5.3 电磁式继电器的主要参数
2.5.4 电磁式继电器的合理选用与质量判别
2.6 半导体器件
2.6.1 晶体二极管
2.6.2 晶体三极管
2.6.3 场效应管(FET)
2.6.4 晶闸管
2.7 常用集成电路器件
2.7.1 集成电路的分类
2.7.2 集成电路的主要参数
2.7.3 常用集成电路简介
2.7.4 集成电路的选用原则及注意事项
2.8 传感器
2.8.1 温敏传感器
2.8.2 光电传感器
2.8.3 气敏传感器
2.8.4 湿敏传感器
2.8.5 磁敏传感器
2.8.6 力敏传感器
2.8.7 传感器的选用
思考题与习题
第3章 电子电路的仿真
3.1 Multisim概述
3.2 Multisim的操作使用方法
3.2.1 设计主界面的进入及主界面的介绍
3.2.2 Multisim主菜单简介
3.2.3 Multisim元件数据库介绍
3.2.4 Multisim的虚拟仪器仪表简介
3.2.5 在Multisim中建立并仿真电路
3.3 Multisim的主要分析功能
3.3.1 直流工作点分析
3.3.2 交流分析
3.3.3 瞬态分析
3.3.4 傅里叶分析概述
3.3.5 失真分析
3.3.6 直流扫描分析
3.3.7 DC和AC灵敏度分析
3.3.8 参数扫描分析
3.3.9 温度扫描分析
3.3.10 零-极点分析
3.3.11 其他分析
3.4 Multisim的应用实例
3.4.1 电子元器件的性能测试
3.4.2 滤波电路分析
3.4.3 模拟电路的设计与分析
3.4.4 数字电路的设计与分析
思考题与习题
第4章 电子系统中的常用单元电路设计
4.1 稳压电源电路的设计
4.1.1 稳压电源的主要技术指标及组成
4.1.2 整流、滤波电路及其设计
4.1.3 直流稳压电路及其设计
4.2 信号发生电路的设计
4.2.1 信号发生电路的主要性能要求
4.2.2 信号发生电路的一般设计方法
4.2.3 正弦波振荡电路的设计
4.2.4 RC方波振荡电路的设计
4.2.5 函数发生器的设计
4.3 信号选择电路的设计
4.3.1 多路信号选择电路
4.3.2 有源滤波电路的设计
4.4 信号调理单元电路的设计
4.4.1 小信号放大电路
4.4.2 频率变换电路设计
4.4.3 信号整形电路设计
4.5 A/D、D/A接口电路的设计
4.5.1 A/D接口电路设计
4.5.2 D/A接口电路设计
4.6 驱动电路的设计
4.6.1 常用驱动器的选择及其典型应用
4.6.2 常用光电耦合器的选择及其驱动电路
4.7 控制单元电路的设计
4.7.1 声控电路及其设计
4.7.2 光控电路及其设计
4.7.3 遥控电路及其设计
思考题与习题
第5章 系统可编程技术
5.1 可编程器件的基本原理
5.1.1 可编程逻辑器件概述
5.1.2 可编程逻辑器件基本结构
5.2 高密度系统可编程逻辑器件
5.2.1 Altera公司CPLD器件
5.2.2 Altera公司的FPGA器件
5.2.3 CPLD器件和FPGA器件的编程、适配与边界扫描测试技术
5.3 可编程逻辑器件开发软件及应用
5.3.1 QuartusII软件的安装
5.3.2 QuartusII软件的主界面
5.3.3 文本输入设计法
5.3.4 原理图输入设计法
5.3.5 QuartusII的层次化设计
5.3.6 VHDL设计
5.4 数字系统开发实例
5.4.1 ASM图与交通灯控制器设计
5.4.2 出租车计程计价表
5.5 Nios II系统设计实例
5.5.1 Nios II软核处理器设计
5.5.2 Nios 应用程序开发
5.6 系统可编程模拟器件
5.6.1 可编程模拟器件概述
5.6.2 Lattice的ispPAC系列器件的结构
5.5.3 ispPAC接口
5.6.4 UREFOUT缓冲电路
5.6.5 ispPAC增益调整方法
5.6.6 有源滤波器设计
5.7 PAC-Designer软件及开发实例
5.7.1 可编程模拟器件的开发流程
5.7.2 ispPAC10器件开发应用示例
5.7.3 ispPAC20器件开发应用示例
5.7.4 ispPAC80器件开发应用示例
思考题与习题
第6章 单片机应用系统设计
6.1 小应用系统设计
6.1.1 MCS-51系列单片机结构
6.1.2 AT89C52单片机指令集
6.1.3 AT89C52单片机小应用系统
6.2 单片机系统扩展
6.2.1 数据存储器
6.2.2 I/O接口扩展
6.3 单片机接口电路设计
6.3.1 键盘接口电路
6.3.2 显示接口
6.3.3 打印接口
6.3.4 通信接口
思考题与习题
第7章 电子绘图软件
7.1 Protel概述
7.1.1 国内EDA软件现状
7.1.2 电路板设计步骤
7.2 Protel 99 SE安装
7.3 Protel电路原理图设计
7.3.1 原理图设计流程
7.3.2 数据库文件
7.3.3 原理图设计过程
7.3.4 原理图常用命令
7.3.5 原理图库设计
7.3.6 原理图Miscellaneous Devices库器件清单
7.4 印制电路板(PCB)设计
7.4.1 新建PCB文件
7.4.2 PCB线路板信号层管理
7.4.3 PCB绘图工具
7.4.4 PCB布线规则
7.4.5 PCB布线步骤
7.4.6 PCB库管理
7.5 Keil与Proteus联调
7.5.1 联调环境设置
7.5.2 编辑工程文件
7.5.3 联调
思考题与习题
第8章 实用电子系统设计举例及课题
8.1 电子系统综合设计实例
8.1.1 数控直流电源的设计
8.1.2 波形发生器的设计
8.1.3 简易逻辑分析仪的设计
8.1.4 简易数字存储示波器设计
8.2 电子技术课程设计课题
8.2.1 CDMA设备用AC/DC开关稳压电源
8.2.2 多路输出的直流稳压电源
8.2.3 小功率线性直流稳压电源
8.2.4 开关型直流稳压电源
8.2.5 简易开关式充电器
8.2.6 镍镉电池快速充电器
8.2.7 车用镍镉电池充电器
8.2.8 车距报警器
8.2.9 气体烟雾报警器
8.2.10 汽车无线报警器
8.2.11 电子体温计
8.2.12 开关电源电磁干扰滤波器
8.2.13 抗混叠低通滤波器
8.2.14 阶梯波发生器
8.2.15 自行车时速表
8.2.16 电阻精度筛选仪
8.2.17 信号波形发生器
8.2.18 OCL低频功率放大器
8.2.19 洗衣机控制电路
8.2.20 无线红外耳机
8.2.21 无线遥控电控锁
8.2.22 线路寻迹器
8.2.23 8路抢答器
8.3 电子系统综合设计课题
8.3.1 有关电源的课题
8.3.2 有关信号源的课题
8.3.3 有关放大器的课题
8.3.4 有关电参量测量和电子仪器的课题
8.3.5 有关数据采集的课题
8.3.6 有关检测和自动控制的课题
8.3.7 有关无线电的课题'
作者介绍
文摘
序言
作为一名长期在嵌入式系统领域摸爬滚打的工程师,我深知一个优秀电子系统设计的核心在于“权衡”。《电子系统设计(第2版)》这本书,恰恰在这一点上做得非常出色。它没有给出“放之四海而皆准”的完美方案,而是教会我们如何在多重约束条件下,做出最合适的决策。我尤其欣赏书中对不同设计约束的深入剖析,例如在成本极度敏感的消费类电子产品中,如何选择性价比最优的元器件;在对性能要求极高的通信设备中,如何在高功耗和高速信号之间取得平衡;在医疗设备等可靠性要求极高的领域,如何设计冗余和故障保护机制。作者通过大量的实例,展示了这些权衡过程中的思维方式和技术手段。我曾经在设计一个低功耗无线传感器节点时,为了降低功耗,几乎牺牲了所有不必要的性能,但仍然遇到了续航能力不足的问题。读了这本书后,我才意识到,我可能在某些细节上做得不够好,比如电源管理策略、低功耗模式的切换时机等等,这些都是书中重点讲解的内容。书中还详细阐述了在不同应用场景下,如何根据实际需求来定义和选择合适的架构,以及如何进行系统的仿真和验证,以确保设计能够满足预期的指标。对于很多初学者来说,书中提供的这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,无疑是一笔宝贵的财富。
评分我之前对电子系统设计的理解,更多是碎片化的,都是从各种项目实践中零零散散地学到的。《电子系统设计(第2版)》这本书,真正帮助我建立起了一个系统性的认知框架。它不仅仅是教你“怎么做”,更是告诉你“为什么这么做”,以及在不同的情况下,应该如何做出权衡和选择。我印象最深刻的是书中关于“可靠性设计”的章节。在很多关键领域,比如航空航天、医疗设备、工业控制等,系统的可靠性是至关重要的。作者在这部分内容中,详细讲解了如何通过冗余设计、故障检测与隔离、软件容错等技术手段,来提高系统的可靠性。我曾经参与过一个对可靠性要求极高的项目,在设计过程中,我们对于如何确保系统的长期稳定运行,一直没有一个清晰的思路。读了这本书后,我才意识到,可靠性设计并非是后期补充的工作,而是需要贯穿于整个设计过程的。书中提供的一些设计原则和方法,对于我们构建高可靠性系统,提供了非常宝贵的指导。而且,书中还对不同应用场景下的设计考量进行了详细的阐述,例如,在极端环境下工作的电子设备,需要考虑哪些特殊的材料和工艺;在对实时性要求极高的系统中,如何进行时序分析和优化。这本书的内容,真是越读越觉得有价值,它为我打开了认识电子系统设计的新视角。
评分我一直认为,电子系统设计的本质,在于如何将众多看似独立的电子元器件,巧妙地组合成一个能够完成特定功能的整体。《电子系统设计(第2版)》这本书,完美地诠释了这一点。作者不仅仅是罗列各种电路原理,而是从一个更高、更宏观的视角,来审视整个电子系统的设计流程。我非常欣赏书中对于“系统分解”和“接口定义”的强调。在设计一个复杂的电子系统时,首先需要将其分解成若干个更小的、易于管理的子系统或模块,然后为这些模块定义清晰的接口,确保它们之间能够高效、稳定地协同工作。这一点对于团队协作尤为重要,能够保证每个团队成员都能专注于自己的任务,同时又清楚地知道自己的工作如何融入到整个系统中。书中提供了很多关于如何进行系统分解和接口设计的具体方法和指导。我之前在参与一个大型项目的开发时,就因为系统分解不彻底,导致后期集成时出现了很多难以解决的兼容性问题,付出了沉重的代价。读了这本书后,我才真正领悟到,好的系统分解和接口定义,是项目成功的基础。此外,书中还对不同应用场景下的系统架构进行了详细的分析,比如实时性要求高的控制系统、数据吞吐量大的通信系统等等,为我们提供了丰富的参考。
评分拿到《电子系统设计(第2版)》这本书,我首先关注的是它的出版方——电子工业出版社。这家出版社在电子技术领域一直享有很高的声誉,出版过不少经典教材和技术专著,所以我对这本书的内容质量还是非常期待的。当我翻阅目录的时候,我就被深深地吸引住了。从基础的元器件特性分析,到复杂的系统架构设计,再到信号完整性、电源完整性、EMC等关键的设计环节,几乎涵盖了电子系统设计的所有重要方面。我尤其喜欢书中对于“系统性能指标的定义与优化”的讲解。在实际的电子系统设计中,我们常常需要根据应用需求,来定义和评估系统的性能指标,比如带宽、精度、功耗、稳定性等等。作者在书中详细阐述了如何科学地定义这些指标,以及如何通过电路设计和元器件选择来优化它们。我曾经在设计一款音频放大器时,对“失真度”这个指标的理解不够深入,导致产品出现了一系列音质问题。读了这本书后,我才真正明白了失真度的产生机制,以及如何通过优化电路拓扑和元器件参数来降低失真。此外,书中还对不同类型的电子系统(如通信系统、数据采集系统、嵌入式系统等)的设计方法进行了详细的介绍,为我们提供了丰富的参考。
评分这本《电子系统设计(第2版)》,我之前只是听说过,最近总算有机会静下心来翻阅,不得不说,它的内容深度和广度都相当惊人。一开始我被它的厚度震慑住了,心想这得花多少时间才能啃下来啊。但随着阅读的深入,我发现那些复杂的理论和公式背后,都隐藏着清晰的设计思路和实用的工程经验。作者并没有仅仅停留在理论的层面,而是花了大量篇幅讲解了如何将这些理论应用到实际的电子系统设计中,这一点对于我们这些在工程一线摸爬滚打的开发者来说,简直是雪中送炭。书中对各种电子元件的特性、选择以及它们之间的交互作用进行了详尽的分析,这对于理解整个系统的行为至关重要。而且,它不仅仅局限于基础的模拟和数字电路,还涉及了信号完整性、电源完整性、电磁兼容性(EMC)等更高级的设计议题,这些都是在实际项目开发中经常会遇到的“硬骨头”。我尤其欣赏的是书中对不同设计约束条件的权衡分析,比如在成本、性能、功耗和可靠性之间找到最佳平衡点,这恰恰是电子系统设计中最具挑战性也最有价值的部分。作者通过大量的案例研究和实际工程案例,将抽象的设计原则具象化,让读者能够更直观地理解其中的奥妙。此外,书中对于一些新兴技术和设计方法也有所涉及,尽管更新迭代很快,但书中的基础原理和分析框架依然适用,能够帮助我们快速掌握新技术的精髓。总而言之,这本书是一本非常扎实的参考书,适合从初学者到资深工程师的各个层次的读者,它提供的不仅仅是知识,更是一种解决实际问题的思路和方法。
评分这本书我刚拿到手的时候,就觉得它非常有分量,不仅仅是物理上的厚重,更是内容上的厚重。从基础的元器件选型,到复杂的系统架构设计,作者几乎涵盖了电子系统设计的所有关键环节。《电子系统设计(第2版)》给我最大的启发,在于它让我认识到了“系统性”的重要性。在实际的项目开发中,我们往往容易陷入局部问题的泥潭,而忽略了整个系统的协同工作。这本书就像一本教科书,系统地梳理了电子系统设计的逻辑脉络,让我能够更清晰地理解每个环节是如何为整体目标服务的。我特别喜欢书中关于“信号完整性”和“电源完整性”的章节。在高速数字电路设计中,这两个方面是常常被忽视,但又是至关重要的。作者通过大量的仿真结果和实际案例,展示了信号完整性问题(如反射、串扰、时序抖动)和电源完整性问题(如电压跌落、地弹、电源噪声)是如何影响系统性能的,并提供了相应的解决方案。我之前在调试一个高速数据传输接口时,就遇到了类似的难题,花了很长时间才排查出来,如果早点看过这本书,可能会少走很多弯路。此外,书中还对电磁兼容性(EMC)进行了详细的阐述,这对于产品能否顺利通过各种认证至关重要。作者不仅讲解了EMC的基本原理,还提供了很多实用的设计技巧和测试方法,这对于任何从事产品开发的工程师来说,都是非常宝贵的知识。
评分初拿到《电子系统设计(第2版)》,我的第一反应是它的出版方——电子工业出版社。这家出版社在电子技术领域一直有着良好的声誉,出版过不少经典教材和技术专著,所以对这本书的内容质量,我还是抱有很高期待的。翻开书页,首先映入眼帘的是目录,密密麻麻的章节标题就预示着这是一本内容非常丰富、体系完整的著作。作者在介绍电子系统设计这个庞大的课题时,展现出了极强的组织能力和逻辑性。他并没有采取简单堆砌知识点的方式,而是循序渐进地引导读者理解从基础元器件的选择到复杂系统的整体架构设计。书中的每一个章节都似乎经过了精心设计,环环相扣,让读者在不知不觉中掌握了电子系统设计的核心理念。我印象最深刻的是关于系统性能指标分析的部分,作者详细讲解了如何定义、测量和优化各种性能指标,例如带宽、噪声系数、失真度、稳定性等等。这些都是衡量一个电子系统优劣的关键所在。而且,书中不仅仅是停留在理论推导,而是结合了大量实际设计中的考量,比如元器件的容差、寄生效应、环境影响等,这些细节往往是决定设计成败的关键。我个人在实际工作中,就曾因为忽略了某些看似微小的细节,导致产品出现了难以调试的毛病,事后回想起来,这本书中的一些告诫,简直就是“血泪史”的提前预警。此外,书中对不同类型电子系统的设计方法也进行了区分和阐述,比如通信系统、数据采集系统、控制系统等等,让读者能够根据自己的应用场景,选择最合适的设计思路和技术方案。
评分这本书,我关注了很久,终于有机缘拜读。我从事电子产品开发多年,深知设计一个稳定、高效的电子系统是多么不容易。《电子系统设计(第2版)》这本书,给我最大的感受是它的“工程化”程度非常高。作者在讲解理论知识的同时,时刻不忘与实际工程实践相结合,将抽象的设计原理与具体的应用场景紧密联系起来。我尤其喜欢书中关于“设计约束分析”的部分。在现实的工程项目中,我们总是面临各种各样的约束,比如成本、功耗、体积、可靠性、生产工艺等等。作者在书中详细讲解了如何在这些约束条件下,进行最优的设计决策。例如,在成本非常敏感的消费电子领域,如何选择最合适的芯片和外围器件;在对功耗要求极高的便携式设备中,如何设计低功耗的电路和优化电源管理策略。这些都是非常实用的经验,对于一线的设计工程师来说,具有极高的参考价值。而且,书中还提供了很多关于“设计验证”和“调试技巧”的内容,这部分对于确保产品的质量和可靠性至关重要。作者通过大量的案例,展示了如何通过仿真、原型验证、实际测试等方法,来发现和解决设计中存在的问题。我曾经在产品量产后,由于设计上的疏忽,导致良品率偏低,浪费了大量的时间和资源,事后总结,如果早点掌握了书中关于设计验证的知识,或许可以避免这些损失。
评分坦白说,《电子系统设计(第2版)》这本书,我之前一直以为是那种偏理论、偏学术的书籍,可能不太适合我这种更注重实际操作的工程师。但当我真正翻开它,才发现我的想法大错特错。这本书的内容深度和广度都相当惊人,而且最重要的是,它的每一个章节都紧密围绕着“如何设计一个成功的电子系统”这个核心主题展开。我尤其欣赏作者在讲解“噪声和干扰抑制”时的方法。在很多电子系统中,噪声和干扰是无处不在的,它们会严重影响系统的性能和可靠性。这本书不仅详细分析了各种噪声和干扰的来源,比如电源噪声、串扰、外部电磁干扰等等,还提供了多种有效的抑制方法,从元器件的选择到PCB布局布线,再到屏蔽和滤波,几乎涵盖了所有层面。我曾经在设计一个高精度模拟信号处理系统时,遇到了持续的噪声问题,耗费了大量精力去调试。读了这本书后,我才恍然大悟,原来很多问题都可以通过更加精心的设计来避免。而且,书中还对不同应用场景下的EMC设计进行了详细的讲解,这对于产品顺利通过各种认证,走向国际市场至关重要。它提供的不仅仅是理论,更是解决实际问题的“锦囊妙计”。
评分说实话,我对电子系统设计的理解,之前更多是停留在零散的知识点堆砌上,缺乏一个系统性的认知框架。《电子系统设计(第2版)》这本书,正好填补了我的这一空白。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的设计导师,在一步一步地引导我构建起一个完整的电子系统设计思维。我最喜欢的部分是作者对“系统思维”的强调。他反复指出,电子系统设计并非孤立地看待每一个模块,而是要从整体的“大局观”出发,理解各个模块之间的相互影响和协同工作。这一点在实际项目中尤为重要,因为很多时候,一个看似简单的局部优化,可能会对整个系统的性能产生意想不到的负面影响。书中通过大量的图示和表格,清晰地展示了不同模块的设计约束和接口规范,这对于我们进行模块化设计和团队协作非常有帮助。同时,作者在讲解过程中,并没有回避那些“难啃”的章节,而是用深入浅出的语言,将复杂的概念解释得通俗易懂。比如,关于噪声分析的部分,我之前一直觉得头疼,但读了这本书后,我才真正理解了不同噪声源的产生机制,以及如何通过电路设计来抑制它们。还有关于PCB布局布线的一些技巧,虽然看起来很基础,但作者强调的“信号路径最短、回流路径最小”等原则,对于确保信号完整性和EMC至关重要,这些都是经验之谈,价值连城。
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