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模拟电子技术篇 1

项目1 手电筒照明电路设计与实现 1

1.1 工作模块1手电筒照明电路设计 1

1.1.1 认识手电筒 2

1.1.2 用Proteus设计手电筒照明电路 2

1.2 电路基础知识 6

1.2.1 认识电路 6

1.2.2 电路的基本物理量 8

1.2.3 电路的基本定律 10

1.2.4 电路的三种状态 11

1.2.5 电阻的串联与并联 13

【技能训练1-1】电阻元件识别 14

【技能训练1-2】电阻元件检测 18

1.3 电源的认知及使用 19

1.3.1 电源分类 19

1.3.2 电源的认知与检测 19

【技能训练1-3】锂电池认知与应用 20

1.4 【技能拓展】电路分析方法 21

1.4.1 叠加定理 21

1.4.2 戴维南定理 23

关键知识点小结 24

问题与讨论 24

项目2 高亮度LED照明电路设计与实现 26

2.1 工作模块2简易LED照明电路设计与实现 26

2.1.1 用Proteus设计简易LED照明电路 27

2.1.2 简易LED照明电路工作过程 28

2.2 认识二极管 28

2.2.1 二极管结构和工作原理 28

【技能训练2-1】用Proteus仿真验证二极管单向导电性 31

2.2.2 半导体二极管的伏安特性 31

【技能训练2-2】普通二极管识别与检测 32

2.2.3 半导体二极管的种类、命名方法及技术参数 33

【技能训练2-3】电热毯控温电路设计与仿真 35

2.3 工作模块3高亮度LED照明电路设计与实现 36

2.3.1 用Proteus设计高亮度LED照明电路 36

2.3.2 多LED灯具光源设计 38

2.3.3 认识发光二极管 38

【技能训练2-4】发光二极管识别与检测 39

2.4 【技能拓展】高亮度LED应用 40

2.4.1 高亮度LED 40

2.4.2 高亮度LED应用 40

关键知识点小结 42

问题与讨论 42

项目3 直流稳压电源电路设计与实现 43

3.1 工作模块4变压电路设计与实现 43

3.1.1 变压电路设计 44

【技能训练3-1】虚拟示波器的使用 46

3.1.2 认识变压器 46

3.1.3 变压器的工作原理 47

【技能训练3-2】变压器检测 49

3.2 工作模块5整流电路设计与实现 49

3.2.1 桥式整流电路设计 49

3.2.2 整流电路 51

【技能训练3-3】二极管整流元件选择 55

3.3 工作模块6滤波电路设计与实现 56

3.3.1 电容滤波电路 57

【技能拓展3-1】高压电子灭蚊蝇器设计与仿真 59

3.3.2 认识电容元件 61

【技能拓展3-2】电感滤波电路设计与仿真 63

【技能训练3-4】电容、电感检测 64

3.4 工作模块7稳压电路设计与实现 65

3.4.1 稳压电路设计与实现 65

3.4.2 认识硅稳压管 66

【技能训练3-5】稳压二极管识别与检测 66

【技能训练3-6】使用三端集成稳压器7812设计＋12V直流稳压电源 67

关键知识点小结 68

问题与讨论 69

项目4 LED延时照明电路设计与实现 70

4.1 工作模块8 LED延时照明电路设计与实现 70

4.1.1 用Proteus设计LED延时照明电路 71

4.1.2 LED延时照明电路工作过程 72

4.2 认识半导体三极管 73

4.2.1 三极管结构及类型 73

4.2.2 三极管的电流分配与电流放大作用 74

4.2.3 三极管的伏安特性 76

4.2.4 三极管的种类及技术参数 77

【技能训练4-1】三极管识别检测 78

4.3 工作模块9简易延迟门铃电路设计与实现 78

4.3.1 用Proteus设计简易门铃电路 78

4.3.2 简易门铃电路工作原理 80

4.3.3 三极管放大电路 81

【技能训练4-2】扬声器识别检测 84

4.4 【知识拓展】认识场效应管 84

【技能训练4-3】场效应管的判别与使用 85

关键知识点小结 86

问题与讨论 87

项目5 火灾报警器设计与实现 88

5.1 工作模块10基于集成运放的火灾报警器设计与实现 88

5.1.1 火灾报警器Proteus仿真电路设计 89

5.1.2 火灾报警器工作原理 90

5.2 认识集成运算放大器 91

5.2.1 集成运算放大器简介 91

5.2.2 理想集成运算放大器 93

5.2.3 火灾报警器的电压比较器 94

【技能训练5-1】12V的电池监视器 98

【技能拓展5-1】电池电量指示器设计 100

5.3 工作模块11机器人巡线信号处理电路设计与实现 102

5.3.1 机器人巡线信号处理Proteus仿真电路设计 102

5.3.2 机器人巡线信号处理电路工作原理 104

5.3.3 负反馈在机器人信号放大电路中应用 104

【技能训练5-2】采用瞬时极性法判断电路中的正反馈 105

【技能训练5-3】单限幅电压比较器在机器人巡线信号处理电路中应用 108

【技能拓展5-2】基于双向限幅电压比较器的波形变换电路设计 109

5.4 模拟运算电路 110

5.4.1 反相比例运算电路 110

5.4.2 同相比例运算电路 111

5.4.3 加法运算电路 112

5.4.4 减法运算电路 113

【技能拓展5-3】集成运放的使用和保护措施 114

【技能训练5-4】函数发生器电路设计与实现 115

关键知识点小结 119

问题与讨论 120

数字电子技术篇 121

项目6 楼梯灯控制电路设计与实现 121

6.1 工作模块12基于异或门楼梯灯控制电路 121

6.1.1 基于异或门楼梯灯控制电路设计与实现 122

6.1.2 二进制的逻辑运算 123

6.1.3 认识逻辑门 125

【技能训练6-1】门电路功能测试 134

6.2 工作模块13基于与非门楼梯灯控制电路 136

6.2.1 基于与非门楼梯灯控制电路设计与实现 137

6.2.2 逻辑代数基本公式及基本定律 138

6.2.3 逻辑函数表示方法及相互转换 138

6.2.4 逻辑函数化简 141

6.2.5 组合逻辑电路分析与设计 144

【技能训练6-2】基于与非门报警控制电路设计 146

【技能训练6-3】基于与非门水泵供水控制电路设计 148

关键知识点小结 149

问题与讨论 149

项目7 数码显示电路设计与实现 151

7.1 工作模块14 0-9数码显示电路 151

7.1.1 用Proteus设计0-9数码显示器 152

7.1.2 认识数码显示译码器与数码管 153

【技能训练7-1】共阳极7段数码管显示电路设计 155

【知识拓展7-1】数制与码制 156

7.2 工作模块15 0-9按键数码显示电路 159

7.2.1 用Proteus设计0-9按键数码显示器 159

7.2.2 认识74LS147和74LS247 160

【技能训练7-2】 7段数码管的识别与检测 162

7.3 【知识拓展7-2】认识74LS138和74LS42 165

关键知识点小结 167

问题与讨论 168

项目8 优先抢答器设计与实现 170

8.1 工作模块16基于RS触发器的优先抢答器 170

8.1.1 用Proteus设计优先抢答器 171

8.1.2 认识RS触发器 172

【技能训练8-1】基于RS触发器双稳态去抖电路 173

8.2 工作模块17基于JK触发器的优先抢答器 174

8.2.1 用Proteus设计优先抢答器 174

8.2.2 认识JK触发器74LS 112 177

【技能训练8-2】基于74LS112的0-9计数显示器 178

8.3 工作模块18基于D触发器的抢答器 182

8.3.1 用Proteus设计四路抢答器电路 182

8.3.2 认识D触发器74LS175 184

【技能训练8-3】基于D触发器的四路优先抢答器 184

关键知识点小结 187

问题与讨论 189

项目9 球赛计分器设计与实现 190

9.1 工作模块19一位计分器设计与实现 190

9.1.1 用Proteus设计一位（0-9）计分器 191

9.1.2 认识74LS 160 192

【技能训练9-1】利用反馈清零法构成的一位（0-3）计分器 194

【技能训练9-2】利用反馈置数法构成的一位（0-5）计分器 195

9.2 工作模块20两位球赛计分器 196

9.2.1 用Proteus设计两位球赛计分器 196

9.2.2 认识24进制计数器级联 198

【技能训练9-3】 0-60秒计时器 200

9.3 工作模块21交通灯倒计时控制与实现 202

9.3.1 交通灯倒计时单元电路 202

9.3.2 认识74LS 192 203

9.4 【技能拓展】异步计数器74LS90应用 204

9.4.1 认识74LS90 204

9.4.2 74LS90应用 206

【技能训练9-4】使用74LS90实现0-5计数显示 206

关键知识点小结 207

问题与讨论 209

项目10 触摸式声光防盗报警器设计与实现 210

10.1 工作模块22触摸式声光防盗报警器 210

10.1.1 用Proteus设计触摸式声光防盗报警器 211

10.1.2 认识单稳态触发器 212

10.2 工作模块23压控式声光防盗报警器 213

10.2.1 用Proteus设计压控式声光防盗报警器 214

10.2.2 认识多谐振荡器 216

【技能训练10-1】八路彩灯循环控制电路设计与实现 216

10.3 【技能拓展】触摸式病床报警呼叫器设计与实现 218

【技能训练10-2】球赛30秒定时器设计与实现 220

关键知识点小结 223

问题与讨论 224

项目11 温度检测电路设计与实现 225

11.1 工作模块24温度检测采集电路设计 225

11.1.1 认识PT 100 226

11.1.2 PT100温度检测采集 227

11.2 工作模块25温度检测信号处理电路 229

11.2.1 温度检测信号处理电路 230

11.2.2 温度检测信号处理电路功能分析 232

11.3 工作模块26温度检测模数转换与显示 232

11.3.1 模数转换显示电路 233

11.3.2 认识ADC0808 236

11.4 【技能拓展】DAC0832数模转换器 238

11.4.1 认识DAC0832 238

11.4.2 锯齿波信号发生器设计与实现 241

关键知识点小结 243

问题与讨论 244

参考文献 246