电子创新设计与实践PDF电子书下载

第1章　电子电路设计与制作概论 1

1.1 电子电路设计与制作入门 1

1.1.1 电子电路设计与制作如何选题 1

1.1.2　电子电路设计与制作如何入门 1

1.1.3　电子技术平台 3

1.2　电子电路设计 4

1.2.1　电子电路设计的基本原则 4

1.2.2　电子电路设计的基本方法 5

1.2.3　电子电路设计的步骤 7

1.3　电子电路制作工艺 8

1.3.1　电子工程师必须重视电子制作工艺 8

1.3.2　元器件的测试与筛选 8

1.3.3　焊接工艺 9

1.3.4　装配工艺 9

1.3.5　PCB设计与制作工艺 9

1.4　电子电路中的抗干扰与屏蔽接地 12

1.4.1　电子电路中的抗干扰措施 12

1.4.2　电子电路的电磁屏蔽技术 14

1.4.3　电子电路的布线与接地技术 15

1.4.4　电子电路中的浮置、滤波、隔离技术 16

1.5　电子电路的调试与检测 17

1.5.1　电子电路的调试 17

1.5.2　排除故障的常用方法 17

1.5.3　正确处理几个关系 18

第2章　常用模拟电路 20

2.1　分立元件基本放大电路 20

2.1.1　三极管放大电路 20

2.1.2　场效应管放大电路 23

2.2　集成运算放大电路 26

2.2.1　运算放大器的电路结构与模型 26

2.2.2　反相比例放大电路 27

2.2.3　反相求和电路 28

2.2.4　同相比例放大电路 28

2.2.5　差动比例电路 29

2.2.6　仪用放大电路 29

2.2.7　程控增益放大电路 32

2.2.8　低频宽带放大器 35

2.3　积分与微分电路 36

2.3.1　积分电路 36

2.3.2　微分电路 37

2.4　信号滤波器 37

2.4.1　滤波器概述 37

2.4.2　一阶低通有源滤波器 38

2.4.3　二阶低通有源滤波器 39

2.4.4　二阶压控低通有源滤波器 39

2.4.5　一阶高通有源滤波器 41

2.4.6　二阶有源压控高通滤波器 41

2.4.7　带通有源滤波器 42

2.4.8　带阻有源滤波器 42

2.4.9　滤波器的组合 43

2.5 U-I与I-U变换电路 44

2.5.1　U-I变换 44

2.5.2　I-U变换器 45

2.6　电压比较器 45

2.6.1　电压比较器的基本概念 45

2.6.2　电压比较器的分类 45

2.6.3　电压比较器芯片 48

2.6.4　电压比较器的应用示例 48

2.7　电平转换电路 49

2.8　运算放大器的选用 50

2.8.1　运算放大器的基本参数 50

2.8.2　运算放大器应用中的若干问题 51

2.9　模拟乘法器 53

2.9.1　模拟乘法器原理 53

2.9.2　模拟乘法器芯片 55

2.9.3　MC1596组成的幅度调制电路 55

2.9.4　MC1596构成的混频器 56

2.9.5　MC1596构成的同步检波器 56

2.10　音频功率放大电路 57

2.10.1 音频功率放大器工作状态的划分 57

2.10.2　音频功率放大器的类型及工作原理 58

2.10.3　D类音频功率放大器 61

2.10.4　集成功放的应用 63

2.10.5　音频功率放大器的组装与调试 67

2.11　模拟开关 68

2.12　阻容式低频振荡器 69

2.12.1　正弦振荡器的分类 70

2.12.2　振荡原理与产生正弦波振荡的条件 70

2.12.3　振荡器的工作特性 71

2.12.4　文氏桥RC低频振荡器 71

2.12.5　可编程RC宽带振荡器 73

2.13　电机及其驱动电路 74

2.13.1　普通直流电机 74

2.13.2　舵机 76

2.13.3　步进电机 77

第3章　高频与无线发射、接收电路 79

3.1　高频电路基本常识 79

3.2　高频放大电路 80

3.2.1　高频窄带调谐式放大电路 80

3.2.2　高频宽带放大电路 81

3.2.3　高频功率放大电路 83

3.2.4　高频电路中电感线圈的制作 84

3.3　三点式LC高频振荡器 86

3.3.1　三点式振荡器概述 86

3.3.2　三点式压控振荡器 88

3.3.3　集成压控振荡器 90

3.4　晶体振荡器 92

3.4.1　晶体振荡器概述 92

3.4.2　实际晶体振荡器 94

3.5　锁相频率合成器 95

3.5.1　频率合成器的基本概念 95

3.5.2　锁相环的基本部件 97

3.5.3　集成式锁相环电路 98

3.6　无线电活动与无线电运动 105

3.7　无线电发信机 106

3.7.1　无线信息的发送 106

3.7.2　调频发射机 107

3.8　无线电收信机 109

3.8.1　无线信息的接收 109

3.8.2　调频接收机 110

3.8.3　利用电视机高频头设计的二次变频接收机 111

第4章　遥控电路 113

4.1　遥控电路概述 113

4.2　遥控电路中的发射／接收头 114

4.3　多路遥控中的编码／解码 114

4.4　遥控通道的扩展 116

4.5　单用户、单通道遥控电路 117

4.5.1　遥测电路 117

4.5.2　超声波遥控发射／接收电路 118

4.5.3　红外控制电路 118

4.6　多用户、多通道编码遥控电路 122

第5章　基本数字电路 125

5.1　组合逻辑电路的分析方法 125

5.1.1　组合逻辑电路分析步骤 125

5.1.2　组合逻辑电路分析示例 125

5.2　组合逻辑电路的设计方法 126

5.2.1　组合逻辑电路设计原则与步骤 126

5.2.2　组合逻辑电路设计示例 127

5.3　常用组合逻辑电路 128

5.3.1　编码器 128

5.3.2　译码器 130

5.3.3　数据选择器 132

5.3.4　加法器 133

5.3.5　加法器的应用 134

5.4　时序逻辑电路概述 136

5.4.1　时序逻辑电路的特点 136

5.4.2　时序逻辑电路的分析方法 136

5.5　常用的时序逻辑电路 138

5.5.1　寄存器 138

5.5.2　计数器 141

5.5.3　顺序脉冲发生器 145

5.6　时序逻辑电路的设计方法 146

第6章　PLD器件的开发与应用 148

6.1　PLD概述 148

6.1.1　MAX Ⅱ系列 148

6.1.2　Cyclone系列 149

6.2　PLD的设计与开发 150

6.2.1　EPM240的设计与开发 150

6.2.2　EP1C6的设计与开发 151

6.3　PLD系统的开发 153

6.3.1　EPM240开发板 153

6.3.2　EP1C6的最小系统 156

6.4　Quartus Ⅱ的使用 159

6.4.1　Quartus Ⅱ的安装 159

6.4.2　Quartus Ⅱ设计流程 164

6.4.3　Quartus Ⅱ的设计特点 164

6.4.4　Quartus Ⅱ的使用 165

6.5　VHDL语言简介 174

6.5.1　VHDL语言语法结构 174

6.5.2　包、库和配置 176

6.5.3　数据类型和运算 178

6.5.4　VHDL语言的主要描述语句 181

6.5.5　VHDL设计实例 184

6.6　VHDL编程实例 193

6.6.1　任意进制分频器 193

6.6.2　乐曲自动演奏电路 194

第7章　数模混合电路 198

7.1　常用A/D转换器 198

7.1.1　A/D转换器原理 198

7.1.2　A/D转换器的性能指标 200

7.1.3　常用A/D转换芯片及应用 202

7.2　常用D/A转换器 205

7.2.1　D/A转换原理 205

7.2.2　D/A转换器的性能指标 206

7.2.3　并行输入／电流输出D/A转换器DAC0832 207

7.3　A/D与D/A转换器常用的辅助电路 208

7.3.1　电压基准 208

7.3.2　时钟源电路 210

7.3.3　采样保持器 210

7.4　数字电位器 212

7.4.1　数字电位器工作原理 212

7.4.2　数字电位器配置模式 212

7.4.3　数字电位器连接 213

7.4.4　数字电位器芯片 214

7.4.5　数字电位器的应用 216

7.4.6　数字电位器使用注意事项 217

7.5　语音电路 218

7.5.1　语音IC概述 218

7.5.2　音乐芯片 220

7.5.3　WTV系列语音芯片 221

7.5.4　ISD系列语音IC 224

7.5.5　语音识别芯片 226

7.5.6　RSC-364语音识别芯片 227

7.5.7　PM50系列语音IC 229

7.5.8　PM50系列语音IC的开发 230

7.5.9　ISD1700系列语音芯片 233

7.6　显示电路 245

7.6.1　LED显示和接口 245

7.6.2　LCD显示和接口 246

7.7　DDS数字频率合成器 250

7.7.1　DDS工作原理 250

7.7.2　DDS芯片 252

7.7.3　易于开发的DDS芯片AD9850与AD9851 253

7.7.4　具有多种调制方式的DDS芯片AD9852与AD9854 256

7.7.5　DDS芯片在无线通信系统中的应用 259

第8章　电源技术 261

8.1　线性稳压电源 261

8.1.1　简单稳压电路 261

8.1.2　分立元件线性稳压电路 261

8.1.3　固定式线性集成稳压电路 262

8.1.4　可调式线性集成稳压器 264

8.2　开关式稳压电路 265

8.2.1 串联型脉宽调制式开关稳压电路 265

8.2.2　并联型脉宽调制式开关稳压电路 266

8.2.3　开关电源实例 267

8.3　电源变换电路 268

8.3.1　DC/DC变换电路 268

8.3.2　DC/AC逆变器 271

8.3.3　电源变换模块 271

8.4　UPS电路 273

8.5　电子镇流器电路 275

8.6　可控硅调压电路 276

8.6.1 单向可控硅交流调压电路 276

8.6.2　双向可控硅交流调压电路 276

8.6.3　双向可控硅调压电路干扰的抑制 277

8.7　直流馈电电路 277

8.7.1　独立电源供电的考虑 278

8.7.2　数字电路与模拟电路供电的考虑 278

8.7.3　退耦滤波电路的考虑 279

8.7.4　使用二次电源的考虑 279

第9章　传感器技术 280

9.1　传感器概述 280

9.1.1　传感器的定义与发展 280

9.1.2　传感器的分类 281

9.1.3　传感器的基本特性 283

9.1.4　传感器的非线性校正 284

9.2　传感信号的电桥检测电路 285

9.3　传感信号处理电路 286

9.3.1 电压输出型传感器的信号放大 286

9.3.2　电阻型传感器信号的差动放大 287

9.3.3　传感器信号的电流放大 288

9.3.4　用于金属检测的感性传感信号放大 288

9.3.5　振荡器驱动传感器 289

9.4　传感信号变换电路 289

9.5　传感器接口电路 291

9.6　传感器的应用 292

9.6.1　温度传感器 292

9.6.2　光敏传感器 294

9.6.3　角传感器 299

9.6.4　CCD图像传感器 299

9.6.5　霍耳传感器 301

9.6.6　气敏传感器 303

9.6.7　超声波传感器 304

9.7　传感器的标定 307

9.7.1　标定方法 307

9.7.2　标定技巧 308

第10章　单片机原理及应用 310

10.1　51系列单片机硬件系统 310

10.1.1　51单片机的内部结构及引脚的功能 310

10.1.2　MCS-51存储器空间的配置和功能 311

10.1.3　几个特殊功能寄存器的使用与说明 313

10.1.4　与中断控制有关的特殊功能寄存器的使用与说明 314

10.1.5　定时器／计数器中的控制寄存器的使用与说明 315

10.1.6　串行通信工作方式及串行控制寄存器 317

10.1.7　MCS-51对LED的接口 318

10.2　MCS-51系列单片机的指令系统 319

10.2.1　指令系统的寻址方式 319

10.2.2　指令系统的使用要点 320

10.2.3　MCS-51指令系统的分类总结 321

10.3 凌阳SPCE061A单片机 323

10.3.1　概述 323

10.3.2　技术性能及引脚说明 324

10.3.3　SPCE061A开发器应用 326

10.3.4　项目的创建与操作 330

10.3.5　SPCE061A程序设计 332

10.3.6　61板 338

10.3.7　凌阳最小系统开发板 341

10.3.8　凌阳SPCE061A单片机的指令集 342

10.4　单片机最小系统 347

10.4.1　MCS-51单片机最小系统 347

10.4.2　AVR单片机最小系统 350

10.4.3　MSP430单片机最小系统 352

第11章　电子测量与基本仪器组 355

11.1 电子测量的基本概念 355

11.1.1　电子测量的特点 355

11.1.2　测量误差 356

11.1.3　测量误差的性质及分类 356

11.1.4　测量误差的来源 357

11.1.5　电子测量误差分析实例 358

11.2　电子测量仪器 358

11.2.1 电子测量仪器概述 358

11.2.2　电子测量仪器的分类 359

11.3　基本电子测量仪器组 360

11.3.1　电压测量仪器 360

11.3.2　模拟式信号发生器 362

11.3.3　数字频率计 364

11.3.4　通用示波器 365

11.3.5　数字存储示波器 368

11.3.6　频谱分析仪 369

11.3.7　逻辑分析仪 371

11.3.8　任意波信号发生器 372

11.3.9　虚拟仪器 375

11.3.10　电子仪器使用注意事项 376

11.4　基本电子测量技术 377

11.4.1　电子测量技术概述 377

11.4.2　正弦稳态测试技术 378

11.4.3　方波及脉冲测试技术 380

11.4.4　模拟电路在电子测量中的应用 382

第12章　Proteus电子系统仿真技术 386

12.1　Proteus ISIS的编辑环境 386

12.1.1　进入Proteus ISIS 386

12.1.2　工作界面 386

12.1.3　菜单命令简述 386

12.2　原理图编辑 389

12.2.1　ISIS画原理图的步骤 389

12.2.2　元器件块操作 389

12.2.3　器件连线 390

12.2.4　总线应用 390

12.2.5　原理图输出 390

12.3　Proteus应用实例 391

12.3.1　单片机显示电路设计 391

12.3.2　广告灯电路的PCB制作 398

第13章　电子电路设计范例 402

13.1　温度控制系统的设计 402

13.1.1　设计要求 402

13.1.2　理论分析及控制算法的确定 402

13.1.3　设计方案论证 403

13.1.4　功能模块设计 405

13.1.5　发挥部分设计与实现 406

13.1.6　系统调试 407

13.2　数字存储示波器 407

13.2.1　设计要求 407

13.2.2　方案论证与比较 408

13.2.3　系统硬件总体设计 409

13.2.4　各功能模块设计 410

13.2.5　系统软件设计 413

13.2.6　系统组装与调试 414

13.3　电动车跷跷板 416

13.3.1　设计题目与要求 416

13.3.2　系统总体设计 417

13.3.3　硬件模块设计 417

13.3.4　系统软件设计 420

13.3.5　系统测试 421

13.4　简易智能电动车 422

13.4.1　设计题目与要求 422

13.4.2　系统总体框图 422

13.4.3　相关传感器的工作方式与选型 423

13.4.4　传感器设置与布局 424

13.4.5　硬件电路设计 425

13.4.6　单片机软件设计 430

13.4.7　测试数据与实验结论 432

13.5　短时间间隔测试仪 433

13.5.1　方案论证 433

13.5.2　系统硬件设计 434

13.5.3　系统软件设计 435

13.5.4　测试与结论 435

13.6　电子电路设计参考题目 436

第14章　科技写作基础 444

14.1　科技写作概论 444

14.1.1　科技写作的性质与功能 444

14.1.2　科技写作的基本特征 445

14.1.3　学习科技写作的意义 445

14.1.4　科技写作的分类 446

14.2　科技论文写作 447

14.2.1　科技论文概述 447

14.2.2　科技论文的编写格式 448

14.3　学位论文的写作 450

14.3.1　撰写内容、格式 451

14.3.2　书写打印 451

14.4　科技报告的写作 452

14.4.1　科技报告的定义 452

14.4.2　科技报告的特点 452

14.4.3　科技报告的类型 452

14.5 电子设计竞赛报告的撰写 453

14.5.1 电子设计竞赛报告撰写要点 453

14.5.2　电子设计竞赛报告撰写模板 453

14.6　实验报告的撰写格式 455

附录A　芯片封装形式 457

附录B　常用的网站 460

参考文献 462