全国大学生电子设计竞赛技能训练 第2版PDF电子书下载

第1章 电子元器件的选用 1

1.1电阻（位）器 1

1.1.1电阻的种类与特性 1

1.1.2电阻器的选用 5

1.1.3电阻器应用时应注意的问题 6

1.2电容器 8

1.2.1电容的种类与特性 8

1.2.2电容器选用时应注意的问题 10

1.2.3电容器应用时应注意的问题 13

1.3电感线圈 14

1.3.1电感线圈的种类与特性 14

1.3.2电感线圈的选用 16

1.3.3电感线圈应用时应注意的问题 25

1.4变压器 26

1.4.1变压器的种类与特性 26

1.4.2变压器的选用 28

1.5二极管 30

1.5.1二极管的种类与特性 30

1.5.2二极管的选用 32

1.6三极管 39

1.6.1三极管的种类与特性 39

1.6.2三极管的选用 42

1.6.3半导体分立器件应用时应注意的问题 45

1.7场效应管 48

1.7.1场效应管的种类与特性 48

1.7.2场效应管的选用 49

1.8晶闸管（可控硅） 52

1.8.1晶闸管的种类与特性 52

1.8.2晶闸管的选用 53

1.9光电耦合器 55

1.9.1光电耦合器的种类与特性 55

1.9.2光电耦合器的选用 55

1.10霍尔元件 56

1.10.1霍尔元件的种类与特性 56

1.10.2霍尔元件的选用 56

1.11显示器件 58

1.11.1显示器件的种类与特性 58

1.11.2显示器件的选用 59

1.12集成电路 61

1.12.1集成电路的种类与特性 61

1.12.2集成电路的选用 63

1.12.3集成电路应用时应注意的问题 68

1.13石英晶体 73

1.13.1石英晶体的种类与特性 73

1.13.2石英晶体的选用 74

1.14电声器件 76

1.14.1扬声器的选用 76

1.14.2压电陶瓷蜂鸣片和蜂鸣器的选用 77

1.14.3驻极体话筒的选用 78

1.15 继电器 79

1.15.1普通电磁继电器的选用 79

1.15.2固态继电器的选用 80

1.15.3干簧管的选用 82

1.16电子元器件的电浪涌防范措施 83

1.16.1电路开关工作状态产生浪涌电流的防范措施 83

1.16.2电容性负载接通时产生浪涌电流的防范措施 84

1.16.3电感性负载断开时产生浪涌电压的防范措施 85

1.16.4驱动白炽灯时产生浪涌电流的防范措施 87

1.16.5供电电源引起的浪涌干扰的防范措施 88

1.16.6 TTL电路防浪涌干扰的措施 90

第2章 印制电路板的设计与制作 93

2.1印制电路板设计的基础知识 93

2.1.1印制电路板的类型 93

2.1.2元器件封装形式 94

2.1.3导线宽度与间距 95

2.1.4焊盘、引线孔和过孔（导孔） 96

2.1.5网络、中间层和内层 97

2.2印制电路板的设计步骤 97

2.2.1电路板设计的前期工作 98

2.2.2规划电路板 98

2.2.3设置PCB设计环境和定义边框 98

2.2.4引入网络表和修改元器件封装 99

2.2.5布置元器件位置 99

2.2.6布线规则设置 99

2.2.7自动布线及手工调整 99

2.2.8文件保存及打印输出 100

2.3元器件的布局 100

2.3.1元器件布局的一般要求 100

2.3.2核心元件 101

2.3.3屏蔽 101

2.3.4通风散热 101

2.3.5机械强度 101

2.3.6可调元器件的布局 102

2.4印制电路板的布线 102

2.4.1基本布线方法 102

2.4.2印制板布线的一般要求 103

2.4.3导线走向与形状要求 105

2.4.4元器件引线焊盘的形状和尺寸 106

2.4.5表面安装元器件的焊盘形状和尺寸 108

2.4.6大面积铜箔的处理 110

2.5印制电路板的制作 111

2.5.1打印菲林纸 112

2.5.2曝光 113

2.5.3显影 114

2.5.4腐蚀 114

2.5.5打孔 115

2.5.6穿孔 115

2.5.7沉铜 115

2.5.8表面处理 116

2.6锉削 116

2.6.1锉刀的结构与形状 116

2.6.2锉刀的握法 116

2.6.3锉削的姿势和动作 118

2.6.4锉削平面的方法 119

2.6.5锉削中常用的测量工具 119

2.7钻孔和扩孔 120

2.7.1钻孔 120

2.7.2扩孔 121

2.7.3钻孔和扩孔时应注意的一些间题 122

第3章 元器件和导线的安装与焊接 124

3.1电子元器件安装前的预处理 124

3.1.1电子元器件的引线镀锡 124

3.1.2电子元器件的引线成型 125

3.2电子元器件的安装 127

3.2.1电子元器件的安装形式 127

3.2.2电子元器件安装时应注意的一些问题 133

3.3常用焊接工具与焊接材料 135

3.3.1电烙铁 136

3.3.2焊料 138

3.3.3焊剂 138

3.3.4拆焊工具 139

3.3.5其他辅助工具 140

3.4手工锡焊的基本方法 141

3.4.1电烙铁和焊锡丝的握拿方式 141

3.4.2插装式元器件焊接操作的基本步骤 141

3.4.3插装式元器件焊点质量检查 143

3.4.4表面安装元器件的焊接方法 145

3.5焊接过程中应注意的一些问题 151

3.5.1印制电路板的焊接 151

3.5.2接线柱的焊接 152

3.5.3开关、插接件等铸塑元件的焊接 152

3.5.4继电器、波段开关等弹片类元件的焊接 153

3.5.5集成电路的焊接 153

3.5.6表面安装元器件的焊接 153

3.6拆焊 154

3.6.1插装式元器件的拆焊 154

3.6.2 SMT元器件的拆焊 156

3.7导线加工 158

3.7.1绝缘导线的加工步骤 158

3.7.2屏蔽导线的加工步骤 159

3.8导线的连接 161

3.8.1两条粗细相同导线的连接 161

3.8.2两条粗细不同导线的连接 162

3.9导线成型 163

3.9.1线绳绑扎 163

3.9.2其他扎线方法 165

3.9.3线扎制作要求 166

3.10导线端子的焊接 166

3.10.1导线与元器件之间的焊接 166

3.10.2导线与印制电路板的焊接 167

3.11整机装配 168

3.12静电保护 171

3.12.1静电的产生和危害 171

3.12.2静电敏感器件的分级 171

3.12.3静电源 172

3.12.4静电的防护方法 174

3.12.5静电防护器材及静电测量仪器 175

3.12.6防静电技术指标要求 176

第4章 参数测量 177

4.1电子测量基础知识 177

4.1.1电子测量 177

4.1.2电子测量仪器 179

4.1.3测量术语 181

4.1.4测量误差 182

4.2元器件的检测 186

4.2.1固定电阻器的检测 186

4.2.2电位器的检测 187

4.2.3压敏电阻的检测 187

4.2.4光敏电阻的检测 188

4.2.5固定无极性电容器的检测 188

4.2.6电解电容的检测 188

4.2.7可变电容器的检测 190

4.2.8电感线圈的检测 190

4.2.9电源变压器的检测 190

4.2.10整流二极管的检测 192

4.2.11全桥组件的检测 193

4.2.12快恢复／超快恢复二极管的检测 194

4.2.13硅高速二极管的检测 194

4.2.14肖特基二极管的检测 194

4.2.15稳压二极管的检测 195

4.2.16变容二极管的检测 196

4.2.17发光二极管的检测 196

4.2.18单向晶闸管的检测 198

4.2.19双向晶闸管的检测 199

4.2.20可关断晶闸管的检测 200

4.2.21中小功率三极管的检测 200

4.2.22大功率晶体三极管的检测 203

4.2.23达林顿管的检测 203

4.2.24光敏三极管的检测 205

4.2.25结型场效管的检测 205

4.2.26绝缘栅场效应管的检测 206

4.2.27光电耦合器的检测 209

4.2.28霍尔元件的检测 209

4.2.29 LED数码管的检测 210

4.2.30 TN型液晶显示器件的检测 211

4.2.31运算放大器的检测 212

4.2.32数字集成电路的检测 214

4.2.33石英晶体的检测 219

4.2.34电声器件的检测 220

4.2.35继电器的检测 222

4.3电压测量 224

4.3.1电压测量的特点 224

4.3.2交流电压的参数 225

4.3.3常用电压测量仪器 228

4.3.4低频交流电压的测量 229

4.3.5高频交流电压的测量 230

4.3.6噪声电压的测量 230

4.4分贝测量 231

4.4.1分贝的定义 231

4.4.2绝对电平 232

4.4.3音量单位 232

4.4.4分贝值的测量方法 233

4.5信号参数测量 235

4.5.1信号波形的观测 235

4.5.2信号频率特性的测量 235

4.5.3交流信号的幅度测量 236

4.5.4包含有交流信号的直流电压幅度测量 236

4.5.5幅度测量误差 237

4.5.6信号周期或时间的测量 237

4.5.7脉冲信号的脉冲宽度测量 238

4.5.8脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量 238

4.5.9两个信号时间差的测量 240

4.5.10示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响 240

4.5.11相位差的测量 241

4.5.12利用示波器的X—Y功能进行测量 244

4.6时间和频率的数字测量 245

4.6.1频率测量 245

4.6.2周期测量 246

4.6.3时间间隔的测量 248

4.6.4脉冲计数 249

4.6.5频率比的测量 249

4.6.6时间和频率的数字测量应注意的一些问题 250

4.7电路性能参数测量 251

4.7.1音频电路的频率特性测量 251

4.7.2音频功率放大器最大不失真功率的测量 253

4.7.3立体声双通道信号的相位差测量 254

4.7.4调幅度（调幅系数）m的测量 254

4.7.5发射机测试 256

4.7.6接收机测试 262

4.8噪声对测量的影响 269

4.8.1噪声产生的原因 269

4.8.2公共阻抗耦合干扰及其抑制 270

4.8.3空间电磁耦合干扰及其抑制 271

4.9接地对测量的影响 273

4.9.1接地 273

4.9.2接地不良引入的干扰 276

4.9.3仪器信号线与地线接反引入的干扰 277

4.9.4高输入阻抗仪表输入端开路引入的干扰 278

4.9.5接地不当会导致被测电路短路 278

第5章 调试与故障检测 280

5.1电子产品调试 280

5.1.1对调试人员的要求 280

5.1.2制定调试工艺方案 280

5.1.3电子产品调试一般方法 281

5.1.4整机产品调试的步骤 283

5.2故障检测的一般方法 284

5.2.1直观检查法 285

5.2.2接触检查法 286

5.2.3电阻检查法 287

5.2.4熔焊修理法 288

5.2.5测量电压、电流法 288

5.2.6波形观察法 291

5.2.7信号输入法（干扰检查法） 295

5.2.8分割测试法 297

5.2.9部件替代法 297

5.2.10电容旁路法 298

5.2.11变动可调元件法 298

5.2.12加热检查法 298

5.3模拟电路的调试与故障检测 298

5.3.1单级放大电路的静态工作点调试 298

5.3.2多级放大电路的静态工作点调试 300

5.3.3差分放大电路的静态工作点调试 301

5.3.4集成运算放大器的调零 301

5.3.5放大器的放大倍数测量 303

5.3.6放大器的输入阻抗测量 305

5.3.7放大器的输出阻抗测量 308

5.3.8非线性失真度的测量 309

5.3.9放大器的幅频特性测量 311

5.3.10放大器的相频特性测量 312

5.3.11放大器的动态范围测量 312

5.3.12电路的传输特性曲线测量 313

5.3.13单级放大器的故障查找方法 315

5.3.14多级放大器的故障查找方法 316

5.3.15反馈放大电路的故障查找方法 317

5.3.16 LC调谐放大器的故障查找方法 319

5.3.17 RC选频放大电路的故障查找方法 321

5.3.18压电陶瓷式和声表面滤波选频放大电路的故障查找方法 321

5.3.19功率放大器的故障查找方法 322

5.4数字电路的故障检测方法 324

5.4.1数字电路的常见故障 324

5.4.2数字电路的故障分析方法 325

5.4.3数字集成电路的非在线和在线检测 326

5.4.4数字电路的故障检测顺序 328

5.4.5检测组合逻辑电路故障的电位判断法 330

5.4.6检测组合逻辑电路故障的功能判断法 332

5.4.7检测时序电路故障的波形检测法 334

5.4.8检测时序电路故障的短路法 336

5.4.9检测时序电路故障的隔离分析法 338

5.4.10检测时序电路故障的替换法 339

5.4.11检测时序电路故障的单步跟踪法 340

5.5整机的调试与故障检测 341

5.5.1静态工作点的调整 342

5.5.2中频频率的调整 343

5.5.3调整频率范围 344

5.5.4三点统调 345

5.5.5调频部分的调整 346

5.5.6信噪比的测量 347

5.5.7噪限灵敏度的测量 349

5.5.8频率范围（中波）的测量 349

5.5.9整机电压谐波失真的测量 350

5.5.10最大有用功率测量 351

5.5.11收音机的故障检测方法 352

5.5.12调频、调幅收音机故障查找实例 354

第6章 设计总结报告写作 360

6.1设计总结报告的评分标准 360

6.2设计总结报告写作的基本要求 361

6.2.1题目名称 361

6.2.2摘要 361

6.2.3目录 361

6.2.4系统设计 362

6.2.5单元电路设计 363

6.2.6软件设计 364

6.2.7系统测试 365

6.2.8结论 368

6.2.9参考文献 369

6.2.10附录 369

6.2.11字体要求 370

6.3设计总结报告示例 370

单工无线呼叫系统（D题） 371

第7章 赛前准备 387

7.1赛前培训 387

7.1.1理论课程培训 387

7.1.2实践培训 388

7.1.3系统训练 393

7.2赛题解析 399

7.2.1历届电子设计竞赛题目分析 399

7.2.2赛前题目分析 407

7.3赛前准备工作 411

7.3.1仪器的准备 411

7.3.2元器件的准备 411

7.3.3最小系统的准备 411

7.3.4单元电路的准备 412

7.3.5资料的准备 412

7.3.6场地的准备 412

参考文献 413