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目录 1

第一章　“电子系统”的总体框架设计指南 1

1.1 电子系统的组成 1

1.2 电子系统的总体框架设计 2

1.2.1 关于“选题” 2

1.2.2　总体方案论证及选择 2

1.2.3 总体框图的构筑及任务的分解、细化 3

1.3 总体方案的实现 3

1.3.1　技术路线和设计理念 3

1.3.2　设计方法 4

1.3.3　将借鉴、继承与创新相结合 4

1.3.4　尽量发挥软件的优势 4

1.4 元器件的选择原则 4

1.5 分级调试及系统联调 5

1.6 “电子设计”的文档整理及报告撰写指南 6

1.6.1 文档整理 6

1.6.2　报告撰写指南 6

1.7 利用互联网搜索所需资料 6

第二章 常用元器件及电参数的测量方法 9

2.1 测量方法和测量技术的基本概念 9

2.2 电压、电流、电功率的测量方法 11

2.2.1　直流电压测量 11

2.2.2　直流电流测量 12

2.2.3　峰值、平均值和有效值测量电路 16

2.3 频率、时间、相位的测量方法 26

2.3.1　频率测量方法 26

2.3.2　时间测量方法 27

2.3.3　相位差测量方法 28

2.4 电阻、电容、电感的测量方法 29

2.4.1 电阻测量方法 30

2.4.2 电容测量方法 30

2.4.3 电感测量方法 31

第三章　信号的获取及常用非电量的转换方法 34

3.1 传感器的一般性介绍 34

3.1.1　传感器的一般特性 35

3.1.2　传感器的类型与发展趋势 36

3.2 温度、湿度传感器及其测量方法 36

3.2.1　温度传感器及测量电路 37

3.2.2　湿度传感器及测量电路 52

3.3 转速、流量、速度、加速度传感器及其测量方法 54

3.3.1 转速与角位移传感器及其测量电路 54

3.3.2　流量传感器及流量测量方法 57

3.3.3　线速度测量方法 59

3.3.4　加速度传感器与振动测量 60

3.4 压力、应变、位移传感器及其测量方法 61

3.4.1　压力传感器及测量电路 61

3.4.2　应变传感器及测量电路 61

3.4.3　位移传感器 62

3.5 光电传感器及红外遥控器、CCD图像传感器 64

3.5.1　光敏器件及测量电路 64

3.5.2　光电开关及其应用电路 68

3.5.3　红外传感器及测量电路 69

3.5.4　CCD传感器的基本概念和用法 71

第四章　模拟信号处理及信号变换技术 75

4.1 集成运算放大器在信号调理中的应用 75

4.1.1　集成运算放大器在信号调理中的基本应用 75

4.1.2 选用集成运算放大器时应考虑的几个问题 82

4.1.3　部分常用器件的主要参数 83

4.2.1 速度与带宽的含义 87

4.2 高速、宽带、射频（RF）放大器 87

4.2.2 电压反馈型集成运放与电流反馈型集成运放 88

4.2.3　高速、宽带集成运放选择树 90

4.2.4 高速、宽带电流模运放应用举例 92

4.2.5　射频（RF）小信号放大器 95

4.3 仪用集成运算放大器 100

4.3.1 仪用放大器原理和电路 100

4.3.2　部分集成仪用放大器选择树 101

4.3.3　仪用放大器应用举例 102

4.4 模拟开关（Analog Switches） 107

4.4.1 常用的两种模拟开关——CC4066和CD4051 108

4.4.2　其他系列模拟开关 109

4.5 数控电位器（DCP） 113

4.5.1 数控电位器的结构及工作原理 113

4.5.2　数控电位器应用举例 116

4.6 增益、幅度和直流电平控制 119

4.6.1 增益、幅度和直流电平的一般控制方法 119

4.6.2 单片集成可变增益放大器芯片简介 125

4.6.3　对数放大器 133

4.7 有源和无源滤波器设计 138

4.7.1　滤波器的传递函数及分类 139

4.7.2 常用一阶和二阶有源滤波器的电路及传递函数 140

4.7.3 几种高Q值滤波器及多功能状态变量滤波器 144

4.7.4　单片集成有源RC及开关电容滤波器 149

4.7.5　滤波器设计软件简介——设计自动化的实现 160

4.7.6　无源集中选频滤波器 167

4.8 隔离放大器（Isolation Amplifiers）及光耦合器 171

4.8.1 隔离放大器原理 172

4.8.2　隔离放大器应用举例 176

4.8.3　光耦合器 177

4.9 V/F、F/V变换器 180

4.9.1　非同步式V/F、F/V变换器举例 181

4.9.2　同步式V/F变换器VFC100 186

4.10 集成电压比较器 190

4.10.1 关于电压比较器的一般描述 190

4.10.2　电压比较器举例 192

4.10.3 电压比较器选择树 200

4.11 信号的功率放大 201

4.11.1 集成功率放大器的主要技术参数 201

4.11.2　小功率集成功率放大器及其应用 201

4.11.3 中、大功率集成功率放大器及其应用 212

4.11.4　D类音频功率放大器 220

第五章 数据采集及A/D、D/A转换 228

5.1 数据采样与A/D转换的概念 228

5.1.1　一般数据采集系统 228

5.2.1 采样保持电路原理及主要参数 229

5.1.2　关于采样率 229

5.2　采样保持电路 229

5.2.2　采样保持芯片及其应用 230

5.3 A/D转换电路及其应用 235

5.3.1　A/D转换的分类及特点 235

5.3.2　A/D转换的主要技术指标 235

5.3.3　8～12位低速A/D转换器 236

5.3.4　高速A/D转换器 245

5.3.5 高精度A/D转换器 250

5.4 D/A转换电路及其应用 255

5.4.1 概述 255

5.4.2　常用D/A转换器 256

5.4.3 高速、高精度D/A转换器 267

第六章 波形产生器的设计方法 274

6.1 概述 274

6.2 正弦波产生电路 275

6.3 单片集成波形产生器芯片——函数发生器 284

6.3.1　ICL8038型精密函数发生器 284

6.3.2　MAX038型高频函数发生器 286

6.4 信号波形的数字产生方法——DDS（直接数字合成）技术 292

6.4.1　DDS简介 292

6.4.2　常用DDS集成芯片介绍 295

6.4.3　基于FPGA的DDS波形产生器设计 305

第七章　信号的执行 309

7.1 继电器 309

7.2 电动机 316

7.2.1　直流电机的驱动 316

7.2.2　步进电机的驱动 320

7.3.1 发光二极管及其组合模块 324

7.3 显示器件 324

7.3.2 字符型、点阵型液晶显示模块的应用 331

7.4 发声器材 338

第八章　信号的传输 340

8.1 信号的传输策略及几个重要概念 340

8.1.1　信道、信道带宽、信噪比、信道容量及香农公式 340

8.1.2　模拟信号的传输 342

8.1.3　数字信号的基带方式与频带方式传输 342

8.2 调制与解调及相关芯片的应用 344

8.2.1 模拟信号的调制与解调电路 345

8.2.2　数字信号的调制与解调 349

8.3 编码与解码、遥控与遥测相关芯片介绍及应用 359

8.3.1 PT2262/PT2272遥控编／解码芯片 359

8.3.2　MT8880双音多频（DTMF）编／解码收发芯片 361

8.3.3　红外光遥控编／解码器芯片 364

9.1 概述 371

第九章 数字系统及可编程逻辑器件设计 371

9.2 常用74、4000系列芯片介绍 375

9.3 逻辑标准及电平转换 381

9.3.1 新型数字逻辑标准及接口技术 381

9.3.2　逻辑电平转换 386

9.4 可编程逻辑器件应用 389

9.5 可编程逻辑器件设计实例 413

9.5.1　VGA视频信号产生 413

9.5.2　PS/2键盘接口的FPGA设计 424

第十章 单片机及其开发应用 431

10.1 概述 431

10.1.1　常用单片机种类、性能 431

10.1.2　单片机选型 433

10.2 单片机应用系统的软、硬件开发方法 434

10.2.1　单片机应用系统开发工具 434

10.2.2　单片机系统设计原则 435

10.2.3　应用系统开发过程 437

10.3 AT89×51系列单片机基础知识 438

10.3.1 MCS-51系列单片机的结构 439

10.3.2　存储器配置 443

10.3.3　MCS-51寻址方式 451

10.3.4　MCS-51汇编指令系统 452

10.3.5　外部寻址和总线控制 458

10.3.6　中断系统 460

10.3.7　定时器/计数器 463

10.3.8　串行接口 464

10.3.9　AT89S51/89S52的ISP编程方式 467

10.4 单片机常用总线接口 469

10.4.1 Intel总线 469

10.4.2 MOTOROLA总线 472

10.4.3 SPI/Microwire串行扩展接口 472

10.4.4　I2C总线 474

10.4.5　1-wire总线 479

10.5 单片机常用扩展和接口芯片 483

10.5.1　存储器扩展 483

10.5.2　多端口存储器 491

10.5.3　I/O扩展芯片 496

10.5.4　人机通道常用器件 502

10.5.5　外部串行接口电路 522

10.6 单片机应用系统设计 525

10.6.1　典型程序设计 525

10.6.2　定点数和浮点数 528

10.6.3　单片机系统中的抗干扰设计 529

10.7 单片机小系统设计实例 531

11.1 直流稳压电源的主要技术指标 536

11.1.1 性能参数 536

第十一章 电子系统中的电源 536

11.1.2　工作参数 537

11.2 常用整流滤波电路 537

11.2.1　常用整流电路 537

11.2.2　常用滤波电路 538

11.2.3　整流滤波电路简单设计 538

11.3 线性集成稳压器及其应用 539

11.3.1　CW78××三端式集成稳压器 539

11.3.2　LM117/217/317系列集成稳压器 541

11.3.3　LM196/396大电流可调稳压器 542

11.3.4　LT/LM108×系列低压差三端式线性稳压器 544

11.3.5 LM2990/2991负电压输出线性稳压器 546

11.3.6 TPS75×××系列集成线性稳压器 548

11.3.7 TPS73××系列线性稳压器 549

11.3.8　小型线性稳压器 551

11.3.9　线性稳压电源设计举例 554

11.3.10　线性稳压器应用电路举例 556

11.4 开关型集成稳压器及其应用 560

11.4.1　开关稳压的基本原理 560

11.4.2　开关稳压控制器及其应用 562

11.4.3　开关稳压器及其应用 567

11.4.4　开关稳压电源模块及其选用 582

11.5 直流-直流变换器及其应用 583

11.6 电压基准 593

11.6.1　两端型电压基准 593

11.6.2　三端型电压基准 594

第十二章 电路中的干扰及其消除方法 600

12.1 电磁干扰源及其耦合途径 600

12.1.1 电磁干扰源 600

12.1.2 电磁干扰的耦合途径 601

12.2.1　接地的概念 603

12.2　接地、屏蔽及滤波 603

12.2.2　PCB设计的基本方法 607

12.2.3　屏蔽技术 609

12.2.4　滤波技术 610

第十三章 电子设计实例 612

13.1 短波调频接收机 613

13.1.1　题目和要求 613

13.1.2　报告全文 613

13.2 简易数字存储示波器 625

13.2.1　题目和要求 625

13.2.2　报告全文 626

13.3 简易逻辑分析仪 646

13.3.1　题目和要求 646

13.3.2　报告全文 648

参考文献 656