中国地质大学（武汉）实验教学系列教材：电子设计实践指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵娟 著

图书标签:

• 电子设计
• 实验教学
• 实践指导
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 单片机
• 中国地质大学（武汉）
• 教材
• 高等教育

出版社： 中国地质大学出版社

ISBN：9787562530480

版次：1

商品编码：11257473

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：337

正文语种：中文

内容简介

　　《中国地质大学（武汉）实验教学系列教材：电子设计实践指导》是赵娟根据多年组织和指导学生科技创新实践活动的经验编写的，围绕大学生进行电子设计和制作所需了解的知识而展开，着重技术的应用，简化深刻的理论计算和庞大的理论系统，不仅内容丰富，而且语言简洁通俗，工程实践强。书中全面介绍了电子系统设计基础、Multisim仿真软件、常用元器件、模拟与数字单元设计、单片机系统设计、综合实例、电子设计竞赛须知等。

目录

第1章 电子设计概论
1.1 从一个例子开始
1.2 科学起步方法
1.2.1 兴趣是动力
1.2.2 理论是关键
1.2.3 实践是真理
1.3 电子设计选题
1.4 电子设计方法
1.4.1 电子系统组成
1.4.2 电子设计一般方法
1.5 电子设计步骤
1.5.1 明确设计要求
1.5.2 确定设计方案
1.5.3 设计制作
1.5.4 系统调试
1.5.5 设计报告整理及撰写
1.6 利用互联网搜索所需资料

第2章 在Multisim 11.0中学习基本电子元器件
2.1 Multisim 11.0仿真软件
2.1.1 Multisim仿真软件简介
2.1.2 绘制第一张电路图
2.2 电子元器件
2.2.1 电阻
2.2.2 电容
2.2.3 电感和变压器
2.2.4 二极管
2.2.5 三极管
2.3 元器件电路符号

第3章 直流稳压电源设计
3.1 整流电路
3.1.1 半波整流电路
3.1.2 全波整流电路
3.1.3 桥式整流电路
3.2 滤波电路
3.2.1 电容滤波电路
3.2.2 电感滤波电路
3.2.3 π型滤波电路
3.3 稳压电路
3.3.1 稳压管稳压电路
3.3.2 集成稳压电路
3.4 制作
第一件作品
3.4.1 设计题目
3.4.2 元器件参数选择
3.4.3 电路仿真
3.4.4 焊接第一件作品

第4章 信号放大电路设计
4.1 晶体管放大器
4.1.1 电路的构成思路
4.1.2 放大器的静态工作点
4.1.3 性能指标估算
4.1.4 设计实例
4.2 功率放大器
4.2.1 OTL功率放大器
4.2.2 OCL功率放大器
4.3 集成运算放大器
4.3.1 运算放大器模型
4.3.2 同相放大器和反相放大器
4.3.3 运算放大器内部结构
4.3.4 运算放大器的主要参数指标和选择方法
4.3.5 几种常用运算放大器类型
4.4 运算放大器的选择
4.4.1 器件选型的准则
4.4.2 常用运算放大器的型号
4.5 芯片数据手册的阅读方法

第5章 信号产生电路设计
5.1 自激振荡电路工作原理
5.1.1 自激振荡现象
5.1.2 振荡电路构成
5.1.3 振荡条件
5.2 LC振荡器
5.2.1 变压器反馈式振荡器
5.2.2 电感三点式振荡器
5.2.3 电容三点式振荡器
5.3 RC振荡器
5.3.1 移相式振荡器
5.3.2 桥式振荡器
5.4 石英晶体振荡器
5.4.1 石英晶体的振荡原理
5.4.2 石英晶体振荡器的主要参数
5.4.3 等效电路及阻抗特性
5.4.4 石英晶体振荡电路
5.5 非正弦波振荡器
5.5.1 数字器件构成振荡电路
5.5.2 555集成电路构成的振荡器
5.5.3 产生三角波和锯齿波电路
5.6 直接数字频率合成（DDS）模块
5.6.1 DDS概述
5.6.2 AD9850工作原理
5.6.3 AD9850控制时序
5.7 应用实例

第6章 数字逻辑电路设计
6.1 数字逻辑基础
6.1.1 数字信号描述
6.1.2 数制
6.1.3 逻辑门
6.2 逻辑代数基础
6.2.1 逻辑函数的基本概念
6.2.2 逻辑函数的表示方法
6.2.3 逻辑代数的运算规则
6.2.4 逻辑函数的代数化简法
6.2.5 逻辑函数的标准形式
6.2.6 逻辑函数的卡诺图化简法
6.2.7 与或表达式的卡诺图化简
6.3 组合逻辑电路
6.3.1 组合逻辑电路
6.3.2 常用组合逻辑器件的原理及集成电路
6.4 触发器与振荡器
6.4.1 触发器
6.4.2 集成电路定时器555及其基本应用
6.5 数字电路设计实例——彩灯循环控制电路
6.5.1 设计任务与要求
6.5.2 总体方案的选择
6.5.3 单元电路设计与实现
6.5.4 总体电路图
6.5.5 各个单元电路的输入、输出信号波形

第7章 数据采集及A／D、D／A转换
7.1 数据采集
7.1.1 数据采集系统
7.1.2 采样率
7.1.3 采样／保持电路
7.1.4 采样／保持器的主要参数
7.2 D／A转换器
7.2.1 D／A转换原理
7.2.2 T型电阻网络D／A转换器
7.2.3 倒T型电阻网络D／A转换器
7.2.4 权电流型D／A转换器
7.2.5 D／A转换器的输出方式
7.2.6 D／A转换的主要技术指标
7.2.7 集成D／A转换器及其应用
7.2.8 D／A转换器的选型原则
7.3 A／D转换器
7.3.1 A／D转换原理
7.3.2 并联比较型A／D转换器
7.3.3 逐次逼近型A／D转换器
7.3.4 双积分型A／D转换器
7.3.5 A／D转换的主要技术指标
7.3.6 集成A／D转换器及其应用
7.3.7 A／D的选型原则

第8章 单片机基础及其开发软件
8.1 单片机概述
8.1.1 单片机简介
8.1.2 单片机的种类及特点
8.1.3 单片机的应用
8.2 51单片机的基本结构
8.2.1 总体结构
8.2.2 MCS-51的结构特点
8.2.3 MCS-51外部引脚说明
8.3 MCS-51单片机的最小系统
8.4 单片机的工作原理
8.5 单片机的编程
8.5.1 51单片机C语言
8.5.2 单片机开发环境介绍
8.5.3 Keil软件的仿真调试
8.5.4 51单片机程序烧录
8.6 51单片机的模拟仿真
8.6.1 Proteus 7 Professional界面简介
8.6.2 Proteus 7 Professional操作简介

第9章 单片机系统设计实例
9.1 利用51单片机点亮1个LED
9.1.1 功能确定
9.1.2 电路设计
9.1.3 程序编写
9.1.4 Proteus仿真
9.1.5 程序修改
9.1.6 用编担器将程序烧入单片机
9.2 利用51单片机设计一个简单的流水灯
9.2.1 实现功能
9.2.2 设计思路
9.2.3 主程序设计
9.2.4 PROTUES仿真
9.3 利用定时器设计一个电子时钟
9.3.1 实现功能
9.3.2 设计思路
9.3.3 工作原理
9.3.4 主程序设计
9.3.5 系统Proteus仿真
9.4 串口通信例程——主机控制从机LED灯闪烁
9.4.1 功能实现
9.4.2 电路设计
9.4.3 工作原理
9.4.4 主程序设计
9.4.5 系统Proteus仿真

第10章 综合电子系统设计实例
10.1 题目要求及题目分析
10.1.1 题目要求
10.1.2 题目分析
10.2 设计方案比较
10.2.1 程控放大器设计
10.2.2 程控滤波器设计
10.2.3 椭圆滤波器设计
10.2.4 幅频特性测试仪设计
10.2.5 系统总体设计方案及实现方框图
10.3 硬软件设计
10.3.1 程控放大器电路
10.3.2 状态变量滤波器设计
10.3.3 四阶椭圆低通滤波器设计
10.3.4 扫频信号产生电路
10.3.5 真有效值转换部分
10.3.6 系统软件设计
10.3.7 电源电路
10.3.8 抗干扰措施
10.4 测试及数据记录
10.4.1 程控放大电路测试
10.4.2 低通滤波器电路测试
10.4.3 高通滤波器电路测试
10.4.4 四阶椭圆低通滤波器
10.5 误差分析
10.6 总结

第11 章备战全国大学生电子设计竞赛
11.1 赛前准备
11.1.1 竞赛形式和规则
11.1.2 团队的选择
11.1.3 知识储备
11.2 赛题预测
11.2.1 2011年全国大学生电子设计竞赛基本仪器和主要元器件清单
11.2.2 2011年全国大学生电子设计竞赛题目及点评
11.3 竞赛过程
11.3.1 赛题确定
11.3.2 设计方案制定
11.3.3 赛程控制
11.3.4 作品完善
11.4 测试评审
11.4.1 竞赛奖项及评奖方法
11.4.2 测评过程
11.4.3 测试评分标准
参考文献

探寻电子世界的奥秘：一本关于系统性实验技能的实践指南 在现代科技飞速发展的浪潮中，电子技术扮演着至关重要的角色，它不仅是信息时代的基石，更是驱动诸多前沿领域创新与突破的核心力量。从我们日常生活中触手可及的智能手机、电脑，到深邃太空中的探测器、导航卫星，再到精密医疗设备和工业自动化系统，无不闪耀着电子设计的智慧光芒。而要真正掌握这门精妙的学科，理论知识的积累固然重要，但更不可或缺的是动手实践的能力。唯有通过亲手搭建电路、调试系统、解决问题，才能将抽象的原理转化为鲜活的现实，才能真正理解电子世界的运行规律，并在此基础上进行创造。 本书正是为致力于深入理解和掌握电子系统设计与实践的读者而量身打造的一本系统性指导手册。它并非对某一特定电子产品或某一方面技术的浅尝辄止，而是旨在构建一个扎实的实验技能框架，引导读者循序渐进地掌握从基础概念到复杂系统实现的完整过程。本书的核心理念在于，真正的电子工程师不仅需要理解“为什么”，更需要懂得“怎么做”。因此，书中每一部分的知识点都紧密围绕着实际操作展开，力求让读者在动手实践中巩固理论，在解决问题的过程中深化理解。 全书内容涵盖了电子设计领域的核心要素，旨在为读者打下坚实的基础，并逐步引导其迈向更高级的探索。 第一部分：基础电路构建与分析 在进入复杂的系统设计之前，充分掌握基础电子元器件的特性和基本电路的搭建是必不可少的。本部分将深入浅出地介绍电子学中最基础、也最核心的组成部分：电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等。这些元器件是构建一切电子系统的基石，理解它们的物理特性、工作原理以及在电路中的作用，是进行任何设计的前提。 书中会详细阐述欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法，并引导读者通过实际搭建简单的串联、并联电路，来直观感受这些定律的威力。通过电阻分压、滤波电路的实验，读者将学会如何利用元器件的组合来改变信号的幅度和频率。对于二极管，不仅会介绍其单向导电性，还会引导读者搭建整流电路，体会其在将交流电转换为直流电中的关键作用。而对于三极管和场效应管，本书将从基本放大原理入手，通过搭建共射、共源放大电路，让读者亲身感受信号的放大过程，理解其作为电子开关和信号放大器的重要功能。 第二部分：信号处理与调理 在许多电子系统中，原始信号往往需要经过处理才能满足后续电路的要求。本部分将聚焦于信号的生成、处理和调理技术。读者将接触到各种类型的信号源，如函数发生器，并学习如何产生和控制不同频率、幅度和波形的信号。 关键的章节将围绕运算放大器（Op-Amp）展开。作为集成电路中最强大的通用器件之一，运算放大器在信号处理中扮演着举足轻重的角色。本书将系统性地介绍运算放大器的基本构成，并引导读者动手搭建多种经典的运算放大器电路，包括同相放大器、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等。通过这些实验，读者将深刻理解运算放大器在信号放大、滤波、信号变换等方面的强大能力，以及如何根据具体需求配置运算放大器的外部元件来实现特定的功能。 此外，本部分还将涉及滤波器的设计与实现。低通、高通、带通和带阻滤波器在抑制噪声、提取有用信号方面具有不可替代的作用。读者将学习如何利用电阻、电容、电感以及运算放大器来构建不同类型的滤波器，并通过实验验证其滤波效果。 第三部分：数字电路基础与逻辑设计 现代电子系统，尤其是数字系统，离不开逻辑门电路和组合逻辑、时序逻辑的设计。本部分将系统性地介绍数字电路的基本概念和设计方法。从最基础的逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）开始，读者将学习它们的逻辑功能、真值表以及在电路中的实现方式。 本书将引导读者通过搭建简单的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等，来理解和掌握逻辑器件的组合应用。随后，将进入时序逻辑电路的学习，包括触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）和它们在构成寄存器、计数器中的应用。读者将通过实际搭建同步和异步计数器，理解状态的转移和存储，这是设计时序系统，如状态机和控制器械的基础。 逻辑代数和卡诺图等化简方法也将被详细讲解，并结合实际电路设计演示如何通过简化逻辑表达式来优化电路结构，提高效率。 第四部分：微控制器与嵌入式系统实践 随着微处理器技术的飞速发展，微控制器（MCU）已经成为现代嵌入式系统设计的核心。本部分将重点介绍如何利用微控制器构建功能丰富、智能化程度高的电子系统。 读者将首先了解微控制器的基本结构，包括CPU、内存、输入/输出接口（GPIO）、定时器、中断控制器、通信接口（如UART, SPI, I2C）等。本书将精选一款主流的微控制器开发平台，带领读者进行系统的实践。实验内容将从最基本的GPIO控制开始，如点亮LED、读取按键状态，逐步深入到利用定时器实现精确延时和波形输出，配置中断来响应外部事件，以及利用通信接口与其他设备进行数据交换。 特别地，本书将深入讲解如何利用微控制器的ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）接口，实现模拟信号的采集和处理，以及数字信号向模拟信号的输出。读者将有机会设计和实现一些小型嵌入式应用，例如简单的温度监测系统、数据记录器、或者基础的电机控制系统。 第五部分：传感器接口与数据采集 传感器是电子系统感知外部世界的“眼睛”和“耳朵”。本部分将专注于如何有效地接入和读取各类传感器的数据，并将其转换为可用的信息。 书中将介绍不同类型的传感器，包括温度传感器、光敏传感器、压力传感器、加速度传感器、声音传感器等，并分析它们的接口特性和工作原理。读者将学习如何根据传感器的类型，选择合适的接口电路和采集方法。例如，对于模拟输出的传感器，将学习如何使用微控制器的ADC接口进行数据采集；对于数字输出的传感器，将学习如何利用I2C、SPI等通信协议与传感器进行数据交互。 通过实际实验，读者将学会如何对采集到的原始传感器数据进行预处理，如去噪、校准、单位转换等，并最终将其转化为有意义的信息，为后续的决策和控制提供依据。 第六部分：通信接口与联网 在当今互联互通的时代，电子系统之间的通信能力至关重要。本部分将深入探讨各种常见的通信接口和联网技术，使读者能够设计出能够与其他设备或网络进行交互的电子系统。 本书将详细介绍串行通信接口，如UART（通用异步收发器），并演示如何利用UART实现微控制器与其他设备（如电脑、GPS模块）之间的数据传输。接着，将深入讲解同步通信协议，如SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路总线），并展示如何利用这些协议连接多个外设，实现高效的数据交换。 此外，对于更广泛的联网需求，本书还将介绍一些基础的无线通信技术，如蓝牙或Wi-Fi模块的接入与应用，以及如何通过这些模块实现电子设备与互联网的连接，构建物联网（IoT）应用的基础。 第七部分：系统集成与调试 理论学习和单模块实验的最终目的是将各个部分有机地结合起来，构建出完整的、能够工作的电子系统。本部分将专注于系统集成和调试的艺术。 读者将学习如何将之前学到的各种模块（如传感器接口、微控制器、通信模块）整合到一个统一的系统中，并进行协同工作的设计。重点将放在系统架构的设计，模块之间的接口定义，以及如何进行整体的软件和硬件协同开发。 调试是电子设计过程中不可或缺的环节，本书将详细介绍各种调试技巧和工具。从使用万用表、示波器等基础测量仪器进行信号分析，到利用逻辑分析仪、串口调试助手等专业工具进行系统级调试，读者将学会如何快速定位和解决电路和软件中的问题。通过大量的实践案例，读者将掌握一种系统性的调试思路，能够高效地排除故障，确保系统的稳定运行。 总结 本书并非一本简单的“菜鸟教程”，也不是一本只讲解零散知识点的工具书。它是一本系统性的实验教学指导，旨在通过大量的动手实践，帮助读者建立起扎实的电子系统设计能力。本书的价值在于，它将理论知识与实践技能紧密结合，让读者在亲手搭建、调试、优化的过程中，深刻理解电子世界的奥秘，培养解决复杂工程问题的能力。无论是初学者，还是希望提升实践技能的学生和工程师，都能从本书中获得宝贵的指导和启发，踏上电子设计与创新的精彩旅程。通过本书的学习，您将不仅仅是电子知识的接受者，更是电子世界的创造者。

评分☆☆☆☆☆

我迫不及待地翻阅了书中关于“模拟电路基础”的章节。虽然还没有开始动手搭建，但光是阅读这些文字，我仿佛已经看到了电阻、电容、晶体管在电路板上“活”起来的样子。作者在介绍基本概念时，并没有止步于枯燥的公式推导，而是巧妙地穿插了一些实际应用场景的描述，比如如何利用运算放大器实现信号的放大和滤波，以及在音频功放电路中的具体作用。这种“理论联系实际”的讲解方式，让我觉得原本有些抽象的模拟电路变得生动起来，更容易理解其背后的工作原理。我尤其欣赏作者在讲解时，经常会引用一些经典电路的例子，并对其进行深入剖析，这不仅让我学习到了具体的电路搭建方法，更让我体会到了设计思想的演变和优化过程。我甚至能在脑海中勾勒出搭建这些电路的图景，想象着测量不同参数时可能出现的结果。对于初学者而言，能够清晰地理解这些基础概念，是后续深入学习的关键，而这本书在这方面做得相当出色，让我对接下来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的整体结构来看，它不仅仅是一本提供理论知识的教材，更是一本注重“动手能力”培养的实践指导。我注意到书中多次强调“实践出真知”，并鼓励学生大胆尝试、勇于创新。尽管我还没有看到具体的实验步骤，但我能感受到作者们希望通过书中设计的一系列实验，让学生们在解决实际问题中学习和成长。我尤其对书中可能包含的“故障排除与调试技巧”部分感到兴趣，因为在实际的电子设计过程中，遇到问题并进行调试是不可避免的。如果这本书能够提供一些有效的调试方法和经验，将对我未来的学习和工作大有裨益。我期待书中能够提供一些具有挑战性的综合性实验，能够让我将前面学到的模拟电路、数字电路、以及嵌入式系统知识融会贯通，独立完成一个小型电子设计项目，从而真正检验自己的学习成果，并为未来的职业生涯打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股扎实和严谨的气息，与我印象中“中国地质大学（武汉）”这几个字所代表的科研精神十分契合。我翻开它，首先映入眼帘的是序言部分，虽然没有直接展开具体的实验内容，但作者们字里行间流露出的对实践教学的重视，以及对学生动手能力培养的殷切期望，让我深受触动。我能感受到他们希望通过这本书，不仅仅是传授知识，更是希望点燃学生们在电子设计领域的探索热情，培养他们解决实际问题的能力。目录的设置也显得条理清晰，从基础的元器件认知到复杂的系统设计，循序渐进，仿佛为我规划了一条清晰的学习路径。我尤其对其中涉及到的“创新项目设计”部分感到好奇，虽然具体细节尚未揭晓，但这个标题本身就充满了可能性，预示着书中将引导我们不仅仅是模仿，更能激发我们自身的创造力，将所学知识融会贯通，应用于解决更具挑战性的问题。对于我这样一个正在电子设计道路上摸索的学习者来说，一本能够激发我思考、引导我实践的教材，其价值远超于单纯的技术指导，它更像是一位经验丰富的导师，在我迷茫时给予指引，在我遇到困难时给予鼓励。

评分☆☆☆☆☆

我注意到书中似乎有一部分是关于“嵌入式系统与微控制器应用”的。这个话题对我来说非常具有吸引力，因为嵌入式系统在现代电子产品中无处不在，从智能家居到工业控制，都离不开它们的身影。我对书中可能涉及到的微控制器选型、开发环境搭建、以及外围接口的驱动编程等内容充满了期待。我希望这本书能够提供清晰的步骤和示例，带领我一步步地掌握嵌入式系统的开发流程，能够让我从零开始，构建出一个能够独立运行的嵌入式应用。尤其是我对书中可能包含的“实时操作系统”（RTOS）的讲解部分感到非常好奇，了解如何在资源有限的嵌入式环境中实现任务调度和多任务并发，将是提升嵌入式系统设计能力的关键。我坚信，如果这本书能够在这方面提供深入浅出的指导，将极大地拓宽我的视野，为我打开通往更广阔的电子工程领域的大门。

评分☆☆☆☆☆

我对书中“数字电路与逻辑设计”部分的介绍印象深刻。它不仅仅是罗列了一些逻辑门和触发器的符号，而是更侧重于解释这些基本单元如何组合起来实现复杂的功能。我看到了一些关于状态机设计、时序逻辑的讲解，这些内容对于理解微处理器、FPGA等核心部件的工作原理至关重要。作者似乎很注重培养读者“从整体到局部”的思维模式，在介绍每个模块时，都会先说明它在整个系统中的作用，然后再深入到其内部的设计细节。这一点对于我这样希望掌握系统设计能力的学习者来说，非常有帮助。我特别期待书中能够出现一些实际的案例，比如如何设计一个简单的计数器，或者一个数据传输模块。理论知识的学习固然重要，但只有通过实际的案例，才能真正理解这些数字逻辑的设计理念，并掌握将其应用于实际项目的方法。我相信这本书在这方面会有精彩的呈现，能够帮助我跨越从理论到实践的鸿沟。