中國地質大學（武漢）實驗教學係列教材：電子設計實踐指導 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

趙娟 著

圖書標籤:

• 電子設計
• 實驗教學
• 實踐指導
• 電路分析
• 模擬電路
• 數字電路
• 單片機
• 中國地質大學（武漢）
• 教材
• 高等教育

齣版社： 中國地質大學齣版社

ISBN：9787562530480

版次：1

商品編碼：11257473

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：337

正文語種：中文

內容簡介

　　《中國地質大學（武漢）實驗教學係列教材：電子設計實踐指導》是趙娟根據多年組織和指導學生科技創新實踐活動的經驗編寫的，圍繞大學生進行電子設計和製作所需瞭解的知識而展開，著重技術的應用，簡化深刻的理論計算和龐大的理論係統，不僅內容豐富，而且語言簡潔通俗，工程實踐強。書中全麵介紹瞭電子係統設計基礎、Multisim仿真軟件、常用元器件、模擬與數字單元設計、單片機係統設計、綜閤實例、電子設計競賽須知等。

目錄

第1章 電子設計概論
1.1 從一個例子開始
1.2 科學起步方法
1.2.1 興趣是動力
1.2.2 理論是關鍵
1.2.3 實踐是真理
1.3 電子設計選題
1.4 電子設計方法
1.4.1 電子係統組成
1.4.2 電子設計一般方法
1.5 電子設計步驟
1.5.1 明確設計要求
1.5.2 確定設計方案
1.5.3 設計製作
1.5.4 係統調試
1.5.5 設計報告整理及撰寫
1.6 利用互聯網搜索所需資料

第2章 在Multisim 11.0中學習基本電子元器件
2.1 Multisim 11.0仿真軟件
2.1.1 Multisim仿真軟件簡介
2.1.2 繪製第一張電路圖
2.2 電子元器件
2.2.1 電阻
2.2.2 電容
2.2.3 電感和變壓器
2.2.4 二極管
2.2.5 三極管
2.3 元器件電路符號

第3章 直流穩壓電源設計
3.1 整流電路
3.1.1 半波整流電路
3.1.2 全波整流電路
3.1.3 橋式整流電路
3.2 濾波電路
3.2.1 電容濾波電路
3.2.2 電感濾波電路
3.2.3 π型濾波電路
3.3 穩壓電路
3.3.1 穩壓管穩壓電路
3.3.2 集成穩壓電路
3.4 製作
第一件作品
3.4.1 設計題目
3.4.2 元器件參數選擇
3.4.3 電路仿真
3.4.4 焊接第一件作品

第4章 信號放大電路設計
4.1 晶體管放大器
4.1.1 電路的構成思路
4.1.2 放大器的靜態工作點
4.1.3 性能指標估算
4.1.4 設計實例
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 集成運算放大器
4.3.1 運算放大器模型
4.3.2 同相放大器和反相放大器
4.3.3 運算放大器內部結構
4.3.4 運算放大器的主要參數指標和選擇方法
4.3.5 幾種常用運算放大器類型
4.4 運算放大器的選擇
4.4.1 器件選型的準則
4.4.2 常用運算放大器的型號
4.5 芯片數據手冊的閱讀方法

第5章 信號産生電路設計
5.1 自激振蕩電路工作原理
5.1.1 自激振蕩現象
5.1.2 振蕩電路構成
5.1.3 振蕩條件
5.2 LC振蕩器
5.2.1 變壓器反饋式振蕩器
5.2.2 電感三點式振蕩器
5.2.3 電容三點式振蕩器
5.3 RC振蕩器
5.3.1 移相式振蕩器
5.3.2 橋式振蕩器
5.4 石英晶體振蕩器
5.4.1 石英晶體的振蕩原理
5.4.2 石英晶體振蕩器的主要參數
5.4.3 等效電路及阻抗特性
5.4.4 石英晶體振蕩電路
5.5 非正弦波振蕩器
5.5.1 數字器件構成振蕩電路
5.5.2 555集成電路構成的振蕩器
5.5.3 産生三角波和鋸齒波電路
5.6 直接數字頻率閤成（DDS）模塊
5.6.1 DDS概述
5.6.2 AD9850工作原理
5.6.3 AD9850控製時序
5.7 應用實例

第6章 數字邏輯電路設計
6.1 數字邏輯基礎
6.1.1 數字信號描述
6.1.2 數製
6.1.3 邏輯門
6.2 邏輯代數基礎
6.2.1 邏輯函數的基本概念
6.2.2 邏輯函數的錶示方法
6.2.3 邏輯代數的運算規則
6.2.4 邏輯函數的代數化簡法
6.2.5 邏輯函數的標準形式
6.2.6 邏輯函數的卡諾圖化簡法
6.2.7 與或錶達式的卡諾圖化簡
6.3 組閤邏輯電路
6.3.1 組閤邏輯電路
6.3.2 常用組閤邏輯器件的原理及集成電路
6.4 觸發器與振蕩器
6.4.1 觸發器
6.4.2 集成電路定時器555及其基本應用
6.5 數字電路設計實例——彩燈循環控製電路
6.5.1 設計任務與要求
6.5.2 總體方案的選擇
6.5.3 單元電路設計與實現
6.5.4 總體電路圖
6.5.5 各個單元電路的輸入、輸齣信號波形

第7章 數據采集及A／D、D／A轉換
7.1 數據采集
7.1.1 數據采集係統
7.1.2 采樣率
7.1.3 采樣／保持電路
7.1.4 采樣／保持器的主要參數
7.2 D／A轉換器
7.2.1 D／A轉換原理
7.2.2 T型電阻網絡D／A轉換器
7.2.3 倒T型電阻網絡D／A轉換器
7.2.4 權電流型D／A轉換器
7.2.5 D／A轉換器的輸齣方式
7.2.6 D／A轉換的主要技術指標
7.2.7 集成D／A轉換器及其應用
7.2.8 D／A轉換器的選型原則
7.3 A／D轉換器
7.3.1 A／D轉換原理
7.3.2 並聯比較型A／D轉換器
7.3.3 逐次逼近型A／D轉換器
7.3.4 雙積分型A／D轉換器
7.3.5 A／D轉換的主要技術指標
7.3.6 集成A／D轉換器及其應用
7.3.7 A／D的選型原則

第8章 單片機基礎及其開發軟件
8.1 單片機概述
8.1.1 單片機簡介
8.1.2 單片機的種類及特點
8.1.3 單片機的應用
8.2 51單片機的基本結構
8.2.1 總體結構
8.2.2 MCS-51的結構特點
8.2.3 MCS-51外部引腳說明
8.3 MCS-51單片機的最小係統
8.4 單片機的工作原理
8.5 單片機的編程
8.5.1 51單片機C語言
8.5.2 單片機開發環境介紹
8.5.3 Keil軟件的仿真調試
8.5.4 51單片機程序燒錄
8.6 51單片機的模擬仿真
8.6.1 Proteus 7 Professional界麵簡介
8.6.2 Proteus 7 Professional操作簡介

第9章 單片機係統設計實例
9.1 利用51單片機點亮1個LED
9.1.1 功能確定
9.1.2 電路設計
9.1.3 程序編寫
9.1.4 Proteus仿真
9.1.5 程序修改
9.1.6 用編擔器將程序燒入單片機
9.2 利用51單片機設計一個簡單的流水燈
9.2.1 實現功能
9.2.2 設計思路
9.2.3 主程序設計
9.2.4 PROTUES仿真
9.3 利用定時器設計一個電子時鍾
9.3.1 實現功能
9.3.2 設計思路
9.3.3 工作原理
9.3.4 主程序設計
9.3.5 係統Proteus仿真
9.4 串口通信例程——主機控製從機LED燈閃爍
9.4.1 功能實現
9.4.2 電路設計
9.4.3 工作原理
9.4.4 主程序設計
9.4.5 係統Proteus仿真

第10章 綜閤電子係統設計實例
10.1 題目要求及題目分析
10.1.1 題目要求
10.1.2 題目分析
10.2 設計方案比較
10.2.1 程控放大器設計
10.2.2 程控濾波器設計
10.2.3 橢圓濾波器設計
10.2.4 幅頻特性測試儀設計
10.2.5 係統總體設計方案及實現方框圖
10.3 硬軟件設計
10.3.1 程控放大器電路
10.3.2 狀態變量濾波器設計
10.3.3 四階橢圓低通濾波器設計
10.3.4 掃頻信號産生電路
10.3.5 真有效值轉換部分
10.3.6 係統軟件設計
10.3.7 電源電路
10.3.8 抗乾擾措施
10.4 測試及數據記錄
10.4.1 程控放大電路測試
10.4.2 低通濾波器電路測試
10.4.3 高通濾波器電路測試
10.4.4 四階橢圓低通濾波器
10.5 誤差分析
10.6 總結

第11 章備戰全國大學生電子設計競賽
11.1 賽前準備
11.1.1 競賽形式和規則
11.1.2 團隊的選擇
11.1.3 知識儲備
11.2 賽題預測
11.2.1 2011年全國大學生電子設計競賽基本儀器和主要元器件清單
11.2.2 2011年全國大學生電子設計競賽題目及點評
11.3 競賽過程
11.3.1 賽題確定
11.3.2 設計方案製定
11.3.3 賽程控製
11.3.4 作品完善
11.4 測試評審
11.4.1 競賽奬項及評奬方法
11.4.2 測評過程
11.4.3 測試評分標準
參考文獻

探尋電子世界的奧秘：一本關於係統性實驗技能的實踐指南 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子技術扮演著至關重要的角色，它不僅是信息時代的基石，更是驅動諸多前沿領域創新與突破的核心力量。從我們日常生活中觸手可及的智能手機、電腦，到深邃太空中的探測器、導航衛星，再到精密醫療設備和工業自動化係統，無不閃耀著電子設計的智慧光芒。而要真正掌握這門精妙的學科，理論知識的積纍固然重要，但更不可或缺的是動手實踐的能力。唯有通過親手搭建電路、調試係統、解決問題，纔能將抽象的原理轉化為鮮活的現實，纔能真正理解電子世界的運行規律，並在此基礎上進行創造。 本書正是為緻力於深入理解和掌握電子係統設計與實踐的讀者而量身打造的一本係統性指導手冊。它並非對某一特定電子産品或某一方麵技術的淺嘗輒止，而是旨在構建一個紮實的實驗技能框架，引導讀者循序漸進地掌握從基礎概念到復雜係統實現的完整過程。本書的核心理念在於，真正的電子工程師不僅需要理解“為什麼”，更需要懂得“怎麼做”。因此，書中每一部分的知識點都緊密圍繞著實際操作展開，力求讓讀者在動手實踐中鞏固理論，在解決問題的過程中深化理解。 全書內容涵蓋瞭電子設計領域的核心要素，旨在為讀者打下堅實的基礎，並逐步引導其邁嚮更高級的探索。 第一部分：基礎電路構建與分析 在進入復雜的係統設計之前，充分掌握基礎電子元器件的特性和基本電路的搭建是必不可少的。本部分將深入淺齣地介紹電子學中最基礎、也最核心的組成部分：電阻、電容、電感、二極管、三極管、場效應管等。這些元器件是構建一切電子係統的基石，理解它們的物理特性、工作原理以及在電路中的作用，是進行任何設計的前提。 書中會詳細闡述歐姆定律、基爾霍夫定律等基本電路分析方法，並引導讀者通過實際搭建簡單的串聯、並聯電路，來直觀感受這些定律的威力。通過電阻分壓、濾波電路的實驗，讀者將學會如何利用元器件的組閤來改變信號的幅度和頻率。對於二極管，不僅會介紹其單嚮導電性，還會引導讀者搭建整流電路，體會其在將交流電轉換為直流電中的關鍵作用。而對於三極管和場效應管，本書將從基本放大原理入手，通過搭建共射、共源放大電路，讓讀者親身感受信號的放大過程，理解其作為電子開關和信號放大器的重要功能。 第二部分：信號處理與調理 在許多電子係統中，原始信號往往需要經過處理纔能滿足後續電路的要求。本部分將聚焦於信號的生成、處理和調理技術。讀者將接觸到各種類型的信號源，如函數發生器，並學習如何産生和控製不同頻率、幅度和波形的信號。 關鍵的章節將圍繞運算放大器（Op-Amp）展開。作為集成電路中最強大的通用器件之一，運算放大器在信號處理中扮演著舉足輕重的角色。本書將係統性地介紹運算放大器的基本構成，並引導讀者動手搭建多種經典的運算放大器電路，包括同相放大器、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。通過這些實驗，讀者將深刻理解運算放大器在信號放大、濾波、信號變換等方麵的強大能力，以及如何根據具體需求配置運算放大器的外部元件來實現特定的功能。 此外，本部分還將涉及濾波器的設計與實現。低通、高通、帶通和帶阻濾波器在抑製噪聲、提取有用信號方麵具有不可替代的作用。讀者將學習如何利用電阻、電容、電感以及運算放大器來構建不同類型的濾波器，並通過實驗驗證其濾波效果。 第三部分：數字電路基礎與邏輯設計 現代電子係統，尤其是數字係統，離不開邏輯門電路和組閤邏輯、時序邏輯的設計。本部分將係統性地介紹數字電路的基本概念和設計方法。從最基礎的邏輯門（與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門）開始，讀者將學習它們的邏輯功能、真值錶以及在電路中的實現方式。 本書將引導讀者通過搭建簡單的組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等，來理解和掌握邏輯器件的組閤應用。隨後，將進入時序邏輯電路的學習，包括觸發器（SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）和它們在構成寄存器、計數器中的應用。讀者將通過實際搭建同步和異步計數器，理解狀態的轉移和存儲，這是設計時序係統，如狀態機和控製器械的基礎。 邏輯代數和卡諾圖等化簡方法也將被詳細講解，並結閤實際電路設計演示如何通過簡化邏輯錶達式來優化電路結構，提高效率。 第四部分：微控製器與嵌入式係統實踐 隨著微處理器技術的飛速發展，微控製器（MCU）已經成為現代嵌入式係統設計的核心。本部分將重點介紹如何利用微控製器構建功能豐富、智能化程度高的電子係統。 讀者將首先瞭解微控製器的基本結構，包括CPU、內存、輸入/輸齣接口（GPIO）、定時器、中斷控製器、通信接口（如UART, SPI, I2C）等。本書將精選一款主流的微控製器開發平颱，帶領讀者進行係統的實踐。實驗內容將從最基本的GPIO控製開始，如點亮LED、讀取按鍵狀態，逐步深入到利用定時器實現精確延時和波形輸齣，配置中斷來響應外部事件，以及利用通信接口與其他設備進行數據交換。 特彆地，本書將深入講解如何利用微控製器的ADC（模數轉換器）和DAC（數模轉換器）接口，實現模擬信號的采集和處理，以及數字信號嚮模擬信號的輸齣。讀者將有機會設計和實現一些小型嵌入式應用，例如簡單的溫度監測係統、數據記錄器、或者基礎的電機控製係統。 第五部分：傳感器接口與數據采集 傳感器是電子係統感知外部世界的“眼睛”和“耳朵”。本部分將專注於如何有效地接入和讀取各類傳感器的數據，並將其轉換為可用的信息。 書中將介紹不同類型的傳感器，包括溫度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器、聲音傳感器等，並分析它們的接口特性和工作原理。讀者將學習如何根據傳感器的類型，選擇閤適的接口電路和采集方法。例如，對於模擬輸齣的傳感器，將學習如何使用微控製器的ADC接口進行數據采集；對於數字輸齣的傳感器，將學習如何利用I2C、SPI等通信協議與傳感器進行數據交互。 通過實際實驗，讀者將學會如何對采集到的原始傳感器數據進行預處理，如去噪、校準、單位轉換等，並最終將其轉化為有意義的信息，為後續的決策和控製提供依據。 第六部分：通信接口與聯網 在當今互聯互通的時代，電子係統之間的通信能力至關重要。本部分將深入探討各種常見的通信接口和聯網技術，使讀者能夠設計齣能夠與其他設備或網絡進行交互的電子係統。 本書將詳細介紹串行通信接口，如UART（通用異步收發器），並演示如何利用UART實現微控製器與其他設備（如電腦、GPS模塊）之間的數據傳輸。接著，將深入講解同步通信協議，如SPI（串行外設接口）和I2C（集成電路總綫），並展示如何利用這些協議連接多個外設，實現高效的數據交換。 此外，對於更廣泛的聯網需求，本書還將介紹一些基礎的無綫通信技術，如藍牙或Wi-Fi模塊的接入與應用，以及如何通過這些模塊實現電子設備與互聯網的連接，構建物聯網（IoT）應用的基礎。 第七部分：係統集成與調試 理論學習和單模塊實驗的最終目的是將各個部分有機地結閤起來，構建齣完整的、能夠工作的電子係統。本部分將專注於係統集成和調試的藝術。 讀者將學習如何將之前學到的各種模塊（如傳感器接口、微控製器、通信模塊）整閤到一個統一的係統中，並進行協同工作的設計。重點將放在係統架構的設計，模塊之間的接口定義，以及如何進行整體的軟件和硬件協同開發。 調試是電子設計過程中不可或缺的環節，本書將詳細介紹各種調試技巧和工具。從使用萬用錶、示波器等基礎測量儀器進行信號分析，到利用邏輯分析儀、串口調試助手等專業工具進行係統級調試，讀者將學會如何快速定位和解決電路和軟件中的問題。通過大量的實踐案例，讀者將掌握一種係統性的調試思路，能夠高效地排除故障，確保係統的穩定運行。 總結 本書並非一本簡單的“菜鳥教程”，也不是一本隻講解零散知識點的工具書。它是一本係統性的實驗教學指導，旨在通過大量的動手實踐，幫助讀者建立起紮實的電子係統設計能力。本書的價值在於，它將理論知識與實踐技能緊密結閤，讓讀者在親手搭建、調試、優化的過程中，深刻理解電子世界的奧秘，培養解決復雜工程問題的能力。無論是初學者，還是希望提升實踐技能的學生和工程師，都能從本書中獲得寶貴的指導和啓發，踏上電子設計與創新的精彩旅程。通過本書的學習，您將不僅僅是電子知識的接受者，更是電子世界的創造者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股紮實和嚴謹的氣息，與我印象中“中國地質大學（武漢）”這幾個字所代錶的科研精神十分契閤。我翻開它，首先映入眼簾的是序言部分，雖然沒有直接展開具體的實驗內容，但作者們字裏行間流露齣的對實踐教學的重視，以及對學生動手能力培養的殷切期望，讓我深受觸動。我能感受到他們希望通過這本書，不僅僅是傳授知識，更是希望點燃學生們在電子設計領域的探索熱情，培養他們解決實際問題的能力。目錄的設置也顯得條理清晰，從基礎的元器件認知到復雜的係統設計，循序漸進，仿佛為我規劃瞭一條清晰的學習路徑。我尤其對其中涉及到的“創新項目設計”部分感到好奇，雖然具體細節尚未揭曉，但這個標題本身就充滿瞭可能性，預示著書中將引導我們不僅僅是模仿，更能激發我們自身的創造力，將所學知識融會貫通，應用於解決更具挑戰性的問題。對於我這樣一個正在電子設計道路上摸索的學習者來說，一本能夠激發我思考、引導我實踐的教材，其價值遠超於單純的技術指導，它更像是一位經驗豐富的導師，在我迷茫時給予指引，在我遇到睏難時給予鼓勵。

評分☆☆☆☆☆

我注意到書中似乎有一部分是關於“嵌入式係統與微控製器應用”的。這個話題對我來說非常具有吸引力，因為嵌入式係統在現代電子産品中無處不在，從智能傢居到工業控製，都離不開它們的身影。我對書中可能涉及到的微控製器選型、開發環境搭建、以及外圍接口的驅動編程等內容充滿瞭期待。我希望這本書能夠提供清晰的步驟和示例，帶領我一步步地掌握嵌入式係統的開發流程，能夠讓我從零開始，構建齣一個能夠獨立運行的嵌入式應用。尤其是我對書中可能包含的“實時操作係統”（RTOS）的講解部分感到非常好奇，瞭解如何在資源有限的嵌入式環境中實現任務調度和多任務並發，將是提升嵌入式係統設計能力的關鍵。我堅信，如果這本書能夠在這方麵提供深入淺齣的指導，將極大地拓寬我的視野，為我打開通往更廣闊的電子工程領域的大門。

評分☆☆☆☆☆

從這本書的整體結構來看，它不僅僅是一本提供理論知識的教材，更是一本注重“動手能力”培養的實踐指導。我注意到書中多次強調“實踐齣真知”，並鼓勵學生大膽嘗試、勇於創新。盡管我還沒有看到具體的實驗步驟，但我能感受到作者們希望通過書中設計的一係列實驗，讓學生們在解決實際問題中學習和成長。我尤其對書中可能包含的“故障排除與調試技巧”部分感到興趣，因為在實際的電子設計過程中，遇到問題並進行調試是不可避免的。如果這本書能夠提供一些有效的調試方法和經驗，將對我未來的學習和工作大有裨益。我期待書中能夠提供一些具有挑戰性的綜閤性實驗，能夠讓我將前麵學到的模擬電路、數字電路、以及嵌入式係統知識融會貫通，獨立完成一個小型電子設計項目，從而真正檢驗自己的學習成果，並為未來的職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我迫不及待地翻閱瞭書中關於“模擬電路基礎”的章節。雖然還沒有開始動手搭建，但光是閱讀這些文字，我仿佛已經看到瞭電阻、電容、晶體管在電路闆上“活”起來的樣子。作者在介紹基本概念時，並沒有止步於枯燥的公式推導，而是巧妙地穿插瞭一些實際應用場景的描述，比如如何利用運算放大器實現信號的放大和濾波，以及在音頻功放電路中的具體作用。這種“理論聯係實際”的講解方式，讓我覺得原本有些抽象的模擬電路變得生動起來，更容易理解其背後的工作原理。我尤其欣賞作者在講解時，經常會引用一些經典電路的例子，並對其進行深入剖析，這不僅讓我學習到瞭具體的電路搭建方法，更讓我體會到瞭設計思想的演變和優化過程。我甚至能在腦海中勾勒齣搭建這些電路的圖景，想象著測量不同參數時可能齣現的結果。對於初學者而言，能夠清晰地理解這些基礎概念，是後續深入學習的關鍵，而這本書在這方麵做得相當齣色，讓我對接下來的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我對書中“數字電路與邏輯設計”部分的介紹印象深刻。它不僅僅是羅列瞭一些邏輯門和觸發器的符號，而是更側重於解釋這些基本單元如何組閤起來實現復雜的功能。我看到瞭一些關於狀態機設計、時序邏輯的講解，這些內容對於理解微處理器、FPGA等核心部件的工作原理至關重要。作者似乎很注重培養讀者“從整體到局部”的思維模式，在介紹每個模塊時，都會先說明它在整個係統中的作用，然後再深入到其內部的設計細節。這一點對於我這樣希望掌握係統設計能力的學習者來說，非常有幫助。我特彆期待書中能夠齣現一些實際的案例，比如如何設計一個簡單的計數器，或者一個數據傳輸模塊。理論知識的學習固然重要，但隻有通過實際的案例，纔能真正理解這些數字邏輯的設計理念，並掌握將其應用於實際項目的方法。我相信這本書在這方麵會有精彩的呈現，能夠幫助我跨越從理論到實踐的鴻溝。