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程远东，曾宝国，陈纬 等 编

图书标签:

• 电子设计
• 电路制作
• 电子技术
• DIY电子
• 实践教程
• 电子入门
• 电路原理
• 元器件
• 制作工艺
• 电子爱好

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030319012

版次：1

商品编码：11749008

包装：平装

丛书名： 高等职业教育人才培养创新教材出版工程

开本：16开

出版时间：2011-08-01

用纸：胶版纸

页数：321

字数：430000

正文语种：中文

内容简介

　　《电子设计与制作技术》的内容编排按照循序渐进原则，从简单到复杂、从单元电路到综合应用，遵循知识递增的规律。全书共11章，包括电子设计概述、元器件的检测与常用的电子测量仪器、电子电路图的识读与印制电路板的制作、电子产品整机装配工艺文件设计、放大电路设计、信号发生电路设计、电源电路设计、数字逻辑电路设计、单片机控制电路设计、综合电路设计、全国大学生电子设计竞赛作品评析。
　　《电子设计与制作技术》可作为高职院校电子信息工程技术、应用电子技术、通信技术等专业学生学习电子电气信息类课程、进行毕业设计和课程设计，以及参加各类电子及创新设计竞赛的教材和参考书，也可供相关工程技术人员参考。

内页插图

目录

出版说明
前言

第1章 电子设计概述
1．1 电子系统的定义与组成
1．1．1 电子系统的定义
1．1．2 电子系统的组成
1．2 电子电路设计的理念与方法
1．3 电子电路设计的一般步骤
1．3．1 模拟电子电路的设计步骤
1．3．2 数字电子电路的设计步骤
1．4 电子设计的文档整理及报告撰写
1．4．1 文档整理
1．4．2 报告撰写
1．5 利用互联网搜索电子设计所需的资料

第2章 元器件的检测与常用的电子测量仪器
2．1 阻抗元件的识别与测试
2．1．1 电阻器
2．1．2 电容器
2．1．3 电感元件
2．1．4 变压器
2．2 半导体分立器件的识别与检测
2．2．1 半导体二极管
2．2．2 晶体三极管
2．2．3 场效应晶体管
2．2．4 单结晶体管
2．2．5 晶闸管
2．2．6 光电器件
2．3 半导体集成电路的识别与测试
2．3．1 集成电路的种类
2．3．2 集成电路的封装
2．3．3 集成电路的使用常识
2．4 常用的电子测量仪器仪表简介
2．4．1 数字万用表简介
2．4．2 低频信号发生器简介
2．4．3 高频信号发生器简介
2．4．4 示波器简介

第3章 电子电路图的识读与印制电路板的制作
3．1 电子电路图的识读
3．1．1 分析电路图的基本方法与步骤
3．1．2 无线电集成电路应用电路的看图方法
3．2 印制电路板的制作
3．2．1 印制电路板的设计基础
3．2．2 用Pmtel 99制作印制电路板的基本流程
3．2．3 印制电路板的制作技巧

第4章 电子产品整机装配工艺文件设计
4．1 电子产品生产工艺基础知识
4．2 工艺文件的设计及编写
4．3 执行工艺文件的必要性与安全文明生产
4．3．1 执行工艺文件的必要性
4．3．2 安全文明生产

第5章 放大电路设计
5．1 任务一 单级低频电压放大器
5．1．1 单管共发射极放大器的分析
5．1．2 电路设计
5．2 任务二 多级低频电压放大器
5．2．1 案例分析
5．2．2 电路设计
5．3 任务三 低频功率放大器
5．3．1 低频功率放大器的组成及原理
5．3．2 低频功率放大器的电路设计
5．3．3 功率放大器的仿真分析
5．3．4 功率放大器的制作与测试
5．4 任务四 音响放大器
5．4．1 案例分析
5．4．2 电路设计
5．5 任务五 高频小信号放大器
5．6 任务六 高频功率放大器的设计
5．6．1 丙类功率放大器设计
5．6．2 甲类功率放大器设计

第6章 信号发生电路设计
6．1 任务七 555信号发生器
6．1．1 背景知识
6．1．2 案例分析
6．1．3 555信号发生器制作与联机调试
6．2 任务八 RC低频信号发生器
6．2．1 背景知识
6．2．2 案例分析
6．3 任务九 LC高频信号发生器
6．3．1 背景知识
6．3．2 案例分析
6．3．3 LC高频振荡器的安装与调试
6．4 任务十 石英晶体振荡器
6．4．1 背景知识
6．4．2 案例分析
6．5 任务十 一 波形变换器
6．5．1 方波一三角波一正弦波函数发生器的设计与制作
6．5．2 单片集成电路函数发生器的设计与制作

第7章 电源电路设计
7．1 任务十 二 串联直流稳压电源设计
7．1．1 背景知识
7．1．2 案例分析
7．1．3 串联直流稳压电源的制作与测试
7．2 任务十 三 线性直流稳压电源设计
7．2．1 背景知识
7．2．2 案例分析
7．2．3 集成直流稳压电源的制作与参数测试
7．3 任务十 四 开关电源设计
7．3．1 背景知识
7．3．2 案例分析
7．3．3 开关电源的制作与测试

第8章 数字逻辑电路设计
8．1 任务十 五 组合逻辑电路设计
8．1．1 背景知识
8．1．2 案例分析
8．1．3 组合逻辑电路存在的问题与消除方法
8．2 任务十 六 时序逻辑电路设计
8．2．1 背景知识
8．2．2 案例分析

第9章 单片机控制电路设计
第10章 综合电路设计
第11章 全国大学生电子设计竞赛作品评析
参考文献

前言/序言

　　近年来，全国职业院校技能大赛（电子产品设计与制作项目）都以“通过竞赛，检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对电子产品在规定设计方案（规定原理图与结构要求）下的工艺能力和职业素质”为指导原则，既反映了社会对电子信息类高素质技能型人才的要求，也指明了高职高专院校电子信息类专业的发展方向。
　　为推动电子信息类专业开展面向电子产品设计与制作的课程与教学改革，我们特编写了这本教材，以加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，并增强技能型人才的就业竞争力。对于高职院校电子信息类专业而言，开设“电子设计与制作技术”等课程的重点是培养学生的电路知识综合应用能力，包括对常用电子产品制作工具的应用、电子产品的加工方法和工艺的操作、电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、质量管理与成本控制、安全与环保等意识的培养。
　　本书共11章，首先从电子系统的定义出发，简要介绍了现代电子设计的理念、步骤，常用基本元器件的识别及检测方法，电子电路图的识读及常用工艺文档的编写与管理等知识，然后用23个典型设计任务全面介绍了放大电路、信号发生器电路、电源电路、数字逻辑电路、单片机应用电路及综合电路系统的设计方法。为突出实用性，每个任务都从任务分析、方案选择、硬件设计、软件设计及装配调试等角度全面介绍了设计过程。
　　本书第1章、第2、5、6章部分内容由四川信息职业技术学院程远东编写，第2章部分内容、第3章由四川信息职业技术学院杨波、蒋雪琴编写，第4、8章由四川信息职业技术学院弥锐编写，第5章部分内容由泸州职业技术学院刘慰平编写，第6章部分内容由四川信息职业技术学院刘雪亭编写，第7章由成都纺织高等专科学校陈纬编写，第9、10、11章由四川信息职业技术学院曾宝国、曾妍、黄建新编写。绵阳职业技术学院李川、宜宾职业技术学院罗德雄参与了本书的部分编写工作。四川信息职业技术学院的蒋雪琴老师、甘彬又等同学承担本书的图形绘制工作。程远东、曾宝国负责全书统稿工作，并担任主编，陈纬、弥锐担任副主编。成都职业技术学院杨清学副教授对本书进行了审阅，并提出了许多宝贵意见，在此致以衷心的感谢。
　　限于作者水平，书中难免存在不妥之处，诚恳希望专家、读者批评指正，意见请致gycydgood@163，com。
　　作者
　　2011年春

智造未来：从灵感到现实的创新之路 在这日新月异的时代，科技的每一次飞跃都深深地根植于对物质世界的精妙操控与无限想象。从一颗微小的芯片到一台庞大的机器人，再到连接世界的智能网络，这一切的背后，都离不开一套系统而深入的知识体系。这本书，并非直接教授你如何焊接电路板或编写程序代码，而是要为你打开一扇通往“智造”宏大殿堂的大门，让你理解并掌握将创意转化为触手可及的现实的底层逻辑与核心要诀。 我们生活在一个被电子设备包围的世界，手机、电脑、智能家居、自动驾驶汽车……这些产品的出现，极大地便利了我们的生活，甚至重塑了我们的社会形态。然而，有多少人曾停下来思考，这些看似神奇的装置是如何被构想、设计、打磨，最终走进千家万户的？这其中蕴含着怎样的思维模式、技术路径与工程智慧？本书将带你深入探索这一过程的精髓，为你揭示“从无到有”的创造力转化机制。 理解核心原理：设计的灵魂与创新的基石 我们并非直接从堆砌元器件开始，而是要先建立起对事物运作原理的深刻认知。正如建筑师在建造宏伟建筑前，需要理解力学、材料学一样，任何智能产品的诞生，都始于对信息、能量、信号如何交互与处理的深刻洞察。本书将引导你审视那些驱动现代科技运转的根本性概念，例如： 信息流动的哲学： 数据是如何被编码、传输、存储和解码的？从比特到字节，从网络协议到数据结构，理解信息的本质是操控数字世界的钥匙。我们将探讨信息在不同媒介中的表现形式，以及如何高效地组织和管理这些信息，使其服务于我们的设计目标。 能量的转化与利用： 任何电子设备都离不开能量的供给与转化。本书将剖析电源管理、能量效率、电池技术等关键领域，让你理解能量如何在系统中扮演至关重要的角色。你将了解到，优化能量利用不仅能延长设备续航，更是实现绿色科技和可持续发展的关键。 信号的语言： 模拟信号与数字信号，它们各自的特性、优势与局限是什么？如何将抽象的数字信息转化为可被设备理解和执行的信号？本书将带你领略信号在不同场景下的应用，从微弱的传感器读数到高速的通信信道，理解信号是实现人机交互与设备协同工作的桥梁。 系统的构成与交互： 一个复杂的系统并非孤立的组件堆砌，而是相互关联、协同工作的有机整体。我们将探索分层设计、模块化思维、接口标准等概念，让你理解如何将复杂的系统分解为易于管理和优化的子系统，并确保它们之间能够顺畅地进行信息和指令的交换。 设计思维的淬炼：从概念到蓝图的智慧 有了坚实的原理基础，接下来便是将抽象的创意转化为具体的解决方案。设计并非一蹴而就的灵感闪现，而是一个系统性、迭代性的过程，它需要严谨的逻辑、创造性的思维和对用户需求的深刻理解。本书将引导你掌握设计过程中的关键环节： 需求分析与问题定义： 任何成功的创造都源于对真实需求的敏锐捕捉。我们将学习如何从宏观的社会问题、个人痛点出发，提炼出清晰、可衡量的设计目标。理解“为什么”比“做什么”更重要，精准地定义问题是解决问题的第一步。 构思与原型探索： 在明确目标后，如何产生多样化的解决方案？本书将介绍各种头脑风暴、类比联想、设计思维等方法，鼓励你跳出固有框架，探索更广阔的创意空间。我们将强调快速原型制作的重要性，通过低保真度的模型验证想法，及时发现潜在问题。 权衡与取舍的艺术： 在现实世界中，完美的设计往往是一个理想化的概念。本书将引导你学习如何在性能、成本、功耗、可靠性、易用性等多个维度之间进行权衡，做出最优的决策。理解各种设计约束，并找到在约束条件下实现最佳平衡的策略。 形式追随功能（或反之）： 设计不仅仅是功能的实现，更是用户体验的塑造。我们将探讨如何将产品的外观、交互方式与内在功能有机地结合起来，创造出既实用又美观的优秀作品。这其中涉及到用户研究、人机工程学等多个交叉学科的知识。 实现路径的探索：将设计蓝图变为现实的工程实践 有了精心的设计蓝图，下一步就是将其变为可触摸、可工作的实体。这个过程充满了挑战，需要将理论知识与实践技能相结合。本书将为你揭示实现过程中不可或缺的工程理念与方法： 材料与工艺的考量： 不同的设计需求需要选择合适的材料和加工工艺。我们将审视各种常见材料（如金属、塑料、陶瓷、复合材料）的物理化学特性，以及它们在制造过程中的适用性。了解冲压、注塑、CNC加工、3D打印等工艺，能够帮助你做出更明智的材料与工艺选择。 制造流程的设计： 大规模生产需要精密的制造流程设计。本书将介绍流水线生产、精益制造、质量控制等理念，让你理解如何优化生产过程，提高效率，降低成本，确保产品的一致性。 系统集成与测试： 当多个子系统被制造出来后，如何将它们有效地整合在一起，并确保整个系统正常工作？本书将强调系统集成的重要性，并介绍各种测试方法（如单元测试、集成测试、系统测试），以发现并修复潜在的故障。 可靠性与可维护性： 一个优秀的产品不仅要能工作，还要能长期稳定地工作，并且易于维护和维修。我们将探讨如何通过冗余设计、故障预测、模块化设计等方式，提高产品的可靠性，降低生命周期成本。 跨界融合的视野：创新的驱动力与未来的方向 在当今时代，最激动人心的创新往往发生在学科交叉的领域。本书并非将你局限于某一狭窄的技术领域，而是鼓励你以更广阔的视野看待“智造”的未来： 数字化与智能化的浪潮： 物联网、人工智能、大数据等技术正在深刻地改变着制造的模式。我们将探讨这些新兴技术如何赋能设计与制造，例如通过AI辅助设计、智能工厂、预测性维护等，开启全新的可能性。 可持续发展的责任： 随着全球对环境问题的日益关注，绿色制造、循环经济已成为必然趋势。本书将引导你思考如何在设计和制造过程中融入环保理念，选择可再生材料，优化能源利用，减少废弃物产生。 人本设计的温度： 科技的最终目的是服务于人。我们将强调以用户为中心的设计理念，关注用户的情感需求、社会责任以及伦理道德，创造出真正有价值、有温度的产品。 创业与创新的生态： 无论你是学生、工程师还是企业家，理解创新是如何在市场中孕育和发展的都至关重要。本书将为你提供一些关于创业思维、知识产权、市场营销等方面的启示，帮助你将好的创意转化为具有商业价值的产品。 这本书，为你提供的不是一套僵化的规则或一套死板的公式，而是一种思考方式，一种解决问题的哲学，一种将梦想照进现实的强大驱动力。它将帮助你建立起一套完整的“智造”思维框架，让你在面对层出不穷的技术挑战时，能够游刃有余，勇于探索，不断突破。无论你的最终目标是设计一台精密的仪器，开发一款改变生活的应用，还是构建一个智能化的生态系统，本书都将是你探索创造之路上一本不可或缺的指南。让我们一起，用智慧和双手，共同“智造”一个更加美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有着一定基础的电子爱好者，一直以来都对电源管理和低功耗设计充满兴趣，却苦于找不到系统性的资料。《电子设计与制作技术》在这方面的内容让我眼前一亮。书中对各种电源拓扑，如开关电源、线性电源的原理以及优缺点进行了深入浅出的剖析，并详细讲解了如何根据不同的应用场景选择合适的电源方案。我尤其欣赏它关于“效率优化”和“功率损耗分析”的章节，它并没有简单地给出几个公式，而是通过实际电路的例子，分析不同元器件的损耗来源，并提供了多种降低功耗的方法，例如采用更高效的开关管、优化PCB走线减小阻抗损耗等。更令我惊喜的是，书中还介绍了许多关于低功耗设计的前沿技术，比如动态电压频率调整（DVFS）、睡眠模式管理等，这些内容对于我后续开发一些便携式电子设备至关重要。这本书不仅让我对电源设计有了更深入的理解，还为我提供了许多实用的优化技巧，让我能够设计出更节能、更高效的电子产品。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直对信号完整性这个概念感到模糊，总觉得那是高级工程师才需要关心的事情。然而，《电子设计与制作技术》却用非常生动形象的比喻，将这个抽象的概念具象化了。它并没有直接枯燥地讲述阻抗匹配、串扰、反射这些术语，而是通过模拟实际信号在传输过程中可能遇到的“拥堵”、“干扰”等情景，让我瞬间理解了为什么在高速电路设计中，信号完整性如此关键。书中的案例分析更是引人入胜，它会列举一些实际项目中的信号完整性问题，然后层层剥离，找出问题的根源，并提供相应的解决方案。我印象最深刻的是一个关于高速数据线设计的例子，书中详细剖析了为什么在长距离传输时会出现信号衰减和失真，以及如何通过优化走线、添加匹配电阻等手段来改善信号质量。这部分内容让我对PCB布局布线有了全新的认识，不再是简单地把元件堆积起来，而是开始思考信号路径的优化和电磁兼容性。这本书的讲解方式非常接地气，仿佛一位经验丰富的老工程师在耳边谆谆教导，让我能够将复杂的理论知识转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

最近，我一直在关注嵌入式系统在物联网（IoT）领域的应用。《电子设计与制作技术》中关于“无线通信技术与协议”的章节，无疑是我近期学习的重点。它并没有仅仅停留在介绍Wi-Fi、蓝牙这些常用技术，而是将这些技术的原理、优缺点、适用场景进行了详细的对比分析。我特别喜欢书中关于“射频电路设计基础”的部分，它用图文并茂的方式解释了天线匹配、信号衰减等关键概念，让我这个对射频领域一窍不通的人也能有所理解。更重要的是，书中还探讨了多种物联网通信协议，如MQTT、CoAP等，并结合实际案例，演示了如何将这些协议应用于数据采集和远程控制。例如，它提供了一个使用ESP32微控制器连接到云平台，并通过MQTT协议进行传感器数据上传和指令控制的完整示例。这让我对如何构建一个完整的物联网应用有了清晰的认知，不再是零散的技术点堆砌，而是能够将其有机地整合起来。这本书为我打开了通往物联网开发的新大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名希望将理论知识转化为实际产品的研发人员，《电子设计与制作技术》的“项目实战”部分无疑是我的“宝藏”。这本书没有停留在理论讲解层面，而是提供了多个不同复杂程度的完整项目案例，涵盖了从简单的LED闪烁器到更具挑战性的数据采集与传输系统。每个项目都详细列出了设计思路、元器件清单、电路原理图、PCB布局图，甚至还有详细的制作步骤和调试方法。最重要的是，它并没有把所有步骤都“喂”到嘴边，而是留有一些“思考空间”，引导读者自己去分析和解决可能遇到的问题。例如，在制作一个简易的MP3播放器模块时，书中会提示读者注意音频解码芯片的选型和接口匹配，然后鼓励读者根据 datasheet 尝试自己完成软件部分的配置。这种“授人以渔”的教学模式，极大地激发了我的动手能力和解决问题的信心。我尝试复现了其中一个智能家居控制的小项目，在制作过程中，虽然遇到了一些意想不到的困难，但凭借书中提供的调试思路和方法，我最终成功解决了问题。这种从零开始，通过实践一步步将设计变成现实的体验，是任何理论书籍都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我最近的“救星”！作为一名初入电子爱好者的小白，之前接触过一些零散的知识，但总是感觉抓不住重点，实践起来更是磕磕绊绊。翻开《电子设计与制作技术》的目录，就有一种豁然开朗的感觉。它不像很多入门书籍那样，一开始就抛出晦涩的理论，而是循序渐进地从基础元器件的认识、识别，到简单的电路连接原理，再到搭建基础的实验平台，每一步都讲解得清晰透彻，配合图文并茂的插图，简直是手把手的教学。我尤其喜欢它关于“元器件选型”的章节，以前我总是盲目地购买，导致很多时候元器件不匹配，白白浪费时间和金钱。这本书详细地介绍了不同类型元器件的参数、应用场景以及如何根据设计需求进行合理选择，甚至还提供了一些常用的数据手册查询技巧。更让我惊喜的是，它还专门开辟了一个篇章讲解“焊接技巧与注意事项”，从不同焊接方法的优缺点到如何避免虚焊、假焊，再到焊锡的选择和烙铁的使用，每一个细节都讲到了，让我这个曾经的“焊渣制造者”也逐渐掌握了扎实的焊接基本功。现在，我敢于挑战一些更复杂的电路板制作了，这种成就感是无法用言语表达的。