硬件电路设计与电子工艺基础（第2版）——零基础电子技术课程设计

图书标准信息

• 作者 曹文
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2019-04
• 版次 2
• ISBN 9787121350931
• 定价 47.50元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 316页
• 字数 570千字

【内容简介】

本书围绕“电路设计”“电子工艺”两个并重的关键词，本着够用、实用、易用的原则，贯穿完整的硬件电路设计、仿真、制作、装接、调试流程，带动读者循序渐进地学习相关知识与技能，达到拓展知识面、提升工程实践能力的目的，也为后续更专业的学习夯实基础。

   全书共14章，主要包括：电子系统设计概论，电子元器件的分类、功能及选型，模拟电路功能模块设计，数字电路单元设计，电源电路设计基础，电路设计与软件仿真，计算机辅助电路PCB设计，PCB加工及制作工艺，元器件装配、焊接及拆焊工艺，元器件参数测试、质量检测及等效代换，电路系统调试工艺，模拟电路课程设计示例，数字电路课程设计示例，电源电路课程设计示例等。作为一个从理论到实践再到创新的学习、训练体系，本书与电路、模电、数电、电工学等基础课程形成紧密互补的依托关系，同时为传统的电路、电子、电工实验注入一股开放、创新、强化的新鲜力量。本书提供配套电子课件、习题解答、授课视频、器件文档等丰富教学资源。

【作者简介】

曹文，西南科技大学信息工程学院电子工程系，副教授。四川省电子学会会员。长期讲授电子技术综合训练、电子设计基础、模拟电子技术、数字电子技术等课程，曾获得西南科技大学第一届教学质量奖。

【目录】

目    录

第1章  电子系统设计概论1

1.1  电子系统设计的基本工作流程1

1.2  分设计任务、查找参考方案、初步拟定设计方案2

1.3  单元电路仿真及系统集成仿真2

1.4  设计电路PCB4

1.5  元器件选型5

1.6  加工、制作电路PCB6

1.7  电路的装配、焊接及调试6

1.8  修改、升级原有设计方案，整理并完成设计文档6

1.9  电子电路课程设计概述6

习题7

第2章  电子元器件的分类、功能及选型8

2.1  元器件分类、参数及封装8

2.1.1  元器件的参数标称值8

2.1.2  元器件的型号及参数标注9

2.2  电阻13

2.2.1  常见的电阻类型13

2.2.2  电阻的参数及选型15

2.2.3  电阻的串联与并联16

2.2.4  排阻17

2.2.5  保险管18

2.2.6  敏感电阻19

2.3  电位器21

2.3.1  电位器的内部结构及工作原理21

2.3.2  电位器的基本工作电路22

2.3.3  常用电位器的分类22

2.3.4  电位器的参数及选型25

2.4  电容27

2.4.1  电容的功能28

2.4.2  常见的电容类型28

2.4.3  电容的参数及选型33

2.4.4  电容的串联与并联35

2.5  电感36

2.5.1  电感的结构37

2.5.2  电感的主要参数40

2.5.3  电感的串联与并联41

2.5.4  常用电感42

2.6  变压器44

2.6.1  变压器的种类、特性及设计44

2.6.2  变压器的参数44

2.6.3  变压器的分类45

2.7  晶振46

2.7.1  无源晶振47

2.7.2  有源晶振47

2.7.3  常用的晶振频率48

2.8  电声器件48

2.8.1  麦克风48

2.8.2  扬声器49

2.8.3  蜂鸣器50

2.9  半导体二极管51

2.9.1  二极管的结构工艺及封装51

2.9.2  二极管的分类52

2.9.3  二极管的参数及选型55

2.10  发光二极管56

2.10.1  LED的外形特征56

2.10.2  LED应用电路56

2.11  三极管（双极型晶体管）57

2.11.1  三极管的常见类型58

2.11.2  三极管型号的识别58

2.11.3  三极管的选用原则及注意事项58

2.12  场效应管59

2.12.1  场效应管的分类59

2.12.2  MOSFET的正确使用59

2.13  集成芯片59

2.13.1  常用集成芯片的基本分类及使用60

2.13.2  集成芯片的型号命名规则60

2.13.3  常用集成芯片的封装及引脚排列规律61

2.13.4  集成芯片的正确使用62

2.14  接插件63

2.14.1  排针与排插64

2.14.2  排针与杜邦线64

2.14.3  接插件的防呆设计65

2.14.4  集成芯片插座65

2.14.5  其他常用接插件67

2.15  开关与继电器67

2.15.1  翻转开关67

2.15.2  自复位按钮71

2.15.3  电磁继电器72

2.15.4  开关的机械抖动与消抖73

习题75

第3章  模拟电路功能模块设计76

3.1  模拟电路的典型结构76

3.2  集成运放基础77

3.2.1  集成运放电路的实用分析方法及步骤77

3.2.2  集成运放的电源供电77

3.2.3  集成运放的输出调零78

3.2.4  集成运放的负载驱动能力79

3.3  电压放大及转换电路设计79

3.3.1  同相比例运算放大电路79

3.3.2  同相交流放大电路80

3.3.3  反相比例运算放大电路81

3.3.4  反相交流放大电路81

3.3.5  交流信号分配电路82

3.3.6  反相加法电路82

3.3.7  差动减法电路83

3.3.8  仪表放大器电路84

3.3.9  反相积分电路84

3.3.10  反相微分电路85

3.3.11  峰值检测电路85

3.3.12  精密整流电路86

3.3.13  电流-电压转换电路87

3.3.14  电压-电流转换电路87

3.4  电压比较器电路设计88

3.4.1  单限电压比较88

3.4.2  迟滞电压比较90

3.4.3  窗口电压比较91

3.5  功率放大电路设计92

3.5.1  OTL功放92

3.5.2  OCL功放93

3.5.3  BTL功放94

3.6  波形发生器电路设计94

3.6.1  正弦波振荡电路94

3.6.2  矩形波振荡电路96

3.6.3  矩形波-三角波振荡电路97

3.7  晶体管驱动电路设计98

3.7.1  NPN管实现信号反相98

3.7.2  NPN型三极管功率负载驱动电路98

3.7.3  PNP型三极管功率负载驱动电路99

3.7.4  H桥驱动电路99

3.8  有源滤波电路设计99

3.8.1  滤波电路的计算机辅助设计100

3.8.2  低通滤波电路（LPF）102

3.8.3  高通滤波电路（HPF）103

3.8.4  带通滤波电路（BPF）104

3.8.5  带阻滤波电路（BEF）104

习题105

第4章  数字电路单元设计106

4.1  CMOS逻辑门106

4.1.1  逻辑门等效替换、多余引脚的处理107

4.1.2  提高CMOS逻辑门的驱动能力108

4.2  集成组合逻辑器件的设计应用108

4.2.1  二进制译码器74HC138108

4.2.2  显示译码器110

4.2.3  数值比较器74HC85112

4.2.4  数据选择器74HC151113

4.3  计数器电路设计114

4.3.1  同步计数器74HC160/161114

4.3.2  可逆计数器74HC192/193115

4.3.3  计数器的级联扩展设计115

4.4  移位寄存器电路设计116

4.4.1  74HC164116

4.4.2  74HC595117

4.4.3  74HC165与74HC166117

4.4.4  74HC194118

4.4.5  CD4017120

4.5  锁存器设计121

4.6  触发器设计122

4.7  单稳态触发器设计123

4.7.1  不可重复触发单稳态触发器123

4.7.2  可重复触发单稳态触发器124

4.8  多谐振荡电路设计124

4.8.1  CD4047构成多谐振荡电路124

4.8.2  CD4060构成多谐振荡/分频电路124

4.8.3  逻辑门构成多谐振荡电路125

4.8.4  采用晶振的多谐振荡电路127

4.9  模拟开关设计129

4.9.1  4路双向模拟开关74HC4066129

4.9.2  单8/双4路模拟开关ADG608/609130

4.10  555定时器设计130

4.10.1  多谐振荡电路设计130

4.10.2  单稳态电路设计131

4.10.3  施密特触发器设计132

习题133

第5章  电源电路设计基础134

5.1  线性直流电源电路设计134

5.1.1  整流电路134

5.1.2  滤波电路136

5.1.3  电压基准TL431137

5.1.4  串联反馈型稳压电源电路138

5.1.5  三端集成稳压器138

5.1.6  低压差LDO集成稳压电路139

5.2  开关电源电路139

5.2.1  降压型BUCK电路140

5.2.2  升压型BOOST电路140

5.2.3  负电源转换电路141

5.3  电流检测电路设计141

习题142

第6章  电路设计与软件仿真143

6.1  仿真软件的基本操作143

6.1.1  软件使用须知143

6.1.2  软件操作界面143

6.1.3  仿真元器件库145

6.1.4  虚拟仿真仪器库148

6.2  模拟电路的仿真148

6.2.1  放置与删除电气连线、电气节点149

6.2.2  设置参考地、直流电源、信号源149

6.2.3  虚拟示波器的设置151

6.2.4  虚拟万用表的设置155

6.2.5  电位器的参数调整155

6.2.6  模拟电路的仿真、调试156

6.3  数字电路的仿真156

6.3.1  数字集成芯片156

6.3.2  时钟源、电源及数字地157

6.3.3  虚拟函数信号发生器158

6.3.4  虚拟逻辑分析仪158

6.3.5  运行数字电路仿真159

6.3.6  绘制总线160

6.3.7  按钮与开关在数字电路中的应用162

6.4  支电路163

6.4.1  创建支电路163

6.4.2  支电路的内部电路搭建163

6.4.3  支电路输入/输出端口的设定163

6.4.4  调用支电路进行仿真164

习题164

第7章  计算机辅助电路PCB设计165

7.1  PCB设计概述165

7.1.1  PCB的演变历史165

7.1.2  PCB设计的任务及要求165

7.1.3  基于Altium Designer的PCB设计流程166

7.2  电路原理图设计166

7.2.1  新建并保存PCB工程文件、电路原理图文件167

7.2.2  加载原理图库文件168

7.2.3  原理图库元器件在绘图工作区中的操作170

7.2.4  电气连线177

7.3  设计PCB179

7.3.1  PCB设计的基本流程179

7.3.2  新建PCB文件180

7.3.3  PCB图层的概念180

7.3.4  PCB的长度计量单位181

7.3.5  PCB板框的规划设计182

7.3.6  将电路原理图导入PCB设计文件183

7.3.7  元器件在PCB中的布局185

7.3.8  设定PCB的布线规则187

7.3.9  对PCB进行电气布线190

7.4  编辑原理图库元器件196

7.4.1  新建原理图库文件196

7.4.2  创建并编辑原理图库元器件196

7.4.3  修改并编辑系统自带的原理图库元器件200

7.5  创建PCB封装库元器件202

7.5.1  新建并保存PCB库文件202

7.5.2  PCB封装库元器件的创建流程202

7.5.3  加载自制的PCB封装库文件206

习题206

第8章  PCB加工及制作工艺207

8.1  PCB制板工艺概述207

8.1.1  敷铜板207

8.1.2  PCB208

8.2  丝网印刷制板工艺209

8.3  手绘制板工艺210

8.4  紫外曝光制板工艺210

8.5  雕刻制板工艺211

8.5.1  手工雕刻制板工艺211

8.5.2  机械雕刻制板工艺212

8.5.3  激光雕刻制板工艺212

8.6  热转印制板工艺212

8.6.1  热转印制板工艺的特点213

8.6.2  针对热转印制板工艺对PCB进行修改213

8.6.3  热转印制板工艺的基本流程214

8.7  金属墨滴制板工艺219

8.8  外协加工制板工艺219

习题219

第9章  元器件装配、焊接及拆焊工艺220

9.1  装配工艺220

9.1.1  直插元器件在PCB中的插装220

9.1.2  元器件插装前的准备工作222

9.1.3  元器件插装过程中的典型故障224

9.2  常规电子焊接工艺225

9.2.1  电子焊接工艺概述225

9.2.2  常用焊接工艺的分类225

9.2.3  锡焊的基本条件226

9.2.4  焊料227

9.2.5  助焊剂228

9.2.6  电烙铁229

9.2.7  其他焊接辅助工具234

9.2.8  手工焊接工艺239

9.2.9  特殊元器件的焊接工艺242

9.3  拆焊工艺244

9.3.1  毁坏式拆焊工艺244

9.3.2  9