【现货速发】电工电子基础实践教程
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作者朱新芬、施竞文、黄文彪、郑利君
出版社清华大学出版社
ISBN9787302458951
出版时间2017-02
装帧平装
开本32开
定价34.5元
货号24192722
上书时间2024-12-19
商品详情
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前言
前言
电工电子实践基础课程是自动化专业、通信工程专业、电子信息专业的专业基础课程,通过本课程一系列实践项目的学习,既巩固了相关理论知识、培养了学生的动手能力和综合运用能力,又培养了学生的分析问题和解决问题的能力,为学生学习专业课程与毕业实习工作奠定了坚实的基础。本教材以电工电子技术理论为依据,实践项目的设计可操作性强,内容具有基础性、广泛性和系统性,是一本集应用性、创造性及实践性于一体的实践教材。本书共分为5章。第1章电子技术工艺基础,主要包括常用电子元器件的识别与测量、焊接基本知识与手工焊接技术、电子装配工艺及综合技能实训等内容。第2章电工电子电路的设计与制作,主要包括电子电路识图与分析方法、Protel DXP操作与应用、调光台灯的设计与制作、流水灯的设计与制作、八路抢答器的设计与制作。第3章模电课程设计,主要包括课程设计任务与要求、音频功放电路的工作原理及各组成模块分析、电路的安装调试、实验报告要求。第4章数电课程设计,主要包括学习目标、QuartusⅡ软件的基本操作、VHDL语言入门、EDA设计实例、EDA设计实践课题、EDAVI实验箱简介、USB下载线驱动安装。第5章高频电子线路课程设计,主要包括课程设计任务与要求、FM收音机电路的工作原理及各组成模块分析、电路的安装调试、实验报告要求。教材建设遵循三本院校培养,应用型专业技术人才的目标,以重视学生动手实践能力培养为方向,以注重理论知识的实际应用为根本,把电工、电子技术基础所涉及的实践制作内容组织在一起,具有很好的连贯性和系统性。
教材建设中吸收国内同类教材的优点并加以消化,以达到由电路原理分析,到电路仿真设计,到PCB板的设计,再到实施制作; 由简单到复杂,由单个知识点到各知识点的整合应用,由一门课到整个电类基础知识的综合应用。本书和现有教材相比主要特色有以下几点。(1) 重系统性,符合认知规律。本教材结构严谨,章节划分合理,层次分明。对每一门实践课程单独列一章,以醒目的标题标识本章内容教学目标,按教学计划中相应理论课程接触学习的先后顺序来安排章节,体现了系统性,本书中的实践项目从简单的验证到设计仿真再到实施,循序渐进,逐步介绍电子设计制作的全过程,各章节间有递进、平行关系,符合学生的认知规律。(2) 重实用性,体现求真意识。在各课实践项目设置时,考虑了学科知识点在实际生活、学习与工作中的具体应用,以此来安排对应的项目,体现了知识来源于实践,又服务于实践的理念。使学生在学习时 “知其然”也“知其所以然”,有利于提高学生的学习兴趣,易入门,从而改进学生被动接受知识的习惯,养成主动学习的意识。(3) 重适用性,提高实践能力。本教材既适用于课时较多的自动化、通信、电子专业,也适用于少课时的机电、测控专业,在学时分配上既可每章节安排一周时间集中学习,也可安排在学期中分散课时学习。通过本教材的一系列实践项目的锻炼,可以使学生打下良好的专业基础技能与良好的动手能力。(4) 重开放性,培养学科兴趣。通过本课程一系列的实践项目的制作锻炼,为学生的课外科技立项、参加电子设计竞赛、独立的电子产品制作打开了大门。本教材可一直陪伴学生左右,作为基本工具书,提高了学生的学习兴趣与积极性。
本书由朱新芬、施竞文、黄文彪、郑利君共同编写。其中朱新芬编写了第1章并统稿,施竞文编写了第4章,黄文彪编写了第2章,郑利君编写了第3和第5章。蔡菲娜、王洁、王荃、林荣华、寿平光老师参与了内容的选择与指导工作。在编写过程中得到了我校领导、同事及兄弟院校老师的支持和帮助,在此表示由衷的感谢。本书在编写过程中,参阅了相关同类教材和资料,在此向其编者表示谢意。本书在出版过程中,得到了张聚教授和赵端阳副教授的支持和帮助,在此表示诚挚的感谢。由于作者水平有限,书中难免有不妥和疏漏之处,恳请各位专家、同仁和读者不吝赐教。编者
2017年1月
导语摘要
本书涵盖电工电子技术基础的实践环节所涉及的内容,采用硬件与仿真软件相结合的方法介绍电子电路设计制作的方法、技能。全书共分5章。第1章电子技术工艺基础,主要包括常用电子元器件的识别与测量、焊接技术、电子装配工艺及综合技能实训等内容。第2章电工电子电路的设计与制作,主要包括电子电路识图与分析方法、Protel DXP操作与应用、调光台灯、流水灯和八路抢答器的制作。第3章模电课程设计,主要学习音频功放电路的设计与制作。第4章数电课程设计,主要介绍怎样在QuartusⅡ软件中用VHDL语言设计数字电路。第5章高频电子线路课程设计,主要介绍FM收音机电路的设计与制作。本书适合作为应用型高等院校电子、通信和自动化等电类专业低年级本科生的实践教材,同时可作为机械类工科各专业本科生的实践基础教材,也可作为学生电子技术课外实践、毕业设计环节的实用指导书,还可供职业教育、其他相关技术人员参考。
目录
目录
第1章电子技术工艺基础/
1.1常用电子元器件的识别与测量/
1.1.1电阻器的识别与测量/
1.1.2电容器的识别与测量/
1.1.3电感器的识别与测量/
1.1.4二极管的识别与测量/
1.1.5晶体三极管的识别与测量/
1.1.6集成电路的识别与检测/
1.1.7其他电子元器件/
1.1.8实训1: 常用电子元器件的识别与检测/
1.2焊接技术/
1.2.1焊接工艺/
1.2.2焊接的基本知识/
1.2.3焊料与焊剂的选用/
1.2.4电烙铁的选用/
1.2.5手工焊接/
1.2.6实训2: 手工焊接技术/
1.3电子装配工艺/
1.3.1工艺文件/
1.3.2电子设备组装工艺/
1.3.3印制电路板的插装/
1.3.4连接工艺与整机总装/
1.4综合技能与实训案例/
1.4.1可调直流稳压电源的制作/
1.4.2声光控开关的制作/
1.5本章小结/
第2章电工电子电路的设计与制作/
2.1电子电路识图与分析方法/
2.1.1整机电路图和电路分析/
2.1.2方框图知识点及电路图分析/
2.1.3单元电路图和电路分析/
2.1.4印刷电路图及分析/
2.2Protel DXP操作与应用/
2.2.1原理图绘制/
2.2.2PCB文件设计/
2.3调光台灯的制作/
2.4流水灯的制作/
2.5八路抢答器的制作/
2.6本章小结/
第3章模电课程设计/
3.1课程设计任务与要求/
3.2音频功放电路的工作原理/
3.3音频功放电路各模块分析/
3.3.1前置放大级/
3.3.2音调控制电路/
3.3.3音频功率放大器/
3.4音频功放电路安装前的器件检测/
3.5安装调试/
3.5.1安装/
3.5.2调试/
3.6实验报告要求/
第4章数电课程设计/
4.1Quartus Ⅱ软件的基本操作/
4.1.1新建工程文件/
4.1.2设计文件输入/
4.1.3电路编译及下载/
4.1.4电路仿真/
4.1.5电路连线/
4.2VHDL语言入门/
4.2.1VHDL语言的程序结构/
4.2.2VHDL语言基本语句/
4.2.3VHDL 基本数据类型/
4.2.4元件例化/
4.2.5有限状态机/
4.3EDA设计实例/
4.3.1EDA设计的形式和实现方法/
4.3.2基本单元电路的设计/
4.3.3移位相加8位硬件乘法器电路设计/
4.3.4交通灯控制器的设计/
4.4EDA设计实践课题/
4.4.1扫描显示电路的设计/
4.4.2数字钟的设计/
4.4.3数字频率计的设计与分析/
4.5EDAVI实验箱简介/
4.6USB下载线驱动安装/
4.7本章小结/
第5章高频电子线路课程设计/
5.1设计任务与要求/
5.2FM收音机工作原理/
5.3FM收音机各模块分析/
5.3.1电路图/
5.3.2收音机(或接收)部分原理/
5.3.3对讲发射原理/
5.4FM收音机安装前器件检测/
5.5安装调试/
5.5.1元件的安装/
5.5.2调试/
5.6实验报告要求/
参考文献/
内容摘要
本书涵盖电工电子技术基础的实践环节所涉及的内容,采用硬件与仿真软件相结合的方法介绍电子电路设计制作的方法、技能。
全书共分5章。第1章电子技术工艺基础,主要包括常用电子元器件的识别与测量、焊接技术、电子装配工艺及综合技能实训等内容。第2章电工电子电路的设计与制作,主要包括电子电路识图与分析方法、Protel DXP操作与应用、调光台灯、流水灯和八路抢答器的制作。第3章模电课程设计,主要学习音频功放电路的设计与制作。第4章数电课程设计,主要介绍怎样在QuartusⅡ软件中用VHDL语言设计数字电路。第5章高频电子线路课程设计,主要介绍FM收音机电路的设计与制作。
本书适合作为应用型高等院校电子、通信和自动化等电类专业低年级本科生的实践教材,同时可作为机械类工科各专业本科生的实践基础教材,也可作为学生电子技术课外实践、毕业设计环节的实用指导书,还可供职业教育、其他相关技术人员参考。
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本书采用硬件与仿真软件相结合,介绍了电子电路设计制作的方法和技能。注重理论联系实际,内容全面,实用有趣。结构严谨,循序渐进,资源完备。本书包含电类专业的电子工艺实习基础与电子制作;模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路三门专业基础课的课程设计实践项目。在内容编排上注重理论联系实际,重实用性、趣味性;结构上由易到难、由简单到复杂,便于引导学生入门后逐渐深入学习。提倡通过软、硬件结合开展实践与学习,可以不受实验条件、课内时间的限制,进一步加强电学内容基础,为专业学习与实践创新打下坚实的基础。本书适合作为应用型高等院校电子、通信和自动化等电类专业低年级本科生的实践教材,也可作为机械类工科各专业本科生的实践基础教材,学生电子技术课外实践、毕业设计环节的实用指导书和他相关技术人员参考。本书提供配套电子资源,读者可登录清华大学出版社网站下载。
精彩内容
第5章高频电子线路课程设计接标题75mm
本章学习目标 掌握通信电子电路的一般设计方法,了解电子产品研制开发过程。 结合高频电子线路课程内容,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。 掌握基本的调频接收机电路及发射电路的设计及其原理。
5.1设计任务与要求设计一个具有对讲功能的无线调频收音机。收音机的参数: 调频波段 88~108MHz; 工作电源电压范围2.5~5V; 静态电流13.5mA; 信噪比大于80dB; 谐波失真小于0.8%; 输出功率不小于350mA。发射机工作电流为18mA,对讲距离为50~100m。5.2FM收音机工作原理具有对讲功能的调频收音机,既要具有发射功能也要具备接收功能,结合通信电路原理框图如图51所示。
图51原理框图
系统由两大部分组成。发射电路包括话筒音频放大、调制、缓冲放大、选频、发射功放等部分。接收电路包括高放、混频、中放、鉴频、低放等部分。发射时,话音经过话筒,将声音信号转换为电信号,然后经过音频放大器将其放大,再用其进行调频,使载波信号的频率按调制信号规律变化。之后已调信号经过缓冲放大器,进入选频电路,选出所需要的谐波信号。后经过高频放大器进行信号放大后由天线发射出去。接收时,由天线接收所需信号,先经过高频放大,再进行混频,产生中频信号,中频信号经过中频放大器后,送入鉴频器进行解调,解调出音频信号。音频信号经过音频功率放大器放大后,获得所需的推动功率推动扬声器发出声响。5.3FM收音机各模块分析5.3.1电路图
具有对讲功能收音机的电路如图52所示。5.3.2收音机(或接收)部分原理接收机原理如图53所示。而在电路中这部分功能主要是由芯片UTC1800(或D1800)作为收音接收专用集成电路,功放部分选用D2822。如图51所示,在接收部分,调频信号由天线接收,经C9耦合到芯片内的混频电路,IC1脚内部为本机振荡电路,1脚为本振信号输入端,L4、C、C10、C11等元件构成本振的调谐电路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到中频信号,中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波,7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容,此时,中频信号频率仍是变化的,经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号,经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路,次功率放大后音频信号从11脚输出,经过R10、C25、RP,耦合至IC2进行第二次功率放大,推动扬声器的发声。1. D1800芯片功能介绍D1800为单片FM/AM 收音机电路,FM 部分包含混频、本振中放、鉴频、静噪、低通滤波器等; AM 部分包括高放检波,此外还有音频驱动级和功放电路,用一块D1800电路和少数外围元件,可制作完整的收音机。该电路工作电源电压范围为2.5~5V。D1800各引脚功能如图54所示。
图53接收机原理
图54D1800各引脚功能
2. D2822芯片功能介绍D2822用于携式录音机或者收音机作音频功率放大器。主要特点: 电压降到1.8V时依旧能正常工作; 交越失真小; 静态电流小,可作桥式或立体式功放应用; 外围元件少; 通道分离度高; 开机和关机无冲击噪声; 软限幅等特点。D2822各引脚功能如图55所示。
图55D1800各引脚功能
5.3.3对讲发射原理对讲机如图52所示。变化着的声波被驻极体转化为变化着的电信号,经过R1、R2、C1阻抗均衡后,由VT1进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与发射极之间的结电容构成一个LC振荡电路,在调频电路中,很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当信号变化时,相应的结电容也会有变化,这样频率就会变化,就达到调频的目的,经过VT1调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2通过天线、C7向外发射调频信号。接收部分为二次变频超外差方式,从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大,在经过带通滤波器进入混频,将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的本振信号在混频器处混频并生成中频信号。中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的中频信号进入中频处理芯片,与第二本振信号再次混频生成第二中频信号,第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后,被放大和鉴频,产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路,进入音量控制电路和功率放大器放大,驱动扬声器,得到人们所需的信息。5.4FM收音机安装前器件检测根据表51所列元器件清单,核对元器件数量。接下来对器件进行检测。
表51元器件清单
元件型号数量位号元件型号数量位号
集成电路CD04291IC1电阻10K1R1集成电路CD28221IC2电阻200K1R8三极管90181BG1瓷片电容30P1C1波段开关2T3P1K1瓷片电容1011C22耳机插座ST3.5mm1CK1瓷片电容1031C19电池极片AA正负1套瓷片电容1047C6、C11、C13、C17、C20、C21电位器F12N 10K1RV1瓷片电容1521C9喇叭40~16Ω32Ω2瓷片电容2211C2双联可变CBM2221CA瓷片电容2222C3、C16钢片顶带2瓷片电容2231C4顶带套管2瓷片电容4721C7四芯过线550mm1瓷片电容4732C10、C12尼龙托带2×952瓷片电容8211C8钢丝架2电解电容470μF1C5电池仓盒外壳1电解电容100μF1C15电池仓盒喇叭壳1电解电容10μF1C18电池盒盖1银白色单芯连接线1×90mm2小耳套架2弹簧天线5×2251线路板盒外壳1跳线1×30mm2用在双联附近1kΩ电阻位置线路板盒喇叭壳1螺钉镍PM2×121线路板盖无数显窗1银白色螺母镍M21海绵耳套2自攻螺钉PA2×54透视猫眼1自攻螺钉黑PM2.6×66双联拨盘有机透明1不干胶字符△KA2×64调谐拨盘1自攻螺钉黑PM2.8×84电位器拨盘1螺钉PM1.7×41线圈6T1L1PM 1.7×3 1线圈8T1L2上夹片2线圈12T1L3下夹片2电阻4.7Ω2R3、R4电路板1主板电阻100Ω2R5发光管φ51电阻150Ω1R7波段转接头1电阻1.5kΩ1R6波段拔钮1(1) 电阻的识别与测量。利用色标法或测量法对电阻进行测量,其中电位器的测量检查时要测试一下开关的通断情况及旋转时阻值的变化情况。(2) 电容器辨识。瓷片电容: 无极性,读数方法: 第1、2位为有效读数,第3位为倍数(即10n),万用表测试好坏; 涤纶电容: 无极性,读数方法同上,万用表测试好坏; 电解电容: 有正、负极性不能接错,长脚为正,短脚为负,电容上标有容量值,可用万用表
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