電子設計從零開始

電子設計從零開始

《電子設計從零開始》是2005年清華大學出版社出版的圖書,作者是楊欣、王玉鳳、劉湘黔。本書結合了作者多年的學習與輔導經驗,全面系統地介紹了進行電子設計與製作所需要的各種知識,包括模擬電路、數字電路和單片機套用基礎,並結合Multisim仿真軟體對大部分實例進行了演示。

基本信息

內容簡介

全書分為三大部分,共17章。第1章至第8章深入淺出地介紹了模擬電路的相關知識;第9章至第11章是數字電路部分,介紹了一些基本概念和系統開發過程中經常使用的器件;從第12章到結束是以51單片機為例的單片機套用技術介紹,其中有大量的實例和完整的程式。

本書適合電類本、專科學生作為全面掌握電子設計基礎知識的參考書;也可作為無線電愛好者的實例參考用書;對於學有餘力的非電類工科學生以及對電子設計感興趣的中學生朋友來說,可以在有經驗的老師指導下,在自我思考和探索中掌握電子電路的設計知識。

圖書目錄

第1章 走進電子技術

1.1 從一個例子開始

1.1.1 電池和電池盒

1.1.2 電阻器

電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件,將電阻接在電路中後,電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。用電阻材料製成的、有一定結構形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱為固 定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的。一些特殊電阻器,如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件,其電壓與電流的關係是非線性的。電阻器是電子電路中套用數量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供電路設計者選用。 電阻器在電路中主要用來調節和穩定電流與電壓,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。根據電路要求,還可用於放大電路的負反饋或正反饋、電壓-電流轉換、輸入過載時的電壓或電流保護元件,又可組成RC電路作為振盪、濾波、旁路、微分、積分和時間常數元件等

1.1.3 光敏電阻

光敏電阻又稱光導管,常用的製作材料為硫化鎘,另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些製作材料具有在特定波長的光照射下,其阻值迅速減小的特性。這是由於光照產生的載流子都參與導電,在外加電場的作用下作漂移運動,電子奔向電源的正極,空穴奔向電源的負極,從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。

光敏電阻器是利用半導體的光電導效應製成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器,又稱為光電導探測器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。

光敏電阻器一般用於光的測量、光的控制和光電轉換(將光的變化轉換為電的變化)。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器,它是由半導體材料製成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的強弱變化而變化,在黑暗條件下,它的阻值(暗阻)可達1~10M歐,在強光條件(100LX)下,它阻值(亮阻)僅有幾百至數千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對可見光(0.4~0.76)μm的回響很接近,只要人眼可感受的光,都會引起它的阻值變化。設計光控電路時,都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源,使設計大為簡化。

1.1.4 電位器

電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規律調節的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當電刷沿電阻體移動時,在輸出端即獲得與位移量成一定關係的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。後者可視作一可變電阻器。

電位器 (英文:Potentiometer)是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉動或滑動系統組成,即靠一個動觸點在電阻體上移動,獲得部分電壓輸出。

電位器的作用——調節電壓(含直流電壓與信號電壓)和電流的大小。

電位器的結構特點——電位器的電阻體有兩個固定端,通過手動調節轉軸或滑柄,改變動觸點在電阻體上的位置,則改變了動觸點與任一個固定端之間的電阻值,從而改變了電壓與電流的大小。

電位器是一種可調的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成。當電阻體的兩個固定觸點之間外加一個電壓時,通過轉動或滑動系統改變觸點在電阻體上的位置,在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關係的電壓。它大多是用作分壓器,這時電位器是一個四端元件。電位器基本上就是滑動變阻器,有幾種樣式,一般用在音箱音量開關和雷射頭功率大小調節電位器是一種可調的電子元件。

用於分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。按材料分線繞、炭膜、實芯式電位器;按輸出與輸入電壓比與旋轉角度的關係分直線式電位器(呈線性關係)、函式電位器(呈曲線關係)。主要參數為阻值、容差、額定功率。廣泛用於電子設備,在音響和接收機中作音量控制用。

1.1.5 第一次電路分析

1.2 利用計算機學習電子電路

1.2.1 Multisim2001登場

1.2.2 打開、新建和保存

1.2.3 元件欄和儀器欄

1.2.4 繪製第一張電路圖

1.2.5 用Multisim2001簡單分析

1.3 探索其他電子器件

1.3.1 電容器

1.3.2 電感器

1.3.3 二極體

1.3.4 三極體

1.4 例子的最終分析

1.4.1 第一個三極體

1.4.2 第二個三極體

1.4.3 “合適”的偏壓

1.4.4 例子的擴展

第2章 收音機里蘊含的知識

2.1 解密電磁波

2.1.1 電磁波的簡要回顧

2.1.2 天線

2.1.3 廣播信號的傳輸頻段

2.1.4 收音機電路圖

2.2 向太空發射我們的聲音

2.2.1 電聲元件

2.2.2 簡易擴音器

2.2.3 調製與解調

2.2.4 AM與FM

2.3 收音機的故事

2.3.1 收音機的進化

2.3.2 調諧

2.3.3 檢波

2.3.4 帶有放大器的收音機

第3章 製作第一件電子作品

3.1 製作一個測謊儀

3.1.1 麵包板

3.1.2 插麵包板

3.1.3 萬用板與印刷電路板

3.1.4 製作印刷電路板的前奏

3.1.5 設計第一塊印刷電路板

3.1.6 制板

3.1.7 焊接

3.2 為測謊儀製作一個直流穩壓電源

3.2.1 變壓器

3.2.2 電源的整流、濾波

3.2.3 完成測謊儀的電源設計

3.2.4 穩壓

第4章 從擴音機中學放大器

……

第5章 製作一台多媒體音箱

第6章 振盪器的豐富多彩

第7章 積體電路ABC

第8章 感測器及其他器件

第9章 數字啟航

第10章 邏輯門的套用

第11章 翻轉與計數

第12章 單片機就在我們身邊

第13章 單片機和LED

第14章 給單片機下命令

第15章 跑馬燈

第16章 馬表與時鐘

第17章 採集我們的聲音

附錄A Multisim2001的安裝

附錄B Multisim2001的選單欄

附錄C Multisim2001中的虛擬儀表

附錄D 數字電路綜合設計——數字鐘

附錄E ASCII碼錶

參考文獻

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