內容簡介
《普通高等教育“十二五”精品規劃教材:電子技術與技能訓練》是根據最新製定的“工業電子技術基礎與技能訓練”核心課程標準;參照相關最新國傢職業標準及有關行業職業標準規範編寫而成的。《普通高等教育“十二五”精品規劃教材:電子技術與技能訓練》將理論課、實驗課和實訓課融為一體,主要內容包括:半導體二極管、半導體三極管的基本知識、放大電路基礎知識、集成運算放大電路、直流穩壓電源、可控整流電路、數字邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、數模轉換和模數轉換等。每章後麵都附有本章小結和思考題與習題,便於自學。
《普通高等教育“十二五”精品規劃教材:電子技術與技能訓練》可作為高院校機電一體化技術專業、數控技術專業、電氣自動化技術專業等機電類專業學生的教學用書,也可作為工程技術人員學習電子技術基礎的參考書。
內頁插圖
目錄
第1章 半導體的基本知識
1.1 半導體及PN結
1.1.1 半導體的基本特性
1.1.2 本徵半導體
1.1.3 雜質半導體
1.1.4 PN結及其單嚮導電性
1.2 半導體二極管
1.2.1 二極管的結構
1.2.2 二極管的類型
1.2.3 二極管的單嚮導電性
1.2.4 二極管的伏安特性
1.2.5 二極管的主要參數
1.3 二極管基本電路及其應用
1.3.1 整流應用
1.3.2 鉗位應用
1.3.3 限幅應用
1.3.4 穩壓應用
1.3.5 開關應用
1.4 技能訓練:二極管的判彆與檢測
本章小結
思考題和習題
第2章 半導體三極管及放大電路基礎
2.1 半導體三極管
2.1.1 半導體三極管的結構、類型及符號
2.1.2 三極管的特性麯綫、主要參數
2.1.3 認識三極管傢族
2.2 場效應半導體三極管
2.2.1 結型場效應管
2.2.2 絕緣柵型場效應管(MOS管)
2.2.3 場效應管和三極管的比較
2.3 技能訓練:三極管的判彆與檢測
2.4 基本交流電壓放大電路
2.4.1 三極管的三種狀態
2.4.2 基本共射放大電路的特點
2.4.3 放大電路的分析
2.5 分壓式偏置放大電路
2.5.1 影響靜態工作點穩定的因素
2.5.2 分壓式偏置放大電路
2.6 阻容耦閤放大電路
2.6.1 多級放大電路的組成框圖
2.6.2 阻容耦閤多級放大電路
2.6.3 頻率響應和通頻帶的概念
2.7 共集電極放大電路
2.7.1 靜態分析
2.7.2 動態分析
2.8 技能訓練:三極管放大器的安裝與調試
2.9 功率放大電路
2.9.1 認識功率放大器
2.9.2 功率放大器的應用
2.9.3 集成功率放大電路LM
2.10 放大電路中的負反饋
2.10.1 反饋的基本概念
2.10.2 反饋的類型和判彆方法
2.10.3 負反饋對放大電路性能的影響
2.11 技能訓練:集成功率放大器的安裝與調試
本章小結
思考題和習題
第3章 集成運算放大電路
3.1 差動放大電路
3.1.1 零點漂移
3.1.2 差動放大電路
3.2 集成運算放大電路簡介
3.2.1 認識集成電路
3.2.2 集成運算放大器
3.2.3 理想運算放大器
3.2.4 常見集成運放芯片介紹
3.3 集成運算放大器的基
3.3.1 反相比例運算電路
3.3.2 同相比例運算
……
第4章 直流穩壓電源
第5章 可控整流電路
第6章 數字邏輯電路
第7章 時序邏輯電路
第8章 脈衝波形的産生與整形
第9章 數模轉換和模數轉換
前言/序言
《電子技術與技能訓練》:夯實數字時代基石,點燃創新實踐火花 這是一本麵嚮普通高等教育的電子技術與技能訓練專著,旨在為學生構建紮實的電子技術理論基礎,並提供豐富的實踐操作訓練,使其能夠勝任現代電子技術領域的需求,激發創新潛能。本書緊密圍繞“十二五”精品規劃教材的定位,力求內容的前沿性、係統性與實用性相統一。 一、 體係構建:理論與實踐的深度融閤 本書的章節設計並非孤立地呈現知識點,而是以一條清晰的學習脈絡貫穿始終,從基礎概念的引入,到復雜係統的分析,再到實際應用能力的培養,層層遞進,環環相扣。 基礎篇: 緒論: 電子技術的概念、發展曆程、重要性及其在國民經濟和日常生活中的廣泛應用。通過生動的案例,激發學生對電子技術的學習興趣。 電路基礎: 詳細講解歐姆定律、基爾霍夫定律等基本電路定律,介紹電阻、電容、電感等基本元器件的特性、符號、單位和應用。涵蓋直流電路和交流電路的分析方法,包括等效電路、節點分析、網孔分析等。同時,對電路中的暫態響應和穩態響應進行深入剖析,為後續學習打下堅實基礎。 半導體基礎: 深入淺齣地介紹半導體的基本概念,如PN結的形成、特性和應用。詳細闡述二極管(整流二極管、穩壓二極管、發光二極管等)的種類、工作原理、參數和典型電路。晶體三極管(BJT)和場效應管(FET)作為電子電路的核心有源器件,本書將對其結構、工作原理、輸齣特性麯綫、基本放大電路進行詳盡講解,並分析不同偏置方式的優劣。 核心篇: 模擬電子技術: 放大電路: 重點介紹各種放大電路的組成、工作原理、參數(增益、輸入電阻、輸齣電阻、頻率響應)和設計要點。包括單級放大電路(共射、共集、共基)、多級放大電路(直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤)以及集成運算放大器(Op-amp)的基本原理和應用。 信號發生器與波形整形電路: 講解正弦波振蕩電路(RC振蕩、LC振蕩)、非正弦波發生器(多諧振蕩器、單穩態觸發器、施密特觸發器)的構成與工作原理,以及它們在信號産生和處理中的作用。 濾波電路: 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的基本原理、設計方法和應用實例。 功率放大電路: 重點闡述甲類、乙類、甲乙類功率放大電路的工作特性,分析其效率和失真,並介紹推挽電路等高效功率放大結構。 數字電子技術: 數製與編碼: 介紹二進製、十進製、十六進製等數製及其相互轉換,講解編碼(BCD碼、ASCII碼、格雷碼等)的基本概念和應用。 邏輯門電路: 詳細講解基本邏輯門(與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門)的功能、真值錶和集成實現。 組閤邏輯電路: 介紹組閤邏輯電路的設計方法,包括卡諾圖化簡法、Quine-McCluskey算法等。重點講解編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器、加法器、減法器等典型組閤邏輯電路。 時序邏輯電路: 講解觸發器(RS、JK、T、D觸發器)的工作原理、狀態轉移圖和狀態錶。詳細闡述計數器(同步、異步)、移位寄存器等典型時序邏輯電路的設計與應用。 邏輯代數: 介紹布爾代數的基本定律和定理,以及邏輯函數的化簡和實現。 進階篇: 脈衝與信號處理: 介紹各種脈衝信號的産生和處理,如微分、積分電路,以及一些基本的信號變換技術。 傳感器與信號采集: 講解各類常用傳感器的基本原理、分類和選型,以及信號采集的途徑和基本方法。 微控製器(MCU)基礎: 介紹微控製器的基本結構(CPU、存儲器、I/O接口、定時器、中斷係統),常用指令集,以及簡單的程序設計方法。 電子測量技術: 介紹常用的電子測量儀器(萬用錶、示波器、信號發生器、頻率計等)的使用方法和測量原理,以及電路參數的測量。 二、 技能訓練:理論指導下的實踐操作 本書的最大亮點之一在於其係統而詳實的技能訓練部分。每一章節在理論講解完畢後,都緊隨其後的提供一係列精心設計的實驗項目,旨在將抽象的理論轉化為具體的實踐操作。 實驗設計理念: 實驗項目的設計緊扣理論章節內容,難度循序漸進,覆蓋從基礎元器件的識彆與測量,到簡單模擬電路和數字電路的搭建與調試,再到小型功能模塊的設計與實現。 實驗內容舉例: 基礎電路實驗: 歐姆定律驗證、基爾霍夫定律驗證、電阻的串並聯計算與測量、電容和電感的充放電特性觀察。 半導體器件實驗: 二極管伏安特性的測量、穩壓二極管穩壓電路的設計與測試、三極管放大電路的搭建與參數測量。 模擬電路實驗: 單級放大電路的搭建與調試、集成運放基本應用(同相/反相放大、加法/減法電路)、RC正弦波振蕩電路的實現。 數字電路實驗: 各類邏輯門電路的功能驗證、組閤邏輯電路(如譯碼器、加法器)的設計與實現、觸發器功能演示、計數器和移位寄存器的應用。 綜閤應用實驗: 簡單的LED閃爍電路設計、基本的報警電路、簡單的信號發生器製作等,引導學生將所學知識融會貫通,解決實際問題。 實驗指導: 每個實驗都提供詳細的實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗現象記錄錶格和思考題。對於關鍵步驟,會提供明確的指導和注意事項,幫助學生規避錯誤,提高實驗效率。 仿真軟件的應用: 鼓勵並指導學生使用SPICE、Multisim等電路仿真軟件進行電路設計與驗證,這不僅能大大提高實驗效率,減少實驗風險,更能培養學生在虛擬環境中解決問題的能力,為後續深入的學習和研發打下基礎。 三、 教學特色與目標 麵嚮應用: 本書強調理論知識在實際工程中的應用,通過案例分析和實驗項目,讓學生理解電子技術是如何解決實際問題的。 注重能力培養: 緻力於培養學生的分析問題、解決問題、動手實踐和創新能力,使其能夠快速適應電子技術領域不斷發展的需求。 循序漸進: 內容編排由淺入深,由易到難,確保不同基礎的學生都能掌握核心知識和技能。 精品化教材: 作為“十二五”精品規劃教材,本書在內容深度、廣度、前沿性、教學方法和實踐環節上都力求達到高標準,為普通高等教育提供高質量的教材。 四、 讀者對象 本書主要麵嚮各類普通高等院校的電子信息類、自動化類、計算機類及相關專業的本科生、專科生。同時,也適閤對電子技術感興趣的自學者、工程技術人員以及相關領域的從業者作為參考和提升的讀物。 結語: 《電子技術與技能訓練》不僅僅是一本教材,更是通往數字時代智慧殿堂的鑰匙,是點燃工程師創新火花的火種。它將引領讀者走進迷人的電子世界,掌握駕馭信息流動的本領,為未來的科技發展貢獻力量。本書的每一個字,每一個圖,每一個實驗,都凝聚著編者的匠心,期待它能成為激勵一代又一代電子技術人纔成長的堅實階梯。
讀這本書的過程,就像是在參加一場精彩絕倫的電子技術盛宴。它不僅僅是知識的傳遞,更是一種思維的啓迪。作者在講解過程中,經常會拋齣一些開放性的問題,引導我們思考,鼓勵我們去探索不同的解決方案。比如,在講解電源部分時,它會讓我們思考,在不同的應用場景下,我們需要什麼樣的電源,是穩壓電源還是開關電源?各自的優缺點是什麼?在選擇時又需要考慮哪些因素?這種引導式的教學方法,極大地激發瞭我的學習積極性,讓我覺得不再是被動接受知識,而是主動參與到學習的過程中。而且,書中還介紹瞭一些常見的電子元器件的替代方案和升級思路,這讓我看到瞭電子技術發展的無限可能性,也培養瞭我解決實際問題的創新意識。這本書的語言風格也相當活潑,雖然是學術教材,但讀起來一點也不枯燥,反而充滿瞭趣味性,讓我愛不釋手。