电子系统设计：电路篇/普通高校“十二五”规划教材 [Electronic System Design] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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　　《电子系统设计：电路篇/普通高校“十二五”规划教材》可作为高等院校电气与电子信息类专业学生学习、课程设计、毕业设计和参加各种电子设计竞赛培训的教学用书，也可作为工程技术人员的参考用书。

内容简介

　　《电子系统设计：电路篇/普通高校“十二五”规划教材》是为高等院校电气与电子信息类专业编写的一本电子系统设计实践类教材，结合“项目驱动式”的教学方法对电子系统的电路设计进行了系统而详细的介绍。《电子系统设计：电路篇/普通高校“十二五”规划教材》从电子系统的相关概念和实践基础知识人手，根据功能分别介绍了电子系统中电源电路、信号发生电路、功率放大电路、信号滤波器电路、信号处理电路的基本原理、设计方法和典型应用，同时，以Freescale公司新推出的基于Cortex MO+核的KL25微控制器为基础，介绍了其原理与电路设计方法，最后通过实例分析介绍了综合电子系统的设计方法。《电子系统设计：电路篇/普通高校“十二五”规划教材》以电子系统设计的方法为主线，内容详实，结构清晰，并结合电子设计竞赛题目和工程项目实际进行实例讲解，突出教材的实践性和实用性。

内页插图

目录

第1章 电子系统设计导论
1.1 电子系统概述
1.1.1 电子系统的定义
1.1.2 电子系统的组成
1.2 电子系统设计的一般方法
1.3 电子系统设计的一般步骤
1.4 电子系统设计的一般原则
习题

第2章 电子系统设计实践基础知识准备
2.1 常用电子元器件
2.1.1 电阻器
2.1.2 电位器
2.1.3 电容器
2.1.4 电感器
2.1.5 分立式半导体器件
2.1.6 继电器
2.2 手工焊接技术
2.2.1 焊接工具
2.2.2 焊料与焊剂
2.2.3 手工焊接工艺
2.2.4 典型焊接方法
2.3 电子制作中的抗干扰措施
2.3.1 干扰的产生及其传播
2.3.2 干扰信号的抑制
2.4 故障与诊断
2.4.1 故障原因
2.4.2 常见电子电路故障现象及其原因
2.4.3 电子电路故障诊断与排除
习题

第3章 电源电路
引例——可调直流稳压电源
3.1 稳压电源的技术参数
3.2 直流稳压电源的组成
3.3 整流及滤波电路
3.3.1 整流电路
3.3.2 滤波电路
3.3.3 整流滤波电路设计原则
3.4 线性稳压电路
3.4.1 串联型稳压电路
3.4.2 三端集成稳压器
3.4.3 低压差线性稳压器
3.5 开关型稳压电路
3.5.1 串联开关型稳压电路
3.5.2 开关稳压控制器及其应用
3.5.3 开关稳压器及其应用
3.5.4 开关稳压电源模块
3.6 逆变电源
3.6.1 逆变电源基本原理
3.6.2 逆变电源典型应用——不间断电源
3.7 设计实例可调直流稳压电源
习题

第4章 信号发生电路
引例——函数发生器
4.1 信号发生电路的分类及技术参数
4.1.1 信号发生器的分类
4.1.2 信号发生器的技术参数
4.2 正弦信号发生器
4.2.1 正弦波振荡电路的组成及振荡条件
4.2.2 RC正弦波振荡电路
4.2.3 LC正弦波振荡电路
4.2.4 晶体振荡电路
……
第5章 功率放大电路
第6章 信号滤波电路
第7章 信号处理电路
第8章 MCU应用系统设计
第9章 综合设计实例

前言/序言

现代电子系统设计：从理论基石到实际应用 在信息技术日新月异的今天，电子系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到复杂的工业控制、通信设备，无不依赖于精妙的电子设计。本书旨在深入浅出地剖析现代电子系统的设计原理与实践，为读者构建一个全面而扎实的知识体系。我们不局限于单一的理论框架，而是将理论知识与实际应用紧密结合，引导读者掌握解决复杂电子设计问题的能力。 第一部分：模拟电路基础与进阶 电子系统的“血液”——模拟信号的产生、处理与放大，是整个系统的基石。本部分将从最基础的概念入手，循序渐进地引导读者理解模拟电路的奥秘。 晶体管理论与应用： 从PN结的形成原理到BJT和MOSFET的工作特性，我们将详细阐述其内部机制。重点讲解晶体管作为放大器和开关在基本电路中的应用，包括共发射极、共集电极、共基极放大电路的增益、输入阻抗、输出阻抗等关键参数分析。进一步深入到多级放大电路的设计，探讨如何通过级联提高整体性能，以及反馈技术在稳定放大器性能中的作用。 运算放大器（Op-Amp）原理与经典应用： 运算放大器作为现代模拟电路设计的“万能积木”，其重要性不言而喻。我们将详细解析运算放大器的理想模型及其非理想特性，并通过一系列经典应用，如同相放大器、反相放大器、差分放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等，展现其强大的信号处理能力。还将介绍运放在高精度测量、滤波器设计、信号生成等方面的应用。 滤波器设计： 信号的滤波是电子系统中的重要环节，用于去除噪声、提取特定频率成分。本部分将系统介绍低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，并深入讲解 Butterworth、Chebyshev、Bessel 等几种经典逼近函数的特点及设计方法。从无源滤波器到有源滤波器，从低阶到高阶，逐步构建读者的滤波器设计能力。 信号产生与处理： 振荡器是产生各种频率信号的核心部件。我们将探讨RC振荡器、LC振荡器（如Hartley、Colpitts）、晶体振荡器等不同类型的振荡电路原理，以及其在频率稳定性和输出波形方面的特性。此外，还将涉及混频器、倍频器等用于信号频谱搬移和变换的电路。 电源电路设计： 稳定可靠的电源是所有电子系统正常工作的先决条件。本部分将重点讲解线性稳压器和开关稳压器（DC-DC转换器）的设计原理。从简单的整流滤波电路，到三端稳压器（如78xx系列）的应用，再到高效的开关电源拓扑（如Buck、Boost、Buck-Boost），为读者提供全面的电源解决方案。 第二部分：数字电路与逻辑设计 数字电路以其高精度、抗干扰性强的特点，构成了现代电子系统的另一半重要组成部分。本部分将带领读者进入数字逻辑的世界。 数字逻辑基础： 从布尔代数的基本公理和定理出发，深入理解逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的功能及其相互关系。学习最小项、最大项、卡诺图化简等方法，实现逻辑函数的最小化，这是高效数字电路设计的关键。 组合逻辑电路设计： 讲解编码器、译码器、多路选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）等基本组合逻辑模块的设计与应用。重点分析加法器、减法器、比较器等算术逻辑单元（ALU）的设计原理，以及它们在数据处理中的作用。 时序逻辑电路设计： 学习触发器（D触发器、JK触发器、T触发器、RS触发器）的工作原理及其特性，理解它们作为存储单元在时序电路中的核心地位。在此基础上，设计和分析寄存器、移位寄存器、计数器（同步、异步、加减计数器、环形计数器）等关键的时序逻辑模块。 有限状态机（FSM）设计： 学习如何使用状态图和状态转移表描述和设计有限状态机，掌握Mealy型和Moore型状态机的区别与应用。FSM是实现复杂控制器和序列发生器的有力工具。 可编程逻辑器件（PLD）与FPGA简介： 简要介绍CPLD和FPGA等可编程逻辑器件的基本结构和工作原理，让读者对现代数字逻辑设计中的硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）和集成开发环境有一个初步的认识，为后续更深入的学习打下基础。 第三部分：接口与通信 现代电子系统往往需要与其他设备或系统进行信息交换，接口与通信技术在此扮演着至关重要的角色。 数据转换器： 学习数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的工作原理，包括分辨率、采样率、转换速度等关键参数。介绍常见的DAC和ADC架构，如R-2R梯形DAC、逐次逼近ADC、Σ-Δ ADC等，以及它们在信号采集与输出中的应用。 串行通信接口： 深入讲解UART、SPI、I2C等常用串行通信协议的原理、时序和应用。分析其在微控制器与外围设备通信中的优势和适用场景。 并行通信接口： 介绍并行接口（如PCI）的基本概念和工作原理，以及其在数据传输中的特点。 总线技术： 探讨微处理器与内存、外围设备之间通信的总线结构，包括地址总线、数据总线和控制总线。理解总线仲裁、同步与异步通信机制。 射频（RF）通信基础（选讲）： 简要介绍无线通信的基本概念，包括调制解调、天线原理、射频链路设计的一些基础知识，为读者在更广泛的电子系统设计领域拓展视野。 第四部分：系统集成与设计流程 理论知识的掌握最终要体现在实际的系统设计中。本部分将引导读者了解整个电子系统的设计流程。 系统需求分析与规格定义： 如何从用户需求出发，将模糊的设想转化为清晰、可量化的技术规格。 模块划分与接口设计： 将复杂的系统分解为易于管理的子模块，并明确各模块之间的接口定义，确保模块的可重用性和互操作性。 仿真与验证： 学习使用电路仿真软件（如SPICE、OrCAD PSpice、Multisim）对电路进行性能仿真和验证，发现潜在的设计问题。 PCB布局布线考虑： 介绍PCB设计的基本原则，包括元件布局、信号走线、电源地线处理、屏蔽等，以确保电路的可靠性和高性能。 调试与测试： 掌握使用示波器、逻辑分析仪、信号发生器等仪器进行电路调试和系统测试的基本方法。 可靠性与EMC/EMI考虑： 强调在设计中考虑电路的可靠性、电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）问题，以满足工程实际的要求。 本书并非仅仅罗列枯燥的公式和理论，而是力求通过清晰的逻辑、丰富的实例和对实际工程问题的关注，激发读者的学习兴趣，培养其独立思考和解决问题的能力。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解现代电子系统的构成原理，掌握从模拟到数字，从模块到整体的设计方法，为未来从事更高级的电子系统设计、开发与研究奠定坚实的基础。