基本信息
书名:电气自动化技能型人才实训系列 Altium Designer电路设计与制版技能实训
定价:45.00元
作者:肖明耀,盛春明
出版社:中国电力出版社
出版日期:2014-01-01
ISBN:9787512352483
字数:489000
页码:283
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
内容提要
《Altium Designer电路 设计与制版技能实训(附光盘)》以Altium Designer 电路设计软件为平台,介绍了电路设计与制版的基本 方法和技巧。本书采用以工作任务驱动为导向的项目 训练模式,分七个项目,每个项目设有1~3个训练任 务,通过任务驱动技能训练,读者可快速掌握简单电 原理图设计、原理图元件库的编辑、复杂电原理图设 计、设计简单PCB印刷电路图、制作元件PCB封装与创 建元件PCB封装库、复杂印刷电路板PCB设计、电路仿 真分析的电路设计、制版知识与技能。
《Altium Designer电路设计与制版技能实训( 附光盘)》由浅人深,循序渐进,各项目相对独立且 前后关联。全书语言简洁,思路清晰,图文并茂,便 于学习。
随书配套的光盘包含全书PPT教学资料和项目教 学实例文件,方便教师教学,读者可以通过PFT幻灯 片快速浏览学习本书内容,通过项目教学实例文件, 学习电路设计制版的技术与技巧。
本书可以作为Altium Designer电路设计与制版 的教材,也可供相关行业工程技术人员以及各院校相 关专业师生学习参考。
目录
作者介绍
作者为深圳技师学院的老师,长期从事一线教学实践工作,工作经验丰富,并撰写多本教材著作,写作经验丰富。本书自上市以来,不断重印,良好。
文摘
序言
《电子元器件应用与电路设计基础》 一、 内容简介 本书旨在为读者提供扎实的电子元器件知识体系和实用的模拟、数字电路设计能力,为进一步深入学习电子技术、从事相关领域工作打下坚实基础。本书内容涵盖了电子元器件的分类、特性、选型、应用以及模拟电路和数字电路的基本原理、常用电路的设计与分析。全书结构清晰,理论与实践相结合,注重培养读者的动手能力和解决实际问题的能力。 二、 适用对象 1. 高职高专、中职技校相关专业学生: 本书是电子技术、电气自动化、通信工程、计算机科学与技术等相关专业学生的理想教材,能够满足课程教学的基本要求,并为后续的专业课程学习提供有力支撑。 2. 初级电子工程师及技术爱好者: 对于希望系统学习电子技术基础,掌握电路设计与分析方法的初级工程师、技术人员以及电子爱好者,本书提供了全面且易于理解的学习路径。 3. 希望跨领域学习的在职人员: 正在从事非电子相关工作,但出于职业发展需要或个人兴趣,希望了解和掌握电子技术基础的在职人员。 三、 本书特色 1. 基础性与系统性: 全面系统地介绍了电子技术的核心基础知识,从最基本的元器件到常见的电路模块,层层递进,确保读者能够建立起完整的知识框架。 2. 理论与实践紧密结合: 在讲解理论知识的同时,穿插了大量的实例分析和电路设计要点,并推荐了相关的实验和实训项目,鼓励读者动手实践,将理论知识转化为实际操作能力。 3. 易于理解与吸收: 采用通俗易懂的语言,配以丰富的图示和表格,避免过于深奥的数学推导,让抽象的电子概念变得直观易懂,方便读者理解和记忆。 4. 贴近实际应用: 所介绍的元器件和电路设计均来源于实际工程应用,注重解决实际问题,帮助读者了解电子技术在现实世界中的广泛应用。 5. 注重元器件选型与应用: 详细讲解了各种常用电子元器件的参数、性能特点、选型原则及典型应用电路,使读者能够根据实际需求选择合适的元器件。 四、 详细内容章节划分与阐述 第一篇 电子元器件基础 本篇旨在为读者建立起坚实的电子元器件知识基础,理解各种元器件的物理原理、电学特性、封装形式、参数含义以及在电路中的作用。 第一章 绪论 电子技术发展简史与现状: 简要回顾电子技术的发展历程,介绍电子技术在现代社会中的重要地位和广泛应用领域,激发读者的学习兴趣。 电子元器件的分类与作用: 介绍电子元器件按照功能、材料、功率等不同维度进行的分类,阐述其在电路中的基本作用(如信号处理、能量转换、开关控制等)。 学习电子技术的基本方法: 强调理论与实践相结合的重要性,介绍学习电路分析、元器件选型、电路设计的基本思路和方法。 第二章 电阻器 电阻的基本概念与欧姆定律: 深入理解电阻在电路中的含义,掌握欧姆定律及其应用,理解电压、电流、电阻之间的关系。 电阻的分类与特性: 固定电阻: 碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、线绕电阻等。详细介绍它们的材料、制作工艺、精度、功率、温度系数等关键参数,以及各自的优缺点和适用场合。 可变电阻: 电位器、可调电阻。介绍它们的结构、调节方式、阻值变化特性,及其在音量控制、参数调整等方面的应用。 特殊电阻: 热敏电阻(NTC、PTC)、压敏电阻、光敏电阻、韦伯电阻。讲解它们的阻值随温度、电压、光照等因素的变化规律,以及在温度检测、过压保护、光控开关等方面的应用。 电阻器的参数详解: 标称阻值、允许偏差、额定功率、额定电压、温度系数、阻值变化率(对可变电阻)、响应时间(对敏感电阻)等。 电阻的串联与并联: 推导并联和串联电路的总电阻计算公式,讲解不同连接方式对电路特性的影响。 电阻器的选型原则: 根据电路的工作电压、电流、功率、精度要求、环境条件等因素,选择合适的电阻器。 电阻器的应用实例: 分压电路、限流电路、阻抗匹配电路中的应用。 第三章 电容器 电容器的基本概念与电容公式: 理解电容器存储电荷的能力,掌握电容的定义及其影响因素(介质、极板面积、距离)。 电容器的分类与特性: 按介质分类: 陶瓷电容器、电解电容器(铝电解、钽电解)、薄膜电容器(聚酯、聚丙烯)、云母电容器等。详细介绍它们的介电常数、击穿电压、损耗、频率特性、温度稳定性等关键参数,以及它们的优缺点和适用范围。 按结构分类: 固定电容器、可变电容器。 电容器的参数详解: 额定电压、容量、允许偏差、损耗角正切(ESR)、漏电流、极性(对电解电容)、温度系数、频率响应等。 电容器的串联与并联: 推导并联和串联电路的总电容计算公式,讲解不同连接方式对电路特性的影响。 电容器的充放电过程: 描述电容器在直流和交流电路中的充放电过程,理解时间常数及其意义。 电容器的选型原则: 根据电路的工作频率、电压、电流、滤波要求、稳定性要求等因素,选择合适的电容器。 电容器的应用实例: 滤波电路(去耦、旁路)、储能电路、耦合电路、定时电路中的应用。 第四章 电感器 电感的基本概念与电感公式: 理解电感器产生自感电动势的能力,掌握电感的定义及其影响因素(线圈匝数、磁芯材料、尺寸)。 电感器的分类与特性: 按结构分类: 空心电感、铁氧体磁芯电感、铁芯电感(工字形、环形)等。介绍不同磁芯材料的导磁率、饱和磁通密度及其对电感性能的影响。 按用途分类: 储能电感、滤波电感、耦合电感、高频电感。 电感器的参数详解: 电感量、额定电流、直流电阻、品质因数(Q值)、饱和电流、分布电容、工作频率等。 电感器的串联与并联: 推导串联与并联电路的总电感计算公式,讲解互感及其对电路的影响。 电感器在交流电路中的特性: 理解感抗(XL)及其与频率的关系。 电感器的选型原则: 根据电路的工作频率、电流、滤波要求、尺寸限制等因素,选择合适的电感器。 电感器的应用实例: 滤波电路(低通、高通、带通)、振荡电路、变压器、储能电路中的应用。 第五章 二极管 半导体PN结的基本原理: 介绍PN结的形成、内建电场、外加正向偏压和反向偏压下的导电特性,理解二极管的单向导电性。 二极管的分类与特性: 整流二极管: 硅整流二极管、锗整流二极管。介绍它们的正向压降、反向漏电流、耐压、耐流等参数,及其在整流电路中的应用。 稳压二极管(齐纳二极管): 讲解其反向击穿特性,以及在稳压电路中的应用。 发光二极管(LED): 介绍其发光原理、颜色、亮度、正向压降、反向耐压等参数,及其在指示、照明、显示等方面的应用。 肖特基二极管: 介绍其低正向压降、快速开关的特点,及其在开关电源、高频电路中的应用。 光电二极管、光电三极管: 介绍它们的光电转换原理,及其在光信号检测、光控开关等方面的应用。 二极管的参数详解: 最大正向整流电流、峰值反向电压、最高工作频率、反向漏电流、正向压降、反向击穿电压等。 二极管的典型应用电路: 半波整流、全波整流、桥式整流、倍压整流、稳压电路、限幅电路、钳位电路。 第六章 三极管(BJT) 三极管的结构与工作原理: 介绍NPN型和PNP型三极管的结构,理解其放大作用和开关作用的物理机制(基极电流控制集电极电流)。 三极管的几种工作状态: 截止区、放大区、饱和区。 三极管的放大电路: 基本共发射极放大电路: 分析其输入输出特性,理解电压放大率、电流放大率、输入电阻、输出电阻等参数。 偏置电路: 固定偏置、分压偏置、发射极偏置等,分析它们对电路稳定性的影响。 反馈电路: 串联负反馈、并联负反馈,分析其对放大电路性能的改善作用。 三极管的开关电路: 讲解如何利用三极管的截止区和饱和区实现开关功能。 三极管的参数详解: 直流电流放大系数(β)、击穿电压、功耗、截止频率、输入电阻、输出电阻等。 三极管的选型: 根据电路的放大倍数、电流、电压、功率、频率等要求选择合适的三极管。 三极管的应用实例: 信号放大电路、多级放大电路、开关电路、振荡电路(配合其他元件)。 第七章 场效应管(FET) 场效应管的结构与工作原理: 介绍结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOSFET)的结构,理解其栅极电压控制漏极电流的场效应。 场效应管的分类与特性: JFET: N沟道、P沟道,介绍其跨导、零偏压漏极电流等参数。 MOSFET: N沟道增强型、N沟道耗尽型,P沟道增强型、P沟道耗尽型。重点介绍增强型MOSFET的工作原理和参数,如阈值电压(VT)、跨导(gm)、最大漏极电流等。 场效应管的放大电路: 共源极放大电路、共漏极(缓冲器)电路、共栅极电路。 场效应管的开关电路: 讲解其作为电子开关的优势。 场效应管的参数详解: 阈值电压、漏源导通电压、漏极电流、跨导、栅源漏电流、击穿电压、导通电阻(RDS(on))等。 场效应管与三极管的比较: 分析它们的性能差异、优缺点及适用场合。 场效应管的应用实例: 高输入阻抗放大电路、功率开关电路、固态继电器。 第二篇 模拟电路基础 本篇旨在介绍常见的模拟电路基本单元的设计、分析与应用,帮助读者理解模拟信号的处理过程。 第八章 运算放大器 运算放大器的基本结构与理想模型: 介绍运算放大器的内部组成(差分放大级、中间放大级、输出级),重点理解其理想运放的几个重要特性(无穷大的开环增益、无穷大的输入阻抗、零输出阻抗、零失调电压)。 运算放大器的基本工作原理: 虚短、虚断的概念及其应用。 基本运算电路: 同相放大器: 推导电压增益公式,分析其特性。 反相放大器: 推导电压增益公式,分析其特性。 电压跟随器(缓冲器): 理解其作用(阻抗匹配)。 加法器、减法器: 介绍其实现多路信号叠加或差值运算的功能。 积分器、微分器: 讲解其基于电容反馈的特性,及其在信号处理中的应用。 运算放大器的实际特性与限制: 考虑实际运放的有限增益、有限输入阻抗、非零输出阻抗、输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比(CMRR)、摆率(Slew Rate)等,分析它们对电路性能的影响。 运算放大器的选型: 根据电路的带宽、噪声、功耗、精度等要求选择合适的运放。 运算放大器的应用实例: 有源滤波器(低通、高通、带通)、信号调理电路、测量仪器中的信号放大。 第九章 滤波电路 滤波器的基本概念与分类: 介绍滤波器在信号处理中的作用(允许特定频率信号通过,阻止其他频率信号),根据频率特性分为低通、高通、带通、带阻滤波器。 无源滤波器: RC滤波器: 一阶RC低通、高通滤波器。分析其截止频率、衰减特性。 RL滤波器: 一阶RL低通、高通滤波器。 有源滤波器: 基于运算放大器的滤波器: Sallen-Key结构、多重反馈结构。介绍二阶滤波器的设计,如巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器,分析其通带、阻带、过渡带的特性。 滤波器的性能指标: 截止频率、带宽、品质因数(Q值)、衰减斜率、通带平坦度、阻带衰减。 滤波器应用实例: 音频信号处理、电源滤波、通信系统中的信号选择。 第十章 振荡电路 振荡电路的基本原理: 理解正弦波振荡电路产生持续、稳定振荡的条件(幅值稳定和相位满足条件)。 正弦波振荡电路: LC振荡电路: 哈特莱振荡器、科莱比特振荡器。介绍其LC谐振回路的原理。 RC振荡电路: 相移振荡器、文氏电桥振荡器。介绍其RC移相网络的原理。 晶体振荡器: 压电晶体的谐振特性,及其在高精度、高稳定度振荡中的应用。 非正弦波振荡电路: 方波振荡电路: 基于施密特触发器或多谐振荡器。 三角波、锯齿波振荡电路: 基于积分器和比较器。 振荡器的性能指标: 振荡频率、输出幅度、频率稳定性、失真度。 振荡电路应用实例: 时钟信号发生器、通信系统的载波信号、音频信号发生器。 第三篇 数字电路基础 本篇将介绍数字电路的基本逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析,为理解数字系统的运行打下基础。 第十一章 数制与编码 二进制、十进制、十六进制等数制: 掌握不同数制之间的转换方法。 二进制数的运算: 加法、减法、乘法、除法。 逻辑电平与数字信号: 高电平、低电平, TTL、CMOS等逻辑系列。 编码: ASCII码、BCD码: 介绍常用的字符编码和二进制编码。 格雷码: 讲解其相邻码之间只有一位变化的特性。 第十二章 逻辑门电路 基本逻辑门: 与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)。介绍它们的逻辑功能、真值表、逻辑符号。 组合逻辑门: 与非门(NAND)、或非门(NOR)、异或门(XOR)、同或门(XNOR)。介绍它们的逻辑功能、真值表、逻辑符号。 万能门: NAND门和NOR门可以实现所有基本逻辑功能。 集成逻辑门电路: TTL系列、CMOS系列。介绍它们的特点、工作电压、功耗等。 第十三章 组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点: 输出仅取决于当前输入,无记忆性。 逻辑函数的化简: 卡诺图(Karnaugh Map)法、布尔代数法。 常用的组合逻辑电路: 译码器(Decoder): 实现二进制代码到其他代码的转换。 编码器(Encoder): 实现特定输入转换为二进制代码。 多路选择器(Multiplexer, MUX): 从多个输入信号中选择一个输出。 数据分配器(Demultiplexer, DEMUX): 将一个输入信号送到多个输出中的一个。 加法器: 半加器、全加器,实现二进制加法运算。 比较器: 实现两个二进制数的比较。 第十四章 时序逻辑电路 时序逻辑电路的特点: 输出不仅取决于当前输入,还取决于电路的过去状态,具有记忆性。 触发器(Flip-Flop): 基本触发器: SR触发器。 主从JK触发器、D触发器、T触发器: 介绍它们的逻辑功能、状态转换图。 触发器的集成电路: 74系列、CD4000系列。 寄存器(Register): 用于存储多个二进制位的存储单元。 移位寄存器: SIPO、PISO、SISO、PIPO。 计数器(Counter): 异步计数器(行波进位计数器): 同步计数器: 环形计数器、扭环计数器。 可预置计数器: 时序逻辑电路的设计方法: 状态图、状态表、状态方程。 时序逻辑电路的应用实例: 数字钟、频率计、数据采集系统。 五、 实验与实训建议 本书的理论知识讲解完成后,建议读者结合相关的实验设备(如面包板、万用表、示波器、信号发生器、函数发生器、直流电源、常用电子元器件等)进行以下实验项目,以巩固所学知识,提升实践技能: 电子元器件的参数测量与识别实验: 学习使用万用表测量电阻、电容、二极管正反向电阻等。 基本电阻、电容、电感电路的搭建与分析: 验证串并联特性,理解其滤波作用。 二极管整流与滤波电路的搭建与测试: 观察波形,理解整流滤波效果。 三极管放大电路的搭建与调试: 测量放大倍数,观察不同偏置方式的影响。 运算放大器基本应用电路的搭建: 实现同相/反相放大、加法、滤波等功能。 数字逻辑门的功能验证实验: 使用集成电路芯片搭建与门、或门、非门等。 组合逻辑电路的设计与实现: 如4选1多路选择器。 时序逻辑电路的设计与实现: 如简单的计数器、移位寄存器。 六、 总结 《电子元器件应用与电路设计基础》是一本集理论与实践于一体的电子技术入门教材,内容涵盖了电子元器件的识别、特性、应用,以及模拟和数字电路的基本原理与设计方法。通过系统学习本书,读者将能够建立起扎实的电子技术基础,为进一步学习更复杂的电子系统设计和专业技术打下坚实的基础,从而在电子技术领域开启探索与实践的征程。
作为一名在职的工程师,我需要不断更新自己的软件技能。市面上关于Altium Designer的书籍汗牛充栋,但真正能做到与最新版本接轨并兼顾工程深度的却不多见。这本书的优势在于其内容的前沿性和实用性达到了一个很好的平衡。它没有停留在基础的绘制层面,而是深入讲解了诸如高速设计中的差分对布线、BOM管理的自动化流程等高级主题。我特别留意了其中关于DFM(面向制造的设计)的章节,很多以前被忽略的细节,比如焊盘的形状、丝印层的规范,在这本书里都得到了系统而严格的要求说明。这对我优化设计交付件、减少与PCB厂沟通的成本非常有帮助。这本书的排版也十分精良,图示清晰锐利,让人在快速查阅特定功能时也能得心应手。它更像一本可以放在案头随时翻阅的“设计规范手册”,而非一次性读完就束之高阁的教材。