数字电子技术项目式教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：数字电子技术项目式教程

定价：45.00元

作者：董小琼,陈杰

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787568238311

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《数字电子技术项目式教程》内容由7个项目组成，项目内容的选取具有典型性和可操作性，包括电子液位控制器的设计制作、四路抢答器的设计制作、多路控制开关的设计制作、计数显示电路的设计制作、自动控制小车电路的设计制作、信号发生器电路的设计制作和数字频率计的设计制作。《数字电子技术项目式教程》以项目任务为出发点，引入掌握数字电子技术所需的基础知识和基本技能。通过项目任务的完成，提高学生对数字电子技术的理解，使之能综合运用所学知识完成小型数字系统应用电路的设计制作，培养学生实际操作能力以及发现问题、解决问题的能力。
　　《数字电子技术项目式教程》可作为高等院校的电力、电子、通信、机电一体化、电气自动化、计算机等专业的教材，也可供从事电子行业的工程技术人员参考使用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电路设计实战：从原理到应用》 内容简介 本书是一本面向工程师、技术爱好者以及相关专业学生的实用型电路设计指南。它不拘泥于理论的深度，而是以“实战”为核心，将抽象的电路概念与实际应用紧密结合，带领读者循序渐进地掌握电路设计的基本流程、常用技巧以及关键注意事项。全书内容围绕实际工程项目展开，旨在帮助读者建立扎实的电路设计能力，并能独立解决实际工程中遇到的问题。 第一章：电路设计流程与项目启动 本章将为你揭开电路设计的神秘面纱，从宏观层面理解一个项目是如何从概念走向实现的。我们会详细解析标准的电路设计流程，包括需求分析、功能定义、系统框图绘制、模块划分、元器件选型、原理图设计、PCB布局布线、仿真验证、样板制作、调试测试以及最终的产品化。我们将强调在项目启动阶段进行充分的沟通和精确的需求定义的重要性，这能有效避免后期返工，节约宝贵的时间和资源。 需求分析与功能定义： 如何与客户或团队成员进行有效沟通，准确把握项目的核心需求和预期功能。我们将介绍一些实用的需求收集方法，例如头脑风暴、用户访谈、竞品分析等。 系统框图绘制： 学习如何将复杂系统分解为更易于管理的子模块，并通过清晰的系统框图来展示模块之间的关系和信息流。我们将提供不同复杂度的系统框图范例，并讲解绘制时的注意事项。 项目规划与时间管理： 介绍项目管理的基本概念，包括任务分解、里程碑设置、风险评估以及时间表的制定。我们将重点讨论在资源有限的情况下如何合理安排设计进度。 团队协作与沟通： 在团队项目中，有效的沟通至关重要。本节将分享团队成员之间如何进行技术交流、问题讨论以及进度汇报的技巧，以确保项目顺利推进。 第二章：基础模拟电路设计 模拟电路是许多电子系统的基石。本章将深入讲解各类基础模拟电路的设计与应用，并通过具体项目案例，让你亲身体验从零开始构建模拟电路的过程。 直流电源设计： 线性稳压器： 讲解 LDO (Low Dropout Regulator) 的原理、选型依据（输出电压、电流、功耗、压差、噪声等），以及如何根据负载需求设计合适的稳压电路。我们将演示如何使用常见的 LDO 器件，并讨论其优缺点。 开关电源基础： 介绍 Buck (降压)、Boost (升压) 和 Buck-Boost (升降压) 等基本拓扑的原理，以及其在效率和成本上的优势。我们将通过简单实例展示如何选择合适的开关电源芯片，并进行初步的参数配置。 滤波技术： 讲解 RC 滤波器、LC 滤波器以及有源滤波器的原理，并演示如何根据信号的频率特性选择合适的滤波器类型，以抑制噪声和纹波。 信号放大电路： 同相和反相放大器： 讲解运算放大器 (Op-Amp) 的基本工作原理，包括虚短、虚断的概念，以及如何利用反馈电阻配置出不同增益的同相和反相放大器。 仪表放大器： 讲解仪表放大器在精密测量中的应用，如何实现高共模抑制比和差分增益。我们将分析其内部结构和设计考量。 电流放大电路： 介绍 BJT (双极结型晶体管) 和 MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 的基本放大原理，以及如何在不同应用场景下选择合适的晶体管作为放大元件。 信号调理与滤波： 低通、高通、带通和带阻滤波器： 深入讲解各类滤波器的设计方法，包括其幅频特性和相频特性，以及如何根据应用需求（如传感器信号处理、音频信号滤波）进行精确设计。 阻抗匹配： 讲解阻抗匹配的原理和重要性，尤其是在传输线和放大器输入输出端。我们将介绍几种常见的阻抗匹配技术。 传感器接口电路： 针对不同类型的传感器（如温度传感器、压力传感器、光敏电阻等），讲解如何设计合适的接口电路，包括偏置、放大和信号转换。 第三章：数字逻辑与微控制器应用 数字电路是现代电子系统的核心。本章将引导你掌握数字逻辑的基础概念，并重点讲解微控制器 (MCU) 在实际项目中的应用。 基本逻辑门和组合逻辑： 回顾 AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR 等基本逻辑门的功能，以及如何利用它们构建组合逻辑电路，例如编码器、译码器、多路选择器和加法器。 时序逻辑电路： 讲解触发器（D 触发器、JK 触发器、T 触发器）和寄存器的原理，以及如何构建时序逻辑电路，如计数器、移位寄存器等。 微控制器架构与工作原理： 介绍 MCU 的基本组成部分（CPU、内存、I/O 接口、定时器、中断控制器等），以及其工作流程。 嵌入式 C 编程基础： 学习使用 C 语言编写嵌入式程序，包括变量、数据类型、运算符、控制结构、函数以及指针等。我们将强调代码的可读性、可维护性和效率。 GPIO (通用输入/输出) 配置与控制： 学习如何配置 MCU 的 GPIO 引脚作为输入或输出，并实现对外部设备的控制，例如 LED 闪烁、按键检测等。 中断系统应用： 讲解中断的原理以及如何利用中断来响应外部事件，提高系统的实时性。我们将演示如何配置中断服务程序 (ISR)。 定时器/计数器应用： 学习如何使用 MCU 的定时器/计数器实现延时、周期性任务以及脉冲宽度调制 (PWM) 等功能。 通信接口 (UART, SPI, I2C)： 讲解 MCU 中常用的串行通信接口（UART、SPI、I2C）的工作原理和应用。我们将通过实例演示如何使用这些接口与外部设备进行数据交换，例如传感器、显示屏或与其他 MCU 通信。 ADC (模数转换器) 和 DAC (数模转换器) 应用： 讲解 ADC 的工作原理，如何读取模拟信号（如传感器数据），以及 DAC 的工作原理，如何输出模拟信号。 第四章：PCB 设计与布局布线 高质量的 PCB (Printed Circuit Board) 设计是确保电路稳定可靠的关键。本章将从实际出发，讲解 PCB 设计的流程和技巧。 PCB 设计软件介绍： 简要介绍主流的 PCB 设计软件（如 Altium Designer, Eagle, KiCad 等）的基本界面和功能。 原理图导入与元件库管理： 学习如何将原理图转化为 PCB 设计，并进行元件库的创建和管理。 PCB 布局原则： 讲解合理的 PCB 布局原则，包括元器件的摆放、信号流向、电源和地线的处理、散热等，以减少信号干扰和提高性能。 PCB 布线技巧： 介绍差分信号布线、高频信号布线、电源和地线分割、过孔的使用等关键布线技术。 信号完整性与电源完整性基础： 简要介绍信号完整性 (SI) 和电源完整性 (PI) 的概念，以及在 PCB 设计中需要注意的事项，以避免信号反射、串扰和电压跌落。 EMC/EMI 防护设计： 讲解一些基本的 EMC/EMI (电磁兼容/电磁干扰) 防护措施，例如地线处理、屏蔽、滤波等，以提高产品的抗干扰能力。 Gerber 文件生成与输出： 讲解如何生成符合生产要求的 Gerber 文件，并将其发送给 PCB 制造商。 第五章：电路仿真与测试调试 仿真和测试是验证设计、发现问题和优化性能的必要环节。本章将指导你如何有效地利用仿真工具和实际测试手段来完成电路的验证。 电路仿真基础： SPICE 仿真器介绍： 讲解 SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) 仿真器的基本原理和使用方法。 直流分析、交流分析与瞬态分析： 学习如何进行不同类型的仿真分析，以了解电路的静态工作点、频率响应和时域行为。 参数扫描与优化： 介绍如何利用仿真工具进行参数扫描，以找到最佳的元器件参数，并进行电路的性能优化。 数字逻辑仿真： 讲解数字逻辑仿真器的使用，如何验证组合逻辑和时序逻辑的功能。 硬件测试与调试： 常用测试仪器介绍： 介绍示波器、万用表、信号发生器、逻辑分析仪等常用测试仪器的工作原理和使用方法。 电源调试： 讲解如何测试电源的输出电压、纹波、负载调整率和线性调整率。 信号测量与分析： 学习如何使用示波器测量信号的时序参数、幅度、频率，以及分析信号的失真和噪声。 故障查找与排除： 介绍一些常见的硬件故障现象，以及如何利用逻辑分析仪、示波器等工具进行故障定位和排除。 系统集成测试： 讲解如何对整个系统进行集成测试，确保各个模块协同工作，并满足整体功能需求。 第六章：实际项目案例分析 本章将通过几个精心设计的实际项目，将前面章节所学的理论知识和实践技巧融会贯通，带领读者完成从需求到实现的完整设计过程。每个项目都将包含详细的设计思路、关键技术点讲解、元器件选型、原理图和 PCB 图示，以及测试调试过程。 案例一：智能温湿度监测系统 功能需求： 实时监测环境温湿度，并通过 LCD 显示，同时可以通过串口将数据上传至上位机。 核心技术： 传感器数据采集 (ADC/I2C)、MCU 控制、LCD 显示驱动、UART 通信。 设计亮点： 低功耗设计、数据精度优化。 案例二：小型音频功放模块 功能需求： 设计一个简单高效的音频功放模块，能够驱动小型扬声器。 核心技术： 模拟信号放大、滤波器设计、功率放大器选型。 设计亮点： 噪声抑制、失真度控制。 案例三：电机速度控制系统 功能需求： 使用 MCU 控制直流电机的转速，并通过 PWM 信号实现精确控制。 核心技术： PWM 生成、电机驱动电路、反馈控制（可选）。 设计亮点： 速度闭环控制、过流保护。 案例四：简单数据记录仪 功能需求： 采集模拟信号并存储到 SD 卡中，方便后续分析。 核心技术： ADC 采样、SD 卡读写 (SPI 接口)、MCU 资源管理。 设计亮点： 数据格式化、长时间记录能力。 附录 常用元器件参数速查表 PCB 设计常用术语解释 推荐阅读与参考资料 《电路设计实战：从原理到应用》致力于成为你电路设计旅程中的得力助手。通过本书的学习，你不仅能够掌握扎实的电路设计理论，更重要的是能够获得丰富的实践经验，自信地将创意转化为实际的电子产品。