基本信息
书名:电工电子产品制作与调试
定价:23.00元
作者:刘庆刚,晏建新
出版社:北京师范大学出版社
出版日期:2010-08-01
ISBN:9787303111206
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.322kg
编辑推荐
内容提要
本书是在经过多年高职教育教学改革与实践基础上,结合高职高专的办学定位、岗位需求、生源的具体水平情况,专门为高职高专机电专业编写的《电工电子产品的制作与调试》教材。本书也可作为高职高专数控技术、机械制造技术等专业的学习教材。
本书针对高职教育的特点与要求,对原有的《电工技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》进行了深层次的改革,坚持以“学生为中心、能力力本位”的职业指导思想,倡导以实际工作任务为导向、做中学、学中做”的教学理念,经过努力,编写出《电工电子产品的制作与调试》教材。本教材有以下特点:
1 本教材强调知识、技能、职业素养的有机结合,淡化理论,够用为度,加强应用技能、专业素养的培养。
2 本教材以实际工作任务为载体并贯穿全书。各任务采用“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”的方式进行。
全书共分五个工作任务,各任务以低高不同的实际产品制作为目标,以任务为核心。提供任务资讯、任务分析、任务实施方案等,后对任务的完成进行检查与评价。在任务评价完毕后增加了练习与提高的模块,目的是提高学生的自主学习能力。
目录
作者介绍
文摘
序言
《电工电子产品制作与调试》 作者: 刘庆刚, 晏建新 出版社: 9787303111206 内容简介 本书是一本面向广大电工电子爱好者、职业技术院校学生以及初入电工电子领域的专业人士的实用型教材。它深入浅出地介绍了电工电子产品的基本原理、制作方法和调试技巧,旨在帮助读者掌握理论知识,并能动手实践,独立完成各类电工电子作品的制作与调试。全书内容丰富,结构清晰,理论与实践相结合,具有很强的指导性和可操作性。 第一部分:电工基础与电子元器件 在电工电子的世界里,扎实的基础知识是构筑一切的基石。本部分将带领读者从最基本的电学概念入手,逐步深入理解电流、电压、电阻、电功率等核心要素,并学习如何运用欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律来分析和解决电路问题。 电学基本概念: 电荷与电场: 介绍电荷的性质,理解静电现象,以及电场力的作用。 电流: 定义电流的形成和方向,掌握电流的单位安培(A)及其测量方法。 电压: 解释电压的来源和意义,理解电压是驱动电荷定向移动的原因,掌握电压的单位伏特(V)及其测量方法。 电阻: 讲解电阻的定义、影响因素(材料、长度、截面积、温度)以及单位欧姆(Ω),介绍不同种类电阻的特性与应用。 电功率: 定义电功率的概念,理解其在电路中的意义,掌握电功率的单位瓦特(W)及其计算公式(P=VI=I²R=V²/R)。 电路的基本组成: 介绍电源、负载、导线、开关等基本电路元件,理解串联、并联和混联电路的特点。 常用电工仪器仪表: 万用表: 详细介绍万用表(也称多用电表)的结构、功能和使用方法,包括直流/交流电压测量、直流/交流电流测量、电阻测量、二极管测试、晶体管hFE测量等,并强调安全使用注意事项。 示波器: 介绍示波器的基本原理和操作方法,理解其在观察波形、测量电压、时间和频率等方面的作用。 信号发生器: 讲解信号发生器的主要功能,如何产生不同频率、幅度、波形的电信号,为电路调试提供信号源。 其他常用仪表: 简单介绍直流电源、电子负载等常用电工仪表的用途。 电子元器件详解: 电阻器: 固定电阻: 详细介绍碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等固定电阻的类型、色环标识(阻值和精度)、额定功率、主要参数及应用场景。 可变电阻: 介绍电位器、滑动变阻器等可变电阻的结构、原理、连接方式及其在电路中的调节作用。 特殊电阻: 简单介绍热敏电阻(NTC、PTC)、光敏电阻、压敏电阻等具有特殊功能电阻的特性与应用。 电容器: 电容器的原理: 讲解电容器的构成和储能原理,理解其充放电特性。 固定电容器: 介绍陶瓷电容器、电解电容器(及其极性)、薄膜电容器、云母电容器等固定电容器的类型、容量单位法拉(F)及其标称值、耐压值、损耗、频率特性等关键参数,以及它们在电路中的滤波、耦合、旁路、储能等作用。 可变电容器: 介绍其在调谐电路中的应用。 电感器: 电感器的原理: 讲解电感器的构成和储能原理,理解其对变化的电流产生阻碍作用(电感)。 电感器的类型: 介绍空心电感、铁芯电感(包括软磁、硬磁材料)等,理解其电感量单位亨利(H)及其标称值、直流电阻、饱和电流等参数,以及在电路中的滤波、储能、耦合等作用。 二极管: PN结原理: 深入浅出地讲解PN结的形成,理解其单向导电性。 普通二极管: 介绍二极管的符号、极性(阳极、阴极)、正向导通压降、反向击穿电压等参数,以及在整流、检波、稳压等电路中的应用。 特殊二极管: 稳压二极管(齐纳二极管): 讲解其在恒定电压输出方面的作用。 发光二极管(LED): 介绍其发光原理、颜色、亮度、正向压降、电流等参数,以及在指示、照明等方面的应用。 肖特基二极管: 介绍其低正向压降和快速开关速度的特点,及其在高频电路中的应用。 光电二极管/光电三极管: 介绍其感光特性。 晶体管(三极管): BJT(双极结型晶体管): 介绍NPN型和PNP型晶体管的结构、工作原理、三个电极(基极B、集电极C、发射极E),理解其放大作用和开关作用,掌握电流放大系数(β)等参数,以及在放大电路、开关电路中的应用。 MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管): 介绍N沟道和P沟道MOSFET的结构、工作原理,理解其电压控制特性,掌握导通电压(VGS(th))、漏源电阻RDS(on)等参数,及其在开关电源、功率放大等领域的广泛应用。 集成电路(IC): 集成电路的概述: 介绍集成电路的优点(体积小、可靠性高、功耗低、成本低)及其发展历程。 常用集成电路系列: 简单介绍线性集成电路(如运算放大器,如LM741;稳压集成电路,如LM78XX系列)和数字集成电路(如逻辑门电路、计数器、微处理器等)的基本功能和应用。 集成电路的封装与引脚: 讲解不同封装形式(如DIP、SOP、QFP)的特点,以及如何识别集成电路的引脚功能。 其他元器件: 简单介绍继电器、蜂鸣器、喇叭、传感器(如温度、湿度、光线传感器)、电位器、拨码开关等常用元器件的原理和用途。 第二部分:基本电路制作与实践 在掌握了电工电子的基本概念和元器件后,本部分将引导读者动手实践,从最简单的电路开始,逐步搭建和制作出具有实际功能的电工电子产品。 电路图的阅读与绘制: 电路符号标准: 学习国家及国际通用的标准电路符号,准确识别各种元器件在电路图中的表示。 电路图的构成要素: 理解原理图、方框图、PCB图之间的关系。 简单电路图的绘制: 学习使用绘图工具(如Eagle, KiCad, Altium Designer等)或手工绘制简单的电路图。 焊接技术与工艺: 焊锡丝与焊剂: 介绍不同类型的焊锡丝(含铅、无铅)和焊剂(松香、助焊剂)的性能与选择。 电烙铁的选择与使用: 介绍不同功率和类型的电烙铁,以及正确的持烙铁、加热、送锡和移开烙铁的技巧,强调安全操作。 焊接技巧: 元件焊接: 学习如何焊接通孔元件(如电阻、电容、二极管、三极管)和表面贴装元件(SMD),包括预镀锡、虚焊、假焊的判断与避免。 导线焊接: 学习如何焊接连接导线。 焊接质量检查: 如何通过目视检查和导通测试来判断焊接质量。 拆焊技巧: 介绍焊锡吸锡器、吸锡带等工具的使用方法,学习安全地拆焊元器件。 印制电路板(PCB)制作: PCB的构成与类型: 介绍单层板、双层板、多层板及其基材(如环氧玻璃布、酚醛树脂)。 PCB设计软件入门: 简单介绍PCB设计软件的基本流程,包括原理图绘制、PCB布局、布线等。 PCB制作工艺: 感光制板: 介绍使用感光板和紫外线曝光的流程。 化学蚀刻: 介绍使用三氯化铁等蚀刻剂去除铜箔的原理和操作。 钻孔与去膜: 介绍钻孔、脱膜等工艺步骤。 喷锡/镀锡: 介绍表面处理工艺。 手工PCB制作: 介绍使用敷铜板、记号笔/覆膜、蚀刻剂等材料进行简单手工PCB制作的方法。 PCB板焊接: 按照PCB布局进行元器件的焊接。 基础电路实例制作: LED指示灯电路: 制作一个简单的LED指示灯,学习限流电阻的计算。 电源适配器制作(低压直流): 学习使用变压器、整流桥、滤波电容、稳压芯片(如78XX系列)搭建一个简单的直流稳压电源,理解整流、滤波、稳压的过程。 声光控开关: 制作一个能够根据声音和光线自动控制灯光或电器的装置,学习传感器和晶体管开关电路的应用。 简易报警器: 制作一个接触或红外报警器,学习触发电路的设计。 定时开关电路: 制作一个简单的延时开关,学习使用定时芯片或RC延时电路。 第三部分:电子产品调试与故障排除 制作完成后,产品的调试和故障排除是至关重要的环节。本部分将教授读者系统性的调试方法和解决问题的思路。 调试前的准备: 仔细检查: 再次核对电路连接、元器件极性、焊接质量,确保无短路、虚焊等明显问题。 准备测试仪器: 确保万用表、示波器、信号发生器等工作正常。 了解预期工作状态: 清楚电路应该达到的功能和输出。 调试方法: 分段调试: 将复杂电路分解为若干个功能模块,逐个进行调试,确认每个模块的功能正常后再进行整体联调。 信号注入法: 在电路的各个关键点注入已知信号,观察输出,判断电路的响应。 静态调试: 在不加输入信号或低速运行时,测量各点的直流电压、电流,与理论计算值进行对比。 动态调试: 在加入输入信号后,使用示波器观察波形,检查信号的幅度、频率、相位、失真等参数,与预期值进行对比。 极限测试: 在不同工作条件下(如电源电压变化、温度变化)测试电路的稳定性。 常见故障分析与排除: 无输出/不工作: 电源问题: 检查电源电压是否正常,极性是否正确,保险丝是否熔断。 断路: 检查导线连接、元器件引脚、焊接点是否存在断开。 短路: 查找并排除可能存在的短路点。 元器件损坏: 如晶体管、IC芯片损坏,需要更换。 输出异常/功能不全: 元器件参数不符: 检查电阻、电容、电感等元器件的数值是否正确。 元器件极性接反: 如电解电容、二极管、IC芯片。 电路连接错误: 仔细对照电路图检查接线。 信号干扰: 检查屏蔽措施,合理布线。 元器件性能下降: 如电解电容漏电、电感饱和等。 工作不稳定/噪音大: 电源纹波过大: 检查滤波电路。 焊接不良: 存在虚焊、接触不良。 环境干扰: 强电磁场干扰。 元器件老化或质量问题。 调试案例分析: 电源类故障: 分析无输出、输出电压不稳定、纹波过大等。 放大类故障: 分析放大倍数不对、失真、噪音等。 数字类故障: 分析逻辑功能错误、工作不复位等。 第四部分:进阶主题与拓展应用 在掌握了基础制作与调试技能后,本部分将介绍一些更广泛的应用和进阶的制作方向,鼓励读者持续学习和探索。 单片机基础与应用: 单片机概述: 介绍单片机的构成(CPU、存储器、I/O接口、定时器等),理解其在嵌入式系统中的核心作用。 开发环境与编程: 简单介绍C语言在单片机编程中的应用,以及常用的开发工具。 实例: 制作一个基于单片机的智能小车、温湿度监测系统等。 嵌入式系统设计: 传感器接口技术: 学习如何连接各种传感器(模拟、数字)到单片机或微处理器。 执行器控制: 学习如何控制电机、舵机、继电器等执行器。 通信协议: 简单介绍I2C、SPI、UART等常用通信协议。 无线通信基础: 射频电路基础: 简单介绍无线电波的传播原理。 常用无线模块: 如蓝牙、Wi-Fi、433MHz射频模块的应用。 实例: 制作一个无线遥控开关、无线数据传输系统。 项目开发流程与案例: 从构思到成品: 介绍一个完整的电子项目开发流程,包括需求分析、方案设计、原理图设计、PCB设计、制作、调试、测试、优化。 综合项目案例: 引导读者完成一个稍具规模的综合性电子项目,例如一个智能家居控制系统、一个简单的机器人等。 结语 《电工电子产品制作与调试》致力于为读者提供一个系统、实用、易懂的学习平台。通过理论学习与动手实践相结合,本书将帮助您逐步建立起坚实的电工电子知识体系,掌握从元件选用到成品调试的全过程技能。无论您是初学者还是有一定基础的爱好者,都能从中受益,点燃您对电工电子制作的热情,创造出属于自己的精彩电子作品。 希望通过本书的学习,读者们能够享受电子制作的乐趣,并将其所学知识应用于实际生活中,解决实际问题,甚至开启属于自己的创新之路。
这次拿到一本关于“电工电子产品制作与调试”的书,书名挺实在的,一看就知道是干货。我个人虽然不是专业科班出身,但一直对动手能力和解决实际问题挺重视的。现在很多所谓的“技术书籍”,要么过于理论,要么过于简单,要么就是信息过时。我希望这本书能做到理论与实践的平衡,既能讲清楚原理,又能提供切实可行的制作方案。特别是“调试”这块,我觉得特别重要,很多时候我们能做出个东西来,但就是不工作,或者工作不稳定,这时候就需要调试的技巧。这本书会不会包含一些经典的调试案例,比如如何用万用表测量关键点,如何通过示波器分析信号波形,甚至是如何排查一些常见的硬件故障?我非常看重这一点。另外,书名里提到“产品制作”,所以我猜想书中介绍的可能会是一些比较有实用价值的小项目,而不是一些纯粹的实验电路。这些产品是否涉及一些当前比较热门的领域,比如智能家居的小配件,或者一些简单的自动化控制系统?如果能有一些贴近生活或者能用到实际中的小制作,那这本书的价值就更高了。我希望它能激发我的创造力,并且真的能帮助我从零开始,一步步搭建出属于自己的电子产品。