基本信息
书名：Protel DXP2004电路设计基础项目教程
定价：68.00元
作者：程翔
出版社：北京理工大学出版社
出版日期：2017-05-01
ISBN：9787568239738
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.4kg
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内容提要
Protel DXP 2004是一款基于Windows平台的全32位的电路板设计软件。《Protel DXP2004电路设计基础项目教程》根据作者多年的教学经验，在内容的选择上是按照印刷电路板设计的一般步骤来进行整体设计的。采用任务驱动的实训项目模式进行编写，注重从实际出发。在每个任务的后面都提供数量的技能练习题来帮助学生巩固所学知识点，以及方便教师进行相关知识点和技能的考核。任务的设置由易到难，由简单到综合，循序渐进地逐步深化学生对Protel DXP 2004的使用。因为任务的编排是按照印刷电路板设计的一般步骤来进行的，所以在有些任务中使用了相同的电路，但在知识点的编排上是不同的，相同的电路、不同的知识点，力求学生掌握使用Protel DXP 2004的基本方法和技巧。《Protel DXP2004电路设计基础项目教程》共有21个小任务，主要内容包括Protel DXP 2004的基础知识、原理图设计、原理图元器件符号的制作、PCB设计、元器件封装的制作等。在书后的附录中还提供了常用原理图元器件的符号及封装、电气规则检查的中英文对照以及一些常用的快捷键，供学生在使用时查阅。《Protel DXP2004电路设计基础项目教程》可作为高等院校电子技术及相关专业的课程教材，也可供相关行业的工程技术人员参考。
目录
作者介绍
文摘
序言
电路设计的起点：从原理到实践的探索之旅 本书并非一本关于特定软件工具（如Protel DXP2004）的入门指南，而是旨在为所有对电路设计充满好奇和热情的朋友们，铺设一条坚实的从基础原理走向实际应用的道路。我们相信，掌握电路设计的核心理念，理解其背后的科学逻辑，远比熟悉某个软件的特定功能更为重要，也更具长远的价值。这本教程将带领你深入探索电子世界的奥秘，从最基本的电子元件出发，逐步构建起对复杂电路的理解能力，最终能够独立完成具有实际意义的设计项目。 第一章：电学的基石——理解电流、电压与电阻 在踏上电路设计的旅程之前，我们必须首先建立起对最基本电学概念的清晰认识。本章将以通俗易懂的方式，深入浅出地讲解电流、电压和电阻这三大电学支柱。我们将通过类比，例如水流和管道的压力，帮助你直观地理解这些抽象的概念。 电流（Current）： 它不仅仅是电子的流动，更是能量传输的载体。我们将探讨电流的产生原因、测量单位（安培A），以及不同类型电流（直流DC与交流AC）的根本区别和应用场景。理解电流的方向性及其对电路工作的影响至关重要。 电压（Voltage）： 电压是推动电流流动的“动力”。我们将解释电压的产生机制，其测量单位（伏特V），以及电压的极性对元件工作的影响。通过对串联和并联电路中电压分布的分析，你会对电能如何在电路中分配有更深的理解。 电阻（Resistance）： 电阻是电流流动的“阻力”。我们将讨论电阻的定义、单位（欧姆Ω），以及影响电阻大小的因素，如材料、长度和截面积。通过欧姆定律（V = IR）这个核心公式，我们将揭示电压、电流和电阻之间的精确关系，这是所有电路设计的基础。 功率（Power）： 能量的消耗或转换速率。本章将介绍功率的计算公式（P = VI），以及功率的单位（瓦特W）。理解功率有助于我们选择合适的元件，避免因功率过载而损坏设备。 电路基础元件： 除了电阻，我们还会初步介绍电容（Capacitance）和电感（Inductance）这两个重要的无源元件。电容能够储存电荷，电感能够储存磁场能量，它们在滤波、振荡等电路中扮演着不可或缺的角色。我们将简要介绍它们的原理和基本特性。 本章的最终目标是让你能够独立分析简单的串联、并联和混联电路，计算电路中的电压、电流和电阻值，并初步理解这些参数对电路功能的影响。 第二章：电子世界的“积木”——常用电子元件详解 一旦掌握了电学基础，我们就可以开始认识构成电路的“积木”——各种电子元件。本章将深入剖析几种最常用、最核心的电子元件，让你了解它们的内部构造、工作原理、特性曲线以及在实际电路中的应用。 电阻器（Resistor）： 除了基础的介绍，本章将进一步探讨不同类型的电阻器，如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等，以及它们在精度、功率、温度系数等方面的差异。我们将讲解电阻的色环代码，让你能够准确识别元件值。 电容器（Capacitor）： 我们将详细介绍不同类型的电容器，如电解电容器、陶瓷电容器、钽电容器、薄膜电容器等，分析它们的介质材料、容量范围、耐压等级、极性要求以及在滤波、耦合、旁路等电路中的具体作用。理解电容器的充放电过程是掌握其应用的钥匙。 电感器（Inductor）： 本章将深入探讨电感器的结构，包括铁芯、线圈等。我们将介绍电感的基本参数（电感量L），以及它在储能、滤波、变压等电路中的应用。了解电感对电流变化的阻碍作用至关重要。 二极管（Diode）： 作为最基础的半导体元件，二极管具有单向导电性。我们将详细讲解PN结的形成，整流二极管、稳压二极管（Zener Diode）、发光二极管（LED）等不同类型二极管的工作原理、特性曲线和应用。理解二极管的正向导通和反向截止条件是分析整流、钳位等电路的基础。 三极管（Transistor）： 半导体技术革命的基石。本章将深入讲解NPN和PNP型三极管的工作原理，将其视为“电控开关”或“放大器”。我们将介绍三极管的几种基本工作模式（截止、放大、饱和），以及其在放大电路、开关电路中的应用。理解三极管的输入、输出特性曲线将帮助你精确控制其工作状态。 集成电路（Integrated Circuit, IC）： 将众多元件集成在一块芯片上的神奇器件。本章将初步介绍集成电路的基本概念，以及一些常见的通用集成电路，如运算放大器（Op-Amp）、逻辑门电路（Logic Gates）等。我们将简要提及集成电路在简化设计、提高性能方面的巨大优势。 通过本章的学习，你将能够准确识别各种常用电子元件，理解它们的工作原理，并初步判断它们在不同电路中的功能。 第三章：构建基本电路——从原理图到实际焊接 理论知识的学习最终需要付诸实践。本章将带领你从绘制简单的电路原理图开始，到动手焊接实际电路，让你亲身体验从设计到实现的完整过程。 电路原理图绘制规范： 学习如何规范地绘制电路原理图，包括元件符号的选用、导线连接的表示、器件的标注等。一个清晰、规范的原理图是成功设计的基石，也是与他人沟通设计思路的有效工具。 基本电路示例分析： LED指示电路： 如何使用一个电阻和一个LED构成一个简单的指示电路，理解限流电阻的作用。 简单电源电路： 讲解如何使用二极管和电容构建一个简单的半波或全波整流滤波电路，实现将交流电转换为直流电。 三极管开关电路： 设计一个由按钮触发、控制LED亮灭的三极管开关电路，体验三极管作为开关的应用。 简单的信号发生器（选讲）： 介绍一个使用振荡电路（如RC振荡或LC振荡）产生简单周期信号的电路，为后续更复杂的信号处理电路打下基础。 电子元器件的选型与采购： 学习如何根据电路设计要求，选择合适的元器件参数，如电压、电流、功率、精度、封装等。介绍一些常用的电子元器件购买渠道。 焊接基础： 焊接工具介绍： 电烙铁、焊锡丝、助焊剂、吸锡器、剥线钳等。 焊接技巧： 如何正确地给烙铁加热、如何给焊点镀锡、如何进行正确的焊接操作、如何避免虚焊和短路。 洞洞板/万用板焊接实践： 引导读者在洞洞板上按照原理图进行元件布局和焊接，并进行简单的电路测试。 电路调试与故障排除： 学习基本的电路测试方法（万用表的使用），以及如何根据现象判断电路故障（如元件虚焊、短路、烧毁、参数不匹配等），并进行修复。 本章强调动手能力和解决实际问题的能力。通过实际操作，你将把理论知识转化为具象化的成果，体验创造的乐趣。 第四章：深入探索——信号与系统基础 电路不仅仅是元件的堆砌，更是信号的产生、传输、处理和响应的载体。本章将为你打开信号与系统的大门，让你从更宏观的角度理解电路的功能。 信号的基本概念： 模拟信号与数字信号： 它们之间的区别、特点以及相互转换。 周期信号与非周期信号： 正弦波、方波、三角波、脉冲信号等常见波形的特点。 信号的幅值、频率、相位： 这些参数如何影响信号的特性。 基本电路功能分析： 滤波电路： 高通滤波、低通滤波、带通滤波电路的工作原理及其在信号去噪、信号分离中的应用。 放大电路： 信号放大是许多应用的基础。我们将回顾三极管的放大原理，并介绍运算放大器（Op-Amp）在构建各种精确放大电路（同相、反相、差分放大）中的强大能力。 振荡电路： 如何产生周期性的电信号，如RC振荡电路、LC振荡电路。 开关与逻辑电路基础： 介绍基本的逻辑门电路（AND, OR, NOT, XOR），以及它们如何构成更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。这是数字电路设计的基础。 时域与频域分析初步： 时域分析： 关注信号随时间的变化。 频域分析： 关注信号包含哪些频率成分，以及各频率成分的强度。介绍傅里叶级数/变换的初步概念（非数学严谨，侧重理解）。 本章旨在培养你的系统性思维，理解电路的“功能”而非仅仅是“结构”。通过对信号与系统概念的初步掌握，你将能够更好地理解更复杂的电路设计。 第五章：设计项目实践——从小项目到进阶应用 理论的学习和基础的掌握最终服务于实际的创造。本章将通过一些具有代表性的项目，引导你将所学知识融会贯通，完成具有实际应用价值的电路设计。 项目一：简易数字时钟 设计目标： 利用集成电路（如计数器、显示驱动器）和数码管，设计一个能够显示时间的数字时钟。 关键技术： 集成电路的应用、时序控制、数码管驱动、振荡源（如555定时器）。 实践内容： 原理图设计、元件选型、焊接、调试，并可能涉及简单的 PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计初步概念。 项目二：简易声音报警器 设计目标： 根据某种触发条件（如光照强度、温度变化），发出声音警报。 关键技术： 传感器应用（如光敏电阻、热敏电阻）、比较器电路、振荡与驱动电路。 实践内容： 传感器接口设计、模拟信号处理、报警电路实现。 项目三：小型自动控制系统 设计目标： 例如，一个简单的土壤湿度检测与浇水控制系统，或一个光控灯。 关键技术： 传感器、微控制器（如Arduino或STM32，介绍其基础概念和应用潜力，但详细编程不在本书范围内）、执行器（如继电器、电机）。 实践内容： 结合传感器和微控制器，实现更智能化的控制。这一部分将侧重于电路接口和系统集成，为进一步学习嵌入式开发奠定基础。 在每个项目的设计过程中，我们将强调以下几个方面： 需求分析： 明确项目的目标和功能。 方案设计： 选择合适的电路模块和元件。 原理图绘制： 绘制清晰、完整的电路原理图。 PCB设计初步： 介绍PCB设计的流程，包括布局、布线等基本概念，并鼓励读者尝试使用免费的PCB设计软件进行简单的板卡设计。 元器件焊接与组装： 将设计转化为实体。 系统测试与调试： 验证设计是否达到预期效果，并进行必要的调整。 问题分析与改进： 总结项目中的经验教训，思考如何优化设计。 结语 本书旨在为您提供一个扎实的电路设计入门基础，帮助您理解电子世界的运行规律，掌握从概念到实现的完整流程。电路设计是一门充满创造力和实践性的学科，它融合了物理、数学和工程的智慧。我们鼓励您在掌握书本知识的同时，保持强烈的好奇心和探索精神，不断动手实践，从失败中学习，从成功中获得成就感。 掌握了这些基础原理和实践经验，您将能够信心满满地迈入更广阔的电路设计领域，无论是继续深入研究模拟电路、数字电路、射频电路，还是探索嵌入式系统、物联网等前沿技术，您都将拥有坚实的基础和宝贵的起点。愿这本书成为您在电路设计领域精彩旅程的起点！
这本书在软件操作的流畅性上，也有一些值得商榷之处。虽然它详细介绍了如何使用软件的各个功能，但对于如何将这些零散的功能高效地整合到一个连贯的工作流程中，却着墨不多。更具体地说，它更像是一本字典，事无巨细地列出了所有的词汇（功能），却没有提供如何用这些词汇写出优美文章（高效设计）的语法和修辞。例如，我发现书中很少提及如何设置自定义的热键、如何利用脚本批量处理重复性任务，或者如何高效地管理复杂的元件库文件，以确保团队协作中的数据一致性。这些细节往往是决定一个工程师工作效率高低的关键所在。读者在合上书本，准备投入实际战斗时，会发现自己拥有了所有零件，却缺乏一台高效组装流水线的蓝图和操作规范，只能凭着直觉去摸索那些本应被系统化传授的最佳实践路径。