电子线路综合设计 - 中国高校教材图书网
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书名： |
电子线路综合设计
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| ISBN： | 7-5609--3506-0/TN·93 |
责任编辑： | |
| 作者： |
谢自美
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥28.80
折扣价：￥27.36
折扣：0.95
节省了1.44元
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字数： |
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| 出版社： |
华中科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2006-06-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材，它与《电子线路设计·实验·测试》（第三版）教材配套，形成一个“基础实验－设计性实验－综合设计性实验”三层次实验教学体系。本书以电子线路综合设计为主要内容，重点介绍综合性设计课题的设计方法、设计流程以及电路安装调试技术、性能指标测试方法和电子综合设计中的一些抗干扰技术。
全书共分6章，介绍了22个课题的设计过程与实现方法：第1章介绍综合设计的基本方法、系统的抗干扰技术和常见技术指标的测试方法；第2章介绍信号源类课题（共5个）；第3章介绍放大器类课题（共5个）；第4章介绍控制系统类课题（共4个）；第5章介绍测量仪器类课题（共4个）；第6章介绍通信系统类课题（共4个）。这些课题的综合性较强，所涵盖的电路范围比较宽：有模拟电路和数字电路综合应用的课题；有低频电路、高频电路与数字逻辑电路综合应用的课题；有单片机与可编程逻辑器件构成的综合性应用课题。每个设计课题均介绍了设计思路、设计过程、设计实现的实验方法以及技术指标测试方法。这些设计范例具有一定的指导作用。为检验学生的电子设计能力，每个设计课题均布置了设计任务和实验思考题。
本书的作者是华中科技大学具有丰富教学、实践经验的教师，也是全国大学生电子设计竞赛的指导教师。本书可作为电子线路课程设计、电子系统设计和电子设计大赛、课外科技活动培训的主要教材，也可作为工程技术人员的参考书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第1章电子线路综合设计概述
1.1电子线路综合设计基本方法(1)
1.1.1电子线路综合设计一般方法(1)
1. 仔细审题，分析技术指标
2. 设计总体框图，分配技术指标
3. 设计单元电路，进行计算机仿真实验
4. 整机联调，测试技术指标
1.1.2电子线路综合设计EDA方法
(2)
1. “自顶向下”的设计方法
2. “自顶向下”的设计方法举例
实验与思考题(5)
1.2电子线路综合设计中的抗干扰
技术(6)
1.2.1布线技术(6)
1. 合理布线2. 元器件和导线的固定
1.2.2寄生振荡及其抑制方法(7)
1. 较容易产生寄生振荡的电路
2. 抑制寄生振荡的一般方法
1.2.3接地技术(9)
1. 低频电路一点接地
2. 仪器先接地线再测量
3. 仪器的信号线与地线的连接
4. 高频电路多点接地
1.2.4屏蔽与隔离耦合技术(11)
1. 屏蔽抑制电磁干扰
2. 变压器隔离耦合3. 光电隔离耦合
实验与思考题(12)
1.3常见技术指标与实验测试(13)
1.3.1信号的失真及测量(13)
1. 失真的相关术语2. 非线性失真测量
1.3.2分贝及其实验测试(14)
1. 分贝的定义
2. 分贝与功率比、电压比的换算
3. 功率电平与电压电平的换算
4. 分贝的测量
1.3.3高频电子系统的技术指标及实验
测试(18)
1. 接收机的技术指标及实验测试
2. 发射机的技术指标及实验测试
1.3.4天线的技术指标及实验测试
(21)
1. 射频天线系统的组成框图
2. 天线电长度与谐振频率的关系
3. 用吸收电路法测量简单天线的谐振频率
4. 用射频谐振表测量天线系统的谐振频率
5. 用噪声桥测量天线的阻抗和谐振频率
6. 用常用仪器构成天线测试系统
1.3.5ADC与DAC的主要技术
指标(23)
1. ADC的主要技术指标
2. DAC的主要技术指标
实验与思考题(24)第2章信号源类课题
2.1集成电路锁相环及其应用电路
设计(25)
2.1.1锁相环的基本工作原理(25)
2.1.2锁相环的主要参数与测试
方法(25)
1. 捕捉带ΔfV2. 同步带ΔfL
3. 压控振荡器的控制特性曲线
2.1.3数字锁相环CC4046及其应用
电路设计(27)
1. 锁相倍（分）频2. 频率合成
3. 电压/频率变换
2.1.4高频模拟锁相环NE564及其应用
电路设计(31)
1. FM解调2. FM调制
3. FSK信号解调
2.1.5低频锁相环NE567及其应用
电路设计(34)
1. 精密低频振荡器2. 频率监视和控制
3. 双音多频译码
2.1.6设计任务(36)
实验与思考题(37)
2.2DDS技术及波形发生器的设计
(37)
2.2.1DDS技术的基本原理(37)
1. DDS的基本组成原理
2. DDS主要性能指标
3. 实现DDS的3种技术方案
2.2.2设计任务及方案分析(42)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
2.2.3主要电路设计(43)
1. 频率控制模块（相位累加器）
2. 幅度控制3. 相位差控制
4. 查找表设计
2.2.4其他电路模块设计(47)
1. 键盘电路2. 显示电路
3. 滤波电路4. 掉电存储电路
5. 手写板输入电路
2.2.5系统软件设计(50)
1. 键盘输入控制子程序设计
2. CPLD控制字输入子程序设计
3. 任意波形采集子程序设计
4. 系统软件主程序设计
2.2.6电路安装与系统测试及分析
(51)
1. 电路安装调试
2. 主要技术指标测试3. 误差分析
2.2.7两种不采用CPLD进行频率
控制的方案(53)
1. 采用BCD乘法器14527
2. 采用锁相环倍频
2.2.8设计任务(54)
实验与思考题(54)
2.3电压控制LC振荡器设计(55)
2.3.1工作原理(55)
1. 基本组成原理2. 主要技术指标
2.3.2设计举例(55)
1. 正弦VCO电路设计
2. 频率控制电路设计
3. 输出电压幅度稳定电路设计
4. 单片机控制设计
5. 电路安装与调试
2.3.3设计任务(69)
实验与思考题(69)
2.4正弦波调制信号发生器设计(69)
2.4.1多功能正弦信号发生器的
基本原理(69)
1. 正弦信号的产生2. 调制信号的产生
3. 主要技术指标
2.4.2设计要求及方案分析(71)
1. 设计要求
2. 主要功能指标分析及方案选择
2.4.3主体电路设计(73)
1. DAC电路设计2. AM调制电路设计
3. 滤波电路设计4. 放大电路设计
2.4.4电路安装与系统调试(75)
1. DDS信号输出调试
2. DDS与单片机接口调试
3. 滤波、放大部分的调试
2.4.5主要技术指标测试(75)
1. 测试仪器2. 测试方法3. 测试数据
2.4.6设计任务(77)
1. 基本要求2. 发挥部分
实验与思考题(78)
2.5三相正弦波变频电源(78)
2.5.1变频电源的基本理论(78)
1. 变频电源原理
2. 正弦脉冲宽度调制SPWM基本原理
3. 双极性正弦脉冲宽度BSPWM逆变器
2.5.2设计任务及方案分析(82)
1. 设计任务2. 设计要求
3. 设计方案分析与选择
2.5.3三相正弦波变频电源
电路设计(85)
1. ACDC电路设计2. DCAC电路设计
3. 电流电压测量电路4. 频率测量
5. 保护电路6. 单片机系统
7. 红外遥控键盘
2.5.4算法与软件流程(91)
1. 频率测量2. 输出稳压控制
3. 程序流程图
2.5.5系统安装与指标测试(92)
1. 安装注意事项
2. 测试仪器
3. 指标测试方法与数据记录
2.5.6设计任务(92)
实验与思考题(93)
第3章放大器类课题
3.1低频功率放大器设计(94)
3.1.1基本原理(94)
1. 基本组成原理2. 主要技术指标
3.1.2设计任务及方案分析(95)
1. 设计要求2. 主要技术指标分析
3.1.3电路设计(96)
1. 功率放大级电路设计
2. 前置放大级电路设计
3. 方波发生器电路设计
4. 稳压电源设计
5. 数字音量控制和电平指示电路设计
3.1.4电路安装与调试(100)
3.1.5主要技术指标测试(101)
3.1.6设计任务(103)
实验与思考题(103)
3.2宽带放大器设计(103)
3.2.1宽带放大器概述(103)
3.2.2设计任务及方案分析(103)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
3. 设计方案选择
4. 理论分析与参数计算
3.2.3电路设计(107)
1. 输入缓冲和增益控制电路设计
2. 功率放大电路设计3. 控制电路设计
4. 稳压电源设计5. 抗干扰措施
3.2.4软件设计(111)
3.2.5电路安装与系统调试(111)
3.2.6主要技术指标测试与分析(111)
1. 指标的测试2. 误差分析
3. 测试性能总结
3.2.7设计任务(113)
实验与思考题(114)
3.3测量放大器设计(114)
3.3.1基本原理(114)
1. 基本原理2. 主要技术指标
3.3.2设计要求及方案分析(115)
1. 设计要求2. 主要功能和指标分析
3. 设计方案选择
3.3.3电路设计与理论计算(118)
1. 仪用放大器设计
2. 程控增益电路设计
3. 后级放大电路及信号变换电路设计
4. 稳压直流电源设计
5. 单片机小系统设计
3.3.4软件设计(122)
3.3.5电路安装与系统调试(122)
3.3.6主要技术指标测试(124)
3.3.7设计任务(125)
实验与思考题(125)
3.4简易心电图仪设计(125)
3.4.1心电信号及其检测(125)
1. 什么是心电图
2. 心电信号的特点及其检测方法
3. 心电信号前置放大器的输入回路
4. 几种抑制心电信号中50Hz共模信号干扰的有效方法
3.4.2心电图仪的基本组成(129)
3.4.3设计任务及方案分析(130)
1. 设计要求
2. 主要功能和指标分析
3. 设计方案的选择
3.4.4心电放大器的设计(131)
1. 由运算放大器构成的心电放大器
2. 由单片集成仪表放大器组成的心电放大器
3.4.5电路安装与系统调试(133)
3.4.6主要技术指标测试(134)
3.4.7设计任务(135)
实验与思考题(135)
3.5高效率音频功率放大器设计
(135)
3.5.1D类功率放大器的基本原理
(136)
1. D类功率放大器及其应用
2. 正弦脉冲宽度调制的基本原理
3.5.2设计任务及方案分析(138)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
3.5.3电路设计(141)
1. 基于常规PWM调制方案的电路设计
2. 基于降低空载损耗的PWM调制方案的电路设计
3. 基于减少开关损耗的PWM调制方案的电路设计
3.5.4基于常规PWM调制方案的电路
安装与系统调试(149)
3.5.5主要技术指标测试(150)
3.5.6总结(151)
1. 电路设计方案小结
2. C类（丙类）功率放大器的工作原理
3. E类（戊类）功率放大器的工作原理
3.5.7设计任务(153)
实验与思考题(154)
第4章控制系统类课题
4.1步进电机驱动控制系统
设计(155)
4.1.1主要技术要求(155)
4.1.2步进电机的工作原理与系统
组成框图(155)
1. 步进电机的工作原理
2. 步进电机控制系统框图
4.1.3单元电路设计(156)
1. 功放电路设计
2. 步进电机供电电源电路设计
4.1.4整机调试与技术指标测量
(158)
4.1.5设计任务(159)
实验与思考题(159)
4.2简易智能电动小汽车设计(159)
4.2.1概述(159)
4.2.2设计任务及方案选择(159)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
4.2.3电路设计与软件算法设计
(161)
1. 电动车行走功能的实现
2. 电动车的循迹 3. 物体的检测
4. 简单避障的软件算法设计
4.2.4电路安装与系统调试(171)
4.2.5主要技术指标测试(172)
4.2.6设计任务(172)
实验与思考题(173)
4.3基于PID的水温控制系统的设计
(173)
4.3.1PID控制的基本原理(173)
1. PID控制系统的基本组成
2. PID控制中的主要技术指标分析
4.3.2设计任务及方案分析(175)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
3. 设计方案选择
4.3.3电路设计 (178)
1. 温度电压转换电路设计
2. 执行电路设计3. 串行通信电路设计
4.3.4软件设计(179)
4.3.5电路安装与调试(179)
4.3.6主要技术指标测试(180)
4.3.7设计任务(181)
实验与思考题(181)
4.4运动轨迹控制系统设计(181)
4.4.1控制系统的基本原理(181)
1. 控制系统的基本组成
2. 控制系统的主要技术指标
4.4.2设计任务与方案选择(182)
1. 设计任务2. 设计要求
3. 主要功能和技术指标的分析
4. 设计方案的选择
4.4.3运动轨迹控制系统硬件设计
(185)
1. 直流伺服控制系统的设计与实现
2. 光电探测模块设计与实现
3. 无线数传模块
4.4.4运动轨迹控制系统软件及控制
算法设计(187)
1. Bresenham直线算法的适应性应用
2. 坐标系变换
3. 按设定轨迹运行的实现
4. 软件流程
4.4.5系统安装调试(190)
4.4.6主要功能和技术指标的系统测试
(191)
4.4.7控制系统设计(192)
实验与思考题(192)第5章测量仪器类课题
5.1低频数字式相位测量仪设计
(193)
5.1.1数字相位测量仪的基本原理
(193)
1. 基本组成2. 主要技术指标
5.1.2设计要求及方案分析(195)
1. 设计要求
2. 主要功能指标分析及方案选择
5.1.3电路设计(198)
1. 整形电路设计2. 鉴相电路设计
3. 波形产生及幅度控制电路设计
4. 单片机小系统电路设计
5.1.4软件设计(202)
1. FPGA系统的软件设计
2. 单片机系统的软件设计
5.1.5电路安装与系统调试(203)
5.1.6主要技术指标测试(203)
5.1.7设计任务(205)
实验与思考题(206)
5.2简易逻辑分析仪设计(207)
5.2.1逻辑分析仪的基本原理(207)
1. 基本组成
2. 主要技术指标
5.2.2设计要求及方案分析(208)
1. 设计要求
2. 主要功能指标分析及方案选择
5.2.3电路设计(210)
1. 信号发生器电路设计
2. 输入信号调理电路设计
3. 显示驱动电路设计
4. 人机交互电路设计
5. 触发、存储及显示电路设计
5.2.4软件设计(216)
1. 单片机系统的软件设计
2. FPGA系统的软件设计
5.2.5电路安装与系统调试(216)
5.2.6主要系统功能测试(217)
5.2.7设计任务(219)
实验与思考题(220)
5.3简易数字存储示波器设计(220)
5.3.1数字存储示波器的基本原理
(220)
1. 基本组成原理2. 主要技术指标
3. 采样方式
5.3.2设计任务及方案分析(222)
1. 设计要求
2. 主要功能和技术指标分析
3. 设计方案选择
5.3.3电路设计(227)
1. 前向通道电路设计
2. 数据采集与存储电路设计
3. 后向通道电路设计
5.3.4系统软件设计(233)
5.3.5系统安装调试(234)
1. 电路的安装与调试
2. 软件的测试与修改
5.3.6主要功能和技术指标测试
(234)
1. 拟定测试方案
2. 单次和连续触发测试
3. 扩展显示功能4. 双踪显示
5. 垂直灵敏度测试6. 扫描速度测试
5.3.7设计任务(235)
实验与思考题(236)
5.4数控直流电流源设计(236)
5.4.1直流电流源的基本原理和应用
(236)
5.4.2数控直流电流源设计举例(237)
1. 设计课题：数控直流电流源（第六届全国电子设计竞赛F题）
2. 主要功能和技术指标的分析
3. 设计方案的选择
5.4.3数控直流电流源电路设计(240)
1. A/D转换（AD7705）电路设计
2. D/A转换（MAX532）的电路设计
3. 压控电流源电路设计
4. 负载电流、负载电压的测量
5. 人机接口6. 电源
5.4.4数控直流电流源系统软件设计
(245)
1. 主程序流程图2. A/D转换（AD7705）
3. D/A转换（MAX532）
4. 触摸屏的程序设计
5.4.5系统安装调试与系统测试(247)
1. 系统安装调试
2. 主要功能和技术指标的系统测试
5.4.6设计任务(248)
实验与思考题(248)第6章通信系统类课题
6.1多路数据采集系统设计(249)
6.1.1基本原理(249)
1. 基本组成原理2. 主要技术指标
6.1.2设计任务及方案分析(250)
1. 设计要求
2. 主要功能指标分析及方案选择
6.1.38路数据采集系统电路设计
(251)
1. 正弦波振荡电路设计
2. F/V变换电路设计
3. 从机系统电路设计
4. 主控器电路设计
6.1.48路数据采集系统软件设计
(253)
1. C语言开发及RTX51的采用
2. 从机程序流程框图
3. 主机程序流程框图
6.1.5电路安装与系统调试(255)
1. 主机调试2. 从机调试3. 系统联调
6.1.6主要技术指标测试(256)
1. 测试仪器
2. 现场模拟信号发生器测试
3. 采集系统测试
6.1.7设计任务(256)
实验与思考题(257)
6.2数字化语音存储与回放系统
设计(257)
6.2.1基本原理(257)
1. 基本组成原理2. 主要技术指标
6.2.2设计任务及方案分析(258)
1. 设计要求
2. 主要功能指标分析及方案选择
6.2.3电路设计(260)
1. 语音输入及前置放大电路设计
2. AGC电路设计
3. 带通滤波器电路设计
4. 单片机系统及存储器电路设计
5. A/D转换电路设计
6. D/A转换电路设计
7. 语音回放电路设计
8. 幅频特性校正电路设计
6.2.4软件设计(264)
6.2.5电路安装与系统调试(265)
6.2.6主要技术指标测试(266)
6.2.7设计任务(266)
实验与思考题(267)
6.3无线多路遥控调频发射/接收
系统设计(267)
6.3.1调频发射/接收系统的工作原理
(267)
1. 系统组成框图
2. 主要功能和技术指标
6.3.2设计任务及功能、指标分析
(269)
1. 设计任务2. 主要功能和指标分析
6.3.3基于MC2833芯片的调频发射机
的设计(269)
1. MC2833构成的调频发射机
2. MC2833 的外接电路设计
6.3.4基于MC3361芯片的调频接收机
的设计(272)
1. MC3361调频接收机工作原理
2. MC3361调频接收机组成框图
3. MC3361外接电路设计
4. 第一本振电路设计
5. 第一混频电路设计
6.3.5键盘及其接口电路设计(277)
6.3.6编码程序设计(277)
6.3.7显示与接口电路设计(278)
6.3.8译码程序设计(279)
6.3.9控制电路设计(279)
6.3.10系统安装与调试(279)
6.3.11设计任务(281)
实验与思考题(282)
6.4红外多路遥控发射/接收系统
设计(282)
6.4.1系统组成框图(282)
6.4.2主要技术指标(282)
6.4.3单元电路设计(283)
1. 键盘及其代码产生电路设计
2. 编码电路设计
3. 脉码调制振荡电路设计
4. 红外发射电路设计
5. 红外接收电路设计
6. 解码电路设计
7. 译码与控制电路设计
6.4.4系统调试与技术指标测量
(287)
6.4.5设计任务(288)
实验与思考题(288)
附录本书所用元器件及其应用速查表(289)
参考文献(291)
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| 精彩片段： |
本书具有以下特点。
(1) 总结归纳出了两种实用的电子线路综合设计方法。一是一般的设计方法，其设计流程是：审题与指标分析—设计总体框图分配技术指标—设计单元电路并进行计算机仿真实验—整机联调，测试技术指标。二是EDA的设计方法，其设计流程是：顶层（系统级）—中间层（子系统级）—底层（部件模块级）—设计实现（芯片下载）。可培养和提高学生电子设计的能力和科学的设计方法。
(2) 介绍了电子线路综合设计实验中的一些抗干扰技术和常见技术指标的实验测试方法。这可提高学生解决实际问题的能力，培养学生掌握实用的电子测试方法。
(3) 将电子设计大赛的内容引入到教材中，并按照教学规律与要求进行理论总结与实践。因此，教材的内容先进、综合性较强。可培养学生的知识综合运用的能力、创新设计能力和新技术、新器件运用的能力。
(4) 每个设计课题均介绍了设计思路、设计过程、设计实现的实验方法、具体电路、相关软件，以及电路安装调试技术和性能指标测试方法。这些设计范例具有一定的指导作用。为检验学生的电子设计能力，每个设计课题均布置了设计任务和实验思考题。
(5) 实验课题选用了新方法、新器件来实现，可提高实验教学水平和实验室的建设。如采用EDA设计方法，选用集成仪表运算放大器 AD620、CMOS功率开关管IRF9540与IRF540、可变增益放大器AD603、真有效值变换芯片AD637。集成电路调频发射芯片MC2833、调频接收芯片MC3361、数字锁相环频率合成器 MC145152、可编程逻辑器件FPGA以及温度传感器、超声传感器、光电传感器等。可使学生拓宽知识、开阔视野。
(6) 本书所选用的主要元器件功能、引脚及其对应的应用电路以速查表的方式在附录中列出，方便实用，读者可快速检索查阅。
(7) 本书的作者是我校具有丰富实践教学经验的教师，也是全国大学生电子设计竞赛的指导教师。
参加本书编写工作的有谢自美、尹仕、肖看、赵云娣、罗杰等。谢自美编写第1章、第2章的2.1节、第3章的3.1节，尹仕编写第2章的2.2、2.5节、第3章的3.2、3.3、3.5节、第4章的4.2、4.3、4.4节、第5章的5.3、5.4节，肖看编写第2章的2.4节、第5章的5.1、5.2节、第6章的6.1、6.2节，赵云娣编写第2章的2.3节、第6章的6.3、6.4节，罗杰编写第3章的3.4节、第4章的4.1节。谢自美任本书主编，负责全书的整体规划、统稿与定稿工作。
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