电子设计与制作简明教程（第二版）

中国水利水电出版社

【作者】主编邓延安

【I S B N 】978-7-5170-7827-2

【责任编辑】高辉

【适用读者群】高职高专

【出版时间】2019-07-20

【开本】16

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】1-1

【页数】176

【千字数】275

【印张】11

【定价】￥29

【丛书】国家精品课程配套教材系列

【备注信息】

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本书是国家精品课程“电子产品生产与制作”的配套教材，是作者在多年教学的基础上，经整理完善而成的，是一本实用性强、难易适中，便于开展实操的教材。

本书主要内容包括：电子制作的基本技能、常用电路模块（三极管放大电路、场效应管放大电路、稳压电源、数字逻辑电路、集成运放等）的设计与制作、较复杂系统（数字式转速表、风板控制系统、多路红外遥控装置、数字钟）的设计与制作、PCB板的设计与制作、抗电磁干扰设计、科技论文的写作等。本书是对所学专业课程的系统性应用，对提高学生理论联系实际的能力具有积极作用。

本书可作为高职高专学校应用电子、电气自动化等电类专业的教材，也可供从事电子技术的工程技术人员及电子爱好者参考。

第二版前言

本书自出版以来，经数届学生使用，学生的动手能力得到显著提高。对多数学生来说，本课程几乎是大学三年中使用电烙铁焊接的唯一机会，也是系统性复习所学知识，根据自身对专业知识的掌握程度，开展力所能及的电子线路设计的有益尝试。

本书出版后，国内高职高专电类专业教学发生了很大的变化。各级各类技能大赛不断涌现，学校的参与面也越来越大。除传统的大学生电子设计大赛、职业院校技能大赛、电子产品设计与制作赛等之外，光伏电子工程的设计与实施、电子产品芯片级检测维修与数据恢复、嵌入式技术应用开发以及众多的行业赛项陆续出现，比赛项目对学生的电子设计、焊接、PCB制板等能力要求越来越高。新型单片机、嵌入式等芯片和器件在大赛中被大量使用，课堂教学已无法满足要求。传统的设计软件Protel 99 SE、Protel DXP已逐步被Altium Designer取代。

基于上述考虑，本书有必要改版，对内容进行适当调整。

第三章3.2节选用了2015年全国大学生电子设计大赛的赛题，作为单片机C语言设计与应用的典型代表；第五章介绍Altium Designer的应用，取代原Protel 99 SE的内容；第六章的6.2节选用了更为先进的雕刻机，PCB制板的精度和质量更高。

本书由邓延安任主编，王苹、余云飞、陈素芹、张瑾任副主编。各章编写分工如下：第2.5节、3.4节由王苹编写；第3.1节由范国强编写；第3.2节由陈素芹编写；第五章、第6.1节由余云飞编写；第6.2节由张瑾编写，其余章节由邓延安编写。全书由邓延安统稿。张学亮老师对本书进行了审阅，张瑾老师和辛建军老师对本书的电路进行了验证，在此对他们的工作表示感谢。

由于课时关系，本书篇幅仍然不大。即便如此，实际教学中仍需取舍。希望本教材能为各高职高专院校电类专业教学提供帮助，错误和不妥之处请批评指正。

编者

2019年3月

第二版前言
第一版前言

第1章电子设计与制作基础 1
1.1 概述 1
1.1.1 电子设计的选题 1
1.1.2 电子设计与制作的基本途径 1
1.2 电子设计的一般过程 2
1.3 电子制作的基本技能 3
1.3.1 常用元器件的选型与代用 3
1.3.2 元器件焊接工艺 5
1.3.3 电子产品的装配工艺 8
1.3.4 电子产品的调试 9
1.3.5 故障的判断与排除 9
1.4 PCB板的制作 10
1.4.1 PCB板的雕刻制板法 10
1.4.2 PCB板的腐蚀制板法 10
1.5 电子制作中的5S管理 11
第2章基本电路模块的设计与制作 12
2.1 三极管基本放大电路的制作 12
2.1.1 三极管放大电路设计的原则 12
2.1.2 共发射极放大电路的设计 12
2.1.3 电路的制作与测试 13
2.2 场效应管放大电路的设计与制作 14
2.2.1 场效应管的主要参数 14
2.2.2 场效应管的使用原则 15
2.2.3 场效应管基本放大电路的设计与
制作 15
2.3 串联型线性稳压电源的制作 16
2.3.1 串联型线性稳压电源的组成 16
2.3.2 串联型线性稳压电源的实际电路 17
2.3.3 串联型线性稳压电源的制作与调试 18
2.4 集成运算放大器的应用 19
2.4.1 电压比较器的制作 20
2.4.2 正弦波发生器的设计与制作 22
2.5 数字逻辑电路的设计与制作 24
2.5.1 基本门电路和逻辑电平规范 25
2.5.2 常见数字逻辑芯片 26
2.5.3 简易抢答器的制作 31
2.5.4 双音门铃的制作 32
2.6 遥控电路的制作 35
2.6.1 遥控系统的基本组成 35
2.6.2 红外遥控原理 36
2.6.3 简单红外遥控装置的制作 39
第3章较复杂系统的设计与制作 41
3.1 以MCS-51系列单片机为核心的数字式
转速表的设计与制作 41
3.1.1 设计与制作任务 41
3.1.2 转速表的硬件电路设计 41
3.1.3 系统设计流程图及源程序 43
3.1.4 电路制作与调试 48
3.2 风板控制装置的设计与制作 49
3.2.1 设计与制作的任务 49
3.2.2 系统设计 49
3.2.3 系统安装与调试 53
3.3 多路红外遥控装置的设计与制作 60
3.3.1 设计与制作的任务及方案选择 60
3.3.2 遥控编、解码集成电路PT2262和
PT2272介绍 62
3.3.3 4路红外遥控装置的工作原理 64
3.3.4 四路红外遥控电路的制作与调试 64
3.4 数字钟的设计与制作 65
3.4.1 设计与制作任务 66
3.4.2 秒脉冲信号发生器的制作与调试 66
3.4.3 秒、分、时计数显示电路的制作
调试 68
3.4.4 分、时校正电路 72
3.4.5 电路联调 73
第4章可编程逻辑器件及应用 74
4.1 ACEX1K系列FPGA 74
4.2 可编程逻辑器件的设计流程 74
4.3 Quartus II的使用 77
4.3.1 Quartus II的特点 77
4.3.2 Quartus II的设计流程 78
4.4 应用举例 78
4.4.1 设计任务 79
4.4.2 频率计的工作原理 79
4.4.3 功能模块的实现 79
4.4.4 频率计的总体电路 81
4.4.5 完成步骤 81
第5章 Altium Designer原理图与PCB设计 90
5.1 Altium Designer 设计环境 90
5.2 Protel与Altium Designer之间的转换 91
5.3 原理图的设计 92
5.3.1 原理图设计流程 92
5.3.2 新建原理图文件 93
5.3.3 原理图图纸的设置 93
5.3.4 加载元器件库 94
5.3.5 放置元件 94
5.3.6 连接线路 95
5.3.7 报表输出 95
5.4 印刷电路设计 96
5.4.1 新建PCB文件 97
5.4.2 印制电路板PCB 工作层管理及
选项设置 99
5.4.3 元件封装库的操作 101
5.4.4 单面印制电路板的手工设计 102
5.4.5 印制电路板的自动布线 108
5.4.6 设计规则检查以及工程报表输出 117
第6章 PCB板的制作 120
6.1 PCB板的腐蚀法制作 120
6.1.1 PCB设计与打印 120
6.1.2 热转印 124
6.1.3 腐蚀与钻孔 124
6.2 PCB板的雕刻制作方法 125
6.2.1 雕刻机的工作原理 125
6.2.2 加工文件的生成 126
6.2.3 雕刻机制板 130
第7章电子线路的抗电磁干扰设计 148
7.1 概述 148
7.1.1 电磁干扰入侵的途径 148
7.1.2 抑制电磁干扰的基本思路 150
7.1.3 抗电磁干扰的基本措施 150
7.2 抗电磁干扰设计 151
7.2.1 输入信号线的选择与连接 151
7.2.2 滤波器设计 151
7.2.3 屏蔽层设计 152
7.2.4 接地的设计 153
7.2.5 信号隔离的设计 153
第8章电子线路故障检修的基本方法 155
8.1 直观检查法 155
8.2 电阻测量法 155
8.3 电压测量法 156
8.4 电流测量法 157
8.5 波形测量法 158
8.6 元器件代换法 158
8.7 信号注入法 158
8.8 分割法 159
8.9 短路法 160
第9章科技论文写作 161
9.1 概述 161
9.1.1 科技论文写作的性质与功能 161
9.1.2 科技论文写作的基本特征 161
9.1.3 科技论文写作的意义 162
9.2 科技论文写作的基本要求 162
9.2.1 科技论文的类型 162
9.2.2 科技论文的写作要求 163
9.2.3 科技论文的编写格式及规范 163
9.2.4 章、条的编号 165
参考文献 166
附录 167

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