电子设计从零开始

　　作者：杨欣，王玉凤，刘湘黔 编著
　　ISBN：10位［7302115095］ 13位［9787302115090］
　　出版社： 清华大学出版社
　　出版日期：2005-10-1
　　定价：￥32.00 元
　　

　　电子设计涉及的知识面广、难度大，初学者往往不知从何入手。本书结合了作者多年的学习与辅导经验，全面系统地介绍了进行电子设计与制作所需要的各种知识，包括 模拟电路、 数字电路和单片机应用基础，并结合Multisim 仿真软件对大部分实例进行了演示。全书分为三大部分，共17章。第1章至第8章深入浅出地介绍了模拟电路的相关知识；第9章至第11章是数字电路部分，介绍了一些基本概念和系统开发过程中经常使用的器件；从第12章到结束是以 51单片机为例的 单片机应用技术介绍，其中有大量的实例和完整的程序。
　　本书适合电类本、专科学生作为全面掌握 电子设计基础知识的参考书；也可作为 无线电爱好者的实例参考用书；对于学有 余力的非电类 工科学生以及对电子设计感兴趣的中学生朋友来说，也是一本很好的全面了解电子设计基础知识的入门读物。
　　

　　 电子设计涉及的知识面广、难度大，初学者往往不知从何入手。本书结合了作者多年的学习与辅导经验，全面系统地介绍了进行电子设计与制作所需要的各种知识，包括 模拟电路、 数字电路和 单片机应用基础，并结合Multisim 仿真软件对大部分实例进行了演示。全书分为三大部分，共17章。第1章至第8章深入浅出地介绍了模拟电路的相关知识；第9章至第11章是数字电路部分，介绍了一些基本概念和系统开发过程中经常使用的器件；从第12章到结束是以51单片机为例的单片机应用技术介绍，其中有大量的实例和完整的程序。
　　本书适合电类本、专科学生作为全面掌握电子设计基础知识的参考书；也可作为无线电爱好者的实例参考用书；对于学有余力的非电类工科学生以及对电子设计感兴趣的中学生朋友来说，也是一本很好的全面了解电子设计基础知识的入门读物。
　　

　　第1章 走进电子技术 1
　　1.1 从一个 光控 报警器的例子开始 1
　　1.1.1 电池 2
　　1.1.2 电阻器 3
　　1.1.3 光敏电阻 7
　　1.1.4 电位器 9
　　1.1.5 开关 11
　　1.1.6 第一次 电路分析 13
　　1.2 利用计算机学习 电子电路 14
　　1.2.1 multisim 2001登场 14
　　1.2.2 打开、新建和保存 16
　　1.2.3 元器件栏和 虚拟仪器栏 18
　　1.2.4 绘制 第一张 电路图 21
　　1.2.5 用multisim 2001进行简单分析 26
　　1.3 探索 半导体器件 27
　　1.3.1 二极管 27
　　1.3.2 三极管 36
　　1.4 例子的最终分析 42
　　1.4.1 蜂鸣器 43
　　1.4.2 第一个三极管 43
　　.1.4.3 第二个三极管 44
　　1.4.4 “合适”的 偏置电压 44
　　1.4.5 例子的扩展 46
　　第2章 收音机里蕴含的知识 48
　　2.1 解密电磁波 48
　　2.1.1 电磁波的简要回顾 48
　　2.1.2 无线电通信频段 50
　　2.1.3 单管收音机电路图 51
　　2.2 小功率无线 发射机 52
　　2.2.1 电声 元件 52
　　2.2.2 电容器 56
　　2.2.3 电感器 65
　　2.2.4 扩音器中的三极管 66
　　2.2.5 调制与解调 69
　　2.2.6 天线 70
　　2.2.7 am与 fm 71
　　2.3 收音机的故事 76
　　2.3.1 收音机的进化 76
　　2.3.2 调谐 77
　　2.3.3 解调 80
　　2.3.4 单管收音机的最终分析 85
　　第3章 制作第一件电子作品 87
　　3.1 制作一个 测谎仪 87
　　3.1.1 面包板 87
　　3.1.2 插面包板 90
　　3.1.3 万用板与印刷 电路板 91
　　3.1.4 电路设计过程 96
　　3.1.5 从 电路原理图到 印刷电路板图 98
　　3.1.6 自制印刷电路板 104
　　3.1.7 焊装 108
　　3.2 为 电子系统设计一个 直流稳压电源 112
　　3.2.1 变压器 113
　　3.2.2 整流 119
　　3.2.3 电源滤波 124
　　3.2.4 稳压 127
　　3.2.5 设计直流稳压电源 134
　　第4章 从扩音机中学小信号 放大器 136
　　4.1 放大器的踪影 136
　　4.1.1 小信号放大 136
　　4.1.2 小信号放大及功率放大 138
　　4.1.3 扩音器系统中的小 信号放大器 139
　　4.2 全面了解三极管 141
　　4.2.1 三极管的3个直流特性 141
　　4.2.2 再谈三极管开关 150
　　4.3 用三极管放大小信号之前 155
　　4.3.1 分压器为三极管放大创造直流工作环境 155
　　4.3.2 静态工作点 160
　　4.4 三极管小信号放大器 163
　　4.4.1 直击小信号放大器 163
　　4.4.2 共e极放大器（分压器偏置） 166
　　4.4.3 共e极放大器（c极反馈偏置） 172
　　4.4.4 e极 跟随器 173
　　4.4.5 共b极放大器 178
　　4.4.6 多级放大器 180
　　4.5 反馈及放大器的 频率特性 183
　　4.5.1 反馈 183
　　4.5.2 影响放大器频率特性的因素 186
　　4.5.3 幅频特性与相频特性 188
　　4.6 完成扩音机的制作 192
　　4.6.1 扩音机电路 192
　　4.6.2 制作与调试 193
　　第5章 从 多媒体音箱中看 功率放大器 195
　　5.1 多媒体音箱的蓝图 195
　　5.1.1 立体声多媒体音箱 197
　　5.1.2 音箱箱体及材料选择 198
　　5.2 信号功率的提升——功率放大器 201
　　5.2.1 class a放大器 202
　　5.2.2 class b放大器 211
　　5.2.3 class c放大器 226
　　5.2.4 class d放大器 228
　　5.3 多媒体音箱设计及制作 231
　　5.3.1 前置放大器 231
　　5.3.2 功率放大器 236
　　5.3.3 分频器 242
　　5.3.4 电源电路及布线 247
　　5.3.5 实用 音响电路大放送 252
　　第6章 振荡器的丰富多彩 256
　　6.1 信号 波形与 调理电路 256
　　6.1.1 常见信号波形 256
　　6.1.2 信号的调理 259
　　6.1.3 rc电路——微分器与积分器 267
　　6.1.4 rc电路——无源 滤波器 271
　　6.2 振荡器面面观 278
　　6.2.1 振荡的原理 279
　　6.2.2 多谐振荡器 281
　　6.2.3 射频振荡器 289
　　6.3 振荡器的应用 293
　　6.3.1 灰太狼闪光胸针 293
　　6.3.2 施密特触发器 295
　　6.3.3 声控摇头驴 296
　　6.3.4 电话机挂机提醒/通话限时器 298
　　第7章 集成电路 abc 301
　　7.1 集成电路基础知识 302
　　7.1.1 一开始 304
　　7.1.2 集成电路分类 307
　　7.1.3 集成电路的电路符号 313
　　7.1.4 集成电路的技术参数 314
　　7.2 运算放大器的神奇 317
　　7.2.1 运放正式登场 319
　　7.2.2 了解运放的若干参数 320
　　7.2.3 同相放大器与 反相放大器 322
　　7.2.4 比较器 329
　　7.2.5 加法放大器 334
　　7.2.6 差分放大器 338
　　7.2.7 有源微分器和积分器 343
　　7.2.8 有源滤波器 346
　　第8章 传感器及其他器件 355
　　8.1 传感器 355
　　8.1.1 传感器有哪些 356
　　8.1.2 压力传感器 358
　　8.1.3 光电传感器 362
　　8.1.4 温度传感器 364
　　8.2 其他常用的元器件 367
　　8.2.1 发光二极管 367
　　8.2.2 光耦 368
　　8.2.3 场效应三极管 370
　　8.2.4 可控硅 372
　　8.2.5 继电器 374
　　第9章 数字启航 376
　　9.1 开始 数字逻辑的思考 376
　　9.1.1 从磁带到mp3 376
　　9.1.2 数字电路的语言 379
　　9.1.3 数制和编码 380
　　9.2 逻辑门 382
　　9.2.1 与门、 或门、 非门 382
　　9.2.2 与非门和 或非门 386
　　9.2.3 逻辑门集成电路 387
　　第10章 逻辑门的应用 389
　　10.1 简单的 逻辑运算 389
　　10.1.1 布尔 代数及运算规则 389
　　10.1.2 用 布尔代数分析逻辑电路 391
　　10.1.3 用 布尔表达式描述 真值表 394
　　10.1.4 卡诺图 396
　　10.1.5 七段 数码管 398
　　10.2 组合逻辑的功能器件 400
　　10.2.1 与或门 400
　　10.2.2 加法器 402
　　10.2.3 比较器 403
　　10.2.4 译码器和 编码器 404
　　第11章 翻转与计数 406
　　11.1 锁存器与触发器 406
　　11.1.1 锁存器 406
　　11.1.2 边沿触发器 409
　　11.1.3 触发器应用 411
　　11.2 触发器与振荡器 414
　　11.2.1 施密特触发器 414
　　11.2.2 单稳态多谐振荡器 416
　　11.2.3 555 定时器 417
　　11.3 计数器 422
　　11.3.1 异步计数器 422
　　11.3.2 同步计数器 426
　　第12章 单片机就在我们身边 431
　　12.1 身边的单片机 431
　　12.1.1 单片机在哪里 431
　　12.1.2 单片机的特点 431
　　12.2 开发准备 433
　　12.2.1 单片机是什么样子的 433
　　12.2.2 有哪些单片机 434
　　12.2.3 最简单片机系统 435
　　第13章 单片机和led 438
　　13.1 如何控制一个发光二极管 438
　　13.1.1 功能确定 438
　　13.1.2 电路设计 439
　　13.1.3 程序设计 440
　　13.1.4 程序开发软件 443
　　13.1.5 程序下载 448
　　13.2 按钮控制的发光二极管 449
　　13.2.1 功能确定 449
　　13.2.2 电路设计 449
　　13.2.3 程序设计 449
　　13.2.4 谈谈延时 子程序 451
　　13.2.5 用中断实现的控制方案 452
　　第14章 给单片机下命令 458
　　14.1 谈谈基础知识 458
　　14.1.1 整体特点和结构 458
　　14.1.2 管脚描述 459
　　14.1.3 时钟信号 461
　　14.1.4 程序 存储器 462
　　14.1.5 数据存储器 463
　　14.2 单片机如何执行指令 469
　　14.2.1 单片机是怎样执行指令的 469
　　14.2.2 寻址方式 470
　　14.3 指令系统 471
　　14.3.1 算术指令 471
　　14.3.2 逻辑指令 475
　　14.3.3 片内 数据装载指令 478
　　14.3.4 查表指令 480
　　14.3.5 布尔指令 481
　　14.3.6 调用子程序指令 482
　　14.3.7 跳转与循环指令 484
　　第15章 跑马灯 487
　　15.1 开发一个跑马灯系统 487
　　15.1.1 任务的提出及电路图 487
　　15.1.2 多种程序方案 488
　　15.2 定时器与计数器 490
　　15.2.1 什么是定时/计数？ 490
　　15.2.2 timer相关 寄存器 491
　　15.2.3 timer的4种工作模式 493
　　15.2.4 把定时器应用于跑马灯 495
　　15.2.5 一个计数器的例子 497
　　第16章 秒表与时钟 499
　　16.1 制作一个秒表 499
　　16.1.1 秒表任务及电路图 499
　　16.1.2 秒表程序 500
　　16.2 制作一个时钟 501
　　16.2.1 七段数码管的扫描方式 501
　　16.2.2 时钟任务及电路图 503
　　16.2.3 时钟程序 504
　　第17章 在线 温度计 508
　　17.1 在线温度计系统规划 508
　　17.1.1 如何规划系统 508
　　17.1.2 温度信号的采集与放大 509
　　17.2 模数转换 510
　　17.2.1 初识 adc 510
　　17.2.2 adc与单片机 513
　　17.2.3 在线温度计系统电路 515
　　17.3 串行口通信 517
　　17.3.1 串行发送数据给跑马灯 517
　　17.3.2 与串行口通信有关的寄存器 520
　　17.3.3 串行口工作模式及 波特率 521
　　17.3.4 计算机上的串行口 523
　　17.3.5 用visual basic编写一个 串口通信程序 527
　　17.3.6 单片机与 计算机通信 532
　　17.3.7 在线温度计的程序设计思路 534
　　附录a 标准 eia 电阻 阻值表 536
　　附录b multisim 2001的安装 539
　　b1 安装环境要求 539
　　 b2 安装multisim 2001程序 539
　　b2.1.1 安装步骤 539
　　b2.1.2 激活multisim 2001 541
　　附录c multisim 2001的菜单栏 543
　　附录d multisim 2001中的虚拟仪器 547
　　 d1 虚拟仪器的基本操作 547
　　 d2 虚拟仪器的功能和使用 547
　　d2.1.1 数字 万用表（multimeter） 547
　　d2.1.2 函数信号发生器（function generator） 549
　　d2.1.3 瓦特计（wattmeter） 550
　　d2.1.4 示波器（oscilloscope） 551
　　d2.1.5 波特计（bode plotter） 553
　　d2.1.6 字 信号发生器（ word generator） 555
　　d2.1.7 逻辑 分析仪（ logic analyzer） 557
　　d2.1.8 逻辑转换仪（logic donverter） 559
　　d2.1.9 失真度分析仪（distortion analyzer） 560
　　d2.1.10 频谱分析仪（spectrum analyzer） 561
　　d2.1.11 网络分析仪（network analyzer） 562
　　附录e 自制 矿石收音机 563
　　附录f 常用元器件电路符号及外形 567
　　附录g 稳压二极管1n5333~1n5388（5w） 参数表 575
　　附录h 三极管2n3904器件手册 576
　　附录i 光控报警器分析 583
　　附录j 常用三极管参数表 584
　　附录k 300w功率放大器 587
　　附录l 具有待机、静音功能的100w功率放大器 tda7293 591
　　附录m 主流 电子元器件生产商网址 592
　　附录n 常用 数字集成电路型号 594
　　附录o 数字电路综合设计—— 数字钟 597
　　附录p 51单片机 指令集 601
　　附录q at89s51单片机 特殊功能寄存器一览表 606
　　附录r 指令的执行代 码表 614
　　附录s ascii码表 621
　　参考文献 625
　　

　　 电子设计从零开始
　　各种电阻器
　　名称 参数类型 说明 其它
　　电源
　　电阻   阻值，电阻功率和电阻各类（某些电阻有正负）；    准的E4系列电阻的 标称值：1.0，1.1，1.2，1.3、1.5、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、3.0、3.3、3.6、3.9、4.3、4.7、5.1、5.6、6.2、6.8、7.5、8.2、9.1乘上10、100、等；其 允许误差为正负5%；可用于大批量生产；
　　另外还有E12系列的；
　　电阻功率有1/16,1/8,1/4,1/2、1、2、5、10等几种；一般功率大，价格贵；
　　1M=1000M=1000000；    绒线电阻，非 绕线电阻（ 碳膜电阻和 金属膜电阻）；
　　实际一般用1/8瓦的金属膜电阻。
　　电容器 电容容量，额定 直流电压及允许误差（某些电容有正负）,击穿电压,即耐压值。
　　 容抗Xc=1/(2fC)
　　容抗是阻碍 交流电能力的大小；  隔直流通交流，通高频阻低频，大电容滤低频，小电容滤高频，储能元件；无极电容器上看到的数字前两位是有效数字，后一位是倍率，单位是pF(如104表示10*pF);
　　1F=F=nF=pF;
　　作用： 旁路、耦合、滤波、振荡、相移和波形变换；    固定电容器（无极电容器—— 瓷介电容， 独石电容；有极电容器—— 电解电容人）和 可变电容器（空气单/双电容和 微调电容器）
　　电感器   电感量L、 感抗XL=2fL，（其中，f为频率，XL的单位是 欧姆）， 额定电流；  一种储能原件，阻高频通低频，把电能转换成 磁能并储存起来，其特点是：对直流呈现很小的 阻抗，对交流呈现很大的阻抗，即阻止 电流的变化；且阻抗与通过 交流信号的频率有关（成 正相关）；
　　1H=1000mH=1000000H;
　　作用：振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转；    常用的抗干扰元件。
　　二极管   正向偏压、反向偏压、 死区电压、管 压降、稳压二极管的稳压值；  二极管有正负，其外壳的一端有一个环形标记，代表二极管的 负极；
　　单向 导电性；伏安特性；正向特性；反向特性和击穿特性；
　　三极管   共 发射极 截止频率";
　　 特征频率;   三极管的三个引脚ｂ，ｃ，ｅ分别称为 基极( base), 集电极（collector）和发射极（emitter）.三极管分为NPN型和PNP型两种（只是连接电源的 极性和管内电流方向不同）。
　　三极管是一个电流放大元件；集电极流向发射极的电流受到基极的控制，基极很小的电流变化会引起集电极到发射极之间很大的电流变化。
　　三极管的电流 放大系数  =/
　　三极管的表征放大系数  =/
　　三极管的三种状态：截止、（过）饱和和放大状态。      公式：=/  只有在放大状态下有效。
　　三极管有PNP型和NPN型两种，以下都以NPN型为例。
　　对某些 电子器件的补充说明：
　　电容的一些用途：
　　1：高频旁路，即将高频成分通过小电容旁路掉，下一级得到的是低频信号。这时候电容值用小的，几十 皮法；
　　2： 耦合电容：将上一级的交流成分传到下一级，而直流不能通过。这时候要用一个大电容，几十或几百 微法；
　　3：在变压器中最后交流变直流时用大电容将交流成分滤掉，从而使得到的直流电更好。这时候在用大电容，越大越好。
　　在些电路中一般不是十分准确，只要在一个范围就行。但在 LC振荡电路中就要十分准确了
　　二极管
　　1：二极管的伏安特性表现为一条曲线，如图
　　2：死区与 死区电压：正向特性的起始部分，正向电流几乎为零，这是由于外加正向电压很小，二极管没有导通，呈现很高的电阻。这段区称为死区。对应于二极管开始导通时的外加正向电压称为死区电压；
　　3：管压降：如果说锗管的死区电压 约为0.1V，那么让锗管正常工作的正向电压应大于0.1V。而实际测量得到的结果是让锗管导通的电压为0.2～0.3V之间，这个电压值我称为二极管的管压降。
　　4：击穿特性：加反向偏压时，当电压达到一定值时，电流反向增大得很快，这是因为外加反向电压超过了二极管的最大反向电压，进而把二级管击穿。注， 反向击穿并不一定把二极管烧毁。
　　5:晶体二级管的选用思路：①首先是类型（晶体二级管类型很多，仅普通二级管就有检波二级管、整流二级管、稳压二级管、开关二级管、 变容二级管等；特殊的有 发光二级管、有磁敏二级管、光电二级管、激光二级管等）；②其次是参数，不同类型的二级管的主要参数各有不同，并且不同用途的二级管对哪些参数要求更严格（比如整流二级管，要特别注意 最大整流电流；选用 稳压管时，要注意稳定电压、最大工作电流等，还要注意选用 动态电阻较小的稳压管）。
　　三极管
　　1： 截止状态：当  接近于0时，也接近于0，此时相当于切断基极 电极到发射电极的电流,此时三极管未导通；
　　2：饱和状态：当=时，即=0，对的控制不复存在；此时称为临界饱和。当<时，为过饱和状态；
　　3：放大状态：处于截止和饱和状态之间的就是放大状态，即从导通到饱和之间。
　　4：截止频率：当频率升高时值下降到低频时的0.707倍所对应的频率称为共发射极截止频率，也可称“ 截频”;
　　5:  特征频率：当下降到1时所对应的频率称为特征频率。
　　电声元件
　　话筒
　　根据话筒的转换原理可以分为动圈式话筒、电容式话筒、 驻极体话筒、炭粒式话筒等。按输出的阻抗可以分为低阻型（R< 2k）和高阻型（R>2k）
　　 驻极体话筒：常用驻极体话筒是二端式的，在底面有两个焊点，其中驻极体话筒的外壳是短路的。鉴别 极性时可用万用表测量驻极体话筒的外壳和其中一个焊点，短路者为负极。在电路中，驻极体话筒的负极一般都与工作地（电源负极）相连。
　　扬声器
　　 压电陶瓷片：又称晶体式扬声器，它的阻抗高、功率小、音质较差，比较和合用在 电子表、 小闹钟等电子产品中。
　　耳机
　　调制与解调
　　调制：将低频 信号调制成 高频信号发射出去；常用的 调制方式有： 幅度调制（AM）, 频率调制（FM）和 相位调制（PM）。
　　将 载波信号（高频，幅度恒定）和与声音相关的 电信号送到 调制器中进行调制调制后的信号就成了 调制波，其特点是频率等于 载波信号但幅度的变化等于声音信号。
　　AM调制：AM是用调制信号（例如声音、图像）去控制载波的振幅，使振幅随着调制信号瞬时值线线性地变化，而载波的频率和 初相位保持不变。
　　FM调制：与AM不同的是，FM是指载波的频率受调制信号控制，并随调制信号作线性变化的一种调制。
　　（2）解调：解调的过程正好相反。天线接收到高频载波后，通过选频和检波后得到了低频信号的原来面貌。
　　（3）调谐：用线圈L，天线和可变电容C可组成一个调谐电路，通过调整调谐电路中的 谐振频率，可以接收与之频率相近的电磁波信号。
　　（4）检波：
　　变压器
　　 低频变压器： 电源变压器和音频变量
　　 中频变压器：单调谐式和双调谐式
　　 高频变压器：
　　变压器作用：传交流隔隔直流、电压变换、阻抗变换等