硬件电路设计与电子工艺基础 9787121286087 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曹文著 著

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• 电子工业出版社
• 9787121286087
• 基础知识
• 实训
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121286087

商品编码：29638838839

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名：硬件电路设计与电子工艺基础

定价：48.00元

作者：曹文著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787121286087

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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提供配套电子课件、习题解答、授课视频、器件文档等；重点突出“实作”、“实操”、“实用”特色。

内容提要

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全书围绕“电路设计”、“电子工艺”两个并重的关键词，本着够用、实用、易用的原则，贯穿完整的硬件电路设计、仿真、制作、装接、调试流程，带动读者循序渐进地学习领会相关知识与技能，达到拓展知识面、提升工程实践能力的目的，也为后续更专业的学习夯实基础。 全书共12章，主要包括：电子系统设计概论，电子元器件的分类、功能及选型，模拟电路功能模块设计，数字电路单元设计，电源电路设计基础，电路设计与软件仿真，计算机辅助电路PCB设计，电路PCB加工及制作工艺，元器件装配、焊接及拆焊工艺，元器件参数测试、质量检测及等效代换，电路系统调试工艺，电子电路课程设计示例。作为一个从理论到实践再到创新的学习、训练体系，本书与电路、模电、数电、电工学等基础课程形成紧密互补的依托关系，同时为传统的电路、电子、电工实验注入一股开放、创新、强化的新鲜力量。本书提供配套电子课件、习题解答、授课视频、器件文档等丰富教学资源。 本书可作为高等院校、高职学院、职业技能培训学校的电子、通信、物联网、自动化、电气、检测技术、光电信息、测控技术及仪器、计算机、机电一体化等专业的电子技术课程设计与电子工艺实训教材，可面向电子设计基础、电子技术综合训练、模电/数电技术课程设计、电子创新实验、电子系统设计、电子工程技能培训等课程。本书也可作为全国大学生电子设计竞赛的赛前训练、“工程师”计划、大学生课外科技活动的参考资料；对广大的电子制好者而言，本书也不失为一本全面的入门读本，具有较高参考价值。

目录

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作者介绍

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曹文，西南科技大学信息工程学院电子工程系，副教授。四川省电子学会会员。长期讲授电子技术综合训练、电子设计基础、模拟电子技术、数字电子技术等课程，曾获得西南科技大学届教学质量奖。

文摘

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序言

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探寻万物互联的基石：深入理解电子世界的奥秘 在信息爆炸、智能驱动的时代，电子产品无处不在，深刻地改变着我们的生活方式、工作模式乃至思维方式。从我们手中那块小小的智能手机，到背后支撑起庞大数据流动的服务器集群，再到驱动自动驾驶汽车和智慧家居的复杂系统，一切都离不开一个共同的驱动力——精密的电子电路。而要真正驾驭这股力量，理解其工作原理，就必须深入探索其根基：硬件电路设计与电子工艺基础。 本书并非一本简单的操作指南，而是一次循序渐进、由浅入深的学习之旅，旨在为读者构建一套扎实的电子学知识体系，理解电子世界运作的底层逻辑。我们将从最基础的电子元器件讲起，剥离其复杂的封装，揭示其内部精妙的构造和工作机制，让你明白为何电阻能“阻碍”电流，为何电容能“储存”电荷，为何二极管能单向导通，为何晶体管能实现信号的放大与开关。这些看似抽象的概念，却是构建所有电子设备的核心。 第一章：电子世界的基石——基本电子元器件 我们将从最基础的电阻、电容、电感这些无源器件开始。你会了解到，不同类型的电阻，如碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，它们在性能、精度、稳定性上各有何差异，又在何种场景下被选用。对于电容，我们将区分电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等，理解它们的容量、耐压、频率特性以及在电路中的滤波、耦合、储能等作用。电感器，作为磁场的载体，其绕组、磁芯的材料和结构如何影响其电感值和高频特性，又是如何用于滤波和振荡的。 紧接着，我们将进入更活跃的领域，探讨那些能主动控制电流的半导体器件。二极管，这个最简单的半导体器件，却蕴藏着令人惊叹的单向导电特性，我们将学习其PN结的形成、正向/反向偏置的原理，以及它在整流、稳压、检波等方面的广泛应用。而晶体管，则是现代电子学的灵魂。我们会深入解析双极结型晶体管（BJT）的NPN和PNP结构，理解其电流放大作用和开关特性，掌握其在放大电路、开关电路中的设计要点。场效应晶体管（FET），如MOSFET，将是下一站。你将理解其栅极电压控制漏极电流的原理，认识到MOSFET在低功耗、高集成度电路中的巨大优势，为后续理解集成电路打下基础。 第二章：绘制电路的语言——电路图与基本分析方法 理解了元器件，我们便需要学习如何用规范的语言来描述电路——电路图。我们将学习标准的电路符号，理解导线连接、节点、断开等表示方法，熟练阅读和绘制原理图。在此基础上，我们将引入电路分析的基本工具。欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL），是分析直流电路的基石，我们将通过大量实例，让你深刻理解这些定律在计算电路中各点电压和电流时的强大威力。 对于交流电路，我们将引入相量分析法，让你理解阻抗的概念，掌握电容和电感的容抗、感抗如何随频率变化，以及如何在RLC串并联电路中进行阻抗匹配和谐振分析。我们还将接触到一些重要的电路分析技巧，如戴维宁定理和诺顿定理，它们能极大地简化复杂电路的分析过程。 第三章：构建功能模块——放大器与滤波器 电路并非孤立的元器件集合，而是通过巧妙的组合来实现特定功能的模块。放大器，是电子电路中最核心的功能模块之一。我们将从最简单的单级放大器开始，分析其偏置电路的设计，理解电压放大率、电流放大率、输入电阻、输出电阻等关键参数。然后，我们将深入探讨多级放大器，如共射、共集、共基等组态的特点和应用。你将了解差分放大器作为运算放大器（Op-amp）的核心，以及其在高精度测量、信号处理中的重要作用。 滤波器，则是用于选择性地允许或阻止特定频率信号通过的电路。我们将学习低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型，理解其截止频率、阻带衰减等关键指标。通过RC、RL、LC等无源滤波器和有源滤波器（利用运算放大器实现）的设计，你将掌握如何根据信号的特点，设计出满足需求的滤波电路，实现信号的去噪和频带选择。 第四章：信息的脉搏——振荡器与波形发生器 在许多电子系统中，需要产生规律性的周期信号，这就离不开振荡器。我们将探索不同类型的振荡器，如RC振荡器（文氏桥、移相）、LC振荡器（哈特莱、科罗皮兹）、石英晶体振荡器等，理解它们产生持续振荡的基本原理——正反馈和选频。你将了解如何通过调整元件参数来控制振荡频率的稳定性和精度。 波形发生器，则是能够产生不同形状周期性电信号的设备，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。我们将学习如何利用振荡器和波形整形电路，组合出功能强大的波形发生器，理解其在测试、调试和信号模拟中的重要作用。 第五章：数字世界的逻辑——数电基础与逻辑门 除了处理连续变化的模拟信号，电子电路在现代生活中扮演着越来越重要的角色，那就是数字信号的处理。本章将为你打开数字电子学的大门。我们将从最基础的二进制数制入手，学习其与十进制、十六进制的转换。然后，我们将深入理解布尔代数，这是数字逻辑运算的基础，掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等基本逻辑门的功能和特性。 我们将进一步学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计。组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与之前的状态有关，如触发器（SR、JK、D、T）、寄存器、计数器等。你将学会如何利用这些基本单元，构建出实现复杂逻辑功能的数字系统。 第六章：电路的实现——PCB设计与焊接工艺 理论知识再丰富，最终都需要转化为实际可用的硬件。本章将带领你走出理论世界，进入动手实践的领域。我们将深入探讨印刷电路板（PCB）的设计流程，包括原理图的绘制、PCB布局（元器件的摆放、电源/地线的规划）、布线（信号线的走线、过孔的使用）、DRC（设计规则检查）等关键步骤。你将学习如何利用专业的EDA（Electronic Design Automation）软件，将你的电路设计转化为可制造的PCB文件。 在PCB制造完成后，就需要将元器件焊接上去。我们将详细介绍手工焊接和机器焊接（如回流焊、波峰焊）的基本技术和注意事项。对于手工焊接，将重点讲解烙铁的选择、焊锡的类型、焊接的步骤（预焊、送锡、撤离）、以及常见焊接问题的处理方法，如虚焊、漏焊、桥接等。我们将强调安全操作规程，让你在享受DIY乐趣的同时，确保人身安全。 第七章：实践中的智慧——常见电路模块与实例分析 理论联系实际是学习的关键。本章将选取一些在实际应用中非常常见的电路模块，结合具体的实例进行深入分析。例如，电源模块（线性稳压、开关电源）、传感器接口电路、微控制器（MCU）外围电路、LED驱动电路、简单的射频电路等。我们将分析这些模块的设计思路、关键元器件的选择、以及在实际应用中可能遇到的问题和解决方案。 你将看到，前面学到的各种基本元器件、电路分析方法、逻辑设计原理，是如何被巧妙地运用到这些实际的电路设计中，最终服务于我们的生活。通过对这些实例的剖析，你将能更直观地理解理论知识的应用价值，并为自己未来的电路设计项目积累宝贵的经验。 本书的目标： 本书并非旨在让你成为顶尖的电路工程师，但它将为你打下坚实的硬件电路设计和电子工艺基础。我们希望通过详实的内容和深入的讲解，让你： 理解电子世界的运作原理： 不再将电子设备视为“黑箱”，而是能够洞悉其内部的奥秘。 掌握基本的电路设计技能： 能够阅读、理解并绘制简单的电路图，并能进行基本的电路分析。 熟悉电子元器件的特性与应用： 能够根据应用需求，选择合适的电子元器件。 掌握基本的PCB设计和焊接工艺： 能够将理论设计转化为实际可用的电路板。 培养解决实际问题的能力： 能够分析电路故障，并尝试提出解决方案。 无论你是即将踏入电子工程领域的学生，还是对电子技术充满好奇的爱好者，亦或是希望在现有技术基础上进行提升的从业者，本书都将是你探索电子世界、点亮创新灵感的理想伙伴。让我们一起，从零开始，揭开电子电路的神秘面纱，探索万物互联的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最棒的一点是它对“为什么”的解释非常透彻。很多教材只告诉我们“怎么做”（How），但这本书花了大量篇幅去解释“为什么是这样”（Why）。例如，在讨论信号完整性问题时，它没有直接给出PCB走线的建议，而是先从电磁场理论的角度剖析了信号反射和串扰的本质。这种深挖底层原理的做法，虽然在初期阅读时会觉得稍微费力一些，但一旦攻克下来，你对后续更复杂的电路设计就会有豁然开朗的感觉，不再是盲目套用经验公式。对于那些渴望从“操作员”成长为“设计者”的人来说，这本书提供了必要的理论深度和批判性思维的培养路径。它更像是一部指导你如何思考的工具书，而不是一本简单的操作手册。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我挑这本书的时候是抱着试试看的心态的，因为市面上关于硬件设计的书太多了，很多都是堆砌公式和晦涩难懂的理论。这本书的亮点在于它非常注重“电子工艺基础”这块内容，这一点在很多同类书籍中是被忽略的。PCB的布局布线、焊接技巧、元器件的选型标准，这些实操层面的知识点介绍得相当到位。我记得有一章专门讲了如何避免焊接虚焊和桥接的小技巧，对我后来自己做Demo板简直是救命稻草。作者显然是有多年实践经验的，他不会只停留在理论高度，而是会告诉你“在实际生产中会遇到什么问题，我们应该如何预先规避”。这种实战导向的叙述方式，极大地提高了我的学习效率和动手能力，让我感觉自己不再是纸上谈兵的“理论家”，而是真正能把想法变成实物的工程师了。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手的时候，就感觉挺有分量的，封面设计得挺专业，感觉是那种老牌出版社出的书，质量应该有保证。我本来对电子电路设计这块就有点懵懂，尤其是涉及到实际动手操作的部分，更是摸不着头脑。这本教材的章节划分感觉很清晰，从最基础的元器件认识开始讲起，循序渐进地深入到电路原理和设计流程。我特别喜欢它对实验部分的讲解，图文并茂，步骤描述得非常细致，让我这个新手也能大致理解每一步操作的意义。虽然有些地方的理论推导对我来说还是有点挑战，但我发现书里提供了很多实例分析，这对于将抽象的理论与实际应用联系起来非常有帮助。总的来说，它给我的感觉像是一位耐心且知识渊博的老师在身边指导，虽然有些内容需要反复琢磨，但整体的学习体验是积极正向的，为我后续更深入的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版设计相当考究，纸张质量很不错，阅读起来眼睛不累，长时间看也不会感到视觉疲劳。内容组织上，它采取了一种非常注重逻辑递进的结构。开篇对电路设计环境和工具链的介绍，就体现了作者对现代电子工程流程的深刻理解。让我印象深刻的是，它并没有简单罗列知识点，而是通过一个个具体的设计案例串联起来，这种“项目驱动”式的讲解，非常适合工程技术人员的学习习惯。比如讲到电源管理模块时，它会结合几种不同的拓扑结构进行对比分析，详细阐述每种方案的优缺点和适用场景，这比死记硬背要有效得多。虽然有些地方的公式推导需要配合其他参考资料来辅助理解，但瑕不掩瑜，它提供了一个非常扎实且全面的框架认知。

评分☆☆☆☆☆

初次接触电子设计领域时，我最担心的就是教材内容陈旧，跟不上当前的技术发展速度。但这本教材在案例选择和器件介绍上保持了相对的现代性。尤其是在提及一些新兴的低功耗设计理念和封装技术时，作者的介绍既审慎又具有前瞻性。我发现书中对不同工艺节点对电路性能影响的讨论，是非常有价值的参考信息。此外，这本书的附录部分也做得非常实用，包含了一些常用的标准查表和计算公式的快速索引，这在实际工作需要快速查阅时，简直是节省了大量时间。总的来说，这本书的价值远超于一本普通的教材，它更像是一份经过时间检验、融合了理论深度和工程实践智慧的综合指南，值得所有相关领域的学习者和从业者收藏和研读。