光電産品電路設計(肖春華) 肖春華 9787122240613 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖春華 著

圖書標籤:

• 光電産品
• 電路設計
• 電子技術
• 模擬電路
• 數字電路
• 肖春華
• 高等教育
• 教材
• 通信工程
• 電子工程

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122240613

商品編碼：29689074561

包裝：平裝

齣版時間：2015-08-01

基本信息

書名：光電産品電路設計(肖春華)

定價：26.00元

作者：肖春華

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-08-01

ISBN：9787122240613

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書共分三篇，篇介紹光的輻射本質及其單位、熱輻射光源和氣體放電光源以及激光相關特性；第二篇講述常用光電原件、半導體激光器、常用光敏元件以及常用無源光器件。第三篇主要圍繞光電産品應用控製係統領域進行任務設計，使用目前主流的單片機作為控製係統的核心，以C51編程技術進行軟件開發，圍繞射頻通信技術、485總綫通信技術、GSM通信技術、PWM進行LED燈具調光技術、液晶顯示技術等通訊領域常用技術進行係統開發，內容來源於實際産品的設計製作，無論是器件的選型，還是電路的設計以及程序的編寫都反映瞭工程上的實際需求，融入瞭現代企業的新技術、新工藝、新的管理模式。
　　本書適閤於高職高專院校光、電類相關專業的實踐教學，也可作為課程設計、畢業設計和單片機接口技術課程的輔導教材。

目錄

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篇 光源技術基礎
任務一 學習光的輻射
任務目標
任務描述
知識鏈接
一、光的輻射本質
二、光度量及單位
三、熱輻射光源和氣體輻射光源
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 瞭解激光光源
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、激光的特性
二、激光的産生
三、激光器的種類
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

第二篇 常用光電器件
任務一 認識常用光電元件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、可見光發光二極管
二、光電二極管
三、光電三極管
四、光電池
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 認識半導體激光器
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、半導體激光器概述
二、半導體激光器的工作原理
三、半導體激光器的特性
四、半導體激光器的應用
五、半導體激光器損壞原因和預防措施
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務三 認識常用光敏元件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、光敏電阻
二、光敏電阻典型應用電路
三、光敏電阻的檢測方法
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務四 認識常用無源光器件
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、光縴連接器
二、光衰減器
三、光隔離器
四、光耦閤器
五、光開關
六、光波分復用器
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

第三篇 光電産品應用設計
任務一 使用C51編程控製LED發光二極管
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、C51程序設計技術
二、C51的數據類型
三、C51的運算符與錶達式
四、C51流程控製語句
五、C51的數組
六、指針
七、C51的函數
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務二 設計學生寢室用電管理係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、單片機應用係統開發概述
二、RF905射頻技術
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務三 設計光伏發電太陽能路燈係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、模塊化編程技術
二、太陽能電池闆簡介
三、太陽能蓄電池簡介
四、太陽能路燈係統簡介
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

任務四 設計室內LED節能控製係統
任務目標
任務描述
一、任務內容
二、實施條件
三、安全提示
知識鏈接
一、GPRS通信技術
二、485總綫通信技術
任務實施
任務檢查與評價
【思考與練習】

參考文獻

作者介紹

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肖春華，武漢軟件工程職業學院，講師，主修專業為電力電子與電力傳動，2007年至2008年工作於武漢華中數控股份有限公司，從事電子技術開發工作，2009年調入到武漢軟件工程職業學院通信技術教研室工作，主講《單片機技術》、《電子技術》、《單片機C語言程序設計》、《EDA技術》等課程。

文摘

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序言

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《光電産品電路設計（最新版）》 內容概要： 本書是一本係統介紹光電産品電路設計理論與實踐的專業書籍，內容涵蓋瞭光電探測、光信號的産生、調製、解調、放大、處理以及最終的顯示與控製等核心環節。本書旨在為讀者提供全麵、深入的光電電路設計知識體係，並結閤豐富的實際案例，幫助讀者掌握光電産品從概念設計到最終實現的全過程。 第一部分：光電基礎理論與器件 本部分將從光電效應的基本原理齣發，係統闡述光電現象的物理基礎，包括光與物質相互作用的各種機製。 光電效應迴顧： 深入解析光電導效應、光伏效應、光電倍增效應以及光緻發光等基本原理，為後續電路設計奠定理論基礎。 核心光電器件詳解： 詳細介紹各類光電傳感器的工作原理、技術參數、選型依據及典型應用。 光敏電阻（LDR）： 闡述其材料特性、阻值與光照強度關係、響應速度、光譜響應等，並分析其在光控開關、照度計等領域的應用電路。 光電二極管（Photodiode）： 重點講解PIN型、雪崩型光電二極管的結構、工作模式（光電導模式、光電容模式），分析其響應時間、量子效率、噪聲等關鍵參數，並介紹其在光通信、條碼掃描、醫療診斷等場景下的典型電路設計。 光電三極管（Phototransistor）： 闡述其光電放大原理，分析其靈敏度、開關速度、飽和電壓等特性，並展示其在紅外遙控、光電耦閤器等集成電路中的應用。 CCD（Charge-Coupled Device）與CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）圖像傳感器： 深入解析其成像原理、像素結構、信號讀齣方式，對比兩者的優劣勢，並探討其在數字相機、監控係統、機器視覺等領域的電路接口與信號處理設計。 激光二極管（LD）與發光二極管（LED）： 介紹其發光機理、光譜特性、光功率、調製特性，並探討其在照明、顯示、通信、測距等領域的驅動電路與控製設計。 光電倍增管（PMT）： 詳細講解其工作原理，分析其高靈敏度、低噪聲的優勢，並介紹其在科學研究、輻射探測等高端應用中的電路設計。 紅外傳感器（IR Sensor）： 涵蓋熱釋紅外傳感器、光敏紅外傳感器等，分析其工作原理、檢測距離、環境適應性，並講解其在人體感應、安防報警、非接觸測溫等係統中的電路設計。 光學元件與接口： 簡要介紹透鏡、濾光片、光縴等光學元件在光電係統中的作用，以及如何將其與光電器件進行有效集成，實現光信號的有效采集與傳輸。 第二部分：光信號的産生與調製 本部分將聚焦於如何有效地産生和調製光信號，以滿足不同應用場景的需求。 光源選擇與驅動： LED驅動電路： 詳細講解恒流驅動、恒壓驅動、PWM（脈衝寬度調製）調光電路的設計，重點分析驅動電流的穩定性、散熱設計、效率優化等問題，並提供多種LED驅動IC的應用實例。 LD驅動電路： 探討LD的驅動特性，介紹恒流驅動、自動功率控製（APC）電路的設計，分析其瞬態響應、過載保護等關鍵要素，並展示其在光通信、激光雷達等係統中的應用。 光信號調製技術： 模擬調製： 講解幅度調製（AM）、頻率調製（FM）、相位調製（PM）在光信號中的應用，分析其調製原理、電路實現方式，以及在模擬光通信中的作用。 數字調製： 深入闡述開關鍵控（OOK）、移頻鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）、正交幅度調製（QAM）等數字調製技術，分析其在光通信係統中的編碼、譯碼、載波恢復等電路設計。 脈衝調製： 介紹脈衝幅度調製（PAM）、脈衝寬度調製（PWM）、脈衝位置調製（PPM）等技術，分析其在數據傳輸、信號控製中的應用。 光信號的開關與控製： 介紹光電耦閤器（Optocoupler）的工作原理、隔離特性，及其在隔離驅動、信號傳輸、安全保護等方麵的應用電路設計。 第三部分：光信號的放大與處理 本部分將重點介紹如何有效地放大和處理微弱或復雜的光信號。 低噪聲放大電路設計： 跨阻放大器（TIA）： 詳細講解TIA電路的原理，分析其帶寬、噪聲、增益等關鍵參數，並重點介紹如何選擇閤適的運算放大器（Op-amp）和反饋電阻，以實現高靈敏度和低噪聲的光電探測。 跨壓放大器（Voltage Amplifier）： 介紹多級電壓放大器的設計，包括增益計算、頻率響應補償、穩定性的考慮。 運算放大器（Op-amp）選型與應用： 詳細介紹不同類型Op-amp的特性（如雙極型、CMOS型、JFET型），以及在光電放大電路中的選型原則，包括輸入失調電壓、偏置電流、壓擺率、帶寬等。 噪聲分析與抑製： 深入分析光電探測係統中的各種噪聲源（如散粒噪聲、熱噪聲、閃爍噪聲等），並介紹有效的噪聲抑製技術，如濾波、屏蔽、差分放大等。 信號濾波與整形： 模擬濾波器： 介紹低通、高通、帶通、帶阻等濾波器在去除噪聲、提取有用信號中的作用，並講解有源濾波器和無源濾波器的設計方法。 數字信號處理（DSP）基礎： 簡要介紹數字濾波、FFT（快速傅裏葉變換）等基本概念，以及在數字光電係統中信號處理的實現。 波形整形電路： 介紹如何使用比較器、施密特觸發器等電路對模擬信號進行整形，轉換為數字信號或脈衝信號。 光信號的解調與檢測： 同步解調： 講解在光通信中，如何通過與載波同步的本地振蕩器實現對調幅、調相信號的解調。 異步解調： 介紹在某些特定應用中，無需嚴格載波同步的解調技術。 閾值檢測與比較： 介紹使用比較器實現對光信號幅度的閾值檢測，用於判斷光信號的有無或強度等級。 光電積分與數模轉換： 介紹如何通過積分電路實現對光信號的纍加，以及模數轉換器（ADC）在光電信號數字化中的應用。 第四部分：光電産品的係統設計與實例分析 本部分將理論與實踐相結閤，通過典型的光電産品設計案例，展示光電電路設計的完整流程。 光電耦閤器在隔離電路中的應用： 詳細分析光電耦閤器如何實現輸入端與輸齣端的電氣隔離，並舉例說明其在電源模塊、工業控製、電機驅動等領域的設計。 光電傳感器在自動化控製中的應用： 光電開關與位移檢測： 設計基於光電二極管/三極管的光電開關，用於檢測物體存在或位置，並分析其靈敏度、響應速度、防護等級等。 接近傳感器與測距： 介紹基於紅外或激光的接近傳感器和測距模塊的設計，分析其工作原理、量程、精度等。 紅外遙控係統設計： 發射端設計： 講解如何設計紅外LED驅動電路，以及對紅外信號進行編碼和調製。 接收端設計： 介紹紅外接收二極管、放大電路、解調電路以及解碼電路的設計，並分析其抗乾擾能力。 光縴通信係統基礎設計： 光源與驅動： 探討LED/LD在光縴通信中的選擇與驅動電路設計。 光縴接收與放大： 介紹光電二極管/APD在光縴接收端的設計，以及低噪聲放大電路的實現。 信號再生與判決： 簡要介紹如何在接收端對衰減和失真的光信號進行再生和判決。 圖像采集與處理係統的基本設計： CCD/CMOS傳感器接口與驅動： 講解如何為圖像傳感器設計閤適的接口電路和時序控製。 圖像信號放大與濾波： 分析圖像信號的特性，設計放大與濾波電路以改善圖像質量。 模數轉換與初步處理： 介紹ADC在圖像數字化中的作用，以及初步的圖像處理技術（如亮度、對比度調整）。 光電産品的EMI/EMC設計考慮： 討論在光電産品設計中，如何減少電磁乾擾（EMI）的産生，並提高産品的電磁兼容性（EMC）。 第五部分：進階主題與發展趨勢 本部分將探討光電電路設計領域的進階內容以及未來的發展方嚮。 高性能光電探測器設計： 雪崩光電二極管（APD）應用： 深入分析APD的內部增益機製，以及其在高速、高靈敏度光電探測中的電路設計。 單光子雪崩二極管（SPAD）應用： 介紹SPAD的單光子探測能力，及其在量子通信、高精度測距等領域的應用。 光電集成電路（PIC）與片上係統（SoC）： 探討將光電器件與電子電路集成在同一芯片上的技術，以及其在縮小體積、提高性能方麵的優勢。 新型光電材料與器件： 簡要介紹有機光電器件、量子點等新興材料在光電産品中的應用前景。 智能化光電産品設計： 探討將人工智能、機器學習等技術應用於光電産品的設計與優化，實現更智能的感知、決策與控製。 本書特色： 體係完整： 從基礎理論到高級應用，涵蓋光電産品電路設計的各個方麵。 理論與實踐相結閤： 深入淺齣的理論講解，輔以大量實際應用案例和電路圖，幫助讀者理解和掌握。 器件選型與參數分析： 詳細介紹各類光電器件的特性參數，以及在實際設計中的選型技巧。 電路設計流程指導： 引導讀者按照規範的設計流程進行電路開發。 緊跟技術前沿： 關注最新的光電器件和技術發展，為讀者提供前瞻性指導。 適用讀者： 高等院校電子信息工程、光電信息科學與工程、通信工程等專業本科生、研究生。 從事光電産品研發、設計、測試的工程師。 對光電技術感興趣的業餘愛好者。 通過學習本書，讀者將能夠係統掌握光電産品電路設計的核心知識和實用技能，為開發高性能、高可靠性的光電産品奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上很多號稱是“設計指南”的書籍，往往是把彆人的技術文檔拼湊起來，讀起來乾巴巴的，缺乏靈魂。但這本《光電産品電路設計》給我的感受是，字裏行間流淌著作者對光電技術領域的熱愛與執著。它的語言風格不是那種冷冰冰的工程手冊腔調，而是帶有一種循循善誘的教育傢口吻。尤其是在探討電源管理和熱設計的部分，作者非常強調係統級的思考，提醒讀者不能隻顧著光電部分性能優化而忽略瞭對整個係統穩定性的影響。這種宏觀的視角，對於我們這些習慣於埋頭於局部電路細節的工程師來說，是一個非常及時的警醒，讓我重新審視瞭設計流程中的優先級排序問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值不僅僅在於它教授瞭“如何設計”，更重要的是它教會瞭“如何思考”。在我閱讀到關於光電傳感器標定和校準的那幾章時，感受尤其深刻。作者沒有直接給齣標準流程，而是先闡述瞭不同環境因素（如溫度漂移、光源老化）對光敏元件特性的係統性影響模型，然後引導讀者去推導齣最適閤特定應用場景的補償算法。這種啓發式的教學方法，極大地激發瞭讀者的主動探索欲望。它不是簡單地提供一個現成的答案，而是提供瞭一套強大的思維工具箱，讓我能以更嚴謹、更具前瞻性的眼光去麵對未來遇到的任何復雜的光電係統集成挑戰。這本書，無疑是我工具箱裏最值得信賴的參考書之一。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡直是教科書級彆的典範。封麵采用瞭一種沉穩的深藍色調，搭配著清晰、有力的白色字體，顯得既專業又不失現代感。紙張的質感非常齣色，拿在手裏沉甸甸的，一看就知道是用料講究，內頁的印刷更是無可挑剔，墨色濃淡適中，字裏行間透露著一種嚴謹的學術氣息。而且，作者在章節布局上看得齣是經過深思熟慮的，邏輯層次分明，從基礎的光電原理講起，逐步深入到復雜的係統集成，每一步的過渡都處理得非常自然流暢，讓人在閱讀過程中幾乎感覺不到任何生硬的轉摺。尤其是那些關鍵公式和電路圖的繪製，綫條乾淨利落，標注清晰詳盡，即便是初學者也能很快抓住重點。整體而言，這本書的物理呈現質量，已經為接下來的學習體驗定下瞭一個非常高的基調，光是翻閱它，就能感受到一種撲麵而來的專業和匠心。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的結構安排感到非常驚喜，它巧妙地平衡瞭理論深度與工程實踐之間的關係。初讀時，我擔心內容會過於偏嚮學術化，但很快發現，每當講解完一個核心理論模塊後，作者總能立刻接上一個詳盡的案例分析，通常會涉及某種具體的消費電子産品或工業傳感器的設計流程。例如，在討論LED驅動電路時，它不僅講解瞭恒流源的設計，還對比瞭PWM調光和綫性調光在效率和電磁兼容性（EMC）上的差異，並給齣瞭具體的元器件選型考量。這種“講原理—給應用—談取捨”的敘事模式，極大地提高瞭知識的轉化效率，讓人感覺學的每一個公式、每一個參數都不是孤立的，而是緊密服務於最終産品的性能指標。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深電子工程師，我不得不說，這本書的理論深度和廣度都超齣瞭我的預期。它不僅僅停留在對現有技術的羅列和描述上，而是深入挖掘瞭光電器件背後的物理機製，例如PN結的載流子復閤效率如何影響光電轉換的實際性能，這些細節的剖析非常到位。作者在講解模擬前端設計時，對噪聲抑製和信號完整性的處理方法，特彆是針對高頻光信號的低噪聲放大電路拓撲選擇，提供瞭好幾種成熟的對比分析，這對於解決實際項目中的瓶頸問題極具指導意義。更難能可貴的是，書中穿插瞭不少作者自己多年實踐中總結齣的“避坑指南”，那些看似細微卻能決定産品生死的設計陷阱，都被用非常接地氣的方式點明瞭，這對於避免走彎路，加速産品成熟，是無價的經驗財富。