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電子技術(shù)項目教程(Proteus版)

中國水利水電出版社
    【作 者】主編 郭志勇 【I S B N 】978-7-5170-2405-7 【責任編輯】李炎 【適用讀者群】高職高專 【出版時間】2014-10-08 【開 本】16開 【裝幀信息】平裝(光膜) 【版 次】第1版第1次印刷 【頁 數(shù)】256 【千字數(shù)】354 【印 張】16 【定 價】35 【叢 書】高等職業(yè)教育精品示范教材(電子信息課程群) 【備注信息】
圖書詳情

    本書是由參與過項目研發(fā)的學校骨干教師和高新企業(yè)的工程師共同編寫而成。采用“項目驅(qū)動”的編寫思路,從職業(yè)崗位技能出發(fā),分為模擬電子技術(shù)篇和數(shù)字電子技術(shù)篇,共有11個項目26個工作模塊。

    在模擬電子技術(shù)篇中,以“手電筒照明電路”、“高亮度LED照明電路”、“直流穩(wěn)壓電源電路”、“LED延時照明電路”、“火災報警器”五個項目為主線,主要介紹電路分析基礎(chǔ)知識、二極管及其應用、直流穩(wěn)壓電源電路構(gòu)成及其原理、晶體管及其應用、集成運算放大電路及其應用等知識;在數(shù)字電子技術(shù)篇中,以“樓梯燈控制電路”、“數(shù)碼顯示電路”、“優(yōu)先搶答器”、“球賽計分器”、“觸摸式聲光防盜報警器”、“溫度檢測電路”六個項目為主線,主要介紹邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識、集成門電路、譯碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、555定時器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等知識。

    本書適合作為高職高專院校計算機應用技術(shù)、電子信息、機電等相關(guān)專業(yè)電子技術(shù)課程的教材,也可作為廣大電子制作愛好者的自學用書。

    本書提供電子教案,讀者可以從中國水利水電出版社及萬水書苑網(wǎng)站上下載,網(wǎng)址為:http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://www.hzxbc.cn。

    采用“任務驅(qū)動”的編寫思路,突出技能培養(yǎng)在課程中的主體地位。

    以就業(yè)為導向,注重職業(yè)崗位的基本技能培養(yǎng)。

    既適合教學,又符合企業(yè)實際工作需要。

    項目導入,全新的仿真教學模式。

    教學資源豐富,提供教學支持及服務。

    《電子技術(shù)項目教程(Proteus版)》是根據(jù)教育部高等院校教育指導思想,由中國水利水電出版社組織出版,可作為高職高專院校計算機應用技術(shù)、電子信息、機電等相關(guān)專業(yè)電子技術(shù)課程的教材,也可作為廣大電子制作愛好者的自學用書。

    本書主要突出技能培養(yǎng)在課程中的主體地位,用工作任務來引領(lǐng)理論,使理論從屬于技能實踐。主要特色如下:

    1.采用“任務驅(qū)動”的編寫思路,突出技能培養(yǎng)在課程中的主體地位。采用“任務驅(qū)動”,以解決實際任務的思路和操作為編寫主線,連貫多個知識點,用工作任務來引領(lǐng)理論,突出職業(yè)崗位的技能訓練,使教學從屬于技能培養(yǎng)。

    2.以就業(yè)為導向,注重職業(yè)崗位的基本技能培養(yǎng)。貼近企業(yè)職業(yè)崗位實際需求,采用了企業(yè)真實的工作任務,注重職業(yè)崗位的基本技能、開發(fā)技能訓練,強化學生技能培養(yǎng)。

    3.既適合教學,又符合企業(yè)實際工作需要。注重采用企業(yè)真實工作任務、貼近企業(yè)職業(yè)崗位實際需求。在拉近電子技術(shù)教學與職業(yè)崗位需求距離的同時,還兼顧知識的系統(tǒng)性和完整性,使本書既適合教學,又符合企業(yè)實際工作需要。

    4.項目導入,全新的仿真教學模式。打破了傳統(tǒng)教材原有界限,和職業(yè)崗位基本技能融為一體。引入Proteus仿真軟件,采用項目導入,使學生從電子產(chǎn)品復雜的硬件結(jié)構(gòu)中解放出來,實現(xiàn)了在計算機上一氣呵成完成電子應用電路設(shè)計、調(diào)試與仿真,使學生理解和掌握從設(shè)計到產(chǎn)品的完整過程。

    5.教學資源豐富,提供教學支持及服務。課程教學網(wǎng)站提供多種支持及服務:電子教案、課件、仿真電路、題庫、技能大賽作品、學生作品、課程設(shè)計、校企合作資源及相關(guān)其他素材等。

    本書是由參與過項目研發(fā)的學校骨干教師和高新企業(yè)工程師共同編寫而成。采用“項目驅(qū)動”的編寫思路,從職業(yè)崗位技能出發(fā),分為模擬電子技術(shù)篇和數(shù)字電子技術(shù)篇,共有11個項目26個工作模塊。

    在模擬電子技術(shù)篇中,以“手電筒照明”、“高亮度LED照明電路”、“直流穩(wěn)壓電源電路”、“LED延時照明電路”、“火災報警器”五個項目為主線,主要介紹電路分析基礎(chǔ)知識;二極管及其應用、直流穩(wěn)壓電源電路構(gòu)成及其原理、晶體管及其應用、集成運算放大電路及其應用等知識;在數(shù)字電子技術(shù)篇中,以“樓梯燈控制電路”、“數(shù)碼顯示電路”、“優(yōu)先搶答器”、“球賽計分器”、“觸摸式聲光防盜報警器”、“溫度檢測電路”六個項目為主線,主要介紹邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識、集成門電路、譯碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、555定時器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等知識。

    郭志勇對本書的編寫思路與大綱進行了總體規(guī)劃,指導全書的編寫,承擔全書項目連貫性及統(tǒng)稿工作。項目1、項目5和項目7由郭志勇編寫,項目3、項目8和項目9由張留忠編寫,項目2、項目4和項目10由李自成編寫,項目6由朱鈺鏵編寫,項目11由郭雨編寫。

    為方便教師教學,本書配有電子教學課件、習題參考答案和Proteus仿真電路。讀者既可以通過出版社網(wǎng)站,也可以通過課程教學網(wǎng)站,獲得教材上技能訓練、技能拓展、問題與討論所有仿真電路,以及學生的實訓項目、課程設(shè)計項目作品和技能大賽作品。

    由于時間緊迫和編者水平有限,書中難免會有錯誤和不妥之處,敬請廣大讀者和專家批評指正。

    前言
    模擬電子技術(shù)篇

    項目1 手電筒照明電路設(shè)計與實現(xiàn) 1
    1.1 工作模塊1 手電筒照明電路設(shè)計 1
    1.1.1 認識手電筒 2
    1.1.2 用Proteus設(shè)計手電筒照明電路 2
    1.2 電路基礎(chǔ)知識 6
    1.2.1 認識電路 6
    1.2.2 電路的基本物理量 8
    1.2.3 電路的基本定律 10
    1.2.4 電路的三種狀態(tài) 11
    1.2.5 電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 13
    【技能訓練1-1】 電阻元件識別 14
    【技能訓練1-2】 電阻元件檢測 18
    1.3 電源的認知及使用 19
    1.3.1 電源分類 19
    1.3.2 電源的認知與檢測 19
    【技能訓練1-3】 鋰電池認知與應用 20
    1.4 【技能拓展】 電路分析方法 21
    1.4.1 疊加定理 21
    1.4.2 戴維南定理 23
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 24
    問題與討論 24
    項目2 高亮度LED照明電路設(shè)計與實現(xiàn) 26
    2.1 工作模塊2 簡易LED照明電路設(shè)計
    與實現(xiàn) 26
    2.1.1 用Proteus設(shè)計簡易LED照明電路 27
    2.1.2 簡易LED照明電路工作過程 28
    2.2 認識二極管 28
    2.2.1 二極管結(jié)構(gòu)和工作原理 28
    【技能訓練2-1】 用Proteus仿真驗證二極
    管單向?qū)щ娦?31
    2.2.2 半導體二極管的伏安特性 31
    【技能訓練2-2】 普通二極管識別與檢測 32
    2.2.3 半導體二極管的種類、命名方法及
    技術(shù)參數(shù) 33
    【技能訓練2-3】 電熱毯控溫電路設(shè)計與
    仿真 35
    2.3 工作模塊3 高亮度LED照明電路設(shè)計
    與實現(xiàn) 36
    2.3.1 用Proteus設(shè)計高亮度LED照明
    電路 36
    2.3.2 多LED燈具光源設(shè)計 38
    2.3.3 認識發(fā)光二極管 38
    【技能訓練2-4】 發(fā)光二極管識別與檢測 39
    2.4 【技能拓展】 高亮度LED應用 40
    2.4.1 高亮度LED 40
    2.4.2 高亮度LED應用 40
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 42
    問題與討論 42
    項目3 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計與實現(xiàn) 43
    3.1 工作模塊4 變壓電路設(shè)計與實現(xiàn) 43
    3.1.1 變壓電路設(shè)計 44
    【技能訓練3-1】 虛擬示波器的使用 46
    3.1.2 認識變壓器 46
    3.1.3 變壓器的工作原理 47
    【技能訓練3-2】 變壓器檢測 49
    3.2 工作模塊5 整流電路設(shè)計與實現(xiàn) 49
    3.2.1 橋式整流電路設(shè)計 49
    3.2.2 整流電路 51
    【技能訓練3-3】 二極管整流元件選擇 55
    3.3 工作模塊6 濾波電路設(shè)計與實現(xiàn) 56
    3.3.1 電容濾波電路 57
    【技能拓展3-1】 高壓電子滅蚊蠅器設(shè)計與
    仿真 59
    3.3.2 認識電容元件 61
    【技能拓展3-2】 電感濾波電路設(shè)計與仿真 63
    【技能訓練3-4】 電容、電感檢測 64
    3.4 工作模塊7 穩(wěn)壓電路設(shè)計與實現(xiàn) 65
    3.4.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計與實現(xiàn) 65
    3.4.2 認識硅穩(wěn)壓管 66
    【技能訓練3-5】 穩(wěn)壓二極管識別與檢測 66
    【技能訓練3-6】 使用三端集成穩(wěn)壓器7812
    設(shè)計+12V直流穩(wěn)壓電源 67
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 68
    問題與討論 69
    項目4 LED延時照明電路設(shè)計與實現(xiàn) 70
    4.1 工作模塊8 LED延時照明電路設(shè)計與
    實現(xiàn) 70
    4.1.1 用Proteus設(shè)計LED延時照明電路 71
    4.1.2 LED延時照明電路工作過程 72
    4.2 認識半導體三極管 73
    4.2.1 三極管結(jié)構(gòu)及類型 73
    4.2.2 三極管的電流分配與電流放大作用 74
    4.2.3 三極管的伏安特性 76
    4.2.4 三極管的種類及技術(shù)參數(shù) 77
    【技能訓練4-1】 三極管識別檢測 78
    4.3 工作模塊9 簡易延遲門鈴電路設(shè)計與
    實現(xiàn) 78
    4.3.1 用Proteus設(shè)計簡易門鈴電路 78
    4.3.2 簡易門鈴電路工作原理 80
    4.3.3 三極管放大電路 81
    【技能訓練4-2】 揚聲器識別檢測 84
    4.4 【知識拓展】 認識場效應管 84
    【技能訓練4-3】 場效應管的判別與使用 85
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 86
    問題與討論 87
    項目5 火災報警器設(shè)計與實現(xiàn) 88
    5.1 工作模塊10 基于集成運放的火災
    報警器設(shè)計與實現(xiàn) 88
    5.1.1 火災報警器Proteus仿真電路設(shè)計 89
    5.1.2 火災報警器工作原理 90
    5.2 認識集成運算放大器 91
    5.2.1 集成運算放大器簡介 91
    5.2.2 理想集成運算放大器 93
    5.2.3 火災報警器的電壓比較器 94
    【技能訓練5-1】 12V的電池監(jiān)視器 98
    【技能拓展5-1】 電池電量指示器設(shè)計 100
    5.3 工作模塊11 機器人巡線信號處理電路
    設(shè)計與實現(xiàn) 102
    5.3.1 機器人巡線信號處理Proteus仿真
    電路設(shè)計 102
    5.3.2 機器人巡線信號處理電路工作原理 104
    5.3.3 負反饋在機器人信號放大電路中
    應用 104
    【技能訓練5-2】 采用瞬時極性法判斷
    電路中的正反饋 105
    【技能訓練5-3】 單限幅電壓比較器在
    機器人巡線信號處理
    電路中應用 108
    【技能拓展5-2】 基于雙向限幅電壓比較器
    的波形變換電路設(shè)計 109
    5.4 模擬運算電路 110
    5.4.1 反相比例運算電路 110
    5.4.2 同相比例運算電路 111
    5.4.3 加法運算電路 112
    5.4.4 減法運算電路 113
    【技能拓展5-3】 集成運放的使用和保護
    措施 114
    【技能訓練5-4】 函數(shù)發(fā)生器電路設(shè)計與
    實現(xiàn) 115
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 119
    問題與討論 120

    數(shù)字電子技術(shù)篇
    項目6 樓梯燈控制電路設(shè)計與實現(xiàn) 121
    6.1 工作模塊12 基于異或門樓梯燈控制
    電路 121
    6.1.1 基于異或門樓梯燈控制電路設(shè)計
    與實現(xiàn) 122
    6.1.2 二進制的邏輯運算 123
    6.1.3 認識邏輯門 125
    【技能訓練6-1】 門電路功能測試 134
    6.2 工作模塊13 基于與非門樓梯燈控制
    電路 136
    6.2.1 基于與非門樓梯燈控制電路設(shè)計
    與實現(xiàn) 137
    6.2.2 邏輯代數(shù)基本公式及基本定律 138
    6.2.3 邏輯函數(shù)表示方法及相互轉(zhuǎn)換 138
    6.2.4 邏輯函數(shù)化簡 141
    6.2.5 組合邏輯電路分析與設(shè)計 144
    【技能訓練6-2】 基于與非門報警控制
    電路設(shè)計 146
    【技能訓練6-3】 基于與非門水泵供水
    控制電路設(shè)計 148
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 149
    問題與討論 149
    項目7 數(shù)碼顯示電路設(shè)計與實現(xiàn) 151
    7.1 工作模塊14 0-9數(shù)碼顯示電路 151
    7.1.1 用Proteus設(shè)計0-9數(shù)碼顯示器 152
    7.1.2 認識數(shù)碼顯示譯碼器與數(shù)碼管 153
    【技能訓練7-1】 共陽極7段數(shù)碼管顯示
    電路設(shè)計 155
    【知識拓展7-1】 數(shù)制與碼制 156
    7.2 工作模塊15 0-9按鍵數(shù)碼顯示電路 159
    7.2.1 用Proteus設(shè)計0-9按鍵數(shù)碼顯示器 159
    7.2.2 認識74LS147和74LS247 160
    【技能訓練7-2】 7段數(shù)碼管的識別與檢測 162
    7.3 【知識拓展7-2】 認識74LS138和
    74LS42 165
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 167
    問題與討論 168
    項目8 優(yōu)先搶答器設(shè)計與實現(xiàn) 170
    8.1 工作模塊16 基于RS觸發(fā)器的優(yōu)先
    搶答器 170
    8.1.1 用Proteus設(shè)計優(yōu)先搶答器 171
    8.1.2 認識RS觸發(fā)器 172
    【技能訓練8-1】 基于RS觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)
    去抖電路 173
    8.2 工作模塊17 基于JK觸發(fā)器的優(yōu)先
    搶答器 174
    8.2.1 用Proteus設(shè)計優(yōu)先搶答器 174
    8.2.2 認識JK觸發(fā)器74LS112 177
    【技能訓練8-2】 基于74LS112的0-9
    計數(shù)顯示器 178
    8.3 工作模塊18 基于D觸發(fā)器的搶答器 182
    8.3.1 用Proteus設(shè)計四路搶答器電路 182
    8.3.2 認識D觸發(fā)器74LS175 184
    【技能訓練8-3】 基于D觸發(fā)器的四路
    優(yōu)先搶答器 184
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 187
    問題與討論 189
    項目9 球賽計分器設(shè)計與實現(xiàn) 190
    9.1 工作模塊19 一位計分器設(shè)計與實現(xiàn) 190
    9.1.1 用Proteus設(shè)計一位(0-9)計分器 191
    9.1.2 認識74LS160 192
    【技能訓練9-1】 利用反饋清零法構(gòu)成的
    一位(0-3)計分器 194
    【技能訓練9-2】 利用反饋置數(shù)法構(gòu)成的
    一位(0-5)計分器 195
    9.2 工作模塊20 兩位球賽計分器 196
    9.2.1 用Proteus設(shè)計兩位球賽計分器 196
    9.2.2 認識24進制計數(shù)器級聯(lián) 198
    【技能訓練9-3】 0-60秒計時器 200
    9.3 工作模塊21 交通燈倒計時控制與實現(xiàn) 202
    9.3.1 交通燈倒計時單元電路 202
    9.3.2 認識74LS192 203
    9.4 【技能拓展】 異步計數(shù)器74LS90應用 204
    9.4.1 認識74LS90 204
    9.4.2 74LS90應用 206
    【技能訓練9-4】 使用74LS90實現(xiàn)0-5
    計數(shù)顯示 206
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 207
    問題與討論 209
    項目10 觸摸式聲光防盜報警器設(shè)計與實現(xiàn) 210
    10.1 工作模塊22 觸摸式聲光防盜報警器 210
    10.1.1 用Proteus設(shè)計觸摸式聲光防盜
    報警器 211
    10.1.2 認識單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 212
    10.2 工作模塊23 壓控式聲光防盜報警器 213
    10.2.1 用Proteus設(shè)計壓控式聲光防盜
    報警器 214
    10.2.2 認識多諧振蕩器 216
    【技能訓練10-1】 八路彩燈循環(huán)控制電路
    設(shè)計與實現(xiàn) 216
    10.3 【技能拓展】 觸摸式病床報警呼叫器
    設(shè)計與實現(xiàn) 218
    【技能訓練10-2】 球賽30秒定時器設(shè)計
    與實現(xiàn) 220
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 223
    問題與討論 224
    項目11 溫度檢測電路設(shè)計與實現(xiàn) 225
    11.1 工作模塊24 溫度檢測采集電路設(shè)計 225
    11.1.1 認識PT100 226
    11.1.2 PT100溫度檢測采集 227
    11.2 工作模塊25 溫度檢測信號處理電路 229
    11.2.1 溫度檢測信號處理電路 230
    11.2.2 溫度檢測信號處理電路功能分析 232
    11.3 工作模塊26 溫度檢測模數(shù)轉(zhuǎn)換與顯示 232
    11.3.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示電路 233
    11.3.2 認識ADC0808 236
    11.4 【技能拓展】 DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器 238
    11.4.1 認識DAC0832 238
    11.4.2 鋸齒波信號發(fā)生器設(shè)計與實現(xiàn) 241
    關(guān)鍵知識點小結(jié) 243
    問題與討論 244
    參考文獻 246

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