電子設(shè)計(jì)從零開始

第1章 走進(jìn)電子技術(shù)

1.1 從一個(gè)例子開始

1.1.1 電池和電池盒

1.1.2 電阻器

電阻器(Resistor)在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個(gè)限流元件，將電阻接在電路中后，電阻器的阻值是固定的一般是兩個(gè)引腳，它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、能在電路中起限制電流通過作用的二端電子元件。阻值不能改變的稱為固 定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的。一些特殊電阻器，如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件，其電壓與電流的關(guān)系是非線性的。電阻器是電子電路中應(yīng)用數(shù)量最多的元件，通常按功率和阻值形成不同系列，供電路設(shè)計(jì)者選用。 電阻器在電路中主要用來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定電流與電壓，可作為分流器和分壓器，也可作電路匹配負(fù)載。根據(jù)電路要求,還可用于放大電路的負(fù)反饋或正反饋、電壓-電流轉(zhuǎn)換、輸入過載時(shí)的電壓或電流保護(hù)元件，又可組成RC電路作為振蕩、濾波、旁路、微分、積分和時(shí)間常數(shù)元件等

1.1.3 光敏電阻

光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。

光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，又稱為光電導(dǎo)探測(cè)器;入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。

光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值(暗阻)可達(dá)1~10M歐,在強(qiáng)光條件(100LX)下，它阻值(亮阻)僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性(即光譜特性)與人眼對(duì)可見光(0.4~0.76)μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。

1.1.4 電位器

電位器是具有三個(gè)引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動(dòng)的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動(dòng)時(shí)，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。

電位器 (英文:Potentiometer)是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出。

電位器的作用--調(diào)節(jié)電壓(含直流電壓與信號(hào)電壓)和電流的大小。

電位器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)--電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，則改變了動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。

電位器是一種可調(diào)的電子元件。它是由一個(gè)電阻體和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個(gè)固定觸點(diǎn)之間外加一個(gè)電壓時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)改變觸點(diǎn)在電阻體上的位置，在動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間便可得到一個(gè)與動(dòng)觸點(diǎn)位置成一定關(guān)系的電壓。它大多是用作分壓器，這時(shí)電位器是一個(gè)四端元件。電位器基本上就是滑動(dòng)變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關(guān)和激光頭功率大小調(diào)節(jié)電位器是一種可調(diào)的電子元件。

用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個(gè)可移金屬觸點(diǎn)。觸點(diǎn)位置確定電阻體任一端與觸點(diǎn)間的阻值。按材料分線繞、炭膜、實(shí)芯式電位器;按輸出與輸入電壓比與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系分直線式電位器(呈線性關(guān)系)、函數(shù)電位器(呈曲線關(guān)系)。主要參數(shù)為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設(shè)備，在音響和接收機(jī)中作音量控制用。

1.1.5 第一次電路分析

1.2 利用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)電子電路

1.2.1 Multisim2001登場(chǎng)

1.2.2 打開、新建和保存

1.2.3 元件欄和儀器欄

1.2.4 繪制第一張電路圖

1.2.5 用Multisim2001簡(jiǎn)單分析

1.3 探索其他電子器件

1.3.1 電容器

1.3.2 電感器

1.3.3 二極管

1.3.4 三極管

1.4 例子的最終分析

1.4.1 第一個(gè)三極管

1.4.2 第二個(gè)三極管

1.4.3 "合適"的偏壓

1.4.4 例子的擴(kuò)展

第2章 收音機(jī)里蘊(yùn)含的知識(shí)

2.1 解密電磁波

2.1.1 電磁波的簡(jiǎn)要回顧

2.1.2 天線

2.1.3 廣播信號(hào)的傳輸頻段

2.1.4 收音機(jī)電路圖

2.2 向太空發(fā)射我們的聲音

2.2.1 電聲元件

2.2.2 簡(jiǎn)易擴(kuò)音器

2.2.3 調(diào)制與解調(diào)

2.2.4 AM與FM

2.3 收音機(jī)的故事

2.3.1 收音機(jī)的進(jìn)化

2.3.2 調(diào)諧

2.3.3 檢波

2.3.4 帶有放大器的收音機(jī)

第3章 制作第一件電子作品

3.1 制作一個(gè)測(cè)謊儀

3.1.1 面包板

3.1.2 插面包板

3.1.3 萬用板與印刷電路板

3.1.4 制作印刷電路板的前奏

3.1.5 設(shè)計(jì)第一塊印刷電路板

3.1.6 制板

3.1.7 焊接

3.2 為測(cè)謊儀制作一個(gè)直流穩(wěn)壓電源

3.2.1 變壓器

3.2.2 電源的整流、濾波

3.2.3 完成測(cè)謊儀的電源設(shè)計(jì)

3.2.4 穩(wěn)壓

第4章 從擴(kuò)音機(jī)中學(xué)放大器

……

第5章 制作一臺(tái)多媒體音箱

第6章 振蕩器的豐富多彩

第7章 集成電路ABC

第8章 傳感器及其他器件

第9章 數(shù)字啟航

第10章 邏輯門的應(yīng)用

第11章 翻轉(zhuǎn)與計(jì)數(shù)

第12章 單片機(jī)就在我們身邊

第13章 單片機(jī)和LED

第14章 給單片機(jī)下命令

第15章 跑馬燈

第16章 馬表與時(shí)鐘

第17章 采集我們的聲音

附錄A Multisim2001的安裝

附錄B Multisim2001的菜單欄

附錄C Multisim2001中的虛擬儀表

附錄D 數(shù)字電路綜合設(shè)計(jì)--數(shù)字鐘

附錄E ASCII碼表

參考文獻(xiàn)

電子設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面廣、難度大，初學(xué)者往往不知從何入手。本書結(jié)合了作者多年的學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，全面系統(tǒng)地介紹了進(jìn)行電子設(shè)計(jì)與制作所需要的各種知識(shí)，包括模擬電路、數(shù)字電路和單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，并結(jié)合Multisim仿真軟件對(duì)大部分實(shí)例進(jìn)行了演示。全書分為三大部分，共17章。第1章至第8章深入淺出地介紹了模擬電路的相關(guān)知識(shí);第9章至第11章是數(shù)字電路部分，介紹了一些基本概念和系統(tǒng)開發(fā)過程中經(jīng)常使用的器件;從第12章到結(jié)束是以51單片機(jī)為例的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)介紹，其中有大量的實(shí)例和完整的程序。

本書適合電類本、?？茖W(xué)生作為全面掌握電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的參考書;也可作為無線電愛好者的實(shí)例參考用書;對(duì)于學(xué)有余力的非電類工科學(xué)生以及對(duì)電子設(shè)計(jì)感興趣的中學(xué)生朋友來說，可以在有經(jīng)驗(yàn)的老師指導(dǎo)下，在自我思考和探索中掌握電子電路的設(shè)計(jì)知識(shí)。