電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程

內(nèi)容概要

《電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程》一書是電子電路實(shí)驗(yàn)課教材，適用于本科電類專業(yè)。學(xué)習(xí)本教材，要求讀者已學(xué)過《模擬電子電路》、《數(shù)字電路》、《電子電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)》等前期課程。    本教材是在總結(jié)了多年本科電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的。它無(wú)論是內(nèi)容，還是教學(xué)指導(dǎo)思想，都比以前的電子電路實(shí)驗(yàn)教材有了較大的變化。    在編寫這本教材主要基于以下的指導(dǎo)思想。    1 以電路設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，深化電子電路理論知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?   電子電路（包括模擬電路和數(shù)字電路）的教學(xué)必須以分析為基礎(chǔ)，以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，只有通過電路設(shè)計(jì)才能真正掌握電子電路這門技術(shù)，這是關(guān)于電子電路教學(xué)的一個(gè)共識(shí)。電子電路理論的價(jià)值，主要體現(xiàn)在它能夠解決生產(chǎn)實(shí)際中的需要。各種實(shí)際的需要必須通過電路設(shè)計(jì)來(lái)滿足，換言之，在電子電路領(lǐng)域，技術(shù)人員面對(duì)的主要是電路設(shè)計(jì)問題，電路的分析只是設(shè)計(jì)工作的一部分。所以電子電路理論的深化和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)必須以電路設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，這是貫穿本教材的基本指導(dǎo)思想。在這一思想的指導(dǎo)下，本教材給出的所有實(shí)驗(yàn)均為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。    2 加強(qiáng)對(duì)電子電路技術(shù)性的認(rèn)識(shí)    剛從基礎(chǔ)課階段進(jìn)入技術(shù)基礎(chǔ)課階段學(xué)習(xí)的同學(xué)，在學(xué)習(xí)電子電路課的時(shí)候，容易產(chǎn)生一種偏向，就是只偏重對(duì)已有電路的數(shù)學(xué)分析，忽視了對(duì)電路功能、特點(diǎn)、元件作用和電路指標(biāo)、用途等基本概念的掌握，而這些基本概念卻是電路設(shè)計(jì)時(shí)首先要用到的。這些基本概念的欠缺，必然導(dǎo)致在電路設(shè)計(jì)時(shí)面對(duì)實(shí)際問題無(wú)從選擇適宜的電路，并且在電路指標(biāo)未達(dá)到要求時(shí)，也不知應(yīng)該調(diào)整哪些器件。    針對(duì)這種情況，在編寫這本教材時(shí)，注意講述如何從實(shí)際需要?dú)w納為技術(shù)要求，根據(jù)技術(shù)要求選用合理的電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)擬訂設(shè)計(jì)步驟。通過較多的例子，體現(xiàn)運(yùn)用電子電路理論解決技術(shù)問題的思路和方法，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子電路理論的技術(shù)性的認(rèn)識(shí)。指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)，加深他們對(duì)基本概念的理解，并通過實(shí)驗(yàn)中的設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)檢驗(yàn)他們對(duì)電路理論的掌握程度。    3 加強(qiáng)對(duì)電子電路工程性的認(rèn)識(shí)    電子電路的工程性也是這門理論的基本特點(diǎn)。為了使電路設(shè)計(jì)具有可操作性（工程性），在設(shè)計(jì)過程中往往對(duì)一些模擬和計(jì)算公式進(jìn)行了簡(jiǎn)化，有時(shí)還必須作出某些假設(shè)，一些參數(shù)的取值不是依照公式而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這些都重復(fù)體現(xiàn)了電子電路理論的工程性特點(diǎn)。在電子電路的理論教學(xué)中，比較強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性和嚴(yán)密性，較小涉及電子電路的工程性特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)這一特點(diǎn)往往認(rèn)識(shí)不足，尤其是模擬電路。這一特點(diǎn)只有通過電路設(shè)計(jì)才能體會(huì)到其意義。本教材在介紹電路的設(shè)計(jì)方法時(shí)對(duì)工程性問題都有詳細(xì)的說(shuō)明。    4 以小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)為主，注重電路的完整性    電子電路的理論教學(xué)基本是以單元電路的分析為主，盡管電子電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)是以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，但是，這種設(shè)計(jì)也都是單元電路。當(dāng)然，單元電路的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，對(duì)于掌握電子電路理論是十分必要的。然而，在實(shí)際的電子設(shè)備中，只含一個(gè)單元電路的情況是不多見的，大多是含有多個(gè)單元電路構(gòu)成的系統(tǒng)。所以，電路設(shè)計(jì)者面對(duì)的大多是一個(gè)系統(tǒng)而不是一個(gè)單元電路?？紤]到這一點(diǎn)，為了使學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容更接近生產(chǎn)實(shí)際要求，在《電子電路實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)》已經(jīng)介紹了單元電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本教材中講述的主要是系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)，也都是構(gòu)成小系統(tǒng)的電路。    5 注重生產(chǎn)和市場(chǎng)對(duì)電子電路設(shè)計(jì)的要求    電子電路設(shè)計(jì)的目的是為了滿足生產(chǎn)和市場(chǎng)的需要，所以在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮生產(chǎn)和市場(chǎng)對(duì)設(shè)計(jì)的要求和影響。目前，電子電路器件飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)手段也在不斷更新，電子電路設(shè)計(jì)的方法和觀念也必須與之適應(yīng)。所以，電路設(shè)計(jì)所要考慮的不僅僅是電路本身的問題，還要綜合考慮眾多因素。本教材也給出了在設(shè)計(jì)中如何考慮生產(chǎn)和市場(chǎng)需要方面的指導(dǎo)。    6 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，要求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容必須有一定的難度和數(shù)量    實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γɑ蚍Q為動(dòng)手能力）是一種綜合能力，這種能力必須在一定難度的前提下，通過一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)才能逐步形成，僅靠書本學(xué)習(xí)是無(wú)法形成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ?。因此，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪^程中，必須為學(xué)生提供通過發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機(jī)會(huì)。多年的電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐證明，只有使實(shí)驗(yàn)任務(wù)具有一定的難度和數(shù)量，才能提供這種機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)難度偏低將造成在同一層次上的無(wú)效重復(fù)，實(shí)驗(yàn)次數(shù)偏少將鍛煉的機(jī)會(huì)減少。本教材中的實(shí)驗(yàn)，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是調(diào)測(cè)，都具有一定的難度，同時(shí)還將實(shí)驗(yàn)任務(wù)分為必做和選做兩部分，以適應(yīng)學(xué)生的不同情況。    7 注重基本科技素質(zhì)的培養(yǎng)    研制出符合要求的電子電路，不但需要有扎實(shí)的電子電路理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還要求設(shè)計(jì)者具備良好的科技素質(zhì)?？萍妓刭|(zhì)體現(xiàn)理論知識(shí)的掌握能力、發(fā)現(xiàn)問題的觀察力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的綜合分析能力、提出解決問題方案的想象力、細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)和科技寫作能力等方面。本教材在這些方面均有明確的要求和指導(dǎo)。    8 便于自學(xué)    為了便于讀者自學(xué)，本教材給出了較多的例子，通過例子盡可能地反映出設(shè)計(jì)思路、說(shuō)明設(shè)計(jì)特點(diǎn)和方法。同時(shí)，盡量給出設(shè)計(jì)流程，以便學(xué)生從整體上把握設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，盡量將設(shè)計(jì)規(guī)則、方法條理化，以便他們?cè)陔娐吩O(shè)計(jì)時(shí)有所依據(jù)。

書籍目錄

第1章  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)論  1.1 電子系統(tǒng)概述  1.2 電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  1.3 各種電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟綜述  1.4 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)選題舉例  習(xí)題與思考題第2章  模擬電路子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  2.1 模擬電路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)  2.2 模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介  2.3 模擬電路設(shè)計(jì)的一般原則和步驟  2.4 常用單元電路  2.5 模擬電路設(shè)計(jì)舉例  習(xí)題與思考題第3章  數(shù)字電路子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  3.1 數(shù)字系統(tǒng)概述  3.2 采用可編程邏輯器件的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)  習(xí)題與思考題第4章  微處理器子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  4.1 微處理器應(yīng)用系統(tǒng)概述  4.2 SPCE061A單片機(jī)  4.3 實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法  4.4 典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例  習(xí)題與思考題第5章  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的工程問題  5.1 概述  5.2 電子系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)  5.3 電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)  5.4 可靠性設(shè)計(jì)  5.5 電路的可測(cè)試性設(shè)計(jì)  5.6 印制電路板的設(shè)計(jì)與裝配  5.7 電子系統(tǒng)的調(diào)試  5.8 電子設(shè)備設(shè)計(jì)文件  習(xí)題與思考題第6章  電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例  6.1 水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)  6.2 交通信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)第7章  電子設(shè)計(jì)選題第8章  附錄  8.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程要求  8.2 本教材涉及的元器件數(shù)據(jù)手冊(cè)參考文獻(xiàn)

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