電工電子工程基礎(chǔ)

前言

　　本書是為高等工科院校本科生科技創(chuàng)新活動培訓“電工電子工程基礎(chǔ)知識”而撰寫的。本書涵蓋了多數(shù)工科院校開設(shè)的“電工實習”內(nèi)容，又根據(jù)我校電工電子科技創(chuàng)新中心的教學實踐作了一些調(diào)整，如增加了“常用電子儀器設(shè)備使用”章節(jié)，目的是為學生進創(chuàng)新實驗室或全開放實驗室開辟設(shè)備使用的綠色通道。這借鑒了國外高校實驗室開放管理中——學生進開放實驗室必須擁有“設(shè)備使用合格證”的措施。本書也是華中科技大學電工電子科技創(chuàng)新中心實踐創(chuàng)新培訓系列課程“電工電子工程基礎(chǔ)Ⅰ～Ⅸ”的開篇課程教材?！　徱曃覈叩冉逃母铿F(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，課外科技創(chuàng)新教育以其實踐性和時效性對學生具有巨大的吸引力，已成為當前高校教育的重要組成部分。國內(nèi)高校教育工作者的積極探索和努力實踐，課外科技創(chuàng)新教育已產(chǎn)生了多種形式，如大學生科技創(chuàng)業(yè)基金、創(chuàng)業(yè)網(wǎng)站、創(chuàng)新院、創(chuàng)新基地、創(chuàng)新團隊等，其中“創(chuàng)新基地”正越來越成為主要形式之一，成效也十分顯著：大學生公司、大學生專利、大學生國際大獎賽……與這種如火如荼的實踐開展相反，適合“創(chuàng)新基地”需要的培訓教材卻嚴重缺乏，急需一批能滿足各類科技創(chuàng)新活動需要的培訓教材?！　∪A中科技大學電工電子科技創(chuàng)新中心（以下簡稱中心）秉承“為精英提供機會，讓機會造就大師”的理念，以“提高實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神”為人才培養(yǎng)目標，建立了全開放的創(chuàng)新實驗室，以開設(shè)系列信息類實踐選修課為培訓平臺，以重大學科競賽為檢測平臺，構(gòu)建基于本科生的課外實踐創(chuàng)新培養(yǎng)體系，致力于將中心建設(shè)成為拔尖創(chuàng)新人才的孵化中心、國內(nèi)國際重大學科競賽的培訓中心、科技創(chuàng)新活動及創(chuàng)新實踐教學改革的示范中心?！　〗?jīng)過多年課外科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究與實踐，中心積累了大量的培訓資料，并在學校全面推行學分制改革之際，將課外優(yōu)質(zhì)教學資源進行整合、優(yōu)化，形成“電工電子工程基礎(chǔ)Ⅰ～Ⅸ”系列課程，并以華中科技大學自然科學類公共選修課的形式面向?qū)W生設(shè)課。2003年“電工電子工程基礎(chǔ)Ⅰ～Ⅵ”系列課程被正式納入華中科技大學公共選修課表?！半姽る娮庸こ袒A(chǔ)”系列選修課經(jīng)過近4年的不斷建設(shè)，目前已增至9門。各選修課的教學主要內(nèi)容與時間安排見表1。將課外創(chuàng)新教育納入正規(guī)教學體系，不但使分散、無序的課外科技活動規(guī)范化、有序化、制度化，同時也解決了多年來阻礙課外科技活動開展的諸多問題，如教師指導學生開展課外科技活動工作量的計算、酬金的發(fā)放，培訓場所等系列問題。此外，開設(shè)系列信息類工程實踐選修課，為大學生創(chuàng)新基地的常態(tài)化培訓構(gòu)建了培訓平臺。

內(nèi)容概要

　　《電工電子工程基礎(chǔ)》是華中科技大學電工電子科技創(chuàng)新中心實踐創(chuàng)新培訓系列課程“電工電子工程基礎(chǔ)”的開篇課程教材?！峨姽る娮庸こ袒A(chǔ)》分為五個部分：交流電路及安全用電、焊接技術(shù)、常用電子測量儀器儀表及應用、常用電子元器件、印制電路板設(shè)計與制作。其中，交流電路及安全用電、常用電子元器件，以及附錄是面向初學者而提供的信息性、資料性的電工電子基礎(chǔ)知識；焊接技術(shù)、常用電子測量儀器儀表及應用、印制電路板的計算機輔助設(shè)計是實踐性很強的部分，是電工電子類實踐創(chuàng)新的實踐基礎(chǔ)，是培訓學生首選必修實踐內(nèi)容之一?！　　峨姽る娮庸こ袒A(chǔ)》可作為高等工科院校本科生科技創(chuàng)新活動培訓電工電子工程基礎(chǔ)知識的教材，也可作為電工實習教材。

書籍目錄

第1章　交流電路及安全用電1.1　交流電路1.1.1　三相交流電1.1.2　常用低壓電器設(shè)備1.1.3　用電負荷的確定及導線、保險絲的選擇1.1.4　電氣照明裝置安裝規(guī)定1.2　安全用電1.2.1　電流對人體的危害1.2.2　觸電方式及觸電現(xiàn)場急救1.2.3　電氣、電子設(shè)備的接地和接零1.2.4　漏電保護開關(guān)1.2.5　家用電器用電安全常識1.3　家電節(jié)能1.3.1　減小電能損失的方法1.3.2　照明電器的節(jié)電方法1.3.3　幾種家用電器的節(jié)電方法1.4　電氣火災的預防與撲救1.4.1　引起電氣火災的原因1.4.2　電氣火災的預防措施1.4.3　電氣火災的撲救方法1.5　防雷常識1.5.1　雷電的形成1.5.2　雷電的危害及其活動規(guī)律1.5.3　避雷針1.5.4　其他防雷常識第2章　焊接技術(shù)2.1　電烙鐵的分類與使用2.1.1　電烙鐵的分類2.1.2　電烙鐵的選用2.1.3　使用電烙鐵的注意事項2.1.4　電烙鐵的維護2.2　焊接知識與操作要領(lǐng)2.2.1　焊料的選用2.2.2　焊劑的選用2.2.3　錫焊機理2.2.4　焊接基本操作要領(lǐng)2.2.5　特殊元器件的焊接2.2.6　電子工業(yè)中的焊接簡介2.3　拆焊與更換2.3.1　一般元器件的拆焊與更換2.3.2　特殊元器件的拆焊與更換2.4　表面貼裝技術(shù)2.4.1　表面貼裝技術(shù)簡介2.4.2　表面貼裝元器件2.4.3　表面貼裝基本工藝第3章　常用電子測量儀器儀表及應用3.1　萬用表3.1.1　模擬萬用表3.1.2　數(shù)字萬用表3.2　示波器3.2.1　模擬示波器3.2.2　數(shù)字示波器3.3　信號發(fā)生器3.3.1　函數(shù)信號發(fā)生器3.3.2　EE1611B/2B/3B型函數(shù)信號發(fā)生器/計數(shù)器3.4　直流穩(wěn)壓電源3.4.1　工作原理3.4.2　主要技術(shù)指標及測試方法3.4.3　DF1731S直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源第4章　常用電子元器件4.1　電阻4.1.1　電阻的特性4.1.2　電阻器和電位器4.1.3　電阻的標稱阻值及誤差標示4.1.4　特殊電阻4.1.5　電流的熱效應4.2　電容4.2.1　電容的特性4.2.2　電容器的分類4.2.3　電容器的主要參數(shù)4.2.4　電容器的充電與放電4.3　電感4.3.1　電感線圈4.3.2　變壓器4.4　晶體管4.4.1　晶體二極管4.4.2　三極管4.4.3　達林頓管4.4.4　場效應管4.4.5　晶閘管4.5　集成電路4.5.1　集成電路的基本知識4.s.2　模擬集成電路4.5.3　數(shù)字集成電路4.5.4　555時基集成電路4.5.5　集成穩(wěn)壓器4.6　繼電器4.6.1　電磁繼電器4.6.2　固態(tài)繼電器4.6.3　干簧式繼電器4.7　LED數(shù)碼管4.7.1　LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方法4.7.2　LCD液晶顯示器4.8　電聲器件4.8.1　揚聲器4.8.2　傳聲器4.9　石英晶體振蕩器4.10　電機4.10.1　直流電動機4.10.2　交流電機4.10.3　步進電動機4.11　開關(guān)及接插元件4.11.1　接插件的分類4.11.2　幾種常用的接插件4.11.3　開關(guān)4.11.4　其他連接元件4.11.5　正確選用開關(guān)及接插件第5章　印制電路板設(shè)計與制作5.1　印制電路板設(shè)計基礎(chǔ)5.1.1　印制電路的定義5.1.2　印制電路板常用術(shù)語5.1.3　印制板技術(shù)水平的標志5.1.4　印制電路分類5.1.5　印制電路制造工藝簡介5.2　印制電路板的制造工藝5.2.1　單面印制電路板生產(chǎn)工藝5.2.2　雙面印制電路板生產(chǎn)工藝5.2.3　多層印制電路板生產(chǎn)工藝5.3　印制電路板的設(shè)計流程5.3.1　印制電路板的總體設(shè)計流程5.3.2　原理圖的設(shè)計流程5.3.3　印制電路板的設(shè)計流程5.4　印制電路板的設(shè)計5.4.1　印制電路板的排版設(shè)計5.4.2　印制電路板的抗干擾設(shè)計原則5.4.3　印制電路板的熱設(shè)計原則5.4.4　印制電路板的抗振設(shè)計原則5.4.5　印制電路板的可測試性設(shè)計原則5.5　小批量印制電路板的制作附錄A　Protel DXP應用簡介A.1　原理圖（Sch）設(shè)計A.1.1　新建工程文件A.1.2　建立電路原理圖（Sch圖）A.1.3　元器件放置與連接A.1.4　放置電源與接地組件A.1.5　多圖紙設(shè)計A.1.6　組件屬性編輯A.1.7　編譯工程A.1.8　元器件報表A.1.9　生成網(wǎng)絡表A.2　印制電路板（PCB）設(shè)計A.2.1　建立PCB文件A.2.2　設(shè)置PCB的工作層面A.2.3　規(guī)劃印制電路板A.2.4　引入網(wǎng)絡和元件封裝庫A.2.5　布局設(shè)計A.2.6　布線設(shè)計A.2.7　電氣規(guī)則檢查A.2.8　建立新的PCB器件封裝A.3　常用快捷鍵A.4　常用原理圖元件符號與PCB封裝A.4.1　元器件封裝的分類A.4.2　元器件封裝的編號A.4.3　常見的元器件封裝A.4.4　常用原理圖元器件符號與PCB封裝形式A.5　器件庫A.5.1　Miscellaneous Devices.ddb分立元器件庫A.5.2　PCB footprints.lib庫中常用元器件封裝圖附錄B　電平的測量附錄C　常用電工電子工具C.1　測量工具C.1.1　低壓驗電器C.1.2　高壓驗電器C.1.3　鋼卷尺和鋼直尺C.1.4　千分尺C.1.5　游標卡尺C.2　拆卸工具C.2.1　螺絲刀C.2.2　斷線鉗C.2.3　尖嘴鉗C.2.4　鋼絲鉗C.2.5　剝線鉗C.2.6　多用與專用工具鉗C.2.7　活扳手C.2.8　剪刀C.2.9　鑷子C.2.10　集成電路起拔器C.2.11　熱風槍C.2.12　吸錫器C.3　加工工具C.3.1　電工刀C.3.2　銼刀C.3.3　手鋸C.3.4　壓線鉗（杜邦）C.3.5　網(wǎng)線鉗C.3.6　手電鉆C.3.7　沖擊鉆C.3.8　砂輪機C.3.9　熱熔膠槍C.3.10　虎鉗C.3.11　手搖繞線機參考文獻

章節(jié)摘錄

　　電源部分包括供給X、Y通道使用的低壓電源及供示波管使用的高壓電源。Y通道用于傳輸被測信號，由于被測信號可能很大，也可能很小，因此為了使熒光屏上顯示的波形幅度適中，Y通道由Y軸衰減器和Y軸放大器組成，以便觀察不同幅度的各種信號。x通道中的掃描電路是一個能連續(xù)產(chǎn)生周期性線性電壓的鋸齒波發(fā)生器。為了能在熒光屏上看到一個穩(wěn)定的待測信號波形，必須使鋸齒波電壓的周期是待測信號周期的整數(shù)倍。同步電路的作用就是使鋸齒波電壓的周期滿足上述要求。其中，“內(nèi)”同步是利用被測信號實現(xiàn)同步的；而“外”同步則是利用外部所加的電壓實現(xiàn)同步的?！　?．示波管的示波原理　　示波管又稱陰極射線管（簡稱為CRT），是示波器的主要部件之一，它是一種利用高速電子沖擊熒光屏使之發(fā)光的顯示器。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖3．2．2所示。整個結(jié)構(gòu)密封在一個喇叭狀的玻璃殼中，玻璃殼內(nèi)部高度真空。　?。?）示波管結(jié)構(gòu)　　電子槍由燈絲T、陰極K、控制柵極G、第一陽極A1和第二陽極A2組成。陰極是一個端面涂有氧化物的鎳杯，燈絲就裝在鎳杯內(nèi)部，燈絲通電后能使陰極發(fā)熱，并向外發(fā)射電子。調(diào)節(jié)控制柵極G的電位（即示波器面板上的亮度旋鈕）可以控制達到熒光屏上的電子數(shù)目，而電子數(shù)目又與光點亮度有關(guān)，所以可以用改變柵極電位的辦法，控制示波管光點的亮度。由于陰極的加速和聚焦作用，發(fā)射出來的電子形成一條高速且聚集成細束的射線，示波器上的聚焦旋鈕就是用來改變陽極電壓，調(diào)節(jié)光點的清晰度的。

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