電子測試、仿真與制作技術(shù)

前言

近10年來，電子測量技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、微電腦技術(shù)、微電子技術(shù)、儀器儀表技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)等密切配合、互相滲透、飛速發(fā)展著。使得從事現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域研究和實際技術(shù)工作的人員不僅需要對它有一個較深程度的學(xué)習(xí)了解，而且需要及時地跟蹤它的發(fā)展，例如：在20世紀90年代，電子元器件已發(fā)展成為超小型、高精度、低功耗、單電源、數(shù)字化、可編程、高速度、抗干擾的多系列產(chǎn)品，并已廣泛應(yīng)用于中國工業(yè)市場。20世紀90年代后期，信息的檢測、轉(zhuǎn)換、處理乃至計算已向著多變量、一體化的高集成度、高智能化方向發(fā)展，并且已有成熟的產(chǎn)品推出。遠距離、超遠距離的數(shù)字傳輸技術(shù)在國際上已被成功應(yīng)用。而在國內(nèi)則以采集、傳輸、對話、管理融為一體的形式出現(xiàn)，首先應(yīng)用在規(guī)模大、幅員廣的集中供熱網(wǎng)絡(luò)管理及環(huán)保與安全監(jiān)測系統(tǒng)中。在測量儀器方面，數(shù)字式儀器、與PC機網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)兼容的儀器以及基于PC機總線的儀器已日趨成熟。電子測量技術(shù)正與各相關(guān)學(xué)科緊密相連、互相促進、相輔相成地共同跨入21世紀，在新的科技、工業(yè)浪潮中繼續(xù)蓬勃發(fā)展。由于電子技術(shù)具有的高精度、高速度、易于運用計算機系統(tǒng)、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，使得它能很好地與建立在隨機過程及統(tǒng)計學(xué)觀點基礎(chǔ)上的信號、系統(tǒng)與模型理論緊密結(jié)合，與基于PC機的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)緊密結(jié)合，朝著高集成度、低功耗、大容量、可編程、超遠距離采集與傳輸以及數(shù)字信息化的方向發(fā)展，這些都是現(xiàn)代電子測量技術(shù)的顯著特點。

內(nèi)容概要

本書基于現(xiàn)代電子整機產(chǎn)品的設(shè)計、制作與調(diào)試工藝，系統(tǒng)地介紹了MATLAB7.0、Workbench、Pspice和AgilentADS通信系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用，從Protel99SE的印制電路板（PCB）工藝設(shè)計人手，圍繞電子電路的設(shè)計、PCB板簡易制作、手工錫焊技術(shù)和系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)進行了詳細的介紹，還就調(diào)試中將要應(yīng)用的儀器、儀表特性與應(yīng)用作了討論，當然測試技術(shù)離不開電子測量的基本理論與基本方法。這是一本詳細介紹電子整機的原理仿真技術(shù)、工藝設(shè)計技術(shù)、產(chǎn)品制作工藝技術(shù)和產(chǎn)品調(diào)試技術(shù)等內(nèi)容的教材.可供大專院校從事電子產(chǎn)品開發(fā)與制作的本、?？茖W(xué)生使用，特別適用于全國大學(xué)生電子競賽和“挑戰(zhàn)杯”電子產(chǎn)品制作與調(diào)試，也可供從事電子產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計的工程技術(shù)人員、技術(shù)工人參考。

書籍目錄

第1章 電子測量技術(shù)基礎(chǔ)　1.1 電子測量的特點　1.2 電子測量的內(nèi)容　1.3 電子測量的方法　　1.3.1 電路基本元器件參數(shù)的測量　　1.3.2 電壓的測量　　1.3.3 電平的測量　　1.3.4 噪聲電壓的測量　　1.3.5 時間與頻率的測量　1.4 測量誤差分析　　1.4.1 概述　　1.4.2 誤差的分類　　1.4.3 測量誤差的表示方法　1.5 測量結(jié)果的處理　　1.5.1 隨機誤差的分布規(guī)律　　1.5.2 系統(tǒng)誤差的判斷及消除方法　　1.5.3 粗大誤差判斷準則及消除方法　　1.5.4 等精度測量結(jié)果的處理步驟　　1.5.5 誤差合成與分配　　1.5.6 實驗數(shù)據(jù)處理第2章 常用電子測量儀器儀表　2.1 高精度直流穩(wěn)壓電源　　2.1.1 參數(shù)規(guī)格及面板特征　　2.1.2 使用說明　　2.1.3 技術(shù)參數(shù)　　2.1.4 維護　2.2 信號源　　2.2.1 正弦信號發(fā)生器的主要技術(shù)特性　　2.2.2 低頻信號發(fā)生器　　2.2.3 高頻信號發(fā)生器　2.3 電子示波器　　2.3.1 示波器顯示波形的基本原理　　2.3.2 通用示波器　　2.3.3 雙蹤示波器　　2.3.4 示波器的選擇和使用　　2.3.5 示波器的基本測量方法　2.4 電子計數(shù)器　　2.4.1 電子計數(shù)器簡介　　2.4.2 電子計數(shù)器的測量原理　　2.4.3 電子計數(shù)器的應(yīng)用　2.5 電子電壓表　　2.5.1 電子電壓表的簡介　　2.5.2 模擬式交流電壓表　　2.5.3 數(shù)字電壓表　2.6 掃頻儀　　2.6.1 掃頻儀簡介　　2.6.2 掃頻儀的應(yīng)用　2.7 晶體管特性圖示儀　　2.7.1 晶體管特性圖示儀簡介　　2.7.2 晶體管特性圖示儀的應(yīng)用　2.8 失真度儀　　2.8.1 失真度儀簡介　　2.8.2 失真度儀的應(yīng)用　2.9 DDS函數(shù)信號發(fā)生器　　2.9.1 DDS函數(shù)信號發(fā)生器的性能指標和技術(shù)規(guī)格　　2.9.2 DDS函數(shù)信號發(fā)生器的基本概念和工作原理　　2.9.3 DDS函數(shù)信號發(fā)生器的基本使用方法　2.10 現(xiàn)代電子測量儀器　　2.10.1 存儲示波器　　2.10.2 邏輯分析儀　　2.10.3 現(xiàn)代電子測量儀器的應(yīng)用第3章 常用電子仿真軟件的使用　3.1 MATLAB7.0應(yīng)用基礎(chǔ)與仿真方法　　3.1.1 MATLAB初步知識　　3.1.2 MATLAB應(yīng)用基礎(chǔ)　　3.1.3 MATLAB的程序設(shè)計應(yīng)用與仿真　　3.1.4 MATLAB的simulink應(yīng)用與仿真　3.2 workl9ench應(yīng)用基礎(chǔ)與仿真方法　　3.2.1 Workbench應(yīng)用基礎(chǔ)　　3.2.2 Workbench應(yīng)用仿真　3.3 Pspice應(yīng)用基礎(chǔ)與仿真方法　　3.3.1 Pspice應(yīng)用基礎(chǔ)　　3.3.2 Pspice電路設(shè)計與仿真　3.4 AgilentADS通信系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件應(yīng)用基礎(chǔ)與仿真方法　　3.4.1 AgilentADS通信系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件概述　　3.4.2 AgilentADS應(yīng)用基礎(chǔ)　　3.4.3 Analog／RF應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與仿真　　3.4.4 DigitalSignalProcessing應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與仿真第4章 印制電路板的設(shè)計　4.1 Protel99SE軟件簡介　　4.1.1 Protel99／99SE新增功能　　4.1.2 ProtelDXP簡介　　4.1.3 Protel99／99SE的安裝與啟動　　4.1.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置　4.2 Protel99SE原理圖（SCH）和印刷電路板（PCB）的設(shè)計　　4.2.1 電路原理圖的設(shè)計步驟　　4.2.2 電路原理圖設(shè)計工具欄　　4.2.3 圖紙的放大與縮小　　4.2.4 圖紙類型、尺寸、底色、標題欄等的選擇　　4.2.5 設(shè)置SCH的工作環(huán)境　　4.2.6 電路原理圖設(shè)計　　4.2.7 制作元件與創(chuàng)建元件庫　　4.2.8 PCB印刷電路板的制作　4.3 印制電路板設(shè)計工藝規(guī)則　　4.3.1 印制電路板的制作工藝流程　　4.3.2 元件布局及布線要求　4.4 印制電路板制作技術(shù)簡介　　4.4.1 印制板用基材　　4.4.2 過孔　　4.4.3 導(dǎo)線尺寸　　4.4.4 焊盤尺寸（外層）　　4.4.5 金屬鍍（涂）覆層　　4.4.6 印制接觸片　　4.4.7 非金屬涂覆層　　4.4.8 永久性保護涂覆層　　4.4.9 敷形涂層　　4.4.10 印制電路板基板的選擇　4.5 PCB設(shè)計的一般方法　　4.5.1 設(shè)計流程　　4.5.2 PCB布局　4.6 熱處理設(shè)計　4.7 焊盤設(shè)計　4.8 布線　4.9 PCB生產(chǎn)工藝對設(shè)計的要求第5章 電子產(chǎn)品制作工藝　5.1 印制電路板的簡易制作　5.2 焊接的基礎(chǔ)知識　　5.2.1 概述　　5.2.2 錫焊的機理　　5.2.3 錫焊的工藝要素　　5.2.4 焊點的質(zhì)量要求　5.3 焊接工具與材料　　5.3.1 電烙鐵　　5.3.2 焊料　　5.3.3 助焊劑　　5.3.4 阻焊劑　5.4 手工焊接工藝　　5.4.1 焊接準備　　5.4.2 手工焊接的步驟　　5.4.3 手工焊接的分類　　5.4.4 印制電路板的手工焊接　　5.4.5 焊接缺陷分析　　5.4.6 拆焊技術(shù)　5.5 浸焊與波峰焊　　5.5.1 浸焊　　5.5.2 波峰焊　5.6 表面安裝技術(shù)　　5.6.1 表面安裝技術(shù)　　5.6.2 表面安裝技術(shù)工藝流程　　5.6.3 幾種SMT工藝簡介第6章 調(diào)試工藝基礎(chǔ)　6.1 調(diào)試工藝過程　　6.1.1 研制階段調(diào)試　　6.1.2 調(diào)試工藝方案設(shè)計　　6.1.3 生產(chǎn)階段調(diào)試　6.2 靜態(tài)測試與調(diào)整　　6.2.1 靜態(tài)測試內(nèi)容　　6.2.2 電路調(diào)整方法　6.3 動態(tài)測試與調(diào)整　　6.3.1 測試電路動態(tài)工作電壓　　6.3.2 測量電路重要波形及其幅度和頻率　6.4 頻率特性的測試與調(diào)整　6.5 整機性能測試與調(diào)整　　6.5.1 一般的整機調(diào)試　　6.5.2 I2C總線的整機調(diào)試技術(shù)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：什么叫測量？測量是人們?yōu)榱舜_定被測對象的量值或確定一些量值的依從關(guān)系而進行的實驗過程。人們在對生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設(shè)備進行控制的過程中，要構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)，必須從控制對象那里獲取信息，然后，將其進行變換、輸送，并轉(zhuǎn)化為控制器所能接受和理解的信號。例如，在計算機控制系統(tǒng)中，研究者在計算機幫助下對信號進行處理、分析和研究，從而得出認識、結(jié)論以及對對象的本質(zhì)與規(guī)律的描述。最后，按研究結(jié)果對對象進行控制或改造。又如，在生物電子系統(tǒng)中，首先要檢測大腦的信息，了解大腦細胞的蛋白質(zhì)含量和酸堿度、腦電波頻率及強度、遺傳基因信息等。從而通過控制器，實現(xiàn)對大腦的保養(yǎng)、治療或相關(guān)的基因信息調(diào)整。這個信息的檢測與物理實現(xiàn)是以電子技術(shù)為主要手段的電子測量技術(shù)。當然，這里不僅僅是物理學(xué)和電子技術(shù)的問題，還有大量的數(shù)學(xué)理論、方法和軟件技術(shù)問題。因此，電子測量技術(shù)幾乎滲透到所有現(xiàn)代學(xué)科領(lǐng)域中，成為不可缺少的得力工具，并成為衡量各學(xué)科現(xiàn)代化發(fā)展的標志之一。測量的任務(wù)不僅是測試物理量，還包括對目標和事件進行定位，如確定地震震源，辨識出人造衛(wèi)星的方位以及尋找魚群，等等。近幾年來發(fā)展的“可視性”測量技術(shù)，它是以測量目標的形狀、大小、明暗、顏色的類別與層次來描述和衡量測量結(jié)果的。測量系統(tǒng)在科學(xué)研究、現(xiàn)場監(jiān)測和自動控制中起著十分重要的作用。為了確定被測量的量值，需要把它與標準量進行比較。因此，通過實驗所獲得的被測量的量值總要包括兩部分，即數(shù)值（大小及符號）和用于比較的標準量的單位名稱。用來確定被測量量值的裝置稱為測量器具，它包括測量儀器和量具。測量儀器將被測的量轉(zhuǎn)換成示值，或與示值相等效的信息。量具是以固定的形式復(fù)現(xiàn)出某一個量或幾個量的已知量值，可作為標準元件使用，例如電阻器、電容器、電感器等。

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