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第1章 电子系统设计导论1

1.1电子系统概述1

1.1.1电子系统的定义1

1.1.2电子系统的组成1

1.2电子系统设计的一般方法3

1.3电子系统设计的一般步骤4

1.4电子系统设计的一般原则6

习题7

第2章 电子系统设计实践基础知识准备8

2.1常用电子元器件8

2.1.1电阻器8

2.1.2电位器12

2.1.3电容器13

2.1.4电感器17

2.1.5分立式半导体器件20

2.1.6继电器22

2.2手工焊接技术24

2.2.1焊接工具24

2.2.2焊料与焊剂27

2.2.3手工焊接工艺28

2.2.4典型焊接方法30

2.3电子制作中的抗干扰措施31

2.3.1干扰的产生及其传播32

2.3.2干扰信号的抑制32

2.4故障与诊断35

2.4.1故障原因35

2.4.2常见电子电路故障现象及其原因35

2.4.3电子电路故障诊断与排除36

习题37

第3章 电源电路38

引例——可调直流稳压电源38

3.1稳压电源的技术参数38

3.2直流稳压电源的组成40

3.3整流及滤波电路41

3.3.1整流电路41

3.3.2滤波电路42

3.3.3整流滤波电路设计原则43

3.4线性稳压电路44

3.4.1串联型稳压电路44

3.4.2三端集成稳压器46

3.4.3低压差线性稳压器50

3.5开关型稳压电路51

3.5.1串联开关型稳压电路52

3.5.2开关稳压控制器及其应用55

3.5.3开关稳压器及其应用59

3.5.4开关稳压电源模块63

3.6逆变电源65

3.6.1逆变电源基本原理66

3.6.2逆变电源典型应用——不间断电源69

3.7设计实例——可调直流稳压电源72

习题75

第4章 信号发生电路77

引例——函数发生器77

4.1信号发生电路的分类及技术参数78

4.1.1信号发生器的分类78

4.1.2信号发生器的技术参数78

4.2正弦信号发生器79

4.2.1正弦波振荡电路的组成及振荡条件79

4.2.2 RC正弦波振荡电路80

4.2.3 LC正弦波振荡电路84

4.2.4晶体振荡电路88

4.3非正弦信号发生器90

4.3.1矩形波发生电路91

4.3.2三角波发生电路93

4.3.3锯齿波发生电路95

4.3.4压控振荡器97

4.4基于555定时器的信号发生器设计99

4.4.1 555定时器的结构及工作原理99

4.4.2 555定时器在波形发生方面的应用101

4.5集成函数发生器105

4.5.1集成函数发生器ICL8038106

4.5.2 MAX038型高频函数发生器110

4.6直接数字频率合成技术115

4.6.1 DDS的原理与特性115

4.6.2常用DDS集成芯片及应用119

4.7设计实例——函数发生器的设计127

习题133

第5章 功率放大电路134

引例——音响放大器134

5.1功率放大器的分类及技术参数135

5.1.1功率放大器的分类135

5.1.2功率放大器的技术参数138

5.2常见功率放大电路及特点139

5.2.1变压器耦合功率放大电路139

5.2.2无输出变压器耦合功率放大电路140

5.2.3无电容耦合功率放大电路142

5.2.4桥式推挽功率放大电路146

5.3丁类（D类）功率放大电路147

5.3.1 D类功率放大器的基本原理147

5.3.2 D类功率放大器的设计149

5.4集成功率放大器151

5.4.1小功率集成功率放大器151

5.4.2中等功率集成功率放大器154

5.4.3大功率集成功率放大器156

5.4.4集成D类功率放大器159

5.4.5集成功率放大器设计注意事项161

5.5设计实例——音响放大器的设计163

习题171

第6章 信号滤波电路172

引例——心电信号放大器172

6.1滤波器的分类及技术参数173

6.1.1滤波器的分类及特点173

6.1.2滤波器的技术参数175

6.2滤波器的传递函数与频率特性178

6.3有源滤波器的设计179

6.3.1有源滤波器概述179

6.3.2低通滤波器设计原理及设计实例180

6.3.3高通滤波器设计原理及设计实例184

6.3.4带通滤波器设计原理及设计实例187

6.3.5带阻滤波器设计原理及设计实例192

6.3.6状态变量型滤波器设计原理及实例193

6.4滤波器辅助设计工具原理及设计实例196

6.4.1 Filter Solutions滤波器设计软件原理及设计实例196

6.4.2 FilterPro滤波器设计软件原理及设计实例201

6.5单片集成滤波器原理及其应用205

6.5.1连续时间集成滤波器205

6.5.2开关电容集成滤波器208

6.6抗混叠滤波原理及设计实例212

6.7设计实例——心电信号放大器设计215

习题219

第7章 信号处理电路220

引例——基于热电阻的温度测量电路220

7.1基本运算电路221

7.2仪用放大器225

7.2.1三运放仪用放大器225

7.2.2集成仪表放大器原理及应用227

7.3宽带放大器特点典型应用229

7.3.1宽带放大器的主要参数229

7.3.2电压反馈型运放与电流反馈型运放231

7.3.3宽带放大器设计实例233

7.3.4射频放大器235

7.4增益控制放大器237

7.4.1增益控制的一般方法237

7.4.2单片集成增益控制放大器241

7.5信号整形电路245

7.5.1正弦波整形为方波的电路245

7.5.2方波整形为正弦波的电路246

7.5.3单稳触发器构成的波形整形电路246

7.5.4施密特触发器构成的波形整形电路249

7.6信号变换电路251

7.6.1 I/V、V/I变换电路原则及设计实例251

7.6.2电压／频率、频率／电压变换电路原理及设计实例252

7.6.3峰值检测电路258

7.6.4绝对值变换电路259

7.7设计实例——基于热电阻的温度测量电路的设计261

习题266

第8章MCU应用系统设计268

引例——废水处理控制器268

8.1 MCU概述268

8.1.1发展简史268

8.1.2 MCU基本结构269

8.2 Freescale Kinetis系列MCU270

8.2.1概述270

8.2.2 KL25最小系统271

8.3 KL25的中断273

8.4 KL25的存储结构275

8.5 KL25的输入／输出接口277

8.6 KL25的定时／计数器278

8.7 KL25的外设接口284

8.8设计实例——基于KL25的废水处理控制器的设计291

习题300

第9章 综合设计实例301

9.1数控恒流源的设计301

9.1.1任务与要求301

9.1.2方案论证302

9.1.3总体设计303

9.1.4电路设计303

9.1.5软件设计307

9.2波形发生器的设计308

9.2.1任务与要求308

9.2.2题目分析与方案论证308

9.2.3总体设计311

9.2.4电路设计312

9.2.5软件设计316

9.3低频功率放大器的设计318

9.3.1任务与要求318

9.3.2理论分析与总体设计318

9.3.3电路设计319

9.3.4软件设计325

9.3.5电路仿真326

9.4程控滤波器的设计329

9.4.1任务与要求329

9.4.2方案论证329

9.4.3总体设计331

9.4.4电路设计331

9.4.5软件设计337

9.4.6电路仿真338

9.5宽带直流放大器的设计340

9.5.1任务与要求340

9.5.2方案论证341

9.5.3总体设计与理论分析342

9.5.4电路设计344

9.5.5软件设计347

9.5.6抗干扰措施349

9.5.7电路仿真349

附录KL25硬件最小系统电路图351

参考文献352