電子産品設計與製作技術 9787030232939 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉南平 著

圖書標籤:

• 電子産品設計
• 電子製作
• 電路原理
• 單片機
• 嵌入式係統
• DIY
• 實戰
• 技術
• 教程
• 電子技術

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030232939

商品編碼：29657687846

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

基本信息

書名:電子産品設計與製作技術

：39.80元

售價：27.1元,便宜12.7元,摺扣68

作者:劉南平

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2009-01-01

ISBN：9787030232939

字數：430000

頁碼：340

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

為瞭適應高等院校電子信息類學生及工程技術人員學習的需要，提高學生知識綜閤運用能力，增強學生在新技術方麵的競爭力，特編寫此書。本書共7章，從電子設計、製作、調試、産品化的要求齣發，介紹瞭電路設計的基本思想、電路製作的基本方法、電路調試的基本步驟和技巧、可編程器件及其開發軟件。

內容提要

本書共7章，從電子設計、製作、調試、産品化的要求齣發，介紹瞭電路設計的基本思想、電路製作的基本方法、電路調試的基本步驟和技巧、可編程器件及其開發軟件。為讀者從事電子設計、調試打下瞭基礎。為瞭增加讀者學習興趣，本書特意安排瞭一些實用性強，具有代錶性的設計和製作實例，既是對所學知識的綜閤，又可啓發讀者思維，開闊讀者視野，培養讀者分析和解決問題能力。
本書覆蓋知識點多、牽涉的內容廣、內容跨度大、理論和實踐性極強，內容新穎。通過學習本書可以奠定紮實的綜閤理論和實踐基礎，達到“學以緻用”的效果。
本書既可作為工科院校相關專業師生的參考用書，亦可供電子工程技術人員參考閱讀。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《精密器件的藝術：現代電子産品設計與製作深度解析》 引言 在當今信息爆炸、科技飛速發展的時代，電子産品已滲透到我們生活的方方麵麵，成為現代社會不可或缺的組成部分。從指尖輕觸的智能手機，到驅動工業生産的精密儀器，再到連接世界的通信網絡，其背後都凝聚著無數工程師的智慧與汗水，是電子産品設計與製作技術不斷創新與精進的體現。本書並非僅僅是一本枯燥的教科書，而是試圖帶領讀者深入探索電子産品從概念萌芽到成品落地的全過程，揭示那些隱藏在光滑外殼和閃爍屏幕背後的復雜工藝與前沿技術。我們將深入剖析設計理念的形成、電路的精妙布局、元器件的選擇與優化、以及最終實現産品化所必須經曆的各個環節，力求為讀者呈現一個全麵、深入、且富有洞察力的電子産品設計與製作技術圖景。 第一篇：設計的基石——理念、需求與規範 任何成功的電子産品都始於一個清晰的理念和對用戶需求的深刻理解。本篇將從源頭齣發，探討如何將一個初步的想法轉化為可行的設計目標。 第一章：産品構思與市場分析 需求挖掘與定義： 電子産品的誕生往往源於解決某個痛點或滿足某種未被充分發掘的需求。我們將學習如何通過市場調研、用戶訪談、競品分析等多種手段，精準地捕捉並定義産品的核心功能和目標用戶群體。這包括對用戶行為模式的洞察，對潛在市場空白的識彆，以及對用戶期望的量化。 技術可行性評估： 並非所有美好的設想都能轉化為現實。本章將重點闡述如何在設計初期對所需技術進行初步評估，包括現有技術的成熟度、成本、研發周期以及潛在的瓶頸。這需要我們對當前電子信息産業的技術趨勢有敏銳的感知。 概念模型與原型設計： 在確定核心需求後，如何將概念具象化是關鍵。我們將探討快速原型製作（Rapid Prototyping）的重要性，以及如何通過低保真（Low-fidelity）到高保真（High-fidelity）的原型，來驗證設計的可行性和用戶體驗，從而在早期階段規避潛在的設計風險。 第二章：産品規格書（Product Specification）的製定 核心技術指標的定義： 産品規格書是設計的藍圖，其中包含瞭對産品性能、功能、可靠性、安全性等方麵的詳細規定。本章將深入解析如何製定關鍵的技術指標，例如處理速度、功耗、存儲容量、通信速率、抗乾擾能力、工作溫度範圍、壽命周期等。這些指標的科學性與嚴謹性直接關係到産品的最終錶現。 用戶體驗（UX）與用戶界麵（UI）的設計規範： 電子産品不僅僅是技術的堆砌，更是與用戶交互的載體。我們將探討如何將用戶體驗和用戶界麵設計融入産品規格，確保産品易於使用、操作直觀、界麵美觀。這包括對人機工程學的考量，以及對信息架構和交互流程的優化。 法規與標準遵從性： 現代電子産品需要符閤一係列國傢及國際的法規和標準，如電磁兼容性（EMC）、安全性認證（如CE、FCC、UL）、RoHS指令（限製有害物質使用）等。本章將強調在設計初期就應充分考慮這些法規要求，避免在後期産品開發中造成不必要的返工和延誤。 第二篇：電路設計的藝術——原理、實現與優化 電路是電子産品的“大腦”與“神經係統”，其設計的好壞直接決定瞭産品的性能和穩定性。本篇將帶領讀者走進電路設計的核心世界。 第三章：模擬電路設計基礎 信號的拾取、處理與放大： 模擬電路處理的是連續變化的信號。本章將深入介紹各種傳感器的工作原理，如何對微弱的模擬信號進行有效提取，以及放大器（如運算放大器）在信號增調、濾波、信號調理中的應用。我們將討論不同類型的放大器（如跨阻放大器、儀錶放大器）的適用場景。 電源管理與濾波： 穩定的電源是模擬電路工作的生命綫。本章將探討各種電源轉換技術（如綫性穩壓器、開關電源），以及如何通過濾波技術（如低通、高通、帶通濾波器）去除噪聲，保證信號的純淨度。 振蕩器與定時電路： 産生精確的時鍾信號和定時脈衝對於許多模擬應用至關重要。我們將分析不同類型振蕩器（如RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器）的工作原理，以及多諧振蕩器等定時電路的設計。 第四章：數字電路設計精要 邏輯門與組閤邏輯： 數字電路以離散的0和1來錶示信息。本章將從最基本的邏輯門（AND、OR、NOT、XOR等）齣發，介紹如何構建組閤邏輯電路，實現算術運算（如加法器、減法器）、比較器、譯碼器、多路選擇器等基本功能模塊。 時序邏輯與狀態機： 存儲信息和處理時序是數字電路的另一大特點。我們將深入學習觸發器（Flip-flops）、寄存器（Registers）、計數器（Counters）等時序邏輯元件，並掌握有限狀態機（FSM）的設計方法，用於實現復雜的控製邏輯和數據處理流程。 微控製器（MCU）與數字信號處理器（DSP）： 現代電子産品中，微控製器和DSP扮演著越來越重要的角色。本章將介紹其基本架構（CPU、內存、I/O接口），以及如何通過編程實現復雜的控製算法和數據處理任務。我們將探討嵌入式係統開發的基本流程。 第五章：PCB（Printed Circuit Board）布局與布綫 PCB設計流程與工具： PCB是連接所有電子元器件的載體。本章將介紹PCB設計軟件（如Altium Designer、Eagle、KiCad）的使用，以及從原理圖到PCB布局、布綫、輸齣 Gerber 文件等完整的流程。 元器件布局策略： 閤理的元器件布局是保證電路性能和可製造性的關鍵。我們將學習如何根據電路功能、信號流嚮、熱管理、電磁兼容性（EMC）等因素，優化元器件的擺放位置。 布綫規則與技巧： 信號完整性（Signal Integrity）和電源完整性（Power Integrity）是PCB布綫中必須關注的重點。本章將詳細講解走綫寬度、間距、過孔（Vias）、差分走綫、信號阻抗匹配等重要概念，以及如何避免串擾（Crosstalk）和信號反射（Signal Reflection）。 高頻與高速PCB設計： 隨著電子産品性能的提升，高頻與高速PCB設計麵臨的挑戰也日益嚴峻。我們將探討在高頻環境下，地綫（Grounding）和電源（Power Delivery Network, PDN）的設計原則，以及如何處理信號阻抗、串擾和EMI（Electromagnetic Interference）。 第三篇：元器件的選擇與工藝——精密與可靠的保障 元器件的質量和製作工藝的精湛程度，直接決定瞭電子産品的性能、可靠性和成本。本篇將聚焦於此。 第六章：常用電子元器件的選型與應用 半導體器件： 包括二極管、三極管、MOSFET、集成電路（IC）等。我們將深入理解它們的電氣特性、工作原理、封裝形式，以及在電路中的具體應用，例如如何根據電流、電壓、頻率要求選擇閤適的晶體管，以及如何選擇性能優越、功耗低的IC。 無源元器件： 包括電阻、電容、電感等。本章將詳細介紹不同類型（如薄膜電阻、電解電容、陶瓷電容、功率電感）的特性、精度、功率損耗、頻率響應等，以及在濾波、耦閤、分壓、儲能等電路中的應用。 特殊元器件： 如晶體振蕩器、傳感器、顯示器件、存儲器等。我們將討論這些關鍵元器件的選型依據，例如傳感器的精度與響應時間、顯示器的分辨率與亮度、存儲器的容量與速度等。 第七章：焊接與組裝工藝 焊接技術： 焊接是將元器件固定在PCB上並實現電氣連接的關鍵工藝。本章將介紹手工焊接、迴流焊（Reflow Soldering）、波峰焊（Wave Soldering）等主流焊接技術的原理、設備、工藝參數，以及常見的焊接缺陷（如虛焊、橋接）的産生原因及預防措施。 錶麵貼裝技術（SMT）與通孔插裝技術（THT）： SMT以其高密度、高效率的優勢已成為主流。我們將深入瞭解SMT的工藝流程，包括貼片機（Pick-and-Place Machine）的操作、锡膏印刷（Solder Paste Printing）、迴流焊等環節。同時，也會對比THT在特定應用場景下的優勢。 組裝與測試： 除瞭焊接，産品的最終組裝也至關重要。本章將探討機械結構的設計與裝配、綫纜連接、以及産品的初步功能測試和穩定性測試。 第八章：可靠性與質量控製 失效模式與影響分析（FMEA）： 電子産品在設計和生産過程中，難免會遇到各種失效模式。本章將介紹FMEA方法，幫助我們識彆潛在的失效點，評估其影響，並采取預防措施。 環境測試與加速壽命測試（ALT）： 為瞭確保産品在各種惡劣環境下都能正常工作，我們將學習各種環境測試（如高低溫測試、濕度測試、振動測試、鹽霧測試）的原理和方法，以及如何通過ALT來預測産品的長期可靠性。 生産過程中的質量控製： 從原材料的檢驗到生産過程的監控，再到成品齣廠前的抽檢，全方位的質量控製體係是保證産品質量的基石。本章將強調SPC（Statistical Process Control）等統計質量控製方法的應用。 第四篇：現代電子産品開發的挑戰與前沿 隨著技術的發展，電子産品設計與製作正麵臨新的機遇與挑戰。本篇將展望未來。 第九章：集成電路（IC）設計與製造 芯片設計流程： 從前端設計（邏輯綜閤、物理設計）到後端驗證，IC設計是一個極其復雜且精密的工程。本章將概述ASIC（Application Specific Integrated Circuit）和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的設計流程，以及EDA（Electronic Design Automation）工具在其中的作用。 半導體製造工藝： 芯片的製造是人類工程技術的巔峰之一。我們將簡要介紹光刻（Photolithography）、刻蝕（Etching）、薄膜沉積（Thin Film Deposition）等關鍵工藝步驟，以及晶圓（Wafer）的製造過程。 先進封裝技術： 隨著摩爾定律的放緩，先進封裝技術（如3D封裝、SiP（System in Package））正成為提升芯片性能和集成度的重要手段。 第十章：物聯網（IoT）與嵌入式係統開發 IoT的通信協議與架構： 物聯網連接瞭物理世界和數字世界。本章將介紹MQTT、CoAP等IoT通信協議，以及邊緣計算、雲計算等IoT係統架構。 低功耗設計： 許多IoT設備需要長時間獨立工作，因此低功耗設計至關重要。我們將探討如何優化硬件和軟件，以最大程度地降低能耗。 安全性的考量： IoT設備的廣泛連接帶來瞭新的安全挑戰。本章將討論數據加密、身份認證、訪問控製等IoT安全防護措施。 第十一章：人工智能（AI）在電子産品設計與製作中的應用 AI驅動的設計優化： AI算法可以輔助進行電路布局、布綫優化、元器件選型，甚至生成部分電路設計，從而提高設計效率和性能。 智能製造與自動化： AI在生産綫上應用於缺陷檢測、生産調度、預測性維護，推動瞭電子産品製作的智能化和自動化水平。 AI硬件加速： 專用的AI芯片（如NPU、TPU）正在成為智能電子産品不可或缺的一部分，本章將探討其設計理念和應用前景。 結論 電子産品設計與製作技術是一門不斷演進的學科，它融閤瞭物理學、數學、計算機科學、材料科學等多個領域的知識。本書通過對設計理念、電路原理、元器件選型、製作工藝以及前沿技術的深度解析，希望能為讀者構建一個紮實的知識體係，激發對電子技術的熱情，並為未來的創新與實踐奠定堅實的基礎。掌握這些技術，不僅意味著能夠創造齣功能強大、性能卓越的電子産品，更意味著能夠參與到塑造未來科技發展方嚮的偉大進程中。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！我一直對電子設備內部的精妙構造充滿好奇，特彆是那些我們日常生活中離不開的小玩意兒，比如智能手機、筆記本電腦，它們的電路闆是怎麼設計齣來的？這本書從最基礎的原理講起，深入淺齣地剖析瞭現代電子産品設計的全過程。它不僅僅停留在理論層麵，更大量篇幅講解瞭實際操作中的關鍵技術和常見難點，比如如何進行PCB布局，如何進行電磁兼容性設計（EMC），這些都是教科書上往往一帶而過，但在實際工作中卻至關重要的內容。我特彆欣賞作者在講解復雜概念時所采用的比喻和圖示，它們極大地降低瞭理解門檻，讓一個初學者也能快速跟上節奏。讀完第一部分，我已經能初步理解一塊電路闆是如何從一張設計圖紙變成可以實際運行的硬件瞭。這本書的實踐指導性非常強，作者顯然是位經驗豐富的工程師，他分享的很多“潛規則”和“最佳實踐”是書本知識無法替代的寶貴財富。強烈推薦給所有想從“使用者”升級為“設計者”的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我原本擔心它會過於偏重理論而顯得枯燥，畢竟“技術”二字聽起來就讓人有些望而卻步。然而，事實證明我的擔憂完全是多餘的！這本書的語言風格非常平易近人，作者似乎很懂得如何與讀者“對話”。它沒有使用過多晦澀難懂的行話，即使是涉及到信號完整性（SI）或電源完整性（PI）這類高深莫測的話題，作者也總能用清晰的邏輯鏈條將其闡述清楚。最讓我驚喜的是，書中穿插瞭大量的真實世界中的設計陷阱和教訓總結，讀起來就像聽一位前輩在分享他的“血淚史”，既生動又真實。這些經驗總結比純粹的公式推導更有說服力，讓我提前規避瞭一些可能踩的坑。對於正在進行畢業設計或者小型創新項目的學生來說，這本書簡直是雪中送炭，它不僅提供瞭技術指導，更重要的是培養瞭一種嚴謹、負責任的設計態度。讀完後感覺信心倍增，對動手實踐的渴望也更強烈瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺呈現也值得稱贊，這對於一本技術書籍來說至關重要。清晰的圖錶和精心繪製的剖麵圖，極大地提升瞭閱讀體驗。我發現，很多關於多層闆設計和阻抗控製的描述，如果單靠文字是很難想象的，但配閤書中精準的示意圖，那些抽象的概念立刻變得具象化瞭。它不僅僅是一本“教你怎麼做”的書，更像是一本“展示産品如何被創造”的視覺百科。我喜歡它在不同技術章節之間的巧妙過渡，使得整個閱讀體驗如同一次流暢的工廠參觀，從原材料（元器件）到成品（功能設備）的整個流程一覽無餘。它成功地將工程的嚴謹性與設計的藝術性融閤在瞭一起，讓我意識到電子産品設計遠不止是電路圖的堆砌，更是對物理規律、美學和用戶體驗的綜閤考量。這本書成功地激發瞭我對電子工程領域更深層次的興趣，絕對是這個細分領域裏不可多得的佳作。

評分☆☆☆☆☆

與其說這是一本技術手冊，不如說它是一本關於“如何將想法變為現實”的實戰指南。這本書的亮點在於其對“製作”環節的重視。很多設計書籍在PCB設計完成後就戛然而止，但這本書卻詳細涵蓋瞭從小批量試製到最終大規模生産過程中可能遇到的所有關鍵控製點，包括可靠性測試、可製造性設計（DFM）的考慮。作者清晰地指齣瞭設計意圖如何在生産綫上被準確實現，以及哪些設計決策會直接影響到最終的成本和良率。這種貫穿始終的“從搖籃到墳墓”的視角，對於想要全麵瞭解産品生命周期的讀者來說，價值無可估量。它不僅僅停留在理論和仿真層麵，而是真正地將讀者帶入瞭工廠的實際操作環境中去思考問題。如果你渴望的不僅僅是設計齣一個能跑的電路，而是能穩定、高效、低成本地批量製造齣可靠産品的電子工程師，那麼這本書的內容深度和廣度絕對能滿足你的期待，是提升專業素養的絕佳選擇。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這是一本結構嚴謹、內容紮實的專業參考書，它更像是一位資深導師在你身邊手把手指導你攻剋技術難關。與其他側重於特定軟件操作的指南不同，這本書的視角更為宏觀和係統化，它關注的是“為什麼”和“如何構建一個完整的工程流程”。從最初的産品概念定義，到元器件選型，再到復雜的係統級集成，每一個環節都被拆解得井井有條。我尤其欣賞它對設計規範和行業標準的強調，這在追求快速迭代的當下，是保證産品質量和可靠性的基石。書中對熱管理和可靠性設計的討論，體現瞭作者對電子産品生命周期質量的深刻理解。雖然內容密度較大，初讀可能會覺得有些吃力，但隨著閱讀深入，那種豁然開朗的感覺非常美妙。它教會瞭我如何用一種係統工程的思維去看待電子産品，而不是零散地學習各個技術點。對於希望係統性提升自身設計能力的工程師來說，這本書絕對是案頭必備的工具書，值得反復研讀其中的案例分析。