电路设计与仿真技术实训 赵犁丰,教育部,财政部 9787121154003 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵犁丰，教育部，财政部 著

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• 赵犁丰
• 9787121154003
• 电子工程
• 模拟电路

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121154003

商品编码：29662022130

包装：平装

出版时间：2012-05-01

基本信息

书名：电路设计与仿真技术实训

定价：31.70元

作者：赵犁丰,教育部,财政部

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-05-01

ISBN：9787121154003

字数：

页码：199

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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EDA电子设计技术涉及范围比较广，《电路设计与仿真技术实训》按照国家中等职业教育教师培训的要求和目标，精心选取了七个实训项目，每个实训项目包含两个任务，适用于上岗、提高以及骨干教师的培训，内容安排具有一定的针对性。

目录

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作者介绍

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文摘

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转黄灯亮，东西仍然红灯亮，延时2s；转状态3：东西南北均为红灯，延时1s；转状态4：东西绿灯亮，南北红灯亮，延时10s；转状态5：东西绿灯闪亮6次，闪烁周期6s，转黄灯亮，南北仍然红灯亮，延时2s；转状态6：东西南北均为红灯，延时1s；后循环到状态1。
　　2.电路原理图
　　电路原理图如图6.21所示。每个路口的信号灯由绿、黄、红LED模拟实现，共用12RLED，分别串联电阻后接成共阳极，其阴极分别接单片机PO口的P0.0～P0.7和P2口的P2.0～P2.3。对应着位线输出低电平的LED点亮发光，通过编程控制单片机P0口和P2口的输出状态，就可按照系统的工作原理从状态1～状态6循环工作。图中RP1为排阻，作为P0口的上拉电阻，因为P0口的输出为漏极开路形式，这样才能得到正确的高低电平输出。
　　这里说明一下，单片机的18脚xTAL2和19脚XTAL1外接了晶振电路，如果只做仿真，可以省略不画，N）bProteus仿真时，系统时钟是在编辑单片机属性时设定的。
　　3.软件设计方案
　　根据系统工作原理和相应的功能要求，下面给出交通灯模拟控制电路的软件流程图，如图6—22所示。完成本任务的步骤中，从创建一个新的设计文件、元器件的拾取、电路布图到后运行仿真与任务一是一样的，大家可以参考进行。这里重点介绍一下Proteus与Keil联调的方法。
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序言

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《电路设计与仿真技术实训》 内容简介： 在当今科技飞速发展的时代，电子技术已渗透到我们生活的方方面面，从掌上的智能手机到庞大的工业控制系统，都离不开精妙的电路设计。而电路的设计与实现，更是电子工程领域的核心技能。本书《电路设计与仿真技术实训》正是为此而生，旨在为读者提供一套系统、全面的电路设计与仿真技术训练，帮助读者掌握现代电子工程实践所需的关键知识与技能。 本书的编者深入理解了电路设计和仿真的发展趋势以及当前行业对人才的需求，力求将最前沿的技术理念与最实用的操作方法相结合。本书不仅涵盖了基础的电路理论知识，更将重点放在了如何将理论应用于实际的电路设计与仿真过程中。通过理论讲解、案例分析与实践操作的有机结合，读者能够逐步建立起扎实的理论基础，并熟练掌握各种电路设计工具与仿真软件的使用，最终能够独立完成复杂的电路设计项目。 第一部分：电路设计基础与理论 本书的开篇，将系统性地回顾和梳理电子电路设计所需的核心理论知识。这部分内容是所有后续实训的基础，力求严谨且易于理解。 基础电路分析： 深入讲解了电阻、电容、电感等基本元件的性质、伏安特性以及在直流和交流电路中的行为。涵盖了欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律的应用，以及戴维宁定理、诺顿定理等等效电路分析方法，为理解复杂电路打下坚实基础。 半导体器件原理： 详细阐述了二极管、三极管（BJT）、场效应管（FET）等基本半导体器件的工作原理、特性曲线以及在电路中的应用。重点解析了它们的开关特性和放大特性，这是设计数字电路和模拟电路的基础。 放大电路设计： 探讨了各种单级和多级放大电路的设计。包括共发射极放大电路、共集电极（射极输出器）、共基极放大电路等基本组态，以及它们在不同应用场景下的优缺点。同时，详细讲解了反馈放大电路的原理，包括电压负反馈、电流负反馈、电压串联负反馈、电流并联负反馈等，以及它们对电路性能（如稳定性、增益、带宽、失真度）的影响，是设计高性能模拟电路的关键。 振荡电路与信号发生器： 介绍了几种常见的振荡电路，如RC振荡电路、LC振荡电路、晶体振荡电路等。分析了它们的产生机制、频率稳定性以及如何设计特定频率的振荡器。并在此基础上，讲解了如何构建不同类型的信号发生器，如正弦波、方波、三角波发生器，为各种电子实验和测试提供信号源。 功率放大器： 重点讲解了不同类别的功率放大器，如A类、B类、AB类、C类和D类功率放大器，分析了它们的效率、失真特性和应用范围。尤其会关注AB类和D类功率放大器在现代音频和射频应用中的优势。 滤波器设计： 涵盖了各种类型的滤波器，包括低通、高通、带通、带阻滤波器，以及它们在模拟和数字域的设计方法。详细讲解了巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等几种经典滤波器的设计原则和响应特性，帮助读者理解滤波器在信号处理中的重要作用。 第二部分：电路仿真技术实训 在掌握了基本的电路理论后，本书将重点转向现代电路设计不可或缺的仿真技术。通过对主流仿真软件的实践操作，读者将学会如何高效地设计、验证和优化电路。 仿真软件介绍与基础操作： 本部分将介绍当前行业内广泛应用的电路仿真软件，例如 Altium Designer (包含原理图绘制、PCB布局和仿真功能), OrCAD/PSpice (强大的模拟电路仿真平台), Multisim (直观易用的电路仿真软件), Proteus (结合微控制器仿真) 等。详细指导读者如何安装、配置这些软件，并掌握其基本操作界面，包括元件库的调用、原理图的绘制、导线的连接、参数的设置等。 元件模型与库管理： 深入讲解如何理解和使用各种电子元件的模型。分析理想元件模型与实际元件模型之间的差异，以及如何导入或创建自定义的元件模型。学习如何有效地管理和组织元件库，以提高设计效率。 直流和瞬态分析： 通过实际电路的仿真，演示如何进行直流工作点分析、瞬态响应分析。读者将学会如何设置仿真参数，如仿真时间、步长、输出节点等，并理解不同分析类型在评估电路性能方面的作用。例如，分析RC充放电过程的瞬态响应，验证二极管的开关特性。 交流和频率响应分析： 讲解如何进行交流稳态分析，包括计算交流信号的幅度和相位，以及绘制 Bode 图（幅频特性曲线和相频特性曲线）。这对于分析放大器的频率响应、滤波器的通带和阻带特性至关重要。 傅里叶分析与噪声分析： 学习如何利用仿真软件进行傅里叶分析，将时域信号分解为频域成分，帮助理解信号的频谱特性。同时，介绍噪声分析的基本概念，以及如何在仿真中评估电路的噪声性能。 参数扫描与优化： 演示如何利用仿真软件的参数扫描功能，系统地改变电路中的关键参数（如电阻值、电容值、晶体管的增益等），观察电路性能的变化。并在此基础上，介绍如何利用优化工具，寻找使电路性能达到最优的参数组合。 PCB布局与布线基础： 结合仿真软件的PCB设计模块，指导读者完成从原理图到PCB布局的转化。讲解PCB设计的基本规则，如元件的摆放、导线的规则、地线的设计、电源线的处理等，以避免信号完整性问题和电磁兼容（EMC）问题。 嵌入式系统仿真： 对于包含微控制器（MCU）的电路，本书将介绍如何利用仿真软件（如Proteus）进行嵌入式系统的仿真。包括MCU的编程、I/O口的配置、外部设备的连接和仿真，以及如何调试程序与硬件的协同工作。 高级仿真技巧： 探索一些更高级的仿真技术，如蒙特卡洛分析（用于评估元件参数变化带来的整体性能影响）、失真分析（如谐波失真、互调失真）以及如何进行参数化仿真和脚本化仿真，以应对更复杂的设计挑战。 第三部分：典型电路设计实训项目 本书将通过一系列典型的电路设计实训项目，将前面学到的理论知识和仿真技能融会贯通，形成解决实际问题的能力。每个项目都将遵循“需求分析-方案设计-电路实现-仿真验证-问题分析与优化”的完整流程。 项目一：直流稳压电源设计 目标： 设计一个能够输出稳定直流电压的电源，满足特定负载需求。 内容： 涉及变压器选型、整流电路（半波、全波、桥式）、滤波电路（电容滤波、电感滤波）、稳压电路（线性稳压器、开关稳压器）的设计与仿真。重点分析不同稳压方式的效率、纹波系数和瞬态响应。 项目二：音频放大器设计 目标： 设计一个能够放大音频信号并驱动扬声器的功放电路。 内容： 学习设计前置电压放大级和后级功率放大级。可以选择经典的OTL（单电源）、OCL（双电源）或BTL（桥接）功率放大电路。关注失真度、功率输出、信噪比等性能指标，并通过仿真进行调优。 项目三：函数信号发生器设计 目标： 设计一个能够产生多种基本波形（正弦波、方波、三角波）的信号发生器。 内容： 涉及振荡电路（如 Wien 桥振荡器、多谐振荡器）、波形整形电路、幅度控制电路的设计。重点是输出波形的稳定性和频率的可调性，通过仿真验证其输出特性。 项目四：滤波器电路设计与仿真 目标： 设计不同类型的滤波器，以去除或保留特定频率范围的信号。 内容： 针对具体应用场景（如音频降噪、射频信号滤波），设计低通、高通、带通滤波器。重点是通带平坦度、阻带衰减、过渡带宽度等指标，并通过仿真工具（如 PSpice 或 FilterPro）进行设计与验证。 项目五：微控制器外围电路设计与仿真 目标： 设计一个包含微控制器（如 Arduino 或 STM32）及其常用外围接口的电路。 内容： 学习微控制器的基本接口（如 GPIO, ADC, SPI, I2C），设计驱动电路（如 LED 驱动、电机驱动、传感器接口）。结合 Proteus 等软件，进行微控制器程序与硬件电路的联合仿真。 项目六：简单射频电路设计（可选） 目标： 了解简单的射频电路设计原则，如匹配网络和简单的放大器。 内容： 介绍射频电路设计中的阻抗匹配概念，学习使用Smith圆图进行匹配网络设计。可能涉及一个简单的低噪声放大器（LNA）的原理和仿真。 第四部分：附录与参考资料 常用电子元器件参数表： 提供了电阻、电容、电感、半导体器件等的常用规格参数，方便读者在设计和仿真时查阅。 常用电路公式汇总： 整理了电路设计与分析中经常使用的重要公式，便于快速查阅和应用。 推荐参考书籍与网站： 列出了进一步深入学习电子技术和电路设计的权威书籍和优秀在线资源。 本书的特色与价值： 理论与实践紧密结合： 本书将枯燥的理论知识与生动具体的实践操作有机地结合起来，使读者在学习理论的同时，能够立即将其应用于实际设计中，加深理解。 贴近工程实际： 所选案例和实训项目均来源于实际工程应用，能够帮助读者了解真实世界的电路设计需求和挑战。 强调仿真验证： 大力提倡使用仿真工具进行电路的设计、分析和优化，这不仅可以大大缩短开发周期，降低实验成本，还能有效地提高设计质量。 循序渐进，易于掌握： 内容由浅入深，从基础理论到高级技巧，再到实际项目，层层递进，符合读者的学习曲线。 注重能力培养： 本书不仅教授技术，更注重培养读者的工程思维、问题分析能力和独立解决问题的能力，为读者未来的职业发展打下坚实基础。 本书适合于高等院校电子信息工程、通信工程、自动化等相关专业的学生，以及从事电子产品设计、研发的工程师。通过对本书的学习和实践，读者将能够全面掌握电路设计与仿真技术，为在电子工程领域取得成功做好充分准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴素，初看之下，还以为是哪种老旧的工业手册，但当你翻开内页，那股熟悉的、略带油墨味的纸张触感，瞬间将你拉回到了那个专注学习的年代。我记得大学时，电路实验课总是让人头疼，那些复杂的元器件和晦涩的理论知识，仿佛横亘在理解的鸿沟两岸。这本书的引入，就像是架起了一座坚实的桥梁。它不像某些教材那样堆砌着深奥的数学公式，而是力求用最直观的方式，将抽象的电路概念具象化。我特别欣赏它在介绍基础元器件特性时所采用的类比手法，比如用自来水管的粗细和压力来比拟电阻和电压，这种接地气的讲解方式，极大地降低了初学者的畏难情绪。尤其是对于那些需要动手实践的环节，书中的步骤描述得极其细致，仿佛旁边就有一位经验丰富的老师在手把手地指导你如何焊接、如何布线，每一步的关键点都标注得清清楚楚，避免了初次上手时手忙脚乱的窘境。这种注重实践操作和理论结合的编排思路，确实是市面上许多纯理论书籍所欠缺的宝贵特质，它让人明白，设计和仿真不仅仅是键盘上的敲击，更是对物理世界的一种精确模拟和重现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节结构安排，透露出一种扎实的工匠精神。它没有一上来就抛出那些令人望而生畏的高级应用，而是循序渐进地从最基础的直流电路分析开始，逐步过渡到交流电路、半导体器件，最后才涉及复杂的系统级设计与仿真。这种“厚积薄发”的布局，对于构建完整的知识体系至关重要。我深有体会，很多时候我们学电路，总想跳过那些看似枯燥的基础部分直接去接触酷炫的微处理器或FPGA，结果往往是“空中楼阁”，一遇到实际问题就无从下手。而这本书的妙处在于，它将每一种新的电路模块引入时，都会辅以相应的仿真实例进行验证。这种“理论先行，仿真佐证”的模式，极大地增强了学习的反馈效率。读完一个章节，马上就能在软件环境中复现书中的效果，亲眼看到理论是如何在虚拟的导线上流淌的，这种即时性的成就感，是死记硬背任何理论公式都无法比拟的。我甚至觉得，这本书更像是一本高级实验指导手册，而不是单纯的教材，因为它将“做中学”的理念贯彻得淋漓尽致。

评分☆☆☆☆☆

我最近在进行一个小型嵌入式项目，需要精确控制一个电机驱动电路，遇到了一个棘手的频率响应问题。当时我翻阅了手头好几本参考书，但要么是讲解过于宏观，要么就是针对特定芯片的datasheet，缺乏通用的分析方法。最后，我翻回了这本侧重于“设计与仿真”的实训书，意外地在关于滤波器设计和阻抗匹配的那几章找到了关键的思路。书中对于如何使用仿真软件（我猜是PSpice或者类似的工具）建立一个准确的器件模型，以及如何通过调整参数来观察波形变化的全过程描述，简直是一次及时的“救命稻草”。它强调的不是简单地跑出结果，而是要理解仿真过程中每一步背后的物理意义。例如，它会深入探讨网表是如何构建的，以及不同求解器（如瞬态分析、交流扫描）的适用场景和局限性。这种对仿真工具底层逻辑的揭示，远比教人如何点击菜单更有价值，它教会我们如何像一个真正的设计者那样去思考和调试，而不是仅仅做一个软件操作员。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者团队似乎对教学实践有着深刻的理解和长期的积累。从内容选择上就能看出，他们挑选的案例都是在实际工程教学中极易引发学生困惑、同时又是必须掌握的核心技能点。举个例子，在讲解运算放大器的应用时，书中没有停留在标准的反相、同相放大器上，而是拓展到了如何用它构建一个基本的隔离前置放大器，以及如何处理电源噪声对信号完整性的影响。这些都是课堂理论课本中通常会一笔带过，但在实际电路板设计中却至关重要的话题。更难能可贵的是，书中对“仿真陷阱”的讨论非常到位。它会明确指出，仿真结果不等于实际电路结果，并列举了诸如寄生电感、温漂效应等现实世界因素在仿真中容易被忽略的环节，并指导读者如何在仿真模型中近似模拟这些影响。这无疑是培养学生批判性思维和工程鲁棒性的重要一步，让读者明白，仿真是一个强大的工具，但它终究是现实世界的简化模型，永远需要我们用工程的眼光去审视。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧来看，这本书的实用性毋庸置疑。它采用了相对较大的开本，这在阅读涉及大量电路图和波形图时显得尤为友好。图文的排布上，设计者似乎刻意保持了图表与文字解释之间的紧密对应关系，很多时候，你只需要看图就能大致理解原理，而文字则是对这些视觉信息的精确注释和深化。我注意到，很多重要的公式或结论都被框选出来，这对于快速回顾和查找特定知识点非常方便，尤其适合作为项目开发过程中随时翻阅的“速查手册”。相比于一些追求精美全彩、但内容略显单薄的教材，这本书的色彩运用非常克制且目的明确——主要用于区分不同信号线、电源和地线，或是突出关键参数，这种务实的风格反而更符合工程技术类书籍的定位。它不卖弄花哨，只专注于信息的高效传递，这对于我们这些需要快速吸收知识并投入到实际操作中的学习者来说，是最理想的状态。