本丛书以笔者多年教学实践与科研设计为基础,以众多学生学习电子设计的经历为参考,讲解了电子系统设计的基础方法,告诉初学者怎样跨过电子系统设计的门槛。本书详细介绍了电子系统设计过程中各种常见元器件的使用方法与选择技巧,第1章为基础知识,简要介绍了元器件的识别方法和应用原则;第2~9章介绍了各种常见元器件的分类、外形、特点、符号识别、参数识别、使用和选型等;第10章介绍了元器件数据手册的阅读方法。
本书图文并茂,内容丰富、新颖,实用信息量大,可为读者拓宽电子元器件选择的范围。本书可供从事电子系统应用研究的工程技术人员在进行元器件选择时参考,也可作为高等院校电子类专业本科生学习电子系统设计的入门指导,还可作为其他职业学校或无线电短训班的培训教材,对于电子爱好者也不失为一本较好的自学读物。
本丛书自出版以来,经过5年的教学使用,部分内容需要进行优化。为更好地满足教学需求,根据读者建议及教学实践,编者对本丛书第一版进行了认真的修订,删去了一些不必要的内容,修改了部分文字、图片,增加了课后习题等相关的新内容。
本丛书第二版继续采用第一版的书籍名称,《元器件的识别与选用》一书将教会读者认识元器件,掌握元器件的特点、用途。《实用电路分析及应用》一书将教会读者怎样参考别人成熟的设计电路,掌握别人的设计思路,设计出自己的电路系统。《基于Altium Designer的电路板设计》一书将教会读者设计出自己需要的电路板,掌握电路板设计的要点。《电路板的焊接组装与调试》一书将教会读者怎样焊接自己设计的电路板,调试出电路系统所拥有的性能。通过这四本书的学习,读者可以轻松跨入电子系统设计的门槛。
编者根据多年从事电子系统设计和产品研发的经验,搜集整理大量的资料,编写了这本关于元器件认识、选择、使用的书籍。通过本书的学习,可以使读者对电子系统中常用的元器件有一个直观、全面的认识,在进行电子系统设计时,能够选择出更适合所设计系统的元器件。
本书继承了上一版的以下特点:
(1) 着重从应用领域角度出发,突出理论联系实际,面向广大工程技术人员,具有很强的工程性和实用性。书中有大量不同元器件的选择方法,为读者提供有益的借鉴。
(2) 系统全面地讲述了电子系统设计中常用的元器件系列,如电抗元件、电声元件、检测元件、显示元件、机电元件、半导体分立元件、半导体集成元件等,有助于工程设计人员全面了解掌握电子系统设计中常用的元件系列。
(3) 每个元件系列下还介绍了多种元器件,如电抗元件有电阻器、电位器、电容器、电感器、变压器等,以帮助工程设计人员按需求查找、筛选元器件,得到电子系统的最佳元器件选择方案。
(4) 元器件应用电路全部由工程设计案例中分解而出,有助于读者进一步掌握元器件的使用方法,从而提高对元器件灵活应用的能力,提高系统的可靠性。
(5) 配有大量元器件实物插图,在插图旁还配有详细说明,有助于读者直观了解并掌握元器件的外形特点,加深对元器件的认识。
(6) 讲解了元器件数据手册的阅读方法,有助于初学者准确、高效、快速阅读元器件数据手册,掌握元器件的性能参数。
本次修订在每章结束后增加了部分习题,便于读者检测该章节的学习情况,部分习题可能超出章节内容,需要读者查阅相关资料学习。
第二版继承了上一版的章节结构,共分为十章,其中第1章主要介绍元器件的识别和应用;第2至9章介绍电子系统中常用的电抗元件、电声元件、检测元件、显示元件、机电元件、半导体分立元件、半导体集成元件等,分别介绍了它们的分类、外形、特点、符号识别、参数识别、使用和选型;第10章介绍了元器件数据手册的阅读方法。全书的结构安排主要以元器件应用的广泛度为线索,由浅入深、由易到难,按类别划分,有助于读者快速了解掌握元器件的类别、特点。
本书内容突出了工程性、实用性、全面性,知识点全面,内容翔实,案例丰富。由于受学识水平所限,书中难免存在疏漏和错误,敬请读者提出宝贵意见,并通过邮件发送到2422115609@qq.com,以便于笔者做进一步改进。
第1章 概述 1
1.1 电子系统的认识 1
1.2 电子元器件的识别 2
1.2.1 电子元器件的识别方法 2
1.2.2 电子元器件的外形识别 3
1.2.3 引脚极性和引脚识别 4
1.2.4 电子元器件的参数识别 4
1.2.5 电子元器件的电路符号识别 4
1.3 了解和掌握电子元器件 5
1.3.1 了解电子元器件的基本结构 5
1.3.2 了解电子元器件的基本工作原理 6
1.3.3 掌握电子元器件的主要特性 6
1.4 应用电子元器件 7
1.4.1 电子元器件的选型 7
1.4.2 电子元器件的检测 9
习题 10
第2章 电抗元件 11
2.1 电阻器 11
2.1.1 电阻器的分类 11
2.1.2 常用电阻器的外形、特点 12
2.1.3 电路图形符号 18
2.1.4 电阻器参数识别 20
2.1.5 电阻器的使用 27
2.1.6 电阻器的选型 30
2.2 电位器 33
2.2.1 电位器的分类 33
2.2.2 常用电位器的外形、特点 35
2.2.3 电路图形符号 39
2.2.4 电位器参数识别 40
2.2.5 电位器的使用 41
2.2.6 电位器的选型 41
2.3 电容器 42
2.3.1 电容器的分类 42
2.3.2 电容器的外形、特点 43
2.3.3 电容器的电路图形符号 49
2.3.4 电容器参数识别 49
2.3.5 电容器的使用 52
2.3.6 电容器的选型 54
2.4 电感器 56
2.4.1 电感器的分类 56
2.4.2 电感器的外形、特点 57
2.4.3 电路图形符号 60
2.4.4 电感器参数识别 60
2.4.5 电感器的使用 63
2.4.6 电感器的选型 65
2.5 变压器 66
2.5.1 变压器的分类 66
2.5.2 变压器的外形、特点 66
2.5.3 电路图形符号 68
2.5.4 变压器参数识别 69
2.5.5 变压器的使用 71
习题 73
第3章 电声器件 75
3.1 扬声器 75
3.1.1 扬声器的分类 75
3.1.2 电路图形符号 76
3.1.3 扬声器的外形、特点 76
3.1.4 扬声器参数识别 79
3.1.5 扬声器的使用 80
3.1.6 扬声器的选型 81
3.2 传声器 82
3.2.1 传声器的分类 82
3.2.2 电路图形符号 83
3.2.3 传声器的外形、特点 83
3.2.4 传声器参数识别 85
3.2.5 传声器的使用 86
3.2.6 传声器的选型及使用 87
习题 87
第4章 输入检测器件 89
4.1 开关 89
4.1.1 开关的分类 89
4.1.2 常用开关的外形、特点 89
4.1.3 电路图形符号 99
4.1.4 开关参数识别 99
4.1.5 开关的使用 100
4.1.6 开关的选型 101
4.2 触摸屏 101
4.2.1 电阻式触摸屏 102
4.2.2 电容式触摸屏 103
4.2.3 触摸屏的特点 104
4.3 光电传感器 104
4.3.1 分立式光电传感器 104
4.3.2 集成式光电传感器 105
4.3.3 光电探测器 106
4.3.4 光电耦合器 107
4.4 超声波传感器 109
4.5 霍尔传感器 109
4.5.1 霍尔集成电路 110
4.5.2 霍尔电流传感器 110
4.6 温度传感器 111
4.6.1 温度传感器的分类 111
4.6.2 常见温度传感器的外形和特点 112
4.7 气敏传感器 113
4.7.1 常用气敏传感器的外形 113
4.7.2 传感器的应用注意事项 113
习题 114
第5章 显示器件 116
5.1 发光二极管 116
5.1.1 变色发光二极管 117
5.1.2 自闪发光二极管 117
5.1.3 发光二极管的主要特性 117
5.1.4 发光二极管的电路符号 118
5.2 LED数码管 118
5.2.1 7段LED数码管 118
5.2.2 多位数码管 119
5.2.3 符号数码管 120
5.2.4 LED图形显示管 120
5.3 点阵式LED显示屏 121
5.4 液晶 122
5.4.1 字符型液晶显示器 122
5.4.2 点阵式液晶显示器 123
习题 124
第6章 机电元件 125
6.1 继电器 125
6.1.1 继电器的分类 125
6.1.2 常用继电器的外形、特点 126
6.1.3 电路图形符号 128
6.1.4 继电器参数识别 128
6.1.5 继电器的使用 129
6.1.6 继电器的选用 132
6.2 连接器 134
6.2.1 连接器的分类 134
6.2.2 连接器的基本结构 135
6.2.3 常用连接器的外形、特点 135
6.2.4 连接器的电路图形符号 139
6.2.5 连接器参数识别 141
6.2.6 连接器的选用 143
6.3 电机 143
6.3.1 电机的分类 143
6.3.2 电机的基本结构 143
6.3.3 常用电机的外形、特点 144
习题 146
第7章 半导体分立元件 148
7.1 二极管 148
7.1.1 二极管的分类 148
7.1.2 常用二极管的外形、特点 149
7.1.3 电路图形符号 156
7.1.4 二极管的参数 157
7.1.5 二极管的使用 157
7.1.6 二极管的选择 160
7.2 三极管 161
7.2.1 三极管的分类 161
7.2.2 常用三极管的外形、特点 161
7.2.3 电路图形符号 162
7.2.4 三极管的参数 163
7.2.5 晶体管的选择 164
7.3 场效应管 164
7.3.1 场效应管分类 165
7.3.2 常用场效应管的外形、特点 165
7.3.3 场效应管电路图形符号识别 167
7.4 绝缘栅双极型晶体管 168
7.4.1 IGBT的外形、特点 168
7.4.2 电路图形符号 169
7.5 智能功率模块 169
7.6 可控硅 171
7.6.1 可控硅的分类 171
7.6.2 常用可控硅的外形、特点 172
7.6.3 可控硅电路图形符号识别 172
7.6.4 可控硅的参数 173
习题 174
第8章 半导体集成元件 175
8.1 集成电路分类 175
8.2 运放 176
8.2.1 运放的外形 176
8.2.2 运放的参数 177
8.2.3 运放的选择 177
8.3 电源芯片 178
8.3.1 线性稳压芯片的外形、应用 178
8.3.2 电源用转换芯片的外形、应用 178
8.4 74系列集成电路芯片 180
8.4.1 74系列集成电路产品的分类 180
8.4.2 74系列逻辑器件的外形 180
8.4.3 74系列的参数 181
8.5 智能器件 183
8.5.1 MCU 183
8.5.2 CPLD 184
8.5.3 FPGA 184
8.5.4 ARM 185
8.5.5 DSP 186
8.6 其他常见集成元件 186
8.6.1 A/D转换器 187
8.6.2 D/A转换器 188
8.6.3 半导体存储器 190
8.6.4 通信芯片 190
8.6.5 语音芯片 191
8.6.6 视频芯片 192
8.7 数字集成电路的应用要点 192
8.7.1 数字集成电路使用中的注意事项 192
8.7.2 TTL集成电路使用中应注意的
问题 193
8.7.3 CMOS集成电路使用中应注意的
问题 194
习题 195
第9章 其他常用元件 196
9.1 晶体振荡器 196
9.1.1 晶体振荡器的分类 196
9.1.2 晶体振荡器的外形 197
9.1.3 晶体振荡器的主要参数 198
9.2 滤波器 199
9.2.1 陶瓷滤波器 199
9.2.2 声表面波滤波器 200
9.3 熔断器 200
9.3.1 常用熔断器的外形 201
9.3.2 熔断器的参数 202
9.3.3 熔断器的选择 203
9.4 散热器 203
9.4.1 散热器的外形 204
9.4.2 散热器的主要参数 204
9.4.3 散热器的使用与安装 206
习题 206
第10章 数据手册的阅读 207
10.1 芯片概述 208
10.2 引脚定义 208
10.3 内部功能模块 209
10.4 性能参数 210
10.5 参考设计电路 212
10.6 外形封装 212
习题 213
参考文献 214