《电子系统设计与专题制作》以电路系统的设计制作为主线,以全国大学生电子设计竞赛的重要赛点、知识点和实际应用能力培养为导向,参考全国大学生电子设计竞赛赛题类型,包含5个部分,共I5章。
《电子系统设计与专题制作》首部分电源系统设计,包括电源系统技术基础,稳压电源的设计应用,“电源类”赛题分析与获奖作品选;第二部分测量系统设计,包括测量系统设计基础,测量系统常用电路设计,“测量系统类”赛题分析与获奖作品选;第三部分FPGA系统设计,包括FPGA电路设计基础,基于FPGA的常用数字模块设计,基于FPGA的赛题分析与获奖作品选;第四部分通信系统设计,包括通信系统中的射频电路设计基础,通信系统中常用的射频电路,“通信类”赛题分析与获奖作品选;第五部分控制系统设计,包括控制系统基础,控制系统常用模块设计,“控制类”赛题分析与获奖作品选。全书突出实用性、工程性、可操作性,所讲解知识针对性强,具体、详细、可实现。
《电子系统设计与专题制作》尽量选择通俗易懂的语言描述,选择由浅入深的知识原理。在各章的最后,设计了相应的训练题目,供电子设计指导教师参考。
《电子系统设计与专题制作》也可以作为电子技术业余爱好者的入门教材。
全国大学生电子设计竞赛是教育部和工业和信息化部共同主办的学科竞赛,从1994年开始至今已成功举办了十四届,经过二十多年的发展,吸引了来自全国七百多所院校、四万多名学生积极踊跃参加,其知识面涵盖了电子类专业的核心课程,很好地将理论知识与实践应用结合在一起,成为参赛高校培养学生创新实践能力的重要平台,也为参赛高校课程改革和课程建设提供了丰富的资源。2017年中国高等教育学会“高校竞赛评估与管理体系”专家工作组研究发布的全国普通高校学科竞赛排行榜中,全国大学生电子设计竞赛被列为其19项赛事之一,使得这一竞赛的影响力得到进一步增强,成为检验高校创新人才培养质量的重要标准之一。
电子科技大学从全国大学生电子设计竞赛的第一届起,每届都组织学生参加该项赛事。电子设计竞赛教练组的老师们在不断总结学生培训和参赛经验的基础上,充分借鉴兄弟高校的相关经验和成果,将对学生电子设计能力的培养常态化、课程化,形成与理论课程培养体系相对独立的工程教育与实践创新通识课程体系——电子工程设计,使得学生既在学中做,又在做中学,从两个不同的思维方向并行培养学生分析和解决复杂工程问题的能力。电子工程设计分四个阶段,设置为四门课程:电子设计基础、最小微控制器系统设计与应用、高频电路设计与工程制作、电子系统设计与专题制作。本书正是针对这一系列课程中的“电子系统设计与专题制作”课程而编写的,旨在培养学生的电子系统设计能力和工程制作能力。
本书侧重于电子系统的设计能力,分为五个部分,分别按照五个专题来培养学生的系统设计与工程制作能力。
第一部分是电源系统设计。首先讲述了电源系统技术基础,然后详述了稳压电源的设计应用,最后对历年全国大学生电子设计竞赛中“电源类”赛题的主要知识点和训练要点进行了分析与总结,给出了“双向DC-DC变换电路”和“微电网模拟系统”两个“电源类”获奖作品的实例点评。
第二部分是测量系统设计。首先讲述了测量系统设计基础,然后详述了测量系统常用电路设计,最后对历年全国大学生电子设计竞赛中“测量系统类”赛题的主要知识点和训练要点进行了分析与总结,给出了“宽带直流放大器设计”和“远程幅频特性测试装置设计”两个“测量系统类”获奖作品的实例点评。
第一部分 电源系统设计
第1章 电源系统技术基础
1.1 电源概述
1.1.1 电源类型
1.1.2 直流稳定电源基本功能和要求
1.1.3 直流稳压电源分类
1.2 直流稳压电源的主要技术指标及测量
1.2.1 电源技术指标的含义及定义
1.2.2 直流稳压电源参数的测量
1.3 线性稳压电源基本电路及工作原理
1.3.1 直流稳压电源基本组成
1.3.2 直流稳压电源单元电路
1.3.3 稳压电路
1.4 线性稳压电路
1.5 开关稳压电源的原理及基本电路
1.5.1 开关稳压电源电路组成及工作原理
1.5.2 开关稳压电源的特点
1.5.3 非隔离型开关稳压电源
1.5.4 隔离型开关稳压电源电路分析
1.5.5 开关电源磁心特性与应用
1.5.6 开关稳压电源的控制电路
1.6 逆变器
1.6.1 概述
1.6.2 逆变器主电路
1.6.3 逆变器的控制
1.6.4 SPWM波调制
1.6.5 逆变电路实例
1.7 新技术电源
1.7.1 软开关技术
1.7.2 功率因数校正技术
1.7.3 数字稳压电源
1.8 稳压电源的保护电路
1.8.1 安全保护
1.8.2 其他保护电路
第2章 稳压电源的设计应用
2.1 稳压电源工艺设计
2.1.1 直流稳压电源的设计步骤
2.1.2 电路设计
2.1.3 印制电路板工艺设计
2.2 电源方案设计与器件选型案例
2.2.1 方案设计
2.2.2 元件选型
2.3 电源专用集成稳压器及其应用
2.3.1 线性三端集成稳压器
2.3.2 脉宽调制器开关集成稳压器
2.3.3 单片开关式集成稳压器
第3章 “电源类”赛题分析与获奖作品选
3.1 全国大学生电子设计竞赛“电源类”赛题分析
3.1.1 历届“电源类”赛题
3.1.2 历届“电源类”赛题分析
3.1.3 “电源类”赛题的主要知识点
3.1.4 “电源类”赛题的训练
3.2 “电源类”赛题获奖作品选
3.2.1 赛题1——双向DC/DC变换电路(2015年,本科组A题)
3.2.2 赛题1解析
3,2.3 赛题1获奖作品
3.2.4 赛题1获奖作品点评
3.2.5 赛题2-微电网模拟系统(2017年,本科A题)
3.2.6 赛题2解析
3.2.7 赛题2获奖作品
3.2.8 赛题2获奖作品点评
训练题1
……
第二部分 测量系统设计
第三部分 FPGA系统设计
第四部分 通信系统设计
第五部分 控制系统设计