图书前言

前    言

建设创新型国家必须有一批高水平的创新型大学作支撑,以培养学生创新精神和创新能力为主题的创新教育已成为高校讨论的热门话题。工程教育是颇具新意的教育观,如何在工程教育中进行创新教育,是值得思考的。全国大学生电子设计竞赛、“挑战杯”全国大学生课外科技竞赛是在政府部门支持下开展的具有导向性、示范性和群众性的全国大学生科技竞赛活动,目的在于推动普通高等学校面向21世纪课程体系和课程内容改革,引导高校在教学中培养大学生的创新意识和协作精神,加强学生工程实践能力的训练和培养,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,为优秀人才的脱颖而出创造条件。

工程实践能力和创新能力的培养,仅靠计划学时内的理论与实验教学是不够的。因此许多高校都建设了开放实验环境,学生可以有很大的自由度自选题目、自行设计,在开放实验室独立完成具有一定创意的选题或自己感兴趣的实验;同时,开放实验室可以作为学生科技开发、专题培训、各种学科竞赛和新技术讲座的环境。

哈尔滨工程大学电工电子教学基地一贯支持学生课外科技活动,支持电子竞赛和“挑战杯”赛事,结合 “国家工科基础课程电工电子教学基地”建设,建立了“电子创新实践基地”,对学生进行经常性的培训,为学生无偿提供场地和设备,对于有价值的选题给予资助,并指派教师进行指导。

“电子创新实践基地”采取图书馆式的开放管理模式,面向全校学生开放,支持学生题目自拟、方案自选的电子设计与制作项目,“电子创新设计与实践”已被我校教务处列为公共选修课,深受学生欢迎。

对于电子信息、电气、自动化等学科学生来说,电子电路设计是他们必备的专业技能,除了课堂上的理论教学外,还需要有适合自学或参考的实践指导教材,为此,清华大学出版社策划了“电子电路设计循序渐进系列教程”,该系列教材是一个从基础准备到综合设计的循序渐进的指导过程,既包括基本元器件选用、常用仪器仪表操作、单片机应用、电路仿真软件、Protel应用及PCB板的绘制等电路设计必备的基础知识;也包括常用电路模块分析、设计、应用和完整的系统设计指导。

本书是该系列丛书之一,按照策划思路,本书是以纯硬件电路模块分析与设计为主,具有以下特点:

(1)实用性:书中介绍的基本电路模块和设计范例具有实用价值。电路中元件、集成块都给出具体型号和参数,恰当地将各种电路组合,便能形成具有特定功能的电子电路系统。学生在设计电路时可直接借鉴或参考。

(2)知识性:本书涵盖的知识面较宽,涉及到传感器、低频电路、数字电路、高频电路、振荡器、语音电路等内容,这些电路打破“数字”、“模拟”、“高频”、“低频”、“强电”、“弱电”的界限,可以说本书是对电子电路知识的综合运用。在对电路进行分析时,尽量避免抽象的原理分析和数学推导,而侧重于器件的外特性、电路功能、物理意义和结论的说明,使读者能快捷地了解本书的知识点。

(3)在编写思路上,尽量考虑到知识的连续性、系统性,本着循序渐进的原则,叙述由浅入深、重点突出、通俗易懂。为引导读者的思路,在某些章节的第三级目录下,根据需要设置【思路扩展】栏目,这实际上是在借题发挥,用“三言两语”指出对所讨论的电路作某些改动,便能成为另一功能的电路,起到 “点睛”的效果。

(4)在编写体系上,各章节内容相对独立,既可以通读,也可根据实际需要选读。采用本书讲授时,可根据学时选择相关内容,并穿插安排若干实践性环节。

(5)本书是以电路模块为单元进行叙述的,读者完全可以采用系统集成的方法,将电路模块如同“搭积木”那样,组合成电子电路系统。当然电路的控制部分应优先考虑采用单片机、可编程器件,可参阅本系列丛书其他分册的论述。

(6)本书涉及到的电路范例,所用器件尽量都是当前电子市场上流行的“大路货”,物美价廉,尽量推荐引脚少的芯片,使得设计出来的电子电路简洁且无调整化,这显然也为业余条件下开展电子设计与制作提供方便。当前,世界著名的器件制造商如美信公司、飞利浦公司等已将微封装、微功耗、低噪声和无调整化作为一种全新的芯片开发理念,因此开展电子设计与制作应优先选用这样的芯片。当然有些芯片在当地电子市场上可能买不到,有的器件可能需要邮购。作为电子爱好者,通常手头都积攒一些器件,他们视电子器件如同宝物,逛电子市场是他们的嗜好,见到好玩的器件就买下,甚至旧机器的电路板都要收藏,拆件很方便,若能做到这一点,电子器件的来源就不难解决了。考虑到业余条件的限制,本书对于贴片式元件和球栅阵列IC未加以推荐。书中还介绍了少量的分立元件电路,主要是考虑到它的物理意义清楚,器件容易找到,能满足一定的设计要求。建议在参考本书开展电子电路设计时,应优先选用先进的器件。

本书的第1章、第5章、第8章、第12章由王松武编写;第4章、第6章、第11章由赵旦峰编写;第2章、第7章、第3章的一部分由于蕾编写;第9章、第10章、第3章的一部分及附录由王扬编写,全书由王松武统稿。在编写本书过程中,哈尔滨工程大学信息与通信工程学院刁鸣教授作为本书的主审,对本书给予指导;谢丽贤、刘日起老师为本书绘制了插图,刘洋为本书的排版与校对提供支持,在此表示感谢!

本书可作为高校电工电子类专业参考教材,可作为高等职业教育的教科书,亦可作为大学生开展课外科技活动、电子赛事的自学或培训教材,还适于作为工程技术人员及电子爱好者的自学参考书。

本书在编写过程中,由于知识面所限,难免有疏漏之处,恳请各位同仁指正。

本书如能为大学生课外科技活动、电子赛事和电子爱好者、工程技术人员提供一些帮助,作者将感到十分欣慰。

编者  于哈尔滨工程大学

2006年8月