实用电子电路设计与调试

前言

第1章 数字电路设计与调试综述

1.1 电子电路系统设计综述

1.1.1 电子电路系统设计的基本原则

1.1.2 电子系统设计研制过程

1.1.3 单元电路(子电路)设计

1.2 数字电路设计的一般方法

1.2.1 数字电路的组成

1.2.2 数字电路设计的一般方法

1.3 数字电路调试的一般方法

1.3.1 调试的一般步骤

1.3.2 调试中应注意的问题

1.4 数字电路故障诊断与排除的一般方法

1.4.1 数字电路的故障分类

1.4.2 数字电路故障的诊断与排除

实用电子电路设计与调试电阻

电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R1表示编号为1的电阻.电阻在电路中的主要作用为:分流、限流、分压、偏置等.

实用电子电路设计与调试电容

电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容).电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件.电容的特性主要是隔直流通交流.

电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关.

实用电子电路设计与调试晶体二极管

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管.

作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大.正

因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中.电话机里使用的晶

体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等.

实用电子电路设计与调试电感器

电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用符号L

表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。

本书对实用数字电子电路的设计和调试方法进行详细介绍，其中包括：集成门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D转换电路、数字系统应用电路、单片机系统应用电路等。书中对各电路的构成、各元器件的功用作简要介绍，对每一元器件选择给出估算公式或经验数据，使之选择有依据。重点放在数字集成电路应用的设计和调试上，由简到繁、由易到难给出较多的实用设计示例。

为增强数字电路的综合应用能力和设计能力，增加了常用的集成门电路和集成门电路的特性与测试等。

读者通过对本书的学习，对数字电子电路及其系统的设计与调试会有一清晰的思路，基本具备电子电路的设计能力和调试能力。

《实用电子电路设计与调试:电源电路》编入电源种类较多、较全。《实用电子电路设计与调试:电源电路》由简到繁、由易到难，给出较多设计示例和较多元器件参数表。读者通过对《实用电子电路设计与调试:电源电路》的学习，对电源电路的设计与调试会有一清晰的思路，具备基本的电源电路设计能力和调试能力。《实用电子电路设计与调试:电源电路》适合大学、高职学校电类专业高年级学生、电类专业高级技工和工程技术人员，也可作为高等院校电源电路设计课程的教材以及课程设计、毕业设计参考书。

《适用于无线电装调工、维修电工中/高级培训教材：电子电路设计、安装与调试完全指导》从实用角度介镭了电子线路和电子产品的设计、安装与调试的方法和技能。全书分三部分，第一部分基础篇介绍了万用表使用与元器件识别、常用仪器使用、手工焊接技术、电子电路仿真、简单电子电路安装调试和CAD电子电路设计基础。第二部分提高篇介绍了电子系统设计方法、电子系统设计实例和电子产品整机设计安装与调试。第三部分应用篇介绍了复杂电子电路设计安装与调试、单片机控制电路设计安装与调试、CPLD/FPGA电路设计安装与调试。

《适用于无线电装调工、维修电工中/高级培训教材：电子电路设计、安装与调试完全指导》可作为从事电子电路设计、安装和调试工作一线工人的技术培训教材，也可作为中高等职业院校、技工院校相关专业的教材和教师参考书。

前言

第1章电子电路设计与调试综述

1.1电子电路系统设计综述

1.1.1电子电路系统设计的基本原则

1.1.2电子系统设计、研制过程

1.1.3单元电路（子电路）设计

1.2电子电路调试技术综述

1.2.1调试方案制定

1.2.2调试前的准备工作

1.2.3调试方法和步骤

1.2.4调试注意事项

1.3电源电路设计与调试概述

1.3.1电源电路设计步骤

1.3.2电源电路调试简介

1.4电源技术指标及其测试

1.4.1输人参数及其测试

1.4.2输出参数及其测试

1.4.3电磁兼容性能指标

1.4.4其他主要性能指标及其测试

第2章硅稳压管稳压电源设计与调试

2.1硅稳压管稳压电路组成及适用场合

2.2硅稳压管稳压电路元器件选择计算

2.2.1稳压电路元器件选择计算

2.2.2整流滤波电路元器件选择

2.3硅稳压管稳压电路设计示例

2.3.1设计任务

2.3.2设计说明

2.4整流滤波电路调试及常见故障排除

2.4.1整流滤波电路UO（AV）与U2的关系

2.4.2故障分析示例

2.5硅稳压管稳压电路调试

第3章三端线性集成稳压器应用电路设计与调试

3.1三端固定电压稳压器应用电路设计与调试

3.1.1三端固定电压稳压器分类

3.1.2三端固定电压稳压器组成固定输出电路设计

3.1.3三端固定输出稳压器应用电路设计示例

3.1.4三端固定电压稳压器组成输出电压可调电路设计

3.1.5三端固定式集成稳压器应用电路调试

3.2三端可调集成稳压器应用电路设计与调试

3.2.1三端可调集成稳压器分类

3.2.2三端可调集成稳压器应用电路设计及其示例

3.2.3三端可调集成稳压器组成输出电压从oV连续可调电路设计

3.2.4三端可调集成稳压器应用电路调试

3.3正负双集成稳压器及其应用电路设计

3.3.1LW80xx系列固定输出正负双集成稳压器特点及其性能参数

3.3.2LW80xx系列应用电路设计

3.4低压差线性集成稳压器应用电路设计

3.4.1便携式电子产品的电源要求与低压差线性集成稳压器

3.4.2典型固定式低压差集成稳压器的应用电路设计

3.4.3典型可调式低压差稳压器的应用电路设计

3.4.4AICl084系列5A低压差可调稳压器应用电路设计

3.4.5MIC29510/MIC29512大电流低压差可调稳压器应用电路设计

3.4.6MIC29710/MIC29712大电流低压差稳压器应用电路设计

第4章基准源电路设计

4.1集成基准电压源综述

4.1.1硅稳压管基准电压源的缺点

4.1.2带隙基准电压源

4.1.3集成基准电压源分类

4.2MC1503、MC1403基准电压源及其应用电路设计

4.2.1MCl503、MCl403性能及引脚排列、电路图形符号

4.2.2典型应用电路设计

4.2.3实现多路输出电路设计

4.2.4提高输出电压的电路设计

4.3ICIZ069型基准电压源及其应用电路设计

4.3.1ICL8069性能及引脚排列、电路图形符号

4.3.2ICL8069应用电路设计

4.4LM399精密基准电压源及其应用电路设计

4.4.1LM399精密基准电压源引脚排列、结构框图及电路图形符号

4.4.2LM399典型应用电路设计

4.4.3LM399组成7v以上输出电压电路设计示例

4.5TL431型可调精密并联电压基准源

4.5.1TL431工作原理、性能参数

4.5.2TL431应用电路设计

4.6NCP100型精密可调式基准电压源应用电路设计

4.6.1NCPl00引脚排列和等效电路

4.6.2NCPl00电路图形符号与基本应用电路及其稳压原理

4.6.3NCPl00基本应用电路设计

4.7集成恒流源器件及其应用

4.7.1恒流源的分类

4.7.2恒流二极管、三极管及其应用

4.7.34DH系列可调式精密集成恒流源及其应用

4.7.4LM334型可调式精密集成恒流源及其应用

第5章开关电源电路设计与调试

5.1开关型稳压电源设计概述

5.1.1开关型稳压电源的组成和特点

5.1.2开关稳压电源的分类

5.1.3开关电源电路设计步骤

5.2开关电源功率变换电路

5.2.1降压（Buck）型变换电路

5.2.2升压（Boost）型变换电路

5.2.3BucBoos变换电路

5.2.4Cuk变换电路及非隔离型功率变换器优缺点

5.2.5单端反激式变换器

5.2.6单端正激式变换器

5.2.7推挽式变换器

5.2.8半桥式变换器

5.2.9全桥式变换器

5.3磁性元件设计

5.3.1磁心材料概述

5.3.2磁性元件设计流程

5.3.3磁性材料的选择

5.3.4磁心尺寸的选择

5.3.5开关电源变压器设计

5.3.6滤波电感器设计计算

5.3.7磁性元件设计制作注意事项

5.4滤波电容器和有源器件选用及尖峰电压吸收电路设计

5.4.1滤波电容器的选用

5.4.2常用功率开关管

5.4.3肖特基二极管

5.4.4快速恢复二极管

5.4.5正激式、推挽型、半桥型和全桥型电路开关器件与整流二极管选用

5.4.6反激式电路开关器件与整流二极管选用

5.4.7输入整流滤波电路整流桥和整流二极管的选用

5.4.8瞬态电压抑制器及其选用

5.4.9尖峰电压吸收电路及其设计

5.5开关电源主电路选型和设计所需参数初步估算

5.5.1主电路的选型

5.5.2硬开关与软开关电路的选择

5.5.3开关电源设计所需参数估算

5.6开关电源主电路设计示例

5.6.1设计任务

5.6.2设计说明书

5.7控制集成电路选择

5.7.1控制集成电路的选择综述

5.7.2PWM控制器分类

5.7.3电流型PWM集成控制器UC3842/3/4/5及其应用

5.7.4TL494集成控制器及其应用电路

5.7.5SG3525A/3527A电压型PWM控制器及其应用

5.7.6TOPSwitch—Ⅱ三端单片开关集成稳压器及其应用

5.8输出电压反馈电路和普通误差放大补偿器的设计

5.8.1输出电压反馈电路设计

5.8.2误差放大补偿器的设计

5.9PWM小功率多路输出开关电源设计示例

5.9.1设计任务

5.9.2设计计算与设计说明

5.10单片开关电源应用电路设计

5.10.1单片开关电源设计方法与步骤

5.10.2单片开关电源快速设计法

5.11开关电源电路的调试

5.11.1开关电源调试方法步骤

5.11.2关键测试点的选定与性能参数的测量

5.11.3启动冲击电流和软启动测试

5.11.4功能指标测试

5.11.5开关电源电路常见故障分析、排除

第6章DC/DC电源变换器及其应用电路设计

6.1DC/DC电源变换器综述

6.1.1DC/DC电源变换器分类

6.1.2电感式DC/DC变换器原理

6.1.3电荷泵式DC/DC变换器工作原理

6.2升压式DC/DC电源变换器应用电路设计

6.2.1升压式DC/DC变换器及其主要特性参数

6.2.2MAX619电荷泵升压式DC/DC变换器及其应用电路设计

6.2.3MAX608高效升压式DC/DC变换器及其应用电路设计

6.2.4MAX752型DC/DC变换器应用电路设计

6.3降压式DC/DC电源变换器应用电路设计

6.3.1典型降压式DC/DC变换器主要特性

6.3.2MAX1745降压式DC/DC变换器及其应用

6.3.3MICA680大电流降压式DC/DC变换器及其应用电路设计

6.3.4VT103降压式DC/DC变换器及其应用电路设计

6.4极性反转式DC/DC电源变换器应用电路设计

6.4.1极性反转式DC/DC电源变换器典型产品主要特性参数

6.4.2人ICl652极性反转式DC/DC电源变换器

6.4.3MAX660电荷泵式极性反转变换器

6.4.4TCM850系列带稳压功能电荷泵式极性反转变换器及其应用

6.5多功能DC/DC电源变换器应用电路设计

6.5.1多功能DC/DC变换器典型产品主要特性参数

6.5.2LT1111微功耗、多功能DC/DC变换器应用电路设计

6.5.3MAX743双输出DC/DC变换器应用电路设计

6.5.4TCM680正负倍压输出DC/DC变换器应用电路设计

第7章AC/DC电源变换器及其应用电路设计

7.1AC/DC变换器应用电路设计

7.1.1HIP5600型AC/DC变换器应用电路设计

7.1.2HV—2405E型AC/DC变换器应用电路设计

7.1.3S405A型AC/DC变换器应用电路设计

7.2AC/DC变换模块应用

7.2.1WE08××/WE08××系列AC/DC变换模块应用

7.2.2WH12××系列AC/DC变换模块应用

7.2.3XGW05/XGW06超小型AC/DC稳压模块应用

7.2.4YM98系列AC/DC稳压模块应用

7.2.5YM99系列AC/DC稳压模块应用电路设计

第8章电源电路抗干扰措施

8.1电磁兼容和抗干扰基础知识

8.1.1噪声、干扰及电磁兼容性

8.1.2噪声传播途径分类及其抑制措施

8.2电源变压器抗干扰措施

8.2.1高频尖峰脉冲在变压器中传播途径

8.2.2抗干扰措施

8.3电磁干扰（EMI）滤波器

8.3.1电磁干扰滤波器概述

8.3.2EMI滤波器主要技术参数

8.3.3EMI滤波器设计

8.3.4EMI滤波器成品

8.3.5EMI滤波器安装注意事项

8.4线性稳压电源抗干扰措施

8.4.1抑制穿过稳压电源的噪声

8.4.2抑制稳压电源本身噪声

8.5开关电源抗干扰措施

8.5.1串联型开关电压电源噪声分析

8.5.2反激型开关电源抗干扰措施

8.5.3开关电源整流二极管反向电流产生噪声的抑制

8.5.4用铁氧体磁珠滤波器抑制高频噪声

8.5.5改进开关电源装配工艺抑制噪声

8.5.6开关电源高频变压器的磁屏蔽

第9章电源电路的热设计

9.1功率管和二极管热设计

9.1.1功率管和二极管热设计基础

9.1.2功率管和二极管的热设计原则

9.2变压器和电抗器的热设计

9.2.1铁损计算

9.2.2铜损计算

9.2.3温升计算

附录电源电路设计常用元器件参数表

参考文献