内容简介
《元器件应用电路全掌握(双色版)》围绕元器件典型应用电路的工作原理展开叙述,系统而详细地讲解了数十大类数百种元器件的典型应用电路,主要包括电阻类、电容类、电感和变压器类、二极管、三极管、集成电路、晶闸管、场效应管等,内容系统,讲解透彻。
《元器件应用电路全掌握(双色版)》适合立志成为电子工程师的读者、电子行业的从业者、各大专院校相关专业师生以及广大的电子爱好者阅读参考。
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第1章 电阻类元器件典型应用电路详解 1
1.1 普通电阻器典型应用电路详解 1
1.1.1 直流电压供给电路 1
1.1.2 电阻交流信号电压供给电路 2
1.1.3 电阻分流电路 2
1.1.4 电阻限流保护电路 3
1.1.5 直流电压电阻降压电路 4
1.1.6 电阻隔离电路 5
1.1.7 电流变化转换成电压变化的电阻电路 7
1.1.8 交流信号电阻分压衰减电路和基准电压电阻分级电路 8
1.1.9 音量调节限制电阻电路 9
1.1.10 阻尼电阻电路 9
1.1.11 电阻消振电路 10
1.1.12 负反馈电阻电路 10
1.1.13 恒流录音电阻电路 12
1.1.14 上拉电阻电路和下拉电阻电路 13
1.1.15 熔断电阻器应用电路 13
1.1.16 4种0Ω电阻器应用电路 14
1.1.17 5种泄放电阻电路 15
1.1.18 启动电阻电路 17
1.1.19 两种取样电阻电路 18
1.2 敏感电阻器典型应用电路详解 20
1.2.1 PTC热敏电阻器开水自动报警电路 20
1.2.2 PTC热敏电阻器消磁电路 21
1.2.3 DC/DC变换器中热敏电阻器应用电路 22
1.2.4 NTC热敏电阻器抑制浪涌电路 23
1.2.5 压敏电阻器浪涌和瞬变防护电路 24
1.2.6 压敏电阻器其他应用电路 25
1.2.7 光敏电阻器控制电路 26
1.2.8 光敏电阻器其他应用电路 27
1.2.9 湿敏电阻器应用电路 30
1.2.10 气敏电阻器应用电路 30
1.2.11 磁敏电阻器应用电路 31
1.3 可变电阻器典型应用电路详解 32
1.3.1 三极管偏置电路中的可变电阻电路 32
1.3.2 光头自动功率控制(APC)电路灵敏度调整中的可变电阻电路 32
1.3.3 立体声平衡控制中的可变电阻电路 33
1.3.4 直流电动机转速调整中的可变电阻电路 34
1.3.5 直流电压微调可变电阻电路 34
1.4 电位器典型应用电路详解 35
1.4.1 单声道音量控制器 35
1.4.2 双声道音量控制器 36
1.4.3 电子音量控制器 37
1.4.4 场效应管音量控制器 41
1.4.5 级进式电位器构成的音量控制器 42
1.4.6 数字电位器构成的音量控制器 44
1.4.7 计算机耳机音量控制器 45
1.4.8 RC衰减式高、低音控制器 46
1.4.9 RC负反馈式音调控制器 47
1.4.10 LC串联谐振图示音调控制器 48
1.4.11 集成电路图示音调控制器 50
1.4.12 分立元器件图示音调控制器 52
1.4.13 单联电位器构成的立体声平衡控制器 54
1.4.14 带抽头电位器构成的立体声平衡控制器 54
1.4.15 双联同轴电位器构成的立体声平衡控制器 55
1.4.16 特殊双联同轴电位器构成的立体声平衡控制器 55
1.4.17 单抽头式响度控制器 56
1.4.18 双抽头式响度控制器 56
1.4.19 无抽头式响度控制器 56
1.4.20 专设电位器的响度控制器 57
1.4.21 独立的响度控制器 57
1.4.22 多功能控制器集成电路 58
1.4.23 对比度控制器 59
1.4.24 亮度控制器 60
1.4.25 色饱和度控制器 61
第2章 电容类元器件典型应用电路详解 63
2.1 普通电容器典型应用电路详解 63
2.1.1 电容降压电路 63
2.1.2 电容分压电路 65
2.1.3 典型电容滤波电路 66
2.1.4 电源滤波电路中的高频滤波电容电路 67
2.1.5 电源电路中的电容保护电路 68
2.1.6 安规电容抗高频干扰电路 69
2.1.7 退耦电容电路 72
2.1.8 电容耦合电路 73
2.1.9 高频消振电容电路 76
2.1.10 消除无线电波干扰的电容电路 76
2.1.11 中和电容电路 77
2.1.12 有极性电解电容器并联电路 78
2.1.13 有极性电解电容器串联电路 79
2.1.14 扬声器分频电容电路 81
2.1.15 温度补偿型电容并联电路 83
2.1.16 多只小电容串并联电路 84
2.1.17 发射极旁路电容电路 85
2.1.18 部分发射极电阻加接旁路电容电路 85
2.1.19 发射极接有高频旁路电容电路 86
2.1.20 发射极接有不同容量旁路电容电路 87
2.1.21 微控制器集成电路中的电容复位电路 87
2.1.22 静噪电容电路 88
2.1.23 加速电容电路 90
2.1.24 两种交流接地电容电路 91
2.1.25 穿心电容电路 91
2.2 可变电容器和微调电容器典型应用电路详解 92
2.2.1 输入调谐电路 92
2.2.2 微调电容电路 93
2.2.3 可变电容器其他应用电路 94
第3章 电感和变压器类元器件典型应用电路详解 95
3.1 普通电感器典型应用电路详解 95
3.1.1 分频电路中的分频电感电路 95
3.1.2 电源电路中的电感滤波电路 97
3.1.3 共模和差模电感电路 97
3.1.4 储能电感电路 99
3.2 多种专用线圈电路详解 100
3.2.1 行线性线圈电路 100
3.2.2 视频检波线圈电路 101
3.2.3 行振荡线圈电路 102
3.2.4 偏转线圈电路 103
3.3 电源变压器典型应用电路详解 104
3.3.1 典型电源变压器降压电路 105
3.3.2 二次抽头电源变压器降压电路 106
3.3.3 两组二次绕组电源变压器降压电路 107
3.3.4 具有交流输入电压转换装置的电源变压器电路 108
3.3.5 开关变压器电路 109
3.4 其他变压器典型应用电路详解 110
3.4.1 枕形校正变压器电路 110
3.4.2 行输出变压器电路 111
3.4.3 音频输入变压器电路 112
3.4.4 音频输出耦合变压器电路 115
3.4.5 线间变压器电路 116
3.4.6 变压器耦合正弦波振荡器电路 117
3.4.7 实用变压器耦合振荡器电路 120
3.4.8 电感三点式正弦波振荡器电路 121
3.4.9 双管推挽式振荡器电路 122
第4章 二极管典型应用电路详解 125
4.1 二极管整流电路 125
4.1.1 正极性半波整流电路 126
4.1.2 负极性半波整流电路 128
4.1.3 正、负极性半波整流电路 129
4.1.4 两组二次绕组的正、负极性半波整流电路 130
4.1.5 正极性全波整流电路 132
4.1.6 负极性全波整流电路 134
4.1.7 正、负极性全波整流电路 135
4.1.8 正极性桥式整流电路 136
4.1.9 负极性桥式整流电路 138
4.1.10 二倍压整流电路 140
4.1.11 4种整流电路小结 141
4.2 二极管其他典型应用电路详解 143
4.2.1 二极管简易直流稳压电路 143
4.2.2 二极管限幅电路 144
4.2.3 二极管温度补偿电路 146
4.2.4 二极管控制电路 148
4.2.5 二极管开关电路 149
4.2.6 二极管检波电路 152
4.2.7 继电器驱动电路中的二极管保护电路 155
4.2.8 二极管过电压保护电路 155
4.2.9 续流二极管电路 156
4.2.10 二极管或门电路 156
4.2.11 二极管与门电路 157
4.3 桥堆、稳压二极管和变容二极管典型应用电路详解 159
4.3.1 桥堆构成的整流电路 159
4.3.2 稳压二极管应用电路 160
4.3.3 变容二极管应用电路 162
4.4 发光二极管指示灯典型应用电路详解 162
4.4.1 发光二极管直流电源指示灯电路 162
4.4.2 发光二极管交流电源指示灯电路 164
4.4.3 发光二极管按键指示灯电路 166
4.5 LED电平指示器典型应用电路详解 169
4.5.1 LED电平指示器种类 169
4.5.2 多级LED光柱式电平指示器 171
4.5.3 5级单声道集成电路LB1403 173
4.5.4 9级单声道集成电路LB1409 174
4.5.5 5级双声道集成电路D7666P 176
4.5.6 功率电平指示器 178
4.5.7 调谐电平指示器 181
4.5.8 LED光点式电平指示器 183
4.5.9 动态扫描式LED频谱式电平指示器 184
4.5.10 频压法LED频谱式电平指示器 187
4.5.11 全发光LED频谱式电平指示器 190
4.5.12 实用频谱式电平指示器 191
4.5.13 超高亮LED驱动电路 193
4.6 其他二极管典型应用电路详解 198
4.6.1 肖特基二极管应用电路 198
4.6.2 快恢复二极管和超快恢复二极管应用电路 199
4.6.3 恒流二极管应用电路 199
4.6.4 瞬态电压抑制二极管应用电路 199
4.6.5 双向触发二极管应用电路 200
4.6.6 变阻二极管应用电路 200
4.6.7 光敏二极管应用电路 201
第5章 三极管典型应用电路详解 202
5.1 三大类三极管典型偏置电路详解 202
5.1.1 三极管固定式偏置电路 202
5.1.2 三极管分压式偏置电路 205
5.1.3 三极管集电极-基极负反馈式偏置电路 209
5.2 三极管集电极典型直流电路详解 210
5.2.1 常见的集电极直流电路 210
5.2.2 变形的集电极直流电路 212
5.3 三极管发射极典型直流电路详解 212
5.3.1 常见的三极管发射极直流电路 212
5.3.2 其他3种发射极直流电路 213
第6章 集成电路常用引脚外电路详解 215
6.1 集成电路电源引脚和接地引脚外电路详解 215
6.1.1 电源引脚和接地引脚的种类 215
6.1.2 电源引脚和接地引脚的4种电路组合形式及外电路分析 217
6.1.3 电源引脚和接地引脚外电路特征及识图方法 219
6.2 集成电路信号输入引脚和信号输出引脚外电路详解 221
6.2.1 信号输入引脚和信号输出引脚的种类 221
6.2.2 信号输入引脚外电路特征及识图方法 223
6.2.3 信号输出引脚外电路特征及识图方法 227
第7章 其他元器件典型应用电路详解 231
7.1 晶闸管典型应用电路详解 231
7.1.1 普通晶闸管典型应用电路 231
7.1.2 门极关断晶闸管应用电路 231
7.1.3 逆导晶闸管应用电路 232
7.1.4 双向晶闸管应用电路 232
7.1.5 温控晶闸管应用电路 233
7.2 场效应管典型应用电路详解 234
7.2.1 场效应管实用偏置电路 234
7.2.2 场效应管和三极管混合放大器电路 236
7.3 其他常用元器件典型应用电路详解 237
7.3.1 电子管放大器直流电路 237
7.3.2 继电器控制功能转换开关电路 238
7.3.3 继电器触点常闭式扬声器保护电路 239
7.3.4 另一种继电器触点常闭式扬声器保护电路 240
7.3.5 继电器触点常开式扬声器保护电路 242
7.3.6 采用开关集成电路和继电器构成的扬声器保护电路 244
7.3.7 放音磁头和录放磁头输入电路 246
7.3.8 直流电动机电源电路 250
7.3.9 电动机速度转换电路 250
7.3.10 电动机连续放音控制电路 252
7.3.11 石英晶振构成的串联型振荡器 254
7.3.12 石英晶振构成的并联型振荡器 255
7.3.13 石英晶振自激多谐振荡器 255
7.3.14 微控制器电路中的晶振电路 255
7.3.15 陶瓷滤波器应用电路 257
7.3.16 扬声器分频电路 259
前言/序言
《元器件应用电路全掌握(双色版)》图书简介 一、 编著者寄语:点燃您成为资深工程师的梦想 亲爱的读者朋友们, 翻开这本书,您是否怀揣着对电子世界的无限好奇,渴望洞悉元器件背后隐藏的奥秘?您是否正为复杂电路的解析而困扰,希望找到一条通往“全掌握”的捷径?亦或是,您已经站在工程师的道路上,期望在这本经典之作中汲取养分,提升专业技能,最终成为一位真正掌控电路、玩转创新的资深工程师? 本书的诞生,源于我们对电子技术教育的深切理解和对工程师培养的殷切期望。我们深知,扎实的理论基础、精准的实践操作以及对元器件特性的深刻理解,是构成优秀电子工程师的基石。然而,在浩瀚的电子技术领域,海量的元器件和纷繁复杂的电路应用,常常让初学者望而却步,甚至让经验丰富的工程师也面临持续学习和更新知识的挑战。 正因如此,我们历时数载,倾注了大量心血,呕心沥血编撰了这本《元器件应用电路全掌握(双色版)》。我们的目标不仅仅是呈现一本“书”,而是希望它能成为您学习、实践、探索的“良师益友”,陪伴您在电子技术这条充满挑战与乐趣的道路上,稳步前行,最终实现您的工程师梦想。 本书最大的特点,在于它超越了传统教材的枯燥乏味,将理论与实践紧密结合,以直观、生动、易于理解的方式,系统地阐述了各类常用电子元器件的原理、特性、选择以及在各种典型应用电路中的集成运用。我们力求让每一个概念都清晰明了,每一个电路都栩栩如生,每一个应用都贴近实际。 “双色版”的设计,并非简单的图文区分,而是我们精心设计的教学辅助工具。通过色彩的巧妙运用,我们能够更清晰地划分电路的各个功能模块,更直观地展示信号的流向与变化,更有效地突出关键参数与器件的相互关系。这种可视化教学方法,极大地降低了理解难度,提升了学习效率,尤其对于正在摸索中的您,将是极大的助力。 在这本书中,您将不再是孤军奋战。我们不仅仅讲解“是什么”,更着重于“为什么”和“怎么样”。我们将带您深入剖析元器件的设计理念、工作原理,以及它们如何在不同的电路组合中发挥出神奇的作用。从最基础的电阻、电容、电感,到复杂的集成运放、逻辑器件、电源管理芯片,再到各种传感器、通信模块,本书几乎涵盖了您在实际工程中可能遇到的所有关键元器件。 更重要的是,本书的每一个章节都紧密围绕着“应用”二字展开。我们精选了大量来源于实际项目、贴近工业生产、具有代表性的应用电路,并对其进行深入的解析。您可以从中学习到如何根据需求选择合适的元器件,如何设计出稳定可靠的电路,如何对电路进行调试与优化,甚至如何快速定位和解决实际工程中出现的各种问题。 我们深信,知识的传播是一种力量,而掌握知识并将其转化为创造力的能力,更是改变世界的关键。本书的面世,正是希望能够将这份力量传递给每一位热爱电子技术、渴望创造的您。我们期待,在未来的日子里,您能够凭借这本书所赋予的知识与技能,设计出更多令人惊叹的产品,解决更多棘手的技术难题,为科技的进步贡献您的智慧和力量。 这是一段充满探索与发现的旅程,我们已为您铺就了坚实的道路。现在,请您握紧这本书,开启您的“元器件应用电路全掌握”之旅吧! 二、 本书内容导航:构建全面的电子技术知识体系 《元器件应用电路全掌握(双色版)》是一部系统性、实用性极强的电子技术参考书,旨在为读者提供一个全面、深入的元器件应用电路学习平台。本书内容编排逻辑清晰,从基础元器件到复杂系统应用,层层递进,环环相扣,帮助读者构建起扎实的电子技术知识体系。 第一部分:基石——常用电子元器件的深度解析 本部分是本书的核心基础,聚焦于各类基础电子元器件的原理、特性、选型和实际应用。我们力求做到: 详尽的原理剖析: 对每个元器件,都将深入浅出地讲解其工作原理。例如,对于电阻,我们将从欧姆定律讲起,分析其在不同材料、结构下的特性曲线;对于电容,将探讨其储能机制,分析不同介质电容的优缺点;对于电感,将阐述其电磁感应原理,并分析其在储能和滤波方面的应用。 精准的参数解读: 详细介绍元器件的关键参数,如电阻的功率、精度、温度系数;电容的耐压、容量、ESR(等效串联电阻)、损耗角;二极管的正向压降、反向击穿电压、漏电流;三极管的放大系数、饱和压降、截止频率等。我们将分析这些参数对电路性能的影响,指导读者如何根据实际需求进行合理选型。 丰富的应用场景: 每一个元器件都将结合至少两个以上的典型应用电路进行演示。例如,电阻的降压、分压、限流;电容的滤波、耦合、旁路、储能;二极管的整流、稳压、钳位、开关;三极管的放大、开关、稳压等。通过直观的电路图示和参数分析,让读者深刻理解元器件在不同电路中的具体作用。 深入的选型指南: 针对不同应用场景,提供详尽的元器件选型建议。包括如何考虑工作电压、电流、频率、温度、成本、可靠性等因素,帮助读者做出最优化的选择。 第二部分:联动——典型应用电路的设计与分析 在掌握了基础元器件的特性后,本书将引导读者进入更广阔的应用电路领域。本部分重点在于: 功能模块化讲解: 将复杂的应用电路分解为若干个功能模块进行讲解。例如,电源模块(包括线性电源、开关电源、稳压电路)、信号处理模块(包括放大电路、滤波电路、信号衰减与增强电路)、逻辑控制模块(包括数字逻辑门电路、时序电路)、信号产生与检测模块(包括振荡电路、传感器接口电路)等。 深入的电路分析: 对每一个典型应用电路,都将进行详细的原理分析。包括信号的输入输出关系、各元器件在电路中的具体职责、电路的工作状态(如线性区、开关区)、电路的稳定性与动态特性等。我们将通过波形图、等效电路等辅助手段,使电路的分析过程更加直观。 参数计算与仿真: 提供实际的电路参数计算方法,并指导读者如何利用常用的电路仿真软件(如PSPICE、LTspice等)进行验证。这有助于读者在实际动手制作前,预判电路的性能,并进行必要的优化。 实际案例驱动: 结合工程实践,选取具有代表性的应用电路进行深入讲解。例如,通用音频放大器、各种类型的电源适配器、简单的通信收发模块、微控制器(MCU)的外围电路、各种传感器信号调理电路等。 第三部分:整合——系统性应用与创新设计 本部分将视角进一步提升,从系统整体的角度来探讨元器件的应用,并鼓励读者进行创新。 复杂系统架构解析: 讲解一些典型的电子系统(如仪器仪表、嵌入式系统、通信设备、消费电子产品等)的整体架构,并分析其中各功能模块的相互关系和元器件的应用。 接口与通信技术: 重点介绍各种常用的接口电路和通信协议,如UART、SPI、I2C、USB、RS485等,并讲解实现这些接口所涉及的元器件和电路设计。 抗干扰与可靠性设计: 探讨在实际应用中,如何通过合理的元器件选择和电路设计来提高系统的抗干扰能力和工作可靠性。 创新应用启发: 在讲解经典应用的同时,也会适时提供一些创新设计的思路和方向,鼓励读者将所学知识融会贯通,并加以创新,设计出更具特色和实用性的电路。 四、 特色亮点:为您量身打造的学习体验 直观的双色印刷: 采用精选的双色印刷,使电路图更加清晰易读。关键信号流向、元器件连接、重要参数标注等,都通过色彩进行区分,大大降低了学习难度,提升了阅读效率。 精选的典型电路: 所有选取的应用电路均经过精心筛选,具有高度的代表性和实用性,覆盖了电子工程领域中绝大多数常用和重要的应用场景。 循序渐进的学习路径: 内容从基础元器件原理到复杂系统集成,由浅入深,由简到繁,确保不同层次的读者都能找到适合自己的学习起点。 理论与实践并重: 每一章节都注重理论讲解与实际应用相结合,不仅告诉你“是什么”,更告诉你“为什么”以及“如何做”。 参数解读与选型指南: 强调元器件关键参数的解读和选型技巧,帮助读者掌握工程设计中的核心能力。 清晰的图示与表格: 大量使用规范的电路图、波形图、原理图以及对比表格,使抽象的电子概念具体化,便于理解和记忆。 案例分析与仿真指导: 部分章节提供了实际案例分析,并鼓励读者利用仿真工具进行验证,培养工程实践能力。 贴合工程实际: 所涉及的电路和元器件选型,都尽可能贴近当前电子工业的实际应用,让读者学到的知识能够直接应用于工作。 五、 目标读者:谁适合阅读这本书? 本书适合于: 电子工程、自动化、通信工程、计算机科学与技术等相关专业的在校学生: 作为一本兼具理论深度和实践指导意义的教材或参考书,帮助学生构建扎实的专业基础。 电子爱好者和创客: 想要系统学习电子知识,动手实现创意项目,体验电子制作乐趣的爱好者。 初级电子工程师和技术人员: 希望巩固和深化对元器件应用电路的理解,提升工程设计和解决问题的能力,向资深工程师迈进的从业人员。 需要快速掌握特定应用电路设计的技术人员: 例如,产品开发工程师、硬件工程师、测试工程师等,可以通过本书快速了解和掌握相关领域的电路知识。 对电子技术感兴趣的任何人士: 只要具备一定的基础知识,本书都将为您打开一扇通往精彩电子世界的大门。 六、 结语:开启您的全掌握之旅 《元器件应用电路全掌握(双色版)》不仅仅是一本书,它更是您成为一名卓越电子工程师的坚实阶梯。我们相信,通过对本书内容的深入学习和反复实践,您将能够游刃有余地驾驭各种电子元器件,精通各种经典与创新的应用电路,最终在电子技术的广阔天地里,挥洒您的智慧,创造您的价值。 现在,就让我们一起,踏上这段精彩的“元器件应用电路全掌握”之旅吧!