全國大學生電子設計競賽技能訓練

第1章 電子元器件的選用
1.1 電阻（位）器1
1.1.1 電阻的種類與特性1
1.1.2 電阻器的選用5
1.1.3 電阻器應用時應注意的問題6
1.2 電容器8
1.2.1 電容的種類與特性8
1.2.2 電容器選用時應注意的問題10
1.2.3 電容器應用時應注意的問題13
1.3 電感線圈14
1.3.1 電感線圈的種類與特性14
1.3.2 電感線圈的選用16
1.3.3 電感線圈應用時應注意的問題25
1.4 變壓器26
1.4.1 變壓器的種類與特性26
1.4.2 變壓器的選用28
1.5 二極管30
1.5.1 二極管的種類與特性30
1.5.2 二極管的選用32
1.6 三極管39
1.6.1 三極管的種類與特性39
1.6.2 三極管的選用42
1.6.3 半導體分立器件應用時應注意的問題45
1.7 場效應管48
1.7.1 場效應管的種類與特性48
1.7.2 場效應管的選用49
1.8 晶閘管（可控硅）52
1.8.1 晶閘管的種類與特性52
1.8.2 晶閘管的選用53
1.9 光電耦合器 55
1.9.1 光電耦合器的種類與特性55
1.9.2 光電耦合器的選用55
1.10 霍爾元件56
1.10.1 霍爾元件的種類與特性56
1.10.2 霍爾元件的選用56
1.11 顯示器件58
1.11.1 顯示器件的種類與特性58
1.11.2 顯示器件的選用59
1.12 集成電路61
1.12.1 集成電路的種類與特性61
1.12.2 集成電路的選用63
1.12.3 集成電路應用時應注意的問題68
1.13 石英晶體73
1.13.1 石英晶體的種類與特性73
1.13.2 石英晶體的選用74
1.14 電聲器件76
1.14.1 揚聲器的選用76
1.14.2 壓電陶瓷蜂鳴片和蜂鳴器的選用77
1.14.3 駐極體話筒的選用78
1.15 繼電器79
1.15.1 普通電磁繼電器的選用79
1.15.2 固態(tài)繼電器的選用80
1.15.3 干簧管的選用82
1.16 電子元器件的電浪涌防范措施83
1.16.1 電路開關工作狀態(tài)產生浪涌電流的防范措施83
1.16.2 電容性負載接通時產生浪涌電流的防范措施84
1.16.3 電感性負載斷開時產生浪涌電壓的防范措施85
1.16.4 驅動白熾燈時產生浪涌電流的防范措施87
1.16.5 供電電源引起的浪涌干擾的防范措施88
1.16.6 TTL電路防浪涌干擾的措施90
第2章 印制電路板的設計與制作
2.1 印制電路板設計的基礎知識93
2.1.1 印制電路板的類型93
2.1.2 元器件封裝形式94
2.1.3 導線寬度與間距95
2.1.4 焊盤、引線孔和過孔（導孔）96
2.1.5 網絡、中間層和內層97
2.2 印制電路板的設計步驟97
2.2.1 電路板設計的前期工作98
2.2.2 規(guī)劃電路板98
2.2.3 設置PCB設計環(huán)境和定義邊框99
2.2.4 引入網絡表和修改元器件封裝99
2.2.5 布置元器件位置99
2.2.6 布線規(guī)則設置99
2.2.7 自動布線及手工調整99
2.2.8 文件保存及打印輸出100
2.3 元器件的布局100

2.3.1 元器件布局的一般要求100
2.3.2 核心元件101
2.3.3 屏蔽101
2.3.4 通風散熱101
2.3.5 機械強度101
2.3.6 可調元器件的布局102
2.4 印制電路板的布線102
2.4.1 基本布線方法102
2.4.2 印制板布線的一般要求103
2.4.3 導線走向與形狀要求105
2.4.4 元器件引線焊盤的形狀和尺寸106
2.4.5 表面安裝元器件的焊盤形狀和尺寸108
2.4.6 大面積銅箔的處理110
2.5 印制電路板的制作111
2.5.1 打印菲林紙112
2.5.2 曝光113
2.5.3 顯影114
2.5.4 腐蝕114
2.5.5 打孔115
2.5.6 穿孔115
2.5.7 沉銅115
2.5.8 表面處理116
2.6 銼削116
2.6.1 銼刀的結構與形狀116
2.6.2 銼刀的握法117
2.6.3 銼削的姿勢和動作118
2.6.4 銼削平面的方法119
2.6.5 銼削中常用的測量工具120
2.7 鉆孔和擴孔120
2.7.1 鉆孔120
2.7.2 擴孔122

2.7.3 鉆孔和擴孔時應注意的一些問題123
第3章 元器件和導線的安裝與焊接
3.1 電子元器件安裝前的預處理124
3.1.1 電子元器件的引線鍍錫124
3.1.2 電子元器件的引線成型125
3.2 電子元器件的安裝 127
3.2.1 電子元器件的安裝形式127
3.2.2 電子元器件安裝時應注意的一些問題133
3.3 常用焊接工具與焊接材料135
3.3.1 電烙鐵136
3.3.2 焊料138
3.3.3 焊劑138
3.3.4 拆焊工具139
3.3.5 其他輔助工具140
3.4 手工錫焊的基本方法141
3.4.1 電烙鐵和焊錫絲的握拿方式141
3.4.2 插裝式元器件焊接操作的基本步驟141
3.4.3 插裝式元器件焊點質量檢查143
3.4.4 表面安裝元器件的焊接方法145
3.5 焊接過程中應注意的一些問題151
3.5.1 印制電路板的焊接151
3.5.2 接線柱的焊接152
3.5.3 開關、插接件等鑄塑元件的焊接152
3.5.4 繼電器、波段開關等彈片類元件的焊接153
3.5.5 集成電路的焊接153
3.5.6 表面安裝元器件的焊接153
3.6 拆焊154
3.6.1 插裝式元器件的拆焊154
3.6.2 SMT元器件的拆焊156
3.7 導線加工158
3.7.1 絕緣導線的加工步驟158
3.7.2 屏蔽導線的加工159
3.8 導線的連接161
3.8.1 兩條粗細相同導線的連接161
3.8.2 兩條粗細不同導線的連接162
3.9 導線成型 163
3.9.1 線繩綁扎163
3.9.2 其他扎線方法165
3.9.3 線扎制作要求166
3.10 導線端子的焊接166
3.10.1 導線與元器件之間的焊接166
3.10.2 導線與印制電路板的焊接 166
3.11 整機裝配168
3.12 靜電保護171
3.12.1 靜電的產生和危害171
3.12.2 靜電敏感器件的分級171
3.12.3 靜電源172
3.12.4 靜電的防護方法174
3.12.5 靜電防護器材及靜電測量儀器175
3.12.6 防靜電技術指標要求176
第4章 參數測螄
4.1 電子測量基礎知識177
4.1.1 電子測量177
4.1.2 電子測量儀器179
4.1.3 測量術語181
4.1.4 測量誤差182
4.2 元器件的檢測186
4.2.1 固定電阻器的檢測186
4.2.2 電位器的檢測187
4.2.3 壓敏電阻的檢測187
4.2.4 光敏電阻的檢測188
4.2.5 固定無極性電容器的檢測188
4.2.6 電解電容的檢測188
4.2.7 可變電容器的檢測190
4.2.8 電感線圈的檢測190
4.2.9 電源變壓器的檢測190
4.2.10 整流二極管的檢測192
4.2.11 全橋組件的檢測193
4.2.12 快恢復／超快恢復二極管的檢測194
4.2.13 硅高速二極管的檢測194
4.2.14 肖特基二極管的檢測194
4.2.15 穩(wěn)壓二極管的檢測195
4.2.16 變容二極管的檢測196
4.2.17 發(fā)光二極管的檢測196
4.2.18 單向晶閘管的檢測198
4.2.19 雙向晶閘管的檢測199
4.2.20 可關斷晶閘管的檢測200
4.2.21 中小功率三極管的檢測200
4.2.22 大功率晶體三極管的檢測203
4.2.23 達林頓管的檢測203
4.2.24 光敏三極管的檢測205
4.2.25 結型場效管的檢測205
4.2.26 絕緣柵場效應管的檢測206
4.2.27 光電耦合器的檢測209
4.2.28 霍爾元件的檢測209
4.2.29 LED數碼管的檢測210
4.2.30 TN型液晶顯示器件的檢測211
4.2.31 運算放大器的檢測212
4.2.32 數字集成電路的檢測214
4.2.33 石英晶體的檢測219
4.2.34 電聲器件的檢測220
4.2.35 繼電器的檢測222
4.3 電壓測量224
4.3.1 電壓測量的特點224
4.3.2 交流電壓的參數225
4.3.3 常用電壓測量儀器228
4.3.4 低頻交流電壓的測量229
4.3.5 高頻交流電壓的測量230
4.3.6 噪聲電壓的測量230
4.4 分貝的測量231
4.4.1 分貝的定義231
4.4.2 絕對電平232
4.4.3 音量單位232
4.4.4 分貝值的測量方法233
4.5 信號參數測量235
4.5.1 信號波形的觀測235
4.5.2 信號頻率特性的測量235
4.5.3 交流信號的幅度測量236

4.5.4 包含有交流信號的直流電壓幅度測量236
4.5.5 幅度測量誤差237
4.5.6 信號周期或時間的測量237
4.5.7 脈沖信號的脈沖寬度測量238
4.5.8 脈沖信號的脈沖上升沿和下降沿時間測量238
4.5.9 兩個信號時間差的測量240
4.5.10 示波器延遲特性對脈沖波形測量的影響240
4.5.11 相位差的測量241
4.5.12 利用示波器的X—Y功能進行測量244
4.6 時間和頻率的數字測量245
4.6.1 頻率測量245
4.6.2 周期測量246
4.6.3 時間間隔的測量248
4.6.4 脈沖計數249
4.6.5 頻率比的測量249
4.6.6 時間和頻率的數字測量應注意的一些問題250
4.7 電路性能參數測量251
4.7.1 音頻電路的頻率特性測量251
4.7.2 音頻功率放大器最大不失真功率的測量253
4.7.3 立體聲雙通道信號的相位差測量254
4.7.4 調幅度（調幅系數）m的測量254
4.7.5 發(fā)射機測試256
4.7.6 接收機測試262
4.8 噪聲對測量的影響269
4.8.1 噪聲產生的原因269
4.8.2 公共阻抗耦合干擾及其抑制270
4.8.3 空間電磁耦合干擾及其抑制271
4.9 接地對測量的影響273
4.9.1 接地273
4.9.2 接地不良引入的干擾276
4.9.3 儀器信號線與地線接反引入的干擾277
4.9.4 高輸入阻抗儀表輸入端開路引入的干擾278
4.9.5 接地不當會導致被測電路短路278
第5章 調試與故障檢測
5.1 電子產品調試280
5.1.1 對調試人員的要求280
5.1.2 制定調試工藝方案280
5.1.3 電子產品調試一般方法281
5.1.4 整機產品調試的步驟283
5.2 故障檢測的一般方法284
5.2.1 直觀檢查法285
5.2.2 接觸檢查法286
5.2.3 電阻檢查法287
5.2.4 熔焊修理法288
5.2.5 測量電壓、電流法288
5.2.6 波形觀察法291
5.2.7 信號輸入法（干擾檢查法）295
5.2.8 分割測試法297
5.2.9 部件替代法297
5.2.10 電容旁路法298
5.2.11 變動可調元件法298
5.2.12 加熱檢查法298
5.3 模擬電路的調試與故障檢測298
5.3.1 單級放大電路的靜態(tài)工作點調試298
5.3.2 多級放大電路的靜態(tài)工作點調試300
5.3.3 差分放大電路的靜態(tài)工作點調試301
5.3.4 集成運算放大器的調零301
5.3.5 放大器的放大倍數測量303
5.3.6 放大器的輸入阻抗測量305
5.3.7 放大器的輸出阻抗測量308
5.3.8 非線性失真度的測量309
5.3.9 放大器的幅頻特性測量311
5.3.10 放大器的相頻特性測量312
5.3.11 放大器的動態(tài)范圍測量312
5.3.12 電路的傳輸特性曲線測量313
5.3.13 單級放大器的故障查找方法315
5.3.14 多級放大器的故障查找方法316
5.3.15 反饋放大電路的故障查找方法317
5.3.16 LC調諧放大器的故障查找方法319
5.3.17 RC選頻放大電路的故障查找方法321
5.3.18 壓電陶瓷式和聲表面濾波(SAW)選頻放大電路的故障查找方法321
5.3.19 功率放大器的故障查找方法322
5.4 數字電路的故障檢測方法324
5.4.1 數字電路的常見故障324
5.4.2 數字電路的故障分析方法325
5.4.3 數字集成電路的非在線和在線檢測326
5.4.4 數字電路的故障檢測順序328
5.4.5 檢測組合邏輯電路故障的電位判斷法330
5.4.6 檢測組合邏輯電路故障的功能判斷法332
5.4.7 檢測時序電路故障的波形檢測法334
5.4.8 檢測時序電路故障的短路法336
5.4.9 檢測時序電路故障的隔離分析法338
5.4.10 檢測時序電路故障的替換法339
5.4.11 檢測時序電路故障的單步跟蹤法340
5.5 整機的調試與故障檢測341
5.5.1 靜態(tài)工作點的調整342
5.5.2 中頻頻率的調整343
5.5.3 調整頻率范圍344
5.5.4 三點統(tǒng)調345
5.5.5 調頻部分的調整346
5.5.6 信噪比的測量347
5.5.7 噪限靈敏度的測量349
5.5.8 頻率范圍（中波）的測量349
5.5.9 整機電壓諧波失真的測量350
5.5.10 最大有用功率測量351
5.5.11 收音機的故障檢測方法352
5.5.12 調頻、調幅收音機故障查找實例354
第6章 設計總結報告寫作
6.1 設計總結報告的評分標準360
6.2 設計總結報告寫作的基本要求361
6.2.1 題目名稱361
6.2.2 摘要2
6.2.3 目錄361
6.2.4 系統(tǒng)設計362
6.2.5 單元電路設計363
6.2.6 軟件設計364
6.2.7 系統(tǒng)測試365
6.2.8 結論368
6.2.9 參考文獻369
6.2.10 附錄369
6.2.11 字體要求370
6.3 設計總結報告示例370
單工無線呼叫系統(tǒng)（D題）371
第7章 賽前準備
7.1 賽前培訓387
7.1.1 理論課程培訓387
7.1.2 實踐培訓388
7.1.3 系統(tǒng)訓練393
7.2 賽題解析399
7.2.1 歷屆電子設計競賽題目分析399
7.2.2賽前題目分析404
7.3賽前準備工作407
7.3.1儀器的準備407
7.3.2 元器件的準備407
7.3.3 最小系統(tǒng)的準備408
7.3.4 單元電路的準備408
7.3.5 資料的準備408
7.3.6 場地的準備409
參考文獻410