全国大学生电子设计竞赛技能训练

第1章 电子元器件的选用
1.1 电阻（位）器1
1.1.1 电阻的种类与特性1
1.1.2 电阻器的选用5
1.1.3 电阻器应用时应注意的问题6
1.2 电容器8
1.2.1 电容的种类与特性8
1.2.2 电容器选用时应注意的问题10
1.2.3 电容器应用时应注意的问题13
1.3 电感线圈14
1.3.1 电感线圈的种类与特性14
1.3.2 电感线圈的选用16
1.3.3 电感线圈应用时应注意的问题25
1.4 变压器26
1.4.1 变压器的种类与特性26
1.4.2 变压器的选用28
1.5 二极管30
1.5.1 二极管的种类与特性30
1.5.2 二极管的选用32
1.6 三极管39
1.6.1 三极管的种类与特性39
1.6.2 三极管的选用42
1.6.3 半导体分立器件应用时应注意的问题45
1.7 场效应管48
1.7.1 场效应管的种类与特性48
1.7.2 场效应管的选用49
1.8 晶闸管（可控硅）52
1.8.1 晶闸管的种类与特性52
1.8.2 晶闸管的选用53
1.9 光电耦合器 55
1.9.1 光电耦合器的种类与特性55
1.9.2 光电耦合器的选用55
1.10 霍尔元件56
1.10.1 霍尔元件的种类与特性56
1.10.2 霍尔元件的选用56
1.11 显示器件58
1.11.1 显示器件的种类与特性58
1.11.2 显示器件的选用59
1.12 集成电路61
1.12.1 集成电路的种类与特性61
1.12.2 集成电路的选用63
1.12.3 集成电路应用时应注意的问题68
1.13 石英晶体73
1.13.1 石英晶体的种类与特性73
1.13.2 石英晶体的选用74
1.14 电声器件76
1.14.1 扬声器的选用76
1.14.2 压电陶瓷蜂鸣片和蜂鸣器的选用77
1.14.3 驻极体话筒的选用78
1.15 继电器79
1.15.1 普通电磁继电器的选用79
1.15.2 固态继电器的选用80
1.15.3 干簧管的选用82
1.16 电子元器件的电浪涌防范措施83
1.16.1 电路开关工作状态产生浪涌电流的防范措施83
1.16.2 电容性负载接通时产生浪涌电流的防范措施84
1.16.3 电感性负载断开时产生浪涌电压的防范措施85
1.16.4 驱动白炽灯时产生浪涌电流的防范措施87
1.16.5 供电电源引起的浪涌干扰的防范措施88
1.16.6 TTL电路防浪涌干扰的措施90
第2章 印制电路板的设计与制作
2.1 印制电路板设计的基础知识93
2.1.1 印制电路板的类型93
2.1.2 元器件封装形式94
2.1.3 导线宽度与间距95
2.1.4 焊盘、引线孔和过孔（导孔）96
2.1.5 网络、中间层和内层97
2.2 印制电路板的设计步骤97
2.2.1 电路板设计的前期工作98
2.2.2 规划电路板98
2.2.3 设置PCB设计环境和定义边框99
2.2.4 引入网络表和修改元器件封装99
2.2.5 布置元器件位置99
2.2.6 布线规则设置99
2.2.7 自动布线及手工调整99
2.2.8 文件保存及打印输出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 通风散热101
2.3.5 机械强度101
2.3.6 可调元器件的布局102
2.4 印制电路板的布线102
2.4.1 基本布线方法102
2.4.2 印制板布线的一般要求103
2.4.3 导线走向与形状要求105
2.4.4 元器件引线焊盘的形状和尺寸106
2.4.5 表面安装元器件的焊盘形状和尺寸108
2.4.6 大面积铜箔的处理110
2.5 印制电路板的制作111
2.5.1 打印菲林纸112
2.5.2 曝光113
2.5.3 显影114
2.5.4 腐蚀114
2.5.5 打孔115
2.5.6 穿孔115
2.5.7 沉铜115
2.5.8 表面处理116
2.6 锉削116
2.6.1 锉刀的结构与形状116
2.6.2 锉刀的握法117
2.6.3 锉削的姿势和动作118
2.6.4 锉削平面的方法119
2.6.5 锉削中常用的测量工具120
2.7 钻孔和扩孔120
2.7.1 钻孔120
2.7.2 扩孔122

2.7.3 钻孔和扩孔时应注意的一些问题123
第3章 元器件和导线的安装与焊接
3.1 电子元器件安装前的预处理124
3.1.1 电子元器件的引线镀锡124
3.1.2 电子元器件的引线成型125
3.2 电子元器件的安装 127
3.2.1 电子元器件的安装形式127
3.2.2 电子元器件安装时应注意的一些问题133
3.3 常用焊接工具与焊接材料135
3.3.1 电烙铁136
3.3.2 焊料138
3.3.3 焊剂138
3.3.4 拆焊工具139
3.3.5 其他辅助工具140
3.4 手工锡焊的基本方法141
3.4.1 电烙铁和焊锡丝的握拿方式141
3.4.2 插装式元器件焊接操作的基本步骤141
3.4.3 插装式元器件焊点质量检查143
3.4.4 表面安装元器件的焊接方法145
3.5 焊接过程中应注意的一些问题151
3.5.1 印制电路板的焊接151
3.5.2 接线柱的焊接152
3.5.3 开关、插接件等铸塑元件的焊接152
3.5.4 继电器、波段开关等弹片类元件的焊接153
3.5.5 集成电路的焊接153
3.5.6 表面安装元器件的焊接153
3.6 拆焊154
3.6.1 插装式元器件的拆焊154
3.6.2 SMT元器件的拆焊156
3.7 导线加工158
3.7.1 绝缘导线的加工步骤158
3.7.2 屏蔽导线的加工159
3.8 导线的连接161
3.8.1 两条粗细相同导线的连接161
3.8.2 两条粗细不同导线的连接162
3.9 导线成型 163
3.9.1 线绳绑扎163
3.9.2 其他扎线方法165
3.9.3 线扎制作要求166
3.10 导线端子的焊接166
3.10.1 导线与元器件之间的焊接166
3.10.2 导线与印制电路板的焊接 166
3.11 整机装配168
3.12 静电保护171
3.12.1 静电的产生和危害171
3.12.2 静电敏感器件的分级171
3.12.3 静电源172
3.12.4 静电的防护方法174
3.12.5 静电防护器材及静电测量仪器175
3.12.6 防静电技术指标要求176
第4章 参数测蛳
4.1 电子测量基础知识177
4.1.1 电子测量177
4.1.2 电子测量仪器179
4.1.3 测量术语181
4.1.4 测量误差182
4.2 元器件的检测186
4.2.1 固定电阻器的检测186
4.2.2 电位器的检测187
4.2.3 压敏电阻的检测187
4.2.4 光敏电阻的检测188
4.2.5 固定无极性电容器的检测188
4.2.6 电解电容的检测188
4.2.7 可变电容器的检测190
4.2.8 电感线圈的检测190
4.2.9 电源变压器的检测190
4.2.10 整流二极管的检测192
4.2.11 全桥组件的检测193
4.2.12 快恢复／超快恢复二极管的检测194
4.2.13 硅高速二极管的检测194
4.2.14 肖特基二极管的检测194
4.2.15 稳压二极管的检测195
4.2.16 变容二极管的检测196
4.2.17 发光二极管的检测196
4.2.18 单向晶闸管的检测198
4.2.19 双向晶闸管的检测199
4.2.20 可关断晶闸管的检测200
4.2.21 中小功率三极管的检测200
4.2.22 大功率晶体三极管的检测203
4.2.23 达林顿管的检测203
4.2.24 光敏三极管的检测205
4.2.25 结型场效管的检测205
4.2.26 绝缘栅场效应管的检测206
4.2.27 光电耦合器的检测209
4.2.28 霍尔元件的检测209
4.2.29 LED数码管的检测210
4.2.30 TN型液晶显示器件的检测211
4.2.31 运算放大器的检测212
4.2.32 数字集成电路的检测214
4.2.33 石英晶体的检测219
4.2.34 电声器件的检测220
4.2.35 继电器的检测222
4.3 电压测量224
4.3.1 电压测量的特点224
4.3.2 交流电压的参数225
4.3.3 常用电压测量仪器228
4.3.4 低频交流电压的测量229
4.3.5 高频交流电压的测量230
4.3.6 噪声电压的测量230
4.4 分贝的测量231
4.4.1 分贝的定义231
4.4.2 绝对电平232
4.4.3 音量单位232
4.4.4 分贝值的测量方法233
4.5 信号参数测量235
4.5.1 信号波形的观测235
4.5.2 信号频率特性的测量235
4.5.3 交流信号的幅度测量236

4.5.4 包含有交流信号的直流电压幅度测量236
4.5.5 幅度测量误差237
4.5.6 信号周期或时间的测量237
4.5.7 脉冲信号的脉冲宽度测量238
4.5.8 脉冲信号的脉冲上升沿和下降沿时间测量238
4.5.9 两个信号时间差的测量240
4.5.10 示波器延迟特性对脉冲波形测量的影响240
4.5.11 相位差的测量241
4.5.12 利用示波器的X—Y功能进行测量244
4.6 时间和频率的数字测量245
4.6.1 频率测量245
4.6.2 周期测量246
4.6.3 时间间隔的测量248
4.6.4 脉冲计数249
4.6.5 频率比的测量249
4.6.6 时间和频率的数字测量应注意的一些问题250
4.7 电路性能参数测量251
4.7.1 音频电路的频率特性测量251
4.7.2 音频功率放大器最大不失真功率的测量253
4.7.3 立体声双通道信号的相位差测量254
4.7.4 调幅度（调幅系数）m的测量254
4.7.5 发射机测试256
4.7.6 接收机测试262
4.8 噪声对测量的影响269
4.8.1 噪声产生的原因269
4.8.2 公共阻抗耦合干扰及其抑制270
4.8.3 空间电磁耦合干扰及其抑制271
4.9 接地对测量的影响273
4.9.1 接地273
4.9.2 接地不良引入的干扰276
4.9.3 仪器信号线与地线接反引入的干扰277
4.9.4 高输入阻抗仪表输入端开路引入的干扰278
4.9.5 接地不当会导致被测电路短路278
第5章 调试与故障检测
5.1 电子产品调试280
5.1.1 对调试人员的要求280
5.1.2 制定调试工艺方案280
5.1.3 电子产品调试一般方法281
5.1.4 整机产品调试的步骤283
5.2 故障检测的一般方法284
5.2.1 直观检查法285
5.2.2 接触检查法286
5.2.3 电阻检查法287
5.2.4 熔焊修理法288
5.2.5 测量电压、电流法288
5.2.6 波形观察法291
5.2.7 信号输入法（干扰检查法）295
5.2.8 分割测试法297
5.2.9 部件替代法297
5.2.10 电容旁路法298
5.2.11 变动可调元件法298
5.2.12 加热检查法298
5.3 模拟电路的调试与故障检测298
5.3.1 单级放大电路的静态工作点调试298
5.3.2 多级放大电路的静态工作点调试300
5.3.3 差分放大电路的静态工作点调试301
5.3.4 集成运算放大器的调零301
5.3.5 放大器的放大倍数测量303
5.3.6 放大器的输入阻抗测量305
5.3.7 放大器的输出阻抗测量308
5.3.8 非线性失真度的测量309
5.3.9 放大器的幅频特性测量311
5.3.10 放大器的相频特性测量312
5.3.11 放大器的动态范围测量312
5.3.12 电路的传输特性曲线测量313
5.3.13 单级放大器的故障查找方法315
5.3.14 多级放大器的故障查找方法316
5.3.15 反馈放大电路的故障查找方法317
5.3.16 LC调谐放大器的故障查找方法319
5.3.17 RC选频放大电路的故障查找方法321
5.3.18 压电陶瓷式和声表面滤波(SAW)选频放大电路的故障查找方法321
5.3.19 功率放大器的故障查找方法322
5.4 数字电路的故障检测方法324
5.4.1 数字电路的常见故障324
5.4.2 数字电路的故障分析方法325
5.4.3 数字集成电路的非在线和在线检测326
5.4.4 数字电路的故障检测顺序328
5.4.5 检测组合逻辑电路故障的电位判断法330
5.4.6 检测组合逻辑电路故障的功能判断法332
5.4.7 检测时序电路故障的波形检测法334
5.4.8 检测时序电路故障的短路法336
5.4.9 检测时序电路故障的隔离分析法338
5.4.10 检测时序电路故障的替换法339
5.4.11 检测时序电路故障的单步跟踪法340
5.5 整机的调试与故障检测341
5.5.1 静态工作点的调整342
5.5.2 中频频率的调整343
5.5.3 调整频率范围344
5.5.4 三点统调345
5.5.5 调频部分的调整346
5.5.6 信噪比的测量347
5.5.7 噪限灵敏度的测量349
5.5.8 频率范围（中波）的测量349
5.5.9 整机电压谐波失真的测量350
5.5.10 最大有用功率测量351
5.5.11 收音机的故障检测方法352
5.5.12 调频、调幅收音机故障查找实例354
第6章 设计总结报告写作
6.1 设计总结报告的评分标准360
6.2 设计总结报告写作的基本要求361
6.2.1 题目名称361
6.2.2 摘要2
6.2.3 目录361
6.2.4 系统设计362
6.2.5 单元电路设计363
6.2.6 软件设计364
6.2.7 系统测试365
6.2.8 结论368
6.2.9 参考文献369
6.2.10 附录369
6.2.11 字体要求370
6.3 设计总结报告示例370
单工无线呼叫系统（D题）371
第7章 赛前准备
7.1 赛前培训387
7.1.1 理论课程培训387
7.1.2 实践培训388
7.1.3 系统训练393
7.2 赛题解析399
7.2.1 历届电子设计竞赛题目分析399
7.2.2赛前题目分析404
7.3赛前准备工作407
7.3.1仪器的准备407
7.3.2 元器件的准备407
7.3.3 最小系统的准备408
7.3.4 单元电路的准备408
7.3.5 资料的准备408
7.3.6 场地的准备409
参考文献410