内容简介
《电子技术实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》由长期从事电类课程实践教学的教师编写,内容侧重学生综合设计能力和工程实践能力的培养。
全书共分5章,内容包括绪论、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验、高频电子技术基础实验和电子电路综合设计性实验。
《电子技术实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》共有18个实验题目和8个综合设计项目,每个实验题目均包含基本实验内容和拓展提高内容,其难易程度基本满足了不同层次的教学需求。
《电子技术实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》可作为高等院校电类专业电子技术课程的实验教材,也可作为相关专业技术人员的参考书。
内页插图
目录
第1章 绪论
1.1 电子技术实验课的目的与意义
1.2 电子技术实验课的特点
1.3 电子技术实验课的学习方法
1.4 电子技术实验课的要求
1.5 误差分析
1.6 电子电路调试及故障分析处理
第2章 模拟电子技术基础实验
2.1 晶体管放大器
2.2 射极耦合差分放大器
2.3 集成运算放大器的线性应用
2.4 功率放大器
2.5 波形产生电路
2.6 集成稳压器的设计与应用
第3章 数字电子技术基础实验
3.1 数字电子技术实验基础
3.2 TTL门电路和组合逻辑电路
3.3 集成触发器和计数器的应用
3.4 译码显示电路及其应用
3.5 555时基电路及其应用
3.6 移位寄存器及其应用
3.7 数/模、模/数转换器
第4章 高频电子技术基础实验
4.1 高频电子技术实验基础
4.2 小信号谐振放大器
4.3 LC振荡器
4.4 晶体三极管混频器
4.5 集成乘法器幅度调制电路
4.6 振幅解调器(包络检波、同步检波)
4.7 高频谐振功率放大器
第5章 电子电路综合设计性实验
5.1 电子电路综合设计性实验的意义与要求
5.2 方波一三角波一正弦波函数信号发生器
5.3 RC有源滤波器
5.4 水温控制系统
5.5 数字钟
5.6 十字路口交通灯
5.7 饮料自动售卖机
5.8 小型等幅发射机
5.9 高频信号发生器
参考文献
前言/序言
电子技术实验是高等学校电类、机电类专业的一门必修基础课,其主要任务是通过理论与实践的紧密结合,巩固和深化已学理论知识,加强基本实验技能训练,使学生具备电路综合设计能力,掌握科学研究的基本方法,培养学生的综合素质和创新能力,树立学生的工程意识和严谨的科学作风。
本书是根据人才培养方案和课程教学的基本要求,并结合各专业特点编写而成的。本书主要包括基础实验、综合设计实验、拓展提高实验和计算机仿真实验四部分内容。基础实验旨在培养学生的基本实验技能和实验兴趣,巩固和加深学生对理论知识的理解,培养学生观察和分析实验现象、解决实际问题的能力,且实验的难度循序渐进,与理论知识紧密结合;综合设计实验的重点是让学生利用已学过的理论知识和实践技能,有选择地完成一些中大规模电子线路的设计、安装、调试任务,培养学生的电路综合设计能力以及对现代电路实验方法、测试技术的应用能力;拓展提高实验主要是开阔学生视野,让学生更多地了解电子线路的实际应用,培养学生从系统层面上分析、解决实际问题的能力,进而提高其综合创新能力;计算机仿真实验可使学生更深入地了解现代电子技术的进展,掌握先进的电子线路计算机辅助分析方法,培养学生的实验技能。
本书注重理论与实践相结合,注重现代电子技术的发展和新技术、新手段的应用,充分体现因材施教的教学指导思想。本书共分5章,第1章、第2章和第5章的5.1、5.2、5.3节由黄河编写,第3章和第5章的5.4、5.5、5.6节由马静囡、李少娟和陈丹亚编写,第4章和第5章的5.7、5.8节由张建强编写。鲁昀、姬正洲、赵颖娟、王聪敏、耿道田、刘宏、孙中禹和李佳参与了电路设计调试和部分编写工作,全书由黄河统稿。本书吸取了空军工程大学理学院实验中心全体教师的实践教学经验,并在大家的支持与指导下完成。
由于编者水平有限,书中难免有不妥之处,敬请读者批评指正。
《模拟电子线路设计与实践》 内容简介 《模拟电子线路设计与实践》一书,旨在为高等学校电子信息类专业的学生提供一本系统、深入、实用性强的模拟电子技术学习教材。本书紧密结合当前电子信息产业的发展趋势和技术前沿,以培养学生扎实的理论基础、熟练的实验技能和优秀的工程实践能力为核心目标,力求让读者在掌握基本原理的同时,能够独立完成复杂的模拟电路的设计、分析与调试工作。 全书共分为十五章,内容覆盖了模拟电子技术领域的核心知识点,并融入了大量经典案例和现代工程应用。 第一章 绪论 本章首先简要回顾了电子技术的发展历程及其在现代社会中的重要地位,阐述了模拟电子技术在整个电子信息科学中的基础性和关键性作用。接着,详细介绍了模拟电子技术的研究对象、基本概念以及在信号处理、通信、控制、仪器仪表等众多领域的广泛应用。本书的学习目标、学习方法和预期成果也将在本章中清晰阐明,为读者建立完整的学习框架。 第二章 半导体二极管基础 本章深入剖析了半导体二极管的基本结构、工作原理和主要特性。从PN结的形成、载流子迁移和漂移开始,详细讲解了二极管的正向导通、反向截止特性,以及其伏安特性曲线的意义。各种典型二极管,如普通二极管、稳压二极管(齐纳二极管)、整流二极管、开关二极管、发光二极管(LED)和光电二极管等,将逐一介绍其结构特点、工作原理、电气参数和主要应用。本章还将重点讲解二极管在实际电路中的应用,如整流电路(半波、全波、桥式)、稳压电路、限幅电路、钳位电路等,并通过实例分析加深读者对二极管特性的理解。 第三章 双极型三极管(BJT) 本章系统阐述了双极型三极管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的工作原理、结构特点和主要参数。从PNP和NPN三极管的内部结构入手,详细讲解了三极管的放大区、饱和区和截止区的形成,以及其输入、输出和转移特性曲线。本章将重点分析三极管的两种基本工作状态:共射放大电路和共集电极放大电路,并深入探讨它们的静态工作点和动态参数。此外,还将介绍三极管在开关电路和多级放大电路中的应用,为后续更复杂的电路设计打下坚实基础。 第四章 场效应管(FET) 本章聚焦于场效应管(Field-Effect Transistor, FET)的理论与应用。我们将详细介绍结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(MOSFET)的结构、工作原理和主要特性。JFET的P沟道和N沟道工作机制,以及MOSFET的增强型和耗尽型工作模式将被清晰解析。本章将重点分析场效应管作为放大器件的各种典型组态,并与BJT的性能进行对比, highlighting其在输入阻抗、噪声特性等方面的优势。同时,场效应管作为开关器件的应用,如数字逻辑电路中的基本门电路,也将得到深入阐述。 第五章 放大电路的分析与设计 本章将放大电路的分析与设计提升到工程实践的高度。在回顾BJT和FET放大特性的基础上,本章将重点讲解放大电路的各种基本组态,包括共射、共集、共基(BJT)以及共源、共漏、共栅(FET)放大器。我们将详细介绍这些组态的电压放大倍数、电流放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等关键参数的计算方法。本章还将深入探讨放大电路的频率响应,分析不同频率下放大器的性能变化,并介绍各种补偿技术以改善频率特性。偏置电路的设计与分析,以保证放大器稳定工作在最佳静态点,是本章的另一重点。最后,将介绍多级放大电路的级联技术,以及差分放大电路的基本原理及其应用。 第六章 运算放大器(Op-Amp) 本章将专题讲解集成运算放大器(Operational Amplifier, Op-Amp)的理论、特性和经典应用。我们将详细介绍运算放大器的内部结构、基本原理和理想运放模型。基于理想运放模型,本章将系统分析各种由运放组成的模拟运算电路,包括反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分电路。同时,还将介绍运放的零点漂移、输入失调电压、输入偏置电流等实际参数对电路性能的影响,以及如何通过电路设计来减小这些影响。本章还将涵盖滤波电路(有源滤波器)、振荡电路(多谐振荡器、RC正弦振荡器)等重要应用。 第七章 信号发生电路 本章着重讲解各种信号发生电路的设计与实现。我们将从振荡电路的基本原理出发,深入介绍RC振荡器(移相、文氏电桥)、LC振荡器(哈特利、科科比特)、晶体振荡器等正弦波振荡电路的工作原理、频率确定和稳定性分析。接着,我们将讲解非正弦波信号发生电路,包括方波发生器(多谐振荡器、方波发生器)、三角波和锯齿波发生器。本章还将介绍函数信号发生器的基本构成和工作原理,使读者了解如何生成多种波形的信号。 第八章 信号滤波电路 本章系统阐述信号滤波电路的设计与应用。我们将从滤波器的基本概念入手,介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的功能。本章将详细讲解无源滤波器(RLC电路)和有源滤波器(基于运放)的设计方法。重点分析滤波器阶数、截止频率、阻带衰减等关键参数的意义。巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等滤波器逼近函数及其设计表格的应用也将得到介绍。读者将学会如何根据实际需求设计出满足性能要求的滤波器电路。 第九章 稳压电源电路 本章聚焦于稳压电源电路的设计与实现。我们将从交流-直流转换开始,详细讲解各种整流电路(半波、全波、桥式)及其滤波技术。接着,重点分析了线性稳压电路,包括串联型和并联型稳压电路的工作原理,以及其优缺点。集成稳压器(如78xx系列、LM317等)的结构、参数和应用也将得到详细介绍。此外,本章还将简要介绍开关稳压电源的基本原理,为读者了解更高效的电源技术提供启示。 第十章 信号的调制与解调 本章深入探讨通信系统中模拟信号的调制与解调技术。我们将详细介绍调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等调制方式的基本原理,及其在不同应用场景下的优劣。本章还将介绍相应的解调电路,如包络检波器、相干解调器、斜率鉴频器等。通过对这些电路的分析,读者将理解模拟信号如何被加载到载波上进行传输,以及如何从中恢复原始信息。 第十一章 放大电路的反馈 本章将反馈的概念引入放大电路的设计与分析。我们将详细阐述负反馈对放大电路性能的影响,包括稳定静态工作点、扩展通频带、降低非线性失真、以及改变输入输出阻抗。正反馈的原理及其在振荡电路中的应用也将得到介绍。本章还将讲解各种反馈组态,如电压串联、电压并联、电流串联、电流并联反馈,并分析它们对放大器参数的具体影响。 第十二章 比较器与定时电路 本章专注于比较器和定时电路的原理与应用。我们将介绍各种比较器电路,包括基于运放的开环比较器、滞回比较器(施密特触发器)等。滞回比较器在波形整形、消除噪声方面的作用将被重点阐述。接着,我们将讲解经典的定时电路,如单稳态触发器(one-shot multivibrator)和多谐振荡器(astable multivibrator)的工作原理,它们在脉冲生成、定时控制等领域的应用也将被详细介绍。 第十三章 模拟电路的设计与仿真 本章将理论与实践相结合,教授读者如何进行实际的模拟电路设计。我们将介绍电路设计的通用流程,包括需求分析、方案选择、原理图绘制、元件选型、仿真分析和实际调试。本章将重点介绍常用的电路设计软件,如OrCAD、Proteus等,并通过实例演示如何利用仿真工具进行电路的性能验证。读者将学会如何通过仿真来优化设计,减少实际调试的风险和时间。 第十四章 典型模拟集成电路应用 本章将带领读者走进集成电路的丰富世界,重点介绍几类在模拟电路设计中极为常见的集成电路。我们将详细介绍例如定时集成电路(如NE555)、模拟乘法器、对数/反对数放大器、仪表放大器等的功能、内部结构、关键参数和典型应用电路。通过对这些成熟的集成模块的学习,读者将能够快速、高效地构建复杂的模拟系统。 第十五章 模拟电路故障诊断与维修 本章旨在培养读者的故障诊断与维修能力。我们将系统介绍模拟电路常见的故障现象、产生原因及其诊断方法。从静态参数测量、动态参数测试到波形分析,本章将提供一套完整的故障排查思路。常见的故障模式,如元件损坏、虚焊、参数漂移等,将结合实例进行讲解。通过学习本章内容,读者将能够独立分析和解决模拟电路在实际应用中遇到的问题,提升工程实践能力。 本书在内容编排上,力求循序渐进,从基础概念深入到复杂电路的设计与实现。每章内容都配有大量图示、表格和算例,便于读者理解。同时,书中还包含丰富的实验项目,鼓励读者动手实践,在实践中巩固理论知识,培养解决实际问题的能力。本书的出版,希望能为广大电子信息类专业的学生提供一个坚实的理论基础和广阔的实践平台,助力他们在未来的电子技术领域取得卓越成就。