內容簡介
《電子技術實驗教程/高等學校電子信息類“十二五”規劃教材》由長期從事電類課程實踐教學的教師編寫,內容側重學生綜閤設計能力和工程實踐能力的培養。
全書共分5章,內容包括緒論、模擬電子技術基礎實驗、數字電子技術基礎實驗、高頻電子技術基礎實驗和電子電路綜閤設計性實驗。
《電子技術實驗教程/高等學校電子信息類“十二五”規劃教材》共有18個實驗題目和8個綜閤設計項目,每個實驗題目均包含基本實驗內容和拓展提高內容,其難易程度基本滿足瞭不同層次的教學需求。
《電子技術實驗教程/高等學校電子信息類“十二五”規劃教材》可作為高等院校電類專業電子技術課程的實驗教材,也可作為相關專業技術人員的參考書。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 電子技術實驗課的目的與意義
1.2 電子技術實驗課的特點
1.3 電子技術實驗課的學習方法
1.4 電子技術實驗課的要求
1.5 誤差分析
1.6 電子電路調試及故障分析處理
第2章 模擬電子技術基礎實驗
2.1 晶體管放大器
2.2 射極耦閤差分放大器
2.3 集成運算放大器的綫性應用
2.4 功率放大器
2.5 波形産生電路
2.6 集成穩壓器的設計與應用
第3章 數字電子技術基礎實驗
3.1 數字電子技術實驗基礎
3.2 TTL門電路和組閤邏輯電路
3.3 集成觸發器和計數器的應用
3.4 譯碼顯示電路及其應用
3.5 555時基電路及其應用
3.6 移位寄存器及其應用
3.7 數/模、模/數轉換器
第4章 高頻電子技術基礎實驗
4.1 高頻電子技術實驗基礎
4.2 小信號諧振放大器
4.3 LC振蕩器
4.4 晶體三極管混頻器
4.5 集成乘法器幅度調製電路
4.6 振幅解調器(包絡檢波、同步檢波)
4.7 高頻諧振功率放大器
第5章 電子電路綜閤設計性實驗
5.1 電子電路綜閤設計性實驗的意義與要求
5.2 方波一三角波一正弦波函數信號發生器
5.3 RC有源濾波器
5.4 水溫控製係統
5.5 數字鍾
5.6 十字路口交通燈
5.7 飲料自動售賣機
5.8 小型等幅發射機
5.9 高頻信號發生器
參考文獻
前言/序言
電子技術實驗是高等學校電類、機電類專業的一門必修基礎課,其主要任務是通過理論與實踐的緊密結閤,鞏固和深化已學理論知識,加強基本實驗技能訓練,使學生具備電路綜閤設計能力,掌握科學研究的基本方法,培養學生的綜閤素質和創新能力,樹立學生的工程意識和嚴謹的科學作風。
本書是根據人纔培養方案和課程教學的基本要求,並結閤各專業特點編寫而成的。本書主要包括基礎實驗、綜閤設計實驗、拓展提高實驗和計算機仿真實驗四部分內容。基礎實驗旨在培養學生的基本實驗技能和實驗興趣,鞏固和加深學生對理論知識的理解,培養學生觀察和分析實驗現象、解決實際問題的能力,且實驗的難度循序漸進,與理論知識緊密結閤;綜閤設計實驗的重點是讓學生利用已學過的理論知識和實踐技能,有選擇地完成一些中大規模電子綫路的設計、安裝、調試任務,培養學生的電路綜閤設計能力以及對現代電路實驗方法、測試技術的應用能力;拓展提高實驗主要是開闊學生視野,讓學生更多地瞭解電子綫路的實際應用,培養學生從係統層麵上分析、解決實際問題的能力,進而提高其綜閤創新能力;計算機仿真實驗可使學生更深入地瞭解現代電子技術的進展,掌握先進的電子綫路計算機輔助分析方法,培養學生的實驗技能。
本書注重理論與實踐相結閤,注重現代電子技術的發展和新技術、新手段的應用,充分體現因材施教的教學指導思想。本書共分5章,第1章、第2章和第5章的5.1、5.2、5.3節由黃河編寫,第3章和第5章的5.4、5.5、5.6節由馬靜囡、李少娟和陳丹亞編寫,第4章和第5章的5.7、5.8節由張建強編寫。魯昀、姬正洲、趙穎娟、王聰敏、耿道田、劉宏、孫中禹和李佳參與瞭電路設計調試和部分編寫工作,全書由黃河統稿。本書吸取瞭空軍工程大學理學院實驗中心全體教師的實踐教學經驗,並在大傢的支持與指導下完成。
由於編者水平有限,書中難免有不妥之處,敬請讀者批評指正。
《模擬電子綫路設計與實踐》 內容簡介 《模擬電子綫路設計與實踐》一書,旨在為高等學校電子信息類專業的學生提供一本係統、深入、實用性強的模擬電子技術學習教材。本書緊密結閤當前電子信息産業的發展趨勢和技術前沿,以培養學生紮實的理論基礎、熟練的實驗技能和優秀的工程實踐能力為核心目標,力求讓讀者在掌握基本原理的同時,能夠獨立完成復雜的模擬電路的設計、分析與調試工作。 全書共分為十五章,內容覆蓋瞭模擬電子技術領域的核心知識點,並融入瞭大量經典案例和現代工程應用。 第一章 緒論 本章首先簡要迴顧瞭電子技術的發展曆程及其在現代社會中的重要地位,闡述瞭模擬電子技術在整個電子信息科學中的基礎性和關鍵性作用。接著,詳細介紹瞭模擬電子技術的研究對象、基本概念以及在信號處理、通信、控製、儀器儀錶等眾多領域的廣泛應用。本書的學習目標、學習方法和預期成果也將在本章中清晰闡明,為讀者建立完整的學習框架。 第二章 半導體二極管基礎 本章深入剖析瞭半導體二極管的基本結構、工作原理和主要特性。從PN結的形成、載流子遷移和漂移開始,詳細講解瞭二極管的正嚮導通、反嚮截止特性,以及其伏安特性麯綫的意義。各種典型二極管,如普通二極管、穩壓二極管(齊納二極管)、整流二極管、開關二極管、發光二極管(LED)和光電二極管等,將逐一介紹其結構特點、工作原理、電氣參數和主要應用。本章還將重點講解二極管在實際電路中的應用,如整流電路(半波、全波、橋式)、穩壓電路、限幅電路、鉗位電路等,並通過實例分析加深讀者對二極管特性的理解。 第三章 雙極型三極管(BJT) 本章係統闡述瞭雙極型三極管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的工作原理、結構特點和主要參數。從PNP和NPN三極管的內部結構入手,詳細講解瞭三極管的放大區、飽和區和截止區的形成,以及其輸入、輸齣和轉移特性麯綫。本章將重點分析三極管的兩種基本工作狀態:共射放大電路和共集電極放大電路,並深入探討它們的靜態工作點和動態參數。此外,還將介紹三極管在開關電路和多級放大電路中的應用,為後續更復雜的電路設計打下堅實基礎。 第四章 場效應管(FET) 本章聚焦於場效應管(Field-Effect Transistor, FET)的理論與應用。我們將詳細介紹結型場效應管(JFET)和絕緣柵型場效應管(MOSFET)的結構、工作原理和主要特性。JFET的P溝道和N溝道工作機製,以及MOSFET的增強型和耗盡型工作模式將被清晰解析。本章將重點分析場效應管作為放大器件的各種典型組態,並與BJT的性能進行對比, highlighting其在輸入阻抗、噪聲特性等方麵的優勢。同時,場效應管作為開關器件的應用,如數字邏輯電路中的基本門電路,也將得到深入闡述。 第五章 放大電路的分析與設計 本章將放大電路的分析與設計提升到工程實踐的高度。在迴顧BJT和FET放大特性的基礎上,本章將重點講解放大電路的各種基本組態,包括共射、共集、共基(BJT)以及共源、共漏、共柵(FET)放大器。我們將詳細介紹這些組態的電壓放大倍數、電流放大倍數、輸入阻抗和輸齣阻抗等關鍵參數的計算方法。本章還將深入探討放大電路的頻率響應,分析不同頻率下放大器的性能變化,並介紹各種補償技術以改善頻率特性。偏置電路的設計與分析,以保證放大器穩定工作在最佳靜態點,是本章的另一重點。最後,將介紹多級放大電路的級聯技術,以及差分放大電路的基本原理及其應用。 第六章 運算放大器(Op-Amp) 本章將專題講解集成運算放大器(Operational Amplifier, Op-Amp)的理論、特性和經典應用。我們將詳細介紹運算放大器的內部結構、基本原理和理想運放模型。基於理想運放模型,本章將係統分析各種由運放組成的模擬運算電路,包括反相比例、同相比例、加法、減法、積分、微分電路。同時,還將介紹運放的零點漂移、輸入失調電壓、輸入偏置電流等實際參數對電路性能的影響,以及如何通過電路設計來減小這些影響。本章還將涵蓋濾波電路(有源濾波器)、振蕩電路(多諧振蕩器、RC正弦振蕩器)等重要應用。 第七章 信號發生電路 本章著重講解各種信號發生電路的設計與實現。我們將從振蕩電路的基本原理齣發,深入介紹RC振蕩器(移相、文氏電橋)、LC振蕩器(哈特利、科科比特)、晶體振蕩器等正弦波振蕩電路的工作原理、頻率確定和穩定性分析。接著,我們將講解非正弦波信號發生電路,包括方波發生器(多諧振蕩器、方波發生器)、三角波和鋸齒波發生器。本章還將介紹函數信號發生器的基本構成和工作原理,使讀者瞭解如何生成多種波形的信號。 第八章 信號濾波電路 本章係統闡述信號濾波電路的設計與應用。我們將從濾波器的基本概念入手,介紹低通、高通、帶通和帶阻濾波器的功能。本章將詳細講解無源濾波器(RLC電路)和有源濾波器(基於運放)的設計方法。重點分析濾波器階數、截止頻率、阻帶衰減等關鍵參數的意義。巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾等濾波器逼近函數及其設計錶格的應用也將得到介紹。讀者將學會如何根據實際需求設計齣滿足性能要求的濾波器電路。 第九章 穩壓電源電路 本章聚焦於穩壓電源電路的設計與實現。我們將從交流-直流轉換開始,詳細講解各種整流電路(半波、全波、橋式)及其濾波技術。接著,重點分析瞭綫性穩壓電路,包括串聯型和並聯型穩壓電路的工作原理,以及其優缺點。集成穩壓器(如78xx係列、LM317等)的結構、參數和應用也將得到詳細介紹。此外,本章還將簡要介紹開關穩壓電源的基本原理,為讀者瞭解更高效的電源技術提供啓示。 第十章 信號的調製與解調 本章深入探討通信係統中模擬信號的調製與解調技術。我們將詳細介紹調幅(AM)、調頻(FM)、調相(PM)等調製方式的基本原理,及其在不同應用場景下的優劣。本章還將介紹相應的解調電路,如包絡檢波器、相乾解調器、斜率鑒頻器等。通過對這些電路的分析,讀者將理解模擬信號如何被加載到載波上進行傳輸,以及如何從中恢復原始信息。 第十一章 放大電路的反饋 本章將反饋的概念引入放大電路的設計與分析。我們將詳細闡述負反饋對放大電路性能的影響,包括穩定靜態工作點、擴展通頻帶、降低非綫性失真、以及改變輸入輸齣阻抗。正反饋的原理及其在振蕩電路中的應用也將得到介紹。本章還將講解各種反饋組態,如電壓串聯、電壓並聯、電流串聯、電流並聯反饋,並分析它們對放大器參數的具體影響。 第十二章 比較器與定時電路 本章專注於比較器和定時電路的原理與應用。我們將介紹各種比較器電路,包括基於運放的開環比較器、滯迴比較器(施密特觸發器)等。滯迴比較器在波形整形、消除噪聲方麵的作用將被重點闡述。接著,我們將講解經典的定時電路,如單穩態觸發器(one-shot multivibrator)和多諧振蕩器(astable multivibrator)的工作原理,它們在脈衝生成、定時控製等領域的應用也將被詳細介紹。 第十三章 模擬電路的設計與仿真 本章將理論與實踐相結閤,教授讀者如何進行實際的模擬電路設計。我們將介紹電路設計的通用流程,包括需求分析、方案選擇、原理圖繪製、元件選型、仿真分析和實際調試。本章將重點介紹常用的電路設計軟件,如OrCAD、Proteus等,並通過實例演示如何利用仿真工具進行電路的性能驗證。讀者將學會如何通過仿真來優化設計,減少實際調試的風險和時間。 第十四章 典型模擬集成電路應用 本章將帶領讀者走進集成電路的豐富世界,重點介紹幾類在模擬電路設計中極為常見的集成電路。我們將詳細介紹例如定時集成電路(如NE555)、模擬乘法器、對數/反對數放大器、儀錶放大器等的功能、內部結構、關鍵參數和典型應用電路。通過對這些成熟的集成模塊的學習,讀者將能夠快速、高效地構建復雜的模擬係統。 第十五章 模擬電路故障診斷與維修 本章旨在培養讀者的故障診斷與維修能力。我們將係統介紹模擬電路常見的故障現象、産生原因及其診斷方法。從靜態參數測量、動態參數測試到波形分析,本章將提供一套完整的故障排查思路。常見的故障模式,如元件損壞、虛焊、參數漂移等,將結閤實例進行講解。通過學習本章內容,讀者將能夠獨立分析和解決模擬電路在實際應用中遇到的問題,提升工程實踐能力。 本書在內容編排上,力求循序漸進,從基礎概念深入到復雜電路的設計與實現。每章內容都配有大量圖示、錶格和算例,便於讀者理解。同時,書中還包含豐富的實驗項目,鼓勵讀者動手實踐,在實踐中鞏固理論知識,培養解決實際問題的能力。本書的齣版,希望能為廣大電子信息類專業的學生提供一個堅實的理論基礎和廣闊的實踐平颱,助力他們在未來的電子技術領域取得卓越成就。