內容簡介
《電路電子技術實驗與課程設計(第2版)/普通高等教育“十二五”電工電子基礎課程規劃教材》是根據教育部電工電子基礎課程教學指導分委員會對電路、電子技術課程教學的基本要求,結閤電路電子技術實驗教學改革而修訂的。全書覆蓋瞭實驗必備的基礎知識、電路電子技術課程的基礎實驗、設計應用實驗、課程設計實例和設計題目等內容。
《電路電子技術實驗與課程設計(第2版)/普通高等教育“十二五”電工電子基礎課程規劃教材》共分八章,前三章主要介紹實驗的基本知識、電子元器件的識彆與測試、常用實驗儀器的使用,第四章介紹電路實驗,第五、六章分彆介紹模擬電子技術、數字電子技術基礎性實驗和設計應用性實驗,第七章介紹電子技術課程設計實例和課程設計題目,第八章介紹現代設計技術——Multisim。
《電路電子技術實驗與課程設計(第2版)/普通高等教育“十二五”電工電子基礎課程規劃教材》具有很強的係統性、實用性和先進性,可作為電子信息類、電氣類以及相近專業本科生的實驗教材,也可作為學生電子競賽、畢業設計的參考資料,還可供有關工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
前言
第一章 實驗的基本知識
第一節 實驗的目的、意義和要求
一、實驗的目的和意義
二、實驗課程的要求
三、實驗室的安全操作規則
第二節 實驗電路故障與排除
一、常見的故障現象
二、故障排除
第二章 電子元器件的識彆與測試
第一節 電阻器
一、電阻器的分類及特點
二、電阻器的型號命名
三、電阻器的主要性能參數
四、電阻器的選擇與測試
第二節 電容器
一、電容器的分類及特點
二、電容器的型號命名
三、電容器的主要性能參數
四、電容器的選擇與測試
第三節 電感器
一、電感器的分類
二、電感器的主要性能參數
三、電感器的選擇與測試
第四節 半導體器件
一、半導體二極管
二、晶體管
三、場效應晶體管
四、晶閘管
第五節 集成電路器件
一、集成電路的分類
二、集成電路的命名
三、集成電路引腳的識彆
四、集成電路使用注意事項
第三章 常用實驗儀器的使用
第一節 萬用錶
一、UT50係列數字萬用錶外部結構
二、數字萬用錶的基本使用方法
三、數字萬用錶的安全操作準則
第二節 示波器
一、示波器麵闆結構及使用
二、示波器屏幕顯示
第三節 交流毫伏錶
一、HG2170型雙通道交流毫伏錶
二、SM1030數字交流毫伏錶
第四節 信號發生器
一、GAG—809音頻發生器
二、TFG2003G DDS函數信號發生器
第五節 可跟蹤直流穩定電源
一、使用方法
二、注意事項
第六節 數字式電參數綜閤測量儀
一、測量範圍和精度
二、麵版說明
三、功能及使用
第四章 電路實驗
實驗一 電路元器件伏安特性的測試
實驗二 疊加原理的驗證
實驗三 戴維南定理
實驗四 雙口網絡測試
實驗五 互感電路觀測
實驗六 交流電路參數的測量
實驗七 功率因數的提高
實驗八 三相電路
實驗九 RC一階電路的響應測試
實驗十 R、L、C串聯諧振電路的研究
實驗十一 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的研究
第五章 模擬電子技術實驗
基礎性實驗
實驗一 常用電子儀器使用
實驗二 單管共射放大電路
實驗三 多級放大電路
實驗四 電壓串聯負反饋放大電路
實驗五 差分放大電路
實驗六 集成運算放大器組成的基本運算電路
實驗七 RC正弦波振蕩電路
實驗八 功率放大電路設計應用性實驗
實驗九 有源濾波器
實驗十 電壓比較器
實驗十一 電壓/頻率及電流/電壓轉換電路
實驗十二 直流穩壓電源
實驗十三 方波—三角波産生電路
第六章 數字電子技術實驗基礎性實驗
實驗一 門電路的測試
實驗二 組閤電路(一)
實驗三 觸發器的測試
實驗四 時序電路(一)設計應用性實驗
實驗五 組閤電路(二)
實驗六 時序電路(二)
實驗七 脈衝電路
實驗八 A/D與D/A轉換電路
實驗九 虛擬實驗
第七章 電子技術課程設計
第一節 電子技術課程設計概述
一、電子技術課程設計教學目的與要求
二、電子技術課程設計教學安排
三、電子技術課程設計報告要求
第二節 電子係統設計舉例
一、擴音機的電路設計
二、數字電子鍾
三、電容測量電路
四、數字式溫度監測電路
第三節 設計題目
一、函數發生器
二、低頻信號發生及處理係統
三、語音放大電路
四、光電開關控製伺服電動機的起停
五、實用低頻功率放大器的設計
六、設計實現晶體管β值篩選器
七、用通用型運算放大器實現儀用放大電路的設計
八、綫形集成運放組成的穩壓電源設計
九、水溫控製電路
十、電冰箱保護器
十一、可編程增益放大器設計
十二、數字式日曆牌
十三、交通燈控製電路
十四、數字頻率計
十五、可預置數的定時報警電路設計
十六、多模式4路彩燈控製電路
十七、數字搶答器設計
十八、拔河遊戲機
十九、數字式電容測試儀
二十、自動售票機
二十一、簡易電話計時器
二十二、電子密碼鎖
第四節 常用數字集成電路器件錶
一、C4000係列數字集成電路
二、TTL74係列數字集成電路
第八章 電子電路現代設計技術——Multisim
第一節 Multisim功能概述
第二節 Multisim10使用指南
一、Multisim10操作界麵
二、Multisim10基本操作
第三節 基於Multisim的電路與電子技術實驗舉例
參考文獻
前言/序言
“電路電子技術實驗與課程設計”是電子信息類專業重要的實踐課程。本書作為課程的配套教材,從2007年齣版以來,被編者學校和一些院校長期使用。師生普遍反映,該教材重基礎、重實用,是一本對電路和電子技術實踐課程比較適用的教材。
隨著社會對創新型人纔需求的增加,實踐教學改革越來越深入,電子信息類專業的人纔培養更加強調厚基礎、強實踐、重創新。本書的編寫以培養和提升學生實踐能力和創新精神為目標,基於實踐教學體係、內容和方法的改革,在實驗體係上實現基礎、應用、創新多個層次以及課內、課後延續,實驗教學網站等多平颱的實踐教學,在確保基礎、加強基本技能訓練的基礎上,在實驗內容上加強設計應用實驗,實現係統的綜閤分析和設計;實驗方法上實現教師從實驗輔導到實驗引導,使學生在實驗活動中由被動變為主動,引導學生如何發現問題、分析問題,培養學生的實踐能力和創新能力。
為適應實驗教學體係和內容的改革,本書在保證經典的基礎實驗和在保留原有實驗教材係統性、綜閤性和先進性的基礎上,更加強調設計應用和綜閤實踐。本次修訂,編者做瞭如下工作:
(1)加強電子技術設計應用。如在模擬電子技術實驗中,比較器設計實驗增加瞭萬用錶自動關機電路,進一步加強瞭對比較器的應用;直流穩壓電源實驗增加瞭串聯型穩壓電源設計和多路輸齣集成直流穩壓電源的設計;增加瞭運放和集成芯片組成的方波一三角波産生電路設計等。在電子技術中增加瞭很多設計應用性內容,如在數字電子技術實驗中,加強瞭中規模芯片的組閤邏輯和時序邏輯的綜閤設計,在脈衝電路中,增加瞭555定時器在分頻器、開關控製電路、報警電路中的設計應用;在A/D與D/A轉換實驗中,增加瞭A/D和D/A轉換器設計應用等。
(2)加強課程設計內容,實現係統綜閤設計。為開闊學生係統設計的思路,方便自學,增加瞭課程設計的實例,同時拓展瞭課程設計的題目,使課程設計題目覆蓋麵廣,可操作性強。力圖通過課程設計,加深係統的概念,以實現模數融閤、光電融閤,並有效地將設計、綜閤和係統有機地結閤起來,實現學生實踐創新能力的升華。
(3)跟蹤電子技術新技術的發展,更新Multisim仿真軟件在電路電子技術設計中的應用,將該軟件的應用由原來的Multisim 7升級為Multisim 10,為電子設計提供更好的軟件平.颱,加強瞭EDA實驗內容,強調硬件和軟件的有機結閤。
(4)增加瞭DDS函數發生器和數字毫伏錶的原理及使用指南,方便學生既能使用傳統儀器又會使用先進儀器,以完成多平颱的自主實驗。
參加本書編寫的教師多年來均從事電路電子技術的教學和改革,有著豐富的實驗教學經驗。本書第一、二、三、五、八章由付揚編寫,第四章由黎明編寫,第六章和第七章的第四節由肖青編寫,第七章的第一節由梁麗編寫,第七章的第二節和第三節由梁麗、張宏建、李文、陳媛媛共同編寫。付揚任本書主編,並負責全書的組織、修訂和定稿。 本書的修訂過程,得到瞭張曉力、李建峰等老師的大力幫助,在此錶示衷心的感謝。
由於我們的能力和水平有限,書中難免有不妥之處,敬請兄弟院校的老師和讀者提齣改進建議。
編者
《電子電路基礎與實踐》 內容概要: 《電子電路基礎與實踐》是一本麵嚮高等院校電子信息類及相關專業學生的教材,旨在係統性地介紹電子電路的基本原理、關鍵技術及實際應用。全書內容豐富,結構清晰,從最基礎的半導體器件入手,逐步深入到復雜的模擬和數字電路設計,並結閤實際的實驗和課程設計項目,幫助讀者建立紮實的理論基礎和過硬的實踐能力。 第一部分:半導體器件與基本電路 本部分將帶領讀者走進微觀的電子世界,深入理解半導體材料的特性以及由此衍生的各種基本電子元器件。 緒論: 簡要介紹電子技術在現代科技中的地位和作用,以及學習電子電路的基本意義和方法。 半導體基礎: 講解半導體的能帶理論、載流子、PN結的形成與特性,為理解二極管和三極管的工作原理奠定基礎。 二極管及其應用: 詳細介紹各種類型的二極管,如整流二極管、穩壓二極管、發光二極管、光電二極管等。深入分析二極管的正嚮導通、反嚮擊穿特性,以及在整流、濾波、穩壓、限幅等典型電路中的應用。 雙極型晶體管(BJT): 深入剖析BJT的結構、工作原理、三種工作狀態(截止、放大、飽和),以及各種放大電路的配置(共射、共集、共基)。講解BJT的靜態和動態參數,並重點闡述BJT在放大、開關等方麵的應用。 場效應晶體管(FET): 介紹JFET和MOSFET的結構、工作原理、伏安特性麯綫。對比分析BJT和FET的優缺點,重點講解MOSFET在開關電路和模擬電路中的應用,包括其作為電子開關和實現放大功能的原理。 基本放大電路: 學習各種單級放大電路的組態,包括多級放大電路的級聯方法,以及如何提高放大電路的穩定性、帶寬高和輸入輸齣阻抗。 第二部分:模擬電路設計與分析 本部分將聚焦於模擬信號的處理和電路的設計,涵蓋瞭運算放大器、濾波電路、信號發生器等核心內容。 運算放大器(Op-Amp): 詳細講解理想運算放大器的基本原理和特性,包括虛短、虛斷的概念。深入分析各種基於運算放大器的基本電路,如同相放大器、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。 有源濾波電路: 介紹低通、高通、帶通、帶阻等濾波器的工作原理,以及如何利用運算放大器設計不同階數的有源濾波器,以實現對特定頻率信號的選擇性處理。 信號發生器: 講解多種信號發生器的基本構成和工作原理,包括RC正弦波振蕩器、LC振蕩器、多諧振蕩器等,以及如何通過這些電路産生不同類型的周期性信號。 電源電路: 介紹穩壓電源的構成,包括變壓、整流、濾波、穩壓等環節。重點講解綫性穩壓電路和開關穩壓電路的工作原理和設計要點。 模擬信號處理: 探討模擬信號的調製與解調技術,以及在通信係統中的應用。 第三部分:數字電路基礎與邏輯設計 本部分將引導讀者進入數字世界的邏輯門和組閤邏輯電路,理解信息編碼、運算和邏輯判斷。 數字信號與數製: 介紹二進製、十進製、十六進製等數製及其相互轉換,以及數字信號的特點。 邏輯門電路: 詳細講解基本邏輯門(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)的功能、真值錶和邏輯符號。 布爾代數與邏輯化簡: 學習布爾代數的運算規則,掌握卡諾圖等方法對邏輯函數進行化簡,以簡化電路設計。 組閤邏輯電路: 學習編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等組閤邏輯電路的設計與應用,以及如何用邏輯門實現這些功能。 組閤邏輯電路實例: 分析算術邏輯單元(ALU)等復雜組閤邏輯電路的設計原理。 第四部分:時序邏輯電路與集成電路 本部分將深入探討具有記憶功能的時序邏輯電路,以及現代電子係統中的集成電路技術。 時序邏輯電路基礎: 介紹觸發器(RS, JK, D, T)的工作原理、狀態轉移圖和狀態錶。 寄存器與計數器: 講解寄存器(移位寄存器、並行寄存器)的功能和應用,以及各種計數器(行波計數器、同步計數器)的設計與工作方式。 時序邏輯電路設計: 學習有限狀態機(FSM)的設計方法,包括狀態分配、狀態轉換圖和狀態錶的設計。 集成電路(IC)基礎: 介紹集成電路的基本概念、分類(模擬IC、數字IC)以及常見的集成電路封裝形式。 常用集成電路芯片: 重點介紹常見的運算放大器集成電路、邏輯門集成電路、微處理器等,並講解其內部結構和基本應用。 第五部分:脈衝與振蕩電路 本部分將聚焦於非正弦波信號的産生與處理,為電子係統的時鍾信號和觸發信號提供基礎。 多諧振蕩器(Multivibrator): 介紹無穩態、單穩態、雙穩態多諧振蕩器的工作原理,以及它們在方波、脈衝信號産生中的作用。 定時電路: 學習利用RC電路和集成定時器(如555定時器)設計延時電路和脈衝發生器。 波形整形電路: 講解如何利用比較器、削波電路、鉗位電路等對信號波形進行改造和整形。 第六部分:電路係統應用與課程設計 本部分將理論與實踐相結閤,通過實際的電路係統應用和課程設計項目,鞏固所學知識,培養解決實際問題的能力。 傳感器與接口技術: 介紹常見的傳感器類型(如溫度、光、壓力傳感器),以及如何將傳感器信號接口到微控製器或處理電路中。 微控製器基礎: 簡要介紹微控製器的基本結構和工作原理,以及如何利用簡單的指令控製硬件。 嵌入式係統入門: 結閤微控製器,設計簡單的嵌入式係統,例如LED控製、按鍵輸入檢測等。 課程設計指導: 提供典型的電子電路課程設計項目,例如簡易直流穩壓電源、LED流水燈、數字時鍾、音樂發生器等。詳細闡述設計步驟、電路原理圖、元件選擇、調試方法和報告撰寫要求。 仿真軟件應用: 介紹常用的電路仿真軟件(如Multisim, Proteus, LTspice等),並示範如何利用仿真軟件進行電路的搭建、仿真和分析,幫助讀者在實際動手前進行驗證。 全書特色: 理論與實踐緊密結閤: 每章都配有相應的實驗項目,強調動手操作,通過實際搭建和調試,加深對理論知識的理解。 由淺入深,循序漸進: 從最基礎的概念講起,逐步深入到復雜的電路設計,適閤不同基礎的學習者。 圖文並茂,易於理解: 大量使用電路圖、波形圖、實驗照片等,使抽象的概念形象化。 注重實際應用: 介紹大量的實際電路應用案例,幫助讀者瞭解電子技術在生活和工作中的重要作用。 強調問題解決能力: 通過課程設計項目,引導讀者獨立思考,分析問題,並設計齣解決方案。 《電子電路基礎與實踐》旨在培養具備紮實電子電路理論功底和較強實踐動手能力的創新型人纔,為讀者在電子信息領域的學習和職業發展奠定堅實的基礎。