內容簡介
《模擬電子技術實驗》詳細介紹瞭五種常用電子測量儀器的工作原理及相應的使用方法,同時對麵包闆的結構和使用方法進行瞭說明,並配以豐富詳實的實物圖。書中有八個實驗內容,包括一個綜閤性實驗和一個設計性實驗;同時對實驗方法進行瞭相應的改進,更加注重對實驗結果的預估和判斷,以避免實驗中*容易齣現的盲目性。書中注重拓展知識的介紹,並專門以不同字體加以標注。在綜閤性實驗和設計性實驗中,引導學生關注係統性參數,關注整個實驗電路的技術指標,關注基本的器件指標以及與實驗電路的關聯。附錄則介紹瞭實驗中所用到的各種集成電路的技術資料,可供讀者參考。
《模擬電子技術實驗》既有較多的背景知識可供學生預習,又特彆強化瞭實驗過程中對學生的理論要求,同時加強瞭實驗數據記錄和波形記錄的規範性,可供電子信息及相關專業的本科生使用。
內頁插圖
目錄
第一章 常用電子測量儀器基本知識與使用方法
第一節 數字萬用錶
第二節 交流電壓錶
第三節 函數信號發生器
第四節 數字存儲示波器
第五節 頻率特性測試儀
第六節 麵包闆的結構及使用方法
第二章 實驗
實驗一 單級共射放大電路
實驗二 共集電極放大電路——射極跟隨器
實驗三 負反饋放大電路
實驗四 差動放大器
實驗五 功率放大器
實驗六 集成運算放大器的綫性應用
實驗七 RC正弦波發生器及波形變換(綜閤性實驗)
實驗八 集成穩壓源(設計性實驗)
附錄
附錄I 電阻器的型號和命名規則
附錄II 電容器的型號和命名規則
附錄III 集成功率放大器LM386技術資料
附錄IV 集成運算放大器LM741技術資料
附錄V 集成運算放大器LM358技術資料
附錄VI 三端集成穩壓器I。M7805技術資料
前言/序言
模擬電子技術課程是從介紹電子器件——晶體管的基本原理開始,然後根據電子器件的外特性來構建各種功能電路,而這些功能電路則是構成電子係統的基礎.所以,模擬電子技術的實驗主要是對各種功能電路進行測試和調試,根據測試結果對其性能進行瞭解和評估,對各種模擬電路的測量主要是對其外部特性的測量,如對於放大器輸入輸齣阻抗、增益、帶寬、效率的測量等,所得到的測量參數是否閤理或者是否滿足要求,則是由被測電路本身的工作原理以及相應的電路參數設置決定的.所以,如果要想達到預期的結果,則必須充分理解電路的工作原理,對電路參數進行適當的設置或調整,這個過程不僅需要充分理解所學的理論知識,同時也需要掌握相應的實踐技能,
模擬電子技術的實驗是電子信息類專業學生學習專業實踐技能的開始,對於後續課程的實驗有著基礎性的影響.同時,對於實驗中的各種現象的理解,對各種問題處理方法的經曆等,這些感性認識的積纍是深入理解所學理論的基礎,沒有足夠的實踐經曆,是不可能對本課程的知識點達到良好把握的.
模擬電子技術的實驗有一個很大的特點,就是“不確定性”,正是因為這種不確定性,所以模擬電子技術中的定量計算往往是一種“估算”.當然這種不確定牲是在一定範圍之內的,這些不確定性來源於諸如器件參數的離散性、實驗中的乾擾或噪聲、元器件的誤差、實驗室的測量儀器由於長期沒有計量而導緻的不準確性等,這也是工程概念的一個方麵,即工程上不僅會存在著這種不確定性,而且需要解決這種不確定性.所以在教科書和工程實踐之間,往往還有許多需要學習的東西,而實驗則是縮短這種距離的一個基礎性教學環節.
要成功完成一個模擬電子技術的實驗,需要做好如下方麵的工作:
(1)能夠正確地熟練使用各種測量儀錶,充分瞭解各種測量儀錶的測量範圍,從而正確選用儀錶.
(2-)能夠按照電原理圖正確搭建電路,這需要確定元器件的參數、型號和引齣腳.
(3)模擬電路實驗有一個共同點,就是首先要保證電路的直流狀態正常,所以首先需要測量電路的直流狀態,即使對於采用集成電路的被測電路也是如此,在測量之前應預估直流參數.
(4)能夠正確確定被測電路的端口及端口特性.一般來說,被測電路具有輸入端口、輸齣端口和電源端口.對於輸入端口,需要瞭解其輸入阻抗和輸入信號電平;對輸齣端口,則需要瞭解其輸齣阻抗和對輸齣幅度的估計;對電源端口,則需要瞭解其電源電壓和對電源電流進行估計等.
(5)理解電路參數的測量方法,選用正確的測量儀錶,並注意測量儀錶的相關參數和測量範圍,如信號源的輸齣阻抗、電壓錶或示波器的輸入阻抗、電壓錶或示波器的頻率範圍,因為在有些情況下,它們對被測電路會有影響,我們需要對這種影響有所評估.
(6)清楚電路的基本工作原理,對於測量結果要有預先的估算,從而為實際的測量結果提供分析和評估的依據,
測試完成後,需要對於測量結果進行必要的分析和判斷,其判斷依據就是在準備階段根據電路的基本工作原理和電路參數進行的估算.如果齣現明顯不閤理的參數,則需要找齣原因所在,從而對被測電路進行調整,對實驗數據進行更新.
所以,要成功地完成一個實驗,即使是一個驗證性實驗,並不是一個很簡單的工作,對於初學者尤其如此.不過在眾多的問題中,弄清楚電路的基本工作原理是最核心的問題,
應該說,實驗過程是一個重新學習的過程,也是一個深入學習的過程,重新學習是指在實驗過程中將會學習很多新的知識,如元器件的知識、儀器儀錶的知識、乾擾和噪聲的知識、實驗方法、數量級概念等,也是初步學習如何將所學理論應用於實踐的一個過程;而深入學習是指對所學知識的相互關聯、所學概念的真正含義和應用場閤等進行重新整閤,從而形成一個較為完整的知識體係.
實驗過程也是培養學生良好操作習慣的過程.操作習慣不僅是一個習慣問題,而且也是一個專業素質嚮題.不良的操作習慣可能會導緻元器件、測量儀器的損壞,或者導緻額外的測量誤差、錯誤的測量結果等.
對於模擬電子技術的學習,基本概念的理解和運用極其重要.可以說,如果沒有掌握基本概念的運用,就沒有掌握模擬電子技術.而基本概念的運用必須要通過實踐纔能實現,模擬電子技術的實驗就是嚮工程實踐邁齣的第一步.
在此書的編寫過程中,得到瞭中南民族大學電子信息工程學院侯建華教授和計算實驗中心蘭華榮老師的大力支持,特此錶示感謝!
《現代機械製造技術前沿》 內容簡介 《現代機械製造技術前沿》是一部深度剖析當前機械製造領域最新發展趨勢與核心技術的專業著作。本書匯集瞭眾多行業頂尖專傢學者的研究成果與實踐經驗,力圖為讀者勾勒齣機械製造技術革新的宏偉藍圖,並提供切實可行的技術藉鑒與理論指導。全書結構嚴謹,內容充實,覆蓋瞭從新材料應用、精密加工方法到智能化製造係統構建等多個關鍵環節,旨在幫助機械製造領域的從業者、研究人員及高等院校師生,全麵掌握驅動行業進步的核心動力,洞察未來發展方嚮。 第一部分:新材料與錶麵工程 機械製造的基石在於材料。本書深入探討瞭在現代機械製造中占據越來越重要地位的新型材料及其應用。 高性能閤金及其應用:詳細介紹瞭鎳基高溫閤金、鈦閤金、形狀記憶閤金、鋁鋰閤金等在航空航天、汽車、能源以及生物醫學等高端製造領域的應用。重點闡述瞭這些閤金在提高構件強度、耐高溫、耐腐蝕、輕量化等方麵的優勢,並結閤具體案例分析瞭其加工難點與解決方案。例如,在航空發動機葉片製造中,對高溫閤金的精密鑄造、熱處理工藝和錶麵改性技術的最新進展進行瞭詳盡論述。 先進復閤材料的開發與製造:聚焦於碳縴維增強聚閤物(CFRP)、陶瓷基復閤材料(CMC)等。本書不僅介紹瞭這些材料的力學性能、熱學性能,更側重於它們的成型工藝,如真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)、縴維纏繞、3D打印等。分析瞭復閤材料在減輕結構重量、提高比強度和比剛度方麵的巨大潛力,並展望瞭其在風力發電機葉片、汽車輕量化車身、高性能體育器材等領域的廣闊前景。 納米材料在機械製造中的應用:探討瞭納米塗層、納米復閤材料在改善材料錶麵性能方麵的作用。例如,通過納米塗層技術實現超硬、耐磨、自潤滑或抗菌錶麵,極大地提升瞭機械零部件的使用壽命和可靠性。書中詳細介紹瞭原子層沉積(ALD)、物理氣相沉積(PVD)等納米塗層製備技術,以及它們在刀具、軸承、醫療植入物等方麵的具體應用。 錶麵工程技術革新:除瞭塗層技術,本書還涵蓋瞭錶麵強化技術,如激光強化、感應淬火、滲碳、氮化等。重點分析瞭這些技術如何優化材料的顯微組織,提高錶麵硬度和耐磨性,從而延長關鍵零部件的使用壽命。對於一些新興的錶麵處理技術,如超聲波輔助加工、電化學放電加工(ECD)等,也進行瞭深入介紹。 第二部分:精密與超精密加工技術 隨著産品小型化、集成化以及性能要求的不斷提高,精密與超精密加工技術的重要性日益凸顯。 高效精密切削技術:涵蓋瞭高速切削、硬質閤金刀具、陶瓷刀具、金剛石刀具的應用,以及切削過程的仿真與優化。重點介紹瞭CBN(立方氮化硼)和PCD(聚晶金剛石)刀具在難加工材料切削中的優勢,以及微切削、納米切削等新興技術。書中詳細分析瞭切削參數優化、切削力預測、刀具磨損監測等方麵的研究進展。 先進磨削與拋光技術:不僅包括傳統的砂輪磨削,更深入探討瞭電解復閤磨削、磁流變拋光(MRP)、化學機械拋光(CMP)等技術。特彆是在半導體晶圓、光學元件、精密模具等領域,CMP和MRP技術的重要性不可忽視。本書詳細介紹瞭這些技術的原理、工藝流程及在提升錶麵粗糙度、精度方麵的突破。 特種加工技術:如電火花加工(EDM)、電化學加工(ECM)、激光加工(LBM)、水射流切割(WJC)等。重點分析瞭它們在加工硬質材料、復雜形狀構件、微細結構方麵的獨特優勢。例如,在航空發動機葉片製造中,EDM和ECM技術在加工高強度閤金中的應用實例。激光加工在微孔加工、錶麵熔覆、快速原型製造等方麵的最新進展也得到瞭充分展示。 超精密測量與檢測:與超精密加工相輔相成,本書也關注瞭超精密測量技術,包括接觸式和非接觸式測量方法,如原子力顯微鏡(AFM)、激光掃描顯微鏡、白光乾涉儀等。介紹瞭這些技術在錶徵納米尺度形貌、測量微小形變方麵的能力,以及它們在質量控製中的作用。 第三部分:智能化與數字化製造 數字化、網絡化、智能化是現代機械製造發展的重要方嚮,本書對此進行瞭深入探討。 數字化設計與仿真:涵蓋瞭計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助製造(CAM)的最新發展。重點介紹瞭參數化設計、麵嚮對象的設計理念,以及有限元分析(FEA)、計算流體動力學(CFD)在産品設計與工藝規劃中的應用。數字孿生(Digital Twin)的概念及其在産品生命周期管理中的應用也是本書的重點內容。 增材製造(3D打印)技術:詳細介紹瞭選擇性激光熔融(SLM)、電子束熔融(EBM)、熔融沉積成型(FDM)、立體光刻(SLA)等主流3D打印技術。分析瞭其在快速原型製作、復雜構件直接製造、定製化生産等方麵的優勢。本書還深入探討瞭3D打印材料的開發、工藝參數優化、後處理技術,以及其在航空航天、醫療、模具等行業的顛覆性應用。 工業機器人與自動化生産綫:聚焦於機器人技術在裝配、焊接、搬運、檢測等環節的應用。介紹瞭協作機器人(Cobots)的發展及其與人類協同工作的模式。分析瞭自動化生産綫的設計、優化與集成,以及柔性製造係統(FMS)的構建。 工業物聯網(IIoT)與大數據分析:探討瞭如何利用傳感器、網絡通信技術,將設備、生産過程連接起來,實現數據的實時采集與傳輸。重點介紹瞭大數據分析在設備故障預測、工藝參數優化、生産效率提升等方麵的應用。機器學習和人工智能在智能製造中的作用也得到瞭詳細闡述,例如,通過AI算法對生産數據進行深度挖掘,實現智能決策。 智能工廠與工業4.0:本書將上述各項技術融會貫通,闡述瞭構建智能工廠的願景與實現路徑。介紹瞭CPS(信息物理係統)、MES(製造執行係統)、ERP(企業資源計劃)等係統的集成與協同。分析瞭工業4.0環境下,製造企業如何實現高度自動化、智能化、柔性化與個性化的生産。 第四部分:綠色製造與可持續發展 在全球日益關注環境保護的背景下,綠色製造成為機械製造領域不可迴避的重要議題。 節能降耗製造工藝:介紹瞭一係列旨在降低能源消耗、減少廢棄物産生的製造技術。例如,低能耗切削技術、高精度成型技術、高效能源迴收利用技術等。 清潔生産與環境友好材料:探討瞭如何從源頭減少汙染,選用環境友好型原材料,開發可迴收、可降解的材料。分析瞭在加工過程中采用環保型切削液、潤滑劑的必要性。 再製造與循環經濟:重點介紹瞭機械産品的再製造技術,包括拆解、清洗、修復、性能檢測等環節。分析瞭再製造在延長産品壽命、節約資源、減少環境汙染方麵的顯著優勢,以及其在循環經濟模式中的重要地位。 生命周期評價(LCA):本書介紹瞭如何通過LCA方法,對機械産品從設計、製造、使用到報廢的整個生命周期內的環境影響進行評估,從而為綠色設計和綠色製造提供科學依據。 總結 《現代機械製造技術前沿》以其廣闊的視野、深入的分析、前瞻性的視角,為讀者提供瞭一個全麵瞭解和掌握現代機械製造技術發展的平颱。本書不僅能夠幫助讀者深化對現有技術的理解,更能啓發他們在新技術、新方法上的探索與創新。對於希望在瞬息萬變的機械製造領域保持競爭力的專業人士而言,本書無疑是一部不可多得的參考指南。