電路與電子技術實驗教程(第二版)
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【作 者】主 編 張靜秋
【I S B N 】978-7-5226-1111-2
【責任編輯】王玉梅
【適用讀者群】本科
【出版時間】2023-02-08
【開 本】16開
【裝幀信息】平裝(光膜)
【版 次】第2版第1次印刷
【頁 數】340
【千字數】405
【印 張】21.25
【定 價】¥48
【叢 書】普通高等教育電工電子類課程新形態教材
【備注信息】
簡介
本書特色
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相關圖書
本書是中南大學電工電子類課程新形態系列教材中的三本實踐教材之一,與電路理論、模擬電子技術、數字電子技術三門理論課程配套,主要內容包括常用儀器儀表與實驗設備、電路實驗、模擬電路實驗、數字電路實驗、實用電子系統的仿真設計與實現、常用電子元器件。
為了適應新工科教學改革的要求,加強理論與實踐相結合,助力學生綜合運用基本知識,提高基本技能并掌握基本方法,實驗內容的設置從基本、綜合、設計到制作分層遞進。對所有的硬件實驗,本書提供了主要的仿真實驗結果的鏈接資料,指導學生在進實驗室之前進行虛擬仿真實驗,快速準確地預知實驗結果。針對模擬電路實驗,本書提供了豐富的公開發表過的專題論文鏈接資料,引導讀者更深入和系統地進行模擬電路的仿真研究與設計。針對數字電路實驗,除了常用集成邏輯電路芯片的基礎實驗,還有基于Verilog HDL的EDA綜合實驗。在電路理論、模擬電子技術和數字電子技術這三個模塊各有一個NI虛擬仿真綜合實驗。
掃二維碼可鏈接的資源包括常用儀器儀表使用方法的介紹視頻、硬件實驗的虛擬仿真測試方案文本以及現場實驗測試畫面和視頻、EDA實驗的相關HDL設計文本等,大大擴展了教材的容量。
本書可作為高等院校本科電氣信息類和機電類專業的實驗教材,也可供從事電氣信息類實驗工作的工程技術人員參考。
每個實驗均包含實驗目的、原理、內容與要求、注意事項與常見故障處理、實驗報告要求等。
每個硬件實驗均提供了虛擬仿真實驗方案的鏈接,便于遠程教學和課前預習。
配備豐富的教學資源,包括常用儀器儀表使用方法介紹視頻、硬件實驗的虛擬仿真測試方案文本、實驗現場測試視頻等。
第二版前言
本書第一版出版以來經過了7次重印,每次印刷都會根據實驗設備的變動和教學的需要做些小的調整。這次改版是為了配合學校2022版培養方案,突出新工科的教學要求和融媒體教材的需要,在數字電子技術部分增加了基于FPGA和Verilog HDL描述的EDA綜合設計實驗;還增加了“電子實用系統的仿真設計與實現”一章,可用于綜合實驗或課外實踐指導。
本書是電路理論、模擬電子技術、數字電子技術這三門理論課的配套實驗教程,主要特色是在電路理論、模擬電子技術、數字電子技術以及實用電子系統四大模塊中,各給出了一個NI Multisim虛擬仿真的綜合設計性實驗;每個硬件實驗均提供了虛擬仿真實驗方法的鏈接,便于遠程教學和課前預習;數電模塊包含了基于普通集成芯片(如74LS138)的基礎硬件實驗,以及基于FPGA和Verilog HDL描述的EDA綜合設計實驗。
實驗內容均安排多個步驟進行,從基礎到綜合,再到設計性實驗項目;在此基礎上增加了“電子實用系統的仿真設計與實現”,引入駐極體、紅外對管、LED等器件構成趣味實用的電子系統,實現模擬電路與數字電路的綜合應用,并利用EDA平臺實現交通信號和步進電機等控制系統。
每個實驗均包含實驗目的、原理、內容與要求、注意事項與常見故障處理、儀器設備、實驗報告要求等,緊貼實驗內容簡述相關知識點,從基礎實驗到設計進階層層遞進,明確做什么、怎么做。根據設計進階的指引,讀者可以自行設計并實現更復雜的功能。針對實驗中可能出現的問題和故障,給出了提示和具體的解決方案;對于重點實驗內容給出操作視頻鏈接。最后提供了常用電子元器件的介紹,方便查詢使用。
本書由張靜秋任主編,毛先柏、陳麗萍、彭衛韶任副主編。其中,張靜秋負責編寫第2章的2.9節、第3章、第4章的4.7~4.10節、第5章、第6章,以及實驗電路的仿真和實驗操作視頻等鏈接資料;毛先柏負責編寫第2章的2.1~2.8節;陳麗萍負責編寫第4章的4.1~4.6節;彭衛韶負責編寫第1章。全書最后由張靜秋統稿、修改和定稿。
本書的編寫還得到中南大學電工電子教學中心和實驗中心全體老師的大力支持和幫助,包括覃愛娜、李飛、劉獻如、吳顯金、謝平凡、梁寧寧、曹宏宇、朱利香、呂向陽、周志東、姜錫等老師,在此表示衷心感謝!
國防科技大學鄒逢興教授擔任本書的主審,鄒教授在百忙之中精心審閱了全部書稿,提出了許多寶貴意見,對完善和提高教材質量起到了重要作用,在此向鄒教授表示深深的謝意。
編 者
2022年4月
第二版前言
第一版前言
緒論 1
第1章 實驗儀器儀表與設備使用方法介紹 4
1.1 數字萬用表 4
1.1.1 概述 4
1.1.2 UT56型數字萬用表的使用方法 4
1.1.3 注意事項 6
1.2 數字毫安表 6
1.2.1 概述 6
1.2.2 HG3001型數字毫安表的使用方法 7
1.2.3 注意事項 7
1.3 交流毫伏表 7
1.3.1 概述 7
1.3.2 SM2030A型數字交流毫伏表面板介紹 7
1.3.3 SM2030A型數字交流毫伏表的使用方法 9
1.3.4 注意事項 10
1.4 直流穩定電源 10
1.4.1 概述 10
1.4.2 GPS-3303型可跟蹤直流穩定電源的使用方法 11
1.4.3 注意事項 13
1.5 函數信號發生器 13
1.5.1 概述 13
1.5.2 TFG6920A型函數信號發生器的面板介紹 14
1.5.3 數據輸入方式 15
1.5.4 基本操作 16
1.5.5 注意事項 16
1.6 數字存儲示波器 17
1.6.1 概述 17
1.6.2 TBS2102B型數字存儲示波器的使用方法 18
1.6.3 注意事項 20
1.7 交流綜合實驗臺 21
1.8 模擬電路實驗箱 23
1.9 數字電路實驗箱 25
1.10 EDA綜合實驗平臺 29
1.10.1 GL0301H型實驗箱各單元的功能介紹 29
1.10.2 GL0301H型實驗箱使用方法及注意事項 33
1.10.3 EDA實驗流程介紹 33
1.11 Multisim虛擬仿真實驗平臺 41
1.11.1 Multisim 14.0常用主菜單 42
1.11.2 Multisim 14.0中提供的常用
儀器儀表 46
1.11.3 Multisim 14.0提供的分析功能 49
1.12 NI ELVIS虛擬儀器實驗平臺 52
1.12.1 概述 52
1.12.2 實驗開始前的自檢 53
1.12.3 一般實驗方法簡介 54
第2章 電路理論實驗 56
2.1 直流電路的基本概念 56
2.1.1 實驗目的 56
2.1.2 實驗原理 56
2.1.3 實驗內容與要求 57
2.1.4 實驗注意事項與常見故障處理 61
2.1.5 儀器設備 62
2.1.6 預習要求 62
2.1.7 實驗報告要求 63
2.2 線性有源單口網絡等效電路的研究 63
2.2.1 實驗目的 63
2.2.2 實驗原理 63
2.2.3 實驗內容與要求 65
2.2.4 實驗注意事項與常見故障處理 69
2.2.5 儀器設備 69
2.2.6 預習要求 69
2.2.7 實驗報告要求 70
2.3 交流電路阻抗頻率特性的研究 70
2.3.1 實驗目的 70
2.3.2 實驗原理 70
2.3.3 實驗內容與要求 72
2.3.4 實驗注意事項 75
2.3.5 儀器設備 76
2.3.6 預習要求 76
2.3.7 實驗報告要求 76
2.4 阻抗參數的測量及功率因數的提高 76
2.4.1 實驗目的 76
2.4.2 實驗原理 77
2.4.3 實驗內容與要求 78
2.4.4 實驗注意事項 82
2.4.5 儀器設備和元器件 83
2.4.6 預習要求 83
2.4.7 實驗報告要求 83
2.5 串聯諧振電路的研究 84
2.5.1 實驗目的 84
2.5.2 實驗原理 84
2.5.3 實驗內容與要求 87
2.5.4 實驗注意事項 89
2.5.5 儀器設備 90
2.5.6 預習要求 90
2.5.7 實驗報告要求 90
2.6 三相電路電壓和電流的測量 91
2.6.1 實驗目的 91
2.6.2 實驗原理 91
2.6.3 實驗內容與要求 93
2.6.4 實驗注意事項 95
2.6.5 儀器設備和元器件 96
2.6.6 預習要求 96
2.6.7 實驗報告要求 96
2.7 三相電路功率測量 97
2.7.1 實驗目的 97
2.7.2 實驗原理 97
2.7.3 實驗內容與要求 98
2.7.4 實驗注意事項 102
2.7.5 儀器設備和元器件 103
2.7.6 預習要求 103
2.7.7 實驗報告要求 103
2.8 一階電路過渡過程的研究 103
2.8.1 實驗目的 103
2.8.2 實驗原理 104
2.8.3 實驗內容與要求 107
2.8.4 實驗注意事項 111
2.8.5 儀器設備 111
2.8.6 預習要求 111
2.8.7 實驗報告要求 111
2.9 RC和LC選頻網絡頻率特性的設計與仿真測試 112
2.9.1 實驗目的 112
2.9.2 實驗原理 112
2.9.3 實驗內容與要求 113
2.9.4 實驗注意事項與常見故障處理 120
2.9.5 儀器設備 121
2.9.6 預習要求 121
2.9.7 實驗報告要求 121
第3章 模擬電子技術實驗 122
3.1 共射放大電路的測試 122
3.1.1 實驗目的 122
3.1.2 實驗原理 122
3.1.3 實驗內容與要求 125
3.1.4 實驗注意事項與常見故障處理 129
3.1.5 儀器設備 130
3.1.6 實驗報告要求 130
3.2 功率放大電路的測試 131
3.2.1 實驗目的 131
3.2.2 實驗原理 131
3.2.3 實驗內容與要求 132
3.2.4 實驗注意事項與常見故障處理 135
3.2.5 儀器設備 136
3.2.6 實驗報告要求 136
3.3 負反饋放大電路的設計與測試 136
3.3.1 實驗目的 136
3.3.2 實驗原理 137
3.3.3 實驗內容與要求 139
3.3.4 實驗注意事項與常見故障處理 141
3.3.5 儀器設備和元器件 142
3.3.6 實驗報告要求 143
3.4 電壓比較器的設計與測試 143
3.4.1 實驗目的 143
3.4.2 實驗原理 143
3.4.3 實驗內容與要求 146
3.4.4 實驗注意事項與常見故障處理 149
3.4.5 儀器設備和元器件 151
3.4.6 實驗報告要求 151
3.5 二階有源濾波電路的設計與測試 151
3.5.1 實驗目的 151
3.5.2 實驗原理 151
3.5.3 實驗內容與要求 154
3.5.4 實驗注意事項與常見故障處理 156
3.5.5 儀器設備和元器件 157
3.5.6 實驗報告要求 157
3.6 正弦波發生與轉換電路的設計與測試 157
3.6.1 實驗目的 157
3.6.2 實驗原理 157
3.6.3 實驗內容與要求 159
3.6.4 實驗注意事項與常見故障處理 161
3.6.5 儀器設備和元器件 161
3.6.6 實驗報告要求 162
3.7 非正弦波振蕩電路的綜合研究 162
3.7.1 實驗目的 162
3.7.2 實驗原理 162
3.7.3 實驗內容與要求 164
3.7.4 實驗注意事項與常見故障處理 166
3.7.5 儀器設備和元器件 166
3.7.6 實驗報告要求 166
3.8 整流濾波和穩壓電路的測試 167
3.8.1 實驗目的 167
3.8.2 實驗原理 167
3.8.3 實驗內容與要求 168
3.8.4 實驗注意事項與常見故障處理 171
3.8.5 儀器設備 171
3.8.6 實驗報告要求 172
3.9 基于三端集成穩壓器的直流穩壓電源仿真設計與實現 172
3.9.1 實驗目的 172
3.9.2 實驗原理 172
3.9.3 實驗內容與要求 174
3.9.4 實驗注意事項與常見故障處理 179
3.9.5 儀器設備 179
3.9.6 實驗報告要求 179
第4章 數字電子技術實驗 180
4.1 集成邏輯門及應用電路的測試 180
4.1.1 實驗目的 180
4.1.2 實驗原理 180
4.1.3 實驗內容與要求 182
4.1.4 實驗注意事項與常見故障處理 189
4.1.5 儀器設備和元器件 189
4.1.6 實驗報告要求 189
4.2 組合邏輯器件應用電路的設計與測試 190
4.2.1 實驗目的 190
4.2.2 實驗原理 190
4.2.3 實驗內容與要求 191
4.2.4 實驗注意事項與常見故障處理 195
4.2.5 儀器設備和元器件 196
4.2.6 實驗報告要求 196
4.3 集成觸發器應用電路的設計與測試 196
4.3.1 實驗目的 196
4.3.2 實驗原理 196
4.3.3 實驗內容與要求 197
4.3.4 實驗注意事項與常見故障處理 203
4.3.5 儀器設備和元器件 203
4.3.6 實驗報告要求 203
4.4 時序邏輯器件應用電路的設計與測試 203
4.4.1 實驗目的 203
4.4.2 實驗原理 204
4.4.3 實驗內容與要求 206
4.4.4 實驗注意事項與常見故障處理 210
4.4.5 儀器設備和元器件 211
4.4.6 實驗報告要求 211
4.5 集成555定時器應用電路的設計與測試 211
4.5.1 實驗目的 211
4.5.2 實驗原理 211
4.5.3 實驗內容與要求 213
4.5.4 實驗注意事項與常見故障處理 215
4.5.5 儀器設備和元器件 216
4.5.6 實驗報告要求 216
4.6 集成EEPROM應用電路的設計與測試 216
4.6.1 實驗目的 216
4.6.2 實驗原理 216
4.6.3 實驗內容與要求 217
4.6.4 實驗注意事項與常見故障處理 220
4.6.5 儀器設備 221
4.6.6 實驗報告要求 221
4.7 基于Multisim 14.0的數字系統的仿真設計 221
4.7.1 實驗目的 221
4.7.2 實驗原理 221
4.7.3 實驗內容與要求 224
4.7.4 儀器設備 228
4.7.5 實驗報告要求 228
4.8 基于HDL顯示譯碼器的設計與測試 228
4.8.1 實驗目的 228
4.8.2 實驗原理 228
4.8.3 實驗內容與要求 229
4.8.4 實驗注意事項與常見故障處理 240
4.8.5 儀器設備 241
4.8.6 實驗報告要求 241
4.9 基于Verilog HDL實用組合邏輯電路的設計與測試 241
4.9.1 實驗目的 241
4.9.2 實驗原理 241
4.9.3 實驗內容與要求 243
4.9.4 儀器設備 250
4.9.5 實驗報告要求 250
4.10 基于Verilog HDL實用時序邏輯電路的設計與測試 250
4.10.1 實驗目的 250
4.10.2 實驗原理 250
4.10.3 實驗內容與要求 251
4.10.4 儀器設備 257
4.10.5 實驗報告要求 257
第5章 實用電子系統的仿真設計與實現 258
5.1 基于三極管的聲控旋律燈 258
5.1.1 實驗目的 258
5.1.2 實驗原理 258
5.1.3 電路仿真測試 259
5.1.4 元件清單 263
5.1.5 實驗測試 263
5.1.6 實驗報告要求 263
5.2 基于CD4013的電子模擬蠟燭 263
5.2.1 實驗目的 263
5.2.2 實驗原理 264
5.2.3 電路仿真測試 265
5.2.4 元件清單 266
5.2.5 實驗測試 266
5.2.6 實驗報告要求 267
5.3 基于555定時器的紅外防撞報警器 267
5.3.1 實驗目的 267
5.3.2 實驗原理 267
5.3.3 電路仿真測試 269
5.3.4 元件清單 273
5.3.5 實驗測試 274
5.3.6 實驗報告要求 274
5.4 基于HDL的數控分頻器 274
5.4.1 實驗目的 274
5.4.2 實驗原理 274
5.4.3 基于VHDL的參考程序 275
5.4.4 邏輯功能仿真 276
5.4.5 引腳鎖定與硬件測試 276
5.4.6 設計進階 277
5.4.7 實驗報告要求 278
5.5 基于HDL的交通信號控制器 278
5.5.1 實驗目的 278
5.5.2 實驗原理 278
5.5.3 基于VHDL的參考程序 279
5.5.4 邏輯功能仿真 282
5.5.5 引腳鎖定和硬件測試 283
5.5.6 設計進階 284
5.5.7 實驗報告要求 285
5.6 基于HDL的步進電動機/直流電動機運行控制器 285
5.6.1 實驗目的 285
5.6.2 實驗原理 285
5.6.3 基于VHDL的參考程序 286
5.6.4 邏輯功能仿真 290
5.6.5 引腳鎖定與硬件測試 291
5.6.6 設計進階 293
5.6.7 實驗報告要求 293
第6章 常用電子元器件和集成電路簡介 294
6.1 電阻和電位器 294
6.1.1 電阻和電位器的型號和命名方法 294
6.1.2 常用電阻的種類和特點 295
6.1.3 電阻的主要性能指標 295
6.2 電容 296
6.2.1 電容的型號和命名方法 296
6.2.2 常用電容的種類和特點 298
6.2.3 電容的主要性能指標 298
6.3 常用半導體分立器件 299
6.3.1 半導體分立器件的命名方法 299
6.3.2 常用半導體二極管的參數 302
6.3.3 常用整流橋的主要參數 303
6.3.4 常用穩壓二極管的主要參數 304
6.3.5 常用雙極結型晶體管的主要參數 305
6.3.6 常用場效應管的主要參數 305
6.4 S冒氳繼寮傻緶� 306
6.4.1 半導體集成電路的命名方法 306
6.4.2 部分常用TTL和CMOS的數字集成電路匯編 308
6.4.3 集成電路引腳分布圖 312
參考文獻 325
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- 民用航空飛機標準線路施工 [主編 王志敏 陳明]
- 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩 著]
- 實用運籌學 [主編 邢育紅 于晉臣]
- 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
- 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華 著]
- 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
- 電子技術(第二版) [主編 覃愛娜 李飛]
- 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
- 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
- 電子產品設計案例教程(微課版)—基于嘉立創EDA(專業版) [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
- C程序設計實踐教程 [劉衛國]
- C程序設計(慕課版) [劉衛國]
- Web技術開發教程(基于.NET開源MVC框架) [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
- 商務英語翻譯教程(筆譯)(第四版) [主編 王軍平]
- 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
- 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
- 商務秘書理論與實務(第三版) [主編 張同欽]
- 程序設計基礎實踐教程(C/C++語言版) [張桂芬 葛麗娜]
- C++案例項目精講 [主編 楊國興]
- 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
- 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
- 語音識別理論與實踐 [主編 莫宏偉]
- 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓(第二版) [主編 薛大龍]
- 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
- 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
- 畫法幾何與機械制圖習題集(多學時) [主編 趙軍]
- HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
- SwiftUI完全開發 [李智威 著]
- 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]