電子技術基礎實驗與課程設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

繁體網頁||簡體網頁

☆☆☆☆☆

何召蘭，張凱利 著

圖書標籤:

• 電子技術
• 基礎實驗
• 課程設計
• 模擬電路
• 數字電路
• 電子元件
• 實驗教學
• 高等教育
• 理工科
• 電路分析

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040360813

商品編碼：29728385004

包裝：平裝

齣版時間：2012-09-01

基本信息

書名：電子技術基礎實驗與課程設計

定價：17.40元

作者：何召蘭,張凱利

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2012-09-01

ISBN：9787040360813

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

《電子技術基礎實驗與課程設計(高等學校教材)》編*者何召蘭、張凱利。 《電子技術基礎實驗與課程設計(高等學校教材)》是按照高等學校電子技術實驗和課程設計的教學要求，結閤作者多年的實踐教學經驗和研究成果編寫的。《高等學校教材：電子技術基礎實驗與課程設計》共6章，包括：常用電子儀器儀錶的使用、電子元器件、模擬電子技術基礎實驗、數字電子技術基礎實驗、模擬電子技術基礎課程設計、數字電子技術基礎課程設計。《高等學校教材：電子技術基礎實驗與課程設計》實驗分為基礎型、設計型和綜閤型三個層次，並且將三者有機結閤貫穿到每一個實驗項目中。《高等學校教材：電子技術基礎實驗與課程設計》實驗項目中融入瞭編者多年的實驗教學經驗及注意事項，在實驗和課程設計中引入瞭 Multisim 9和QuartusⅡ等先進的EDA技術，做到瞭軟、硬件的有機結閤。
　　《高等學校教材：電子技術基礎實驗與課程設計》以這些實驗和課程設計項目為載體，培養學生運用所學知識解決實際問題的能力，掌握科學研究與工程實踐的基本方法，旨在提高學生的實踐和創新能力。
　　《高等學校教材：電子技術基礎實驗與課程設計》可作為普通高等學校電氣類、電子信息類和自動化類各專業“電子技術基礎實驗和課程設計 ”課程的教材或教學參考書，也可作為相關工程技術人員的參考用書。

目錄

---

章 常用電子儀器儀錶的使用
1.1 數字萬用錶
1.2 交流毫伏錶
1.3 函數信號發生器
1.4 示波器
1.5 直流穩定電源

第2章 電子元器件
2.1 電阻器與電位器
2.2 電容器
2.3 晶體管
2.4 集成運算放大器

第3章 模擬電子技術基礎實驗
3.1 儀器的使用及二極管應用電路
3.2 單管交流放大電路的仿真設計及靜態調試
3.3 分壓式靜態工作點穩定電路（共射極）
3.4 差分放大電路的仿真設計及實現
3.5 功率放大電路
3.6 比例運算電路的設計
3.7 加法和積分運算電路
3.8 有源濾波電路的設計與應用
3.9 電壓比較器
3.10 正弦波振蕩電路
3.11 非正弦波發生電路
3.12 直流電源（整流、濾波、穩壓電路）

第4章 數字電子技術基礎實驗
4.1 TTL門電路的功能測試及應用
4.2 組閤邏輯電路（一）
4.3 組閤邏輯電路（二）
4.4 用Verilog-HDL語言輸入方式設計加法器
4.5 集成觸發器
4.6 中規模集成計數器及應用
4.7 基於PLD的任意進製計數器設計
4.8 中規模集成計數器的仿真設計
4.9 555時基電路及應用
4.10 基於Multisim 9仿真的模擬聲響電路

第5章 模擬電子技術課程設計
5.1 模擬電子技術課程設計的目的和要求
5.2 模擬電子電路的設計方法及安裝調試
5.3 模擬電子技術課程設計舉例
5.4 課程設計選題

第6章 數字電子技術課程設計
6.1 數字電子技術課程設計的目的和要求
6.2 數字電子技術課程設計的一般教學過程
6.3 數字電子技術課程設計舉例
6.4 課程設計選題

附錄一 Multisim 9軟件使用簡介
附錄二 Quartus Ⅱ軟件使用簡介

參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《電子技術基礎實驗與課程設計》 第一章 緒論 本實驗教材旨在為學習者提供一套係統、紮實、貼近實際的電子技術基礎實驗和課程設計指導。電子技術作為現代科學技術的核心驅動力之一，其基礎理論的學習與實踐能力的培養同等重要。本書緊密圍繞“電子技術基礎”的核心知識點，通過一係列精心設計的實驗項目，讓學習者在動手實踐中加深對理論知識的理解，培養分析問題、解決問題的能力，並最終能夠獨立完成小型電子係統設計。 電子技術的發展日新月異，從早期的真空管到今天的超大規模集成電路，其進步的速度令人驚嘆。然而，無論技術如何演變，其底層的基礎原理是相對穩定的。掌握這些基礎原理，對於理解更高級的電子技術，以及適應未來技術發展至關重要。本書正是在此理念下，力求幫助學習者打下堅實的電子技術基礎。 本書內容涵蓋瞭電子電路的靜態和動態分析、放大電路、信號發生電路、數字邏輯電路、數模混閤電路等多個重要領域。每個實驗項目都經過細緻的設計，力求在有限的實驗時間內，使學習者能夠充分掌握核心概念，並體驗到理論與實踐相結閤的樂趣。 除瞭基礎實驗，本書還將引導學習者進行課程設計。課程設計是理論知識與工程實踐相結閤的最高體現，它要求學習者能夠綜閤運用所學知識，獨立完成一個具有實際意義的電子係統。通過課程設計，學習者將學會如何定義問題、分析需求、選擇方案、設計電路、調試係統，並撰寫完整的技術報告。 本書的讀者對象為高等院校電子信息類、自動化類、計算機類等相關專業的本科生和研究生，以及對電子技術感興趣的業餘愛好者。本書假定讀者已具備一定的數學和物理基礎，並對基本的電路概念有所瞭解。 本書的編寫遵循以下原則： 1. 理論與實踐相結閤： 強調實驗在理解和掌握理論知識中的作用。 2. 循序漸進： 實驗項目由易到難，由淺入深，逐步引導學習者掌握復雜概念。 3. 貼近實際： 實驗項目和課程設計題目力求反映當前電子技術發展的實際應用。 4. 注重方法： 強調實驗設計、測量、分析和調試的方法論，培養學習者的工程思維。 5. 鼓勵創新： 在課程設計環節，鼓勵學習者提齣自己的想法，進行創新性設計。 本書的成功使用，需要學習者具備積極的學習態度、嚴謹的實驗精神以及不斷探索的求知欲。希望本書能夠成為學習者在電子技術領域探索旅程中的得力助手。 第二章 直流電路分析實驗 直流電路是電子電路的基礎，理解直流電路的分析方法是學習後續交流電路和復雜電路的前提。本章將通過一係列實驗，鞏固和深化學習者對歐姆定律、基爾霍夫定律、戴維寜定理、諾頓定理等基本定律和定理的理解。 實驗2.1：歐姆定律和基爾霍夫定律驗證 實驗目的： 1. 驗證歐姆定律在直流電路中的適用性，理解電壓、電流和電阻之間的關係。 2. 驗證基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL）在簡單直流電路中的成立。 3. 學習使用萬用錶測量直流電壓和電流，以及電阻的測量。 實驗內容： 1. 搭建一個包含電阻、直流電源的簡單串聯電路，測量不同位置的電壓和電流，驗證歐姆定律。 2. 搭建一個包含多個電阻和多個電源的復雜直流電路，分彆測量各支路的電流和各部分的電壓，驗證基爾霍夫定律。 3. 通過改變電路參數，觀察電壓和電流的變化規律。 實驗步驟與注意事項： 1. 電路搭建： 按照電路圖，使用實驗導綫和麵包闆或實驗平颱搭建電路。注意電源極性的連接，確保正負極正確。 2. 儀錶連接： 電流測量： 萬用錶應串聯在電路中。選擇閤適的量程，避免燒毀萬用錶。 電壓測量： 萬用錶應並聯在被測元件兩端。選擇閤適的量程。 3. 數據記錄： 詳細記錄所有測量數據，包括電壓、電流值以及所用的元件參數。 4. 分析與比較： 將測量結果與理論計算結果進行比較，分析誤差來源，例如元件的實際參數偏差、測量誤差等。 5. 安全： 確保直流電源電壓不超過實驗允許範圍，避免短路。 實驗2.2：戴維寜定理與諾頓定理應用 實驗目的： 1. 理解戴維寜定理和諾頓定理的核心思想，即任何一個綫性雙端網絡都可以用一個等效電壓源（戴維寜等效電路）或一個等效電流源（諾頓等效電路）來代替。 2. 學習如何通過實驗方法確定一個電路的戴維寜等效電阻、等效電壓源（或諾頓等效電阻、等效電流源）。 3. 驗證戴維寜/諾頓等效電路對原電路的等效性。 實驗內容： 1. 選擇一個包含多個電阻和獨立直流電源的復雜電路作為待分析網絡。 2. 實驗方法一（測量等效參數）： 測量開路電壓 $U_{oc}$，作為戴維寜等效電壓源的電壓（或諾頓等效電流源的電流）。 斷開電源，測量等效電阻 $R_{th}$（或 $R_N$），此時需要測量端口間的電阻（短接電壓源，斷開電流源）。 3. 實驗方法二（加載法）： 在待分析網絡的端口接入一個負載電阻 $R_L$。 測量不同 $R_L$ 下的端口電壓或支路電流。 搭建戴維寜/諾頓等效電路，並在其端口也接入相同的 $R_L$。 比較兩種情況下測量到的電壓或電流，驗證等效性。 實驗步驟與注意事項： 1. 選擇電路： 設計或選擇一個結構稍復雜的綫性直流電路。 2. 測量 $U_{oc}$： 在待測端口斷開連接，用萬用錶測量開路電壓。 3. 測量 $R_{th}$： 方法 A (替代電源法): 將所有獨立電源置零（電壓源短路，電流源開路），然後測量端口之間的等效電阻。 方法 B (測量電流變化法): 測量一個已知負載電阻 $R_{L1}$ 接入時的電流 $I_1$，再測量另一個已知負載電阻 $R_{L2}$ 接入時的電流 $I_2$。根據 $U_{oc} = I_1(R_{th} + R_{L1})$ 和 $U_{oc} = I_2(R_{th} + R_{L2})$，可以求解 $R_{th}$。 4. 加載法驗證： 重點關注在不同負載下，原電路和等效電路的測量結果是否一緻。 5. 分析誤差： 重點分析元件參數不精確、測量誤差、以及電源理想化處理帶來的誤差。 實驗2.3：實際電源的等效模型 實驗目的： 1. 理解實際直流電源（如電池、穩壓電源）都可以用一個理想電壓源與一個串聯內阻（或一個理想電流源與一個並聯內阻）來等效錶示。 2. 學習測量實際電源的內阻。 3. 理解電源內阻對電路輸齣特性的影響。 實驗內容： 1. 選擇一個實際直流電源（如乾電池、直流穩壓電源）。 2. 通過短路電流法或加載法測量電源的內阻 $r_s$。 3. 在電源端口接入不同的負載電阻 $R_L$，測量輸齣電壓 $U_o$。 4. 繪製 $U_o$ 隨 $R_L$ 變化的麯綫，並與理論預測值比較。 實驗步驟與注意事項： 1. 內阻測量： 短路電流法（僅適用於短時間測量，避免損壞電源）： 測量電源短路時的電流 $I_{sc}$，則 $r_s = U_{oc} / I_{sc}$，其中 $U_{oc}$ 是電源的開路電壓。注意： 某些電源（如鉛酸電池）不適閤此方法。 加載法： 測量開路電壓 $U_{oc}$，然後接入一個已知的負載電阻 $R_L$，測量負載上的電壓 $U_L$。則 $I_L = U_L / R_L$，電源的總電流 $I = I_L$。根據 $U_{oc} = U_L + I cdot r_s$，可求得 $r_s = (U_{oc} - U_L) / I_L$。 2. 負載特性測量： 逐步改變負載電阻的大小，從遠大於內阻的阻值到遠小於內阻的阻值，觀察並記錄負載電壓的變化。 3. 分析： 重點分析內阻對電源輸齣電壓的影響，尤其是在小負載電阻情況下，內阻造成的電壓降會非常顯著。 第三章 交流電路基礎實驗 交流電路是電子技術的核心組成部分，本書將從穩態正弦交流電路的分析入手，逐步深入到含有電容、電感元件的電路。 實驗3.1：正弦交流電壓和電流的測量 實驗目的： 1. 學習使用示波器和交流毫伏錶（或萬用錶交流檔）測量正弦交流電壓的幅值、有效值和周期。 2. 理解交流信號的相位概念，學習使用示波器觀察兩信號的相位差。 3. 初步瞭解交流電的瞬時值、幅值、有效值之間的關係。 實驗內容： 1. 使用函數發生器産生不同頻率和幅值的正弦波信號。 2. 使用示波器測量信號的波形、幅值、周期。 3. 使用交流毫伏錶（或萬用錶交流檔）測量信號的有效值。 4. 在一個包含電阻和交流電源的電路中，測量不同點的電壓，觀察相位關係。 實驗步驟與注意事項： 1. 函數發生器設置： 設置輸齣信號的波形（正弦波）、頻率和幅度。 2. 示波器使用： 垂直靈敏度： 根據信號幅度調整，使波形在屏幕上顯示清晰。 時基： 根據信號周期調整，使波形顯示穩定，且能觀察到至少一個完整的周期。 觸發： 選擇閤適的觸發源（如CH1）和觸發電平，使波形穩定顯示。 測量： 使用光標功能精確測量波形的幅值（峰峰值或峰值）、周期。 相位差： 同時顯示兩個信號，觀察它們的波形起始點（或過零點）的相對位置，估算相位差。 3. 交流毫伏錶/萬用錶： 測量交流電壓的有效值。注意量程選擇。 4. 數據記錄： 詳細記錄測量得到的幅值、周期、有效值、頻率和相位差。 5. 理論計算： 根據測量得到的幅值和周期，計算齣理論上的瞬時值錶達式、角頻率、有效值。 實驗3.2：RLC串聯交流電路的阻抗特性 實驗目的： 1. 理解電感（L）、電容（C）在交流電路中的感抗（$X_L$）和容抗（$X_C$）的概念。 2. 學習測量RLC串聯交流電路的總阻抗（$Z$）、電阻（$R$）、感抗（$X_L$）和容抗（$X_C$）。 3. 理解電路的諧振現象，並測量諧振頻率。 4. 學習使用相量法分析RLC串聯交流電路。 實驗內容： 1. 搭建一個RLC串聯交流電路。 2. 改變交流電源的頻率，測量電路的總阻抗、電壓和電流。 3. 重點觀察在不同頻率下，電路的電壓、電流之間的相位關係。 4. 尋找電路的諧振頻率，並測量諧振時的電路參數。 實驗步驟與注意事項： 1. 元件選擇： 選擇阻值、電感值、電容值閤適的元件，使得在常用頻率範圍內（如幾百Hz到幾kHz）能夠觀察到明顯的阻抗變化和諧振現象。 2. 電路搭建： 按照RLC串聯的結構搭建電路。 3. 測量方法： 阻抗測量： $Z = U/I$，其中 $U$ 是電源電壓，$I$ 是電路總電流。 相位差測量： 使用示波器同時測量電路總電壓和總電流（通過測量一個串聯電阻上的電壓來間接測量電流），觀察相位差。 諧振頻率： 觀察當某個頻率下，電路總電流達到最大值，或者電路總電壓與總電流相位差接近零度時，該頻率即為諧振頻率。或者測量電感兩端電壓與電容兩端電壓相等時的頻率。 4. 數據分析： 根據測量結果，計算不同頻率下的 $R$, $X_L = omega L$, $X_C = 1/(omega C)$, $Z = sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$。 與理論計算的諧振頻率 $f_0 = 1/(2pisqrt{LC})$ 進行比較。 分析不同頻率下電路呈感性、容性或阻性。 實驗3.3：RC移相電路與濾波電路 實驗目的： 1. 理解RC電路的移相特性，學習如何通過RC電路産生不同相位的信號。 2. 學習RC低通濾波器和RC高通濾波器的原理和特性。 3. 通過實驗驗證濾波器的截止頻率。 實驗內容： 1. RC移相電路： 搭建一個RC串聯電路，改變信號頻率，測量輸齣電壓相對於輸入電壓的相位差。 2. RC低通濾波器： 搭建RC低通濾波器，測量其在不同頻率下的增益（輸齣電壓/輸入電壓）和相位特性。尋找截止頻率。 3. RC高通濾波器： 搭建RC高通濾波器，測量其在不同頻率下的增益和相位特性。尋找截止頻率。 實驗步驟與注意事項： 1. 移相電路： 測量輸齣端相對於輸入端的相位差。當輸入信號和輸齣信號的相位差為-45°時，稱為-45°移相點。 2. 低通/高通濾波器： 增益測量： 保持輸入信號幅值不變，改變頻率，測量輸齣信號的幅值，計算增益 $|H(jomega)| = V_{out}/V_{in}$。 截止頻率： 截止頻率（-3dB點）是指增益下降到最大增益的 $1/sqrt{2}$（約0.707）時對應的頻率。對於低通濾波器，是指高頻信號被衰減的頻率點；對於高通濾波器，是指低頻信號被衰減的頻率點。 理論計算： 對於RC低通濾波器，截止頻率 $f_c = 1/(2pi RC)$；對於RC高通濾波器，截止頻率 $f_c = 1/(2pi RC)$。 3. 實驗與理論比較： 將實驗測得的截止頻率與理論計算值進行比較，分析誤差。 第四章 半導體器件基礎實驗 半導體器件是現代電子係統的基石，本章將通過實驗，讓學習者直觀地瞭解二極管、三極管等基本半導體器件的特性。 實驗4.1：二極管的正反嚮伏安特性麯綫 實驗目的： 1. 掌握二極管的正嚮導通和反嚮截止特性。 2. 學習測量二極管的正反嚮伏安特性麯綫。 3. 理解二極管的導通電壓和擊穿電壓的概念。 實驗內容： 1. 選擇一個普通二極管（如1N4148）或整流二極管。 2. 搭建電路，分彆測量二極管在正嚮偏置和反嚮偏置下的電壓和電流。 3. 繪製二極管的伏安特性麯綫。 實驗步驟與注意事項： 1. 正嚮特性測量： 將二極管接入電路，設置一個可調直流電源，串聯一個限流電阻。 逐步增大正嚮偏置電壓，測量二極管兩端的電壓 $V_D$ 和通過二極管的電流 $I_D$。 注意觀察當 $V_D$ 達到一定值（導通電壓，約0.7V）時，電流會急劇增大。 2. 反嚮特性測量： 將二極管反嚮接入電路，使用高內阻的電壓錶測量反嚮電壓 $V_R$，使用微安錶或靈敏的電流錶測量反嚮漏電流 $I_R$。 逐漸增大反嚮電壓，觀察反嚮漏電流是否基本保持不變（在擊穿前）。 注意： 緩慢增加反嚮電壓，一旦發現電流急劇增大，立即停止，防止擊穿。 3. 數據繪製： 以 $V_D$ 為橫坐標，$I_D$ 為縱坐標，繪製正嚮特性麯綫。以 $|V_R|$ 為橫坐標， $|I_R|$ 為縱坐標，繪製反嚮特性麯綫。 4. 分析： 從麯綫上讀齣二極管的導通電壓、反嚮漏電流、擊穿電壓（如果實驗條件允許且安全）。 實驗4.2：三極管（BJT）的靜態特性測量 實驗目的： 1. 理解三極管（BJT）的發射結和集電結的工作狀態（正偏/反偏）。 2. 學習測量三極管的輸齣特性麯綫（$I_C$ 隨 $V_{CE}$ 變化，以 $I_B$ 為參數）。 3. 理解三極管的放大作用和飽和、截止狀態。 4. 測量三極管的電流放大係數 $eta$。 實驗內容： 1. 選擇一個NPN型三極管（如8050）。 2. 搭建電路，通過改變基極電流 $I_B$，然後掃描集電極-發射極電壓 $V_{CE}$，測量集電極電流 $I_C$。 3. 繪製三極管的輸齣特性麯綫。 4. 在放大區，測量不同 $I_B$ 值對應的 $I_C$ 值，計算 $eta$。 實驗步驟與注意事項： 1. 電路搭建： 需要一個可調的基極電流源（可以通過一個固定電阻加一個可調電壓源來近似模擬，或者使用專門的恒流源），以及一個可調的集電極-發射極電壓源。 2. 掃描 $V_{CE}$： 對於每一個設定的 $I_B$ 值，從0開始緩慢增加 $V_{CE}$，同時測量 $I_C$，直到達到預設的最大值（例如 10V 或 15V）。 3. 改變 $I_B$： 改變 $I_B$ 的大小，重復上述步驟，獲得多條輸齣特性麯綫。 4. 數據記錄： 詳細記錄每條特性麯綫對應的 $I_B$ 值，以及掃描 $V_{CE}$ 過程中對應的 $I_C$ 值。 5. 計算 $eta$： 在放大區（通常是 $V_{CE} > V_{CE(sat)}$ 且 $I_C$ 隨 $I_B$ 綫性變化的區域），選取兩個不同的基極電流 $I_{B1}$ 和 $I_{B2}$，測量對應的集電極電流 $I_{C1}$ 和 $I_{C2}$。則 $eta = (I_{C1} - I_{C2}) / (I_{B1} - I_{B2})$。 6. 安全： 避免長時間在高電平區測量，防止三極管過熱。注意各電流和電壓檔的量程。 第五章 放大電路基礎實驗 放大電路是將微弱信號放大到足以進行後續處理或驅動負載的關鍵電路。本章將通過實驗，深入理解放大電路的組成、工作原理和性能指標。 實驗5.1：單級三極管放大電路（共發射極放大電路） 實驗目的： 1. 理解共發射極放大電路的結構組成，包括偏置電路、耦閤電容、旁路電容等。 2. 學習設計三極管的靜態工作點（Q點）。 3. 測量放大電路的電壓放大倍數、輸入電阻、輸齣電阻。 4. 觀察放大信號的失真現象，理解失真産生的原因。 實驗內容： 1. 設計一個單級共發射極放大電路，選擇閤適的元件參數，使三極管工作在放大區。 2. 搭建電路，施加直流偏置和交流信號。 3. 測量放大電路的電壓放大倍數 $A_v = V_{out} / V_{in}$。 4. 通過加載法測量放大電路的輸入電阻 $R_{in}$ 和輸齣電阻 $R_{out}$。 5. 改變輸入信號的幅值，觀察輸齣信號是否齣現飽和或截止失真。 實驗步驟與注意事項： 1. 靜態工作點（Q點）設計： 選擇三極管型號，確定其 $eta$ 值（或從手冊查得），然後根據預期的Q點（例如，集電極電流 $I_C$ 設定為最大允許值的一半，集電極-發射極電壓 $V_{CE}$ 設定為電源電壓的一半），計算偏置電阻 $R1$, $R2$, $R_C$, $R_E$ 的值。 2. 電路搭建： 按照設計好的電路圖搭建，注意電容的極性（電解電容）。 3. 測量放大倍數： 施加一個幅度適中的正弦交流信號。 使用示波器同時測量輸入端和輸齣端的電壓波形。 計算 $A_v = V_{out(peak)} / V_{in(peak)}$。 4. 測量輸入電阻： 在輸入端串聯一個可調電阻 $R_{source}$（代錶信號源內阻），觀察當輸齣信號幅值下降到一半時，$R_{source}$ 的值即近似為放大電路的輸入電阻。或者，通過測量輸入信號電壓與實際施加在三極管基極的電壓之差來計算。 5. 測量輸齣電阻： 在輸齣端並聯一個可調負載電阻 $R_L$，觀察輸齣信號幅值下降一半時，$R_L$ 的值即近似為放大電路的輸齣電阻。 6. 失真觀察： 逐漸增大輸入信號幅度，觀察輸齣信號的波形是否齣現頂部削平（飽和失真）或底部削平（截止失真）。 實驗5.2：運算放大器（Op-Amp）的基本應用 實驗目的： 1. 熟悉運算放大器的基本符號和引腳功能。 2. 理解理想運放的兩個重要特性：虛短和虛斷。 3. 搭建並驗證同相放大器、反相放大器電路。 4. 搭建並驗證加法器、減法器電路。 實驗內容： 1. 使用一個通用的運算放大器芯片（如LM741或LM358）。 2. 同相放大器： 搭建同相放大電路，驗證其電壓增益 $A_v = 1 + R_f/R_{in}$。 3. 反相放大器： 搭建反相放大電路，驗證其電壓增益 $A_v = -R_f/R_{in}$。 4. 加法器： 搭建多路輸入電壓的加法器，驗證其輸齣電壓與各輸入電壓之和的關係。 5. 減法器： 搭建電壓減法器，驗證其輸齣電壓與兩個輸入電壓之差的關係。 實驗步驟與注意事項： 1. 電源供電： 運算放大器需要雙電源供電（如 +12V 和 -12V），注意電源的正負極連接。 2. 虛短與虛斷： 在分析運算放大器電路時，始終假定： 虛短： 理想運放的兩個輸入端（同相輸入端和反相輸入端）的電壓相等。 虛斷： 流入理想運放兩個輸入端的電流為零。 3. 電阻選擇： 選擇閤適的反饋電阻 $R_f$ 和輸入電阻 $R_{in}$，以獲得期望的放大倍數。注意電阻的阻值不宜過大（會增加噪聲）或過小（會增加功耗）。 4. 輸入信號： 使用函數發生器提供交流輸入信號，或直接輸入直流電壓進行驗證。 5. 測量： 使用萬用錶或示波器測量輸入和輸齣電壓，計算增益，並與理論公式對比。 6. 調試： 如果電路工作不正常，檢查元件連接、電源極性、芯片是否損壞等。 第六章 信號發生與處理實驗 産生和處理各種信號是電子係統的重要功能。本章將介紹如何利用基本元件和集成電路産生特定波形的信號，並進行簡單的信號處理。 實驗6.1：方波發生器（多諧振蕩器） 實驗目的： 1. 理解非穩態多諧振蕩器（俗稱“無穩態多諧振蕩器”）的組成和工作原理。 2. 學習如何利用兩級放大器（如三極管或運算放大器）和RC網絡搭建方波發生器。 3. 掌握通過改變RC元件的數值來調節方波的周期和占空比。 實驗內容： 1. 使用兩隻NPN三極管搭建非穩態多諧振蕩器。 2. 通過改變電阻和電容的值，觀察輸齣方波的周期和占空比的變化。 3. （可選）使用運算放大器搭建方波發生器，比較兩種方案的優缺點。 實驗步驟與注意事項： 1. 電路搭建： 按照典型的多諧振蕩器電路圖搭建。注意三極管的極性，電容的極性（如果是電解電容）。 2. 工作原理： 振蕩器通過正反饋和RC充放電過程實現周期性翻轉。當某一級的輸齣為高電平時，通過RC網絡對另一級的基極進行充電，使其反偏，從而翻轉到低電平；反之亦然。 3. 周期和占空比調節： 周期： 主要由RC網絡的充電時間常數決定。增大R或C的值會增大周期。 占空比： 由兩個RC迴路的充放電時間常數相對大小決定。可以通過改變兩個迴路中不同位置的電阻來實現非對稱的占空比。 4. 測量： 使用示波器觀察輸齣方波的波形，測量其周期 $T$ 和占空比。 5. 理論計算： 對於由兩個對稱三極管組成的多諧振蕩器，周期 $T approx 0.693(R_1C_1 + R_2C_2)$，占空比為50%。通過改變特定的 $R$ 或 $C$ 值，可以實現非對稱占空比。 實驗6.2：RC有源低通濾波器 實驗目的： 1. 掌握運算放大器構成的有源低通濾波器的基本原理。 2. 學習設計具有特定截止頻率和衰減斜率的低通濾波器。 3. 測量濾波器的幅頻響應特性。 實驗內容： 1. 搭建一個基於運算放大器的RC有源低通濾波器（例如，一階或二階Sallen-Key結構）。 2. 改變輸入信號的頻率，測量濾波器的輸齣信號幅值。 3. 繪製濾波器的幅頻響應麯綫，並確定其截止頻率。 實驗步驟與注意事項： 1. 濾波器結構選擇： 一階濾波器結構簡單，但滾降斜率較慢（-20dB/decade）。二階濾波器（如Sallen-Key）性能更好，滾降斜率可達-40dB/decade。 2. 元件設計： 根據所需的截止頻率 $f_c$ 和濾波器的階數，選擇閤適的電阻 $R$ 和電容 $C$ 的值。例如，對於一階RC低通濾波器，$f_c = 1/(2pi RC)$。 3. 測量幅頻響應： 保持輸入信號的幅值不變，從低頻開始，逐漸升高頻率，測量輸齣信號的幅值。記錄不同頻率下的輸齣幅值，並計算增益（dB錶示）。 4. 截止頻率確定： 找到增益下降到比最大增益低3dB（或輸齣電壓為最大輸齣電壓的 $1/sqrt{2}$）的頻率點，即為截止頻率。 5. 分析： 將實驗測得的幅頻特性與理論設計值進行比較，分析濾波器的實際性能。 第七章 數字邏輯電路基礎實驗 數字邏輯電路是現代數字係統的基礎，本章將通過實驗，讓學習者熟悉數字電路的基本邏輯門，以及如何組閤邏輯門構建更復雜的電路。 實驗7.1：基本邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或）功能驗證 實驗目的： 1. 熟悉 TTL 或 CMOS 係列集成邏輯門電路芯片。 2. 掌握與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門的基本邏輯功能。 3. 學習使用組閤邏輯門構成更復雜的邏輯功能。 4. 學習使用撥碼開關作為輸入，LED作為輸齣，觀察邏輯功能。 實驗內容： 1. 選擇常見的邏輯門集成電路芯片（如 74LS00 - 四與非門，74LS02 - 四或非門，74LS04 - 六反相器，74LS08 - 四與門，74LS32 - 四或門，74LS86 - 四異或門）。 2. 為芯片提供閤適的電源（VCC 和 GND）。 3. 使用撥碼開關（或跳綫）作為輸入信號，LED 作為輸齣指示。 4. 根據邏輯門的真值錶，連接輸入和輸齣，驗證其邏輯功能。 實驗步驟與注意事項： 1. 芯片識彆： 查閱芯片數據手冊，瞭解各引腳的功能（電源、地、輸入、輸齣）。 2. 電源連接： 確保VCC和GND連接正確，電壓符閤芯片工作要求。 3. 輸入信號： 使用撥碼開關連接到邏輯門的輸入端。注意將未使用的輸入端接地或接到VCC，以防止不確定狀態。 4. 輸齣指示： 將邏輯門的輸齣端通過一個限流電阻連接到LED。LED亮錶示高電平（邏輯1），滅錶示低電平（邏輯0）。 5. 驗證真值錶： 逐一組閤輸入信號，觀察LED的亮滅狀態，與邏輯門的真值錶逐一對比。 6. 與非門/或非門： 注意它們是基本邏輯門（與、或、非）的組閤，本身也是基本邏輯單元。 實驗7.2：組閤邏輯電路設計與實現（例如：譯碼器，編碼器，加法器） 實驗目的： 1. 理解組閤邏輯電路的定義：電路的輸齣僅取決於當前輸入的組閤，與過去狀態無關。 2. 學習如何根據邏輯功能要求，列齣真值錶，化簡邏輯錶達式。 3. 使用基本邏輯門或通用邏輯門芯片（如與非門）實現組閤邏輯電路。 4. 設計並實現一個簡單的譯碼器（如3-to-8譯碼器）或加法器（如全加器）。 實驗內容： 1. 譯碼器： 設計並實現一個3-to-8譯碼器，輸入為A, B, C（3位地址），輸齣為Y0到Y7（8個獨立輸齣綫）。當輸入ABC為某個組閤時，對應的輸齣綫為高電平，其餘為低電平。 2. 全加器： 設計並實現一個全加器，它有三個輸入：兩個加數位 $A_i, B_i$ 和一個來自低位的進位 $C_{in}$，輸齣為該位的和 $S_i$ 和嚮高位的進位 $C_{out}$。 實驗步驟與注意事項： 1. 需求分析與真值錶： 明確電路的功能，列齣所有可能的輸入組閤及其對應的輸齣。 2. 邏輯化簡： 使用卡諾圖或布爾代數方法化簡邏輯錶達式，以盡量減少所需邏輯門的數量。 3. 邏輯門選擇： 可以選擇專用集成電路（如74LS138 - 3-to-8譯碼器），也可以使用通用邏輯門（如74LS00）來搭建。 4. 電路實現： 按照化簡後的邏輯錶達式，連接相應的邏輯門。 5. 調試與驗證： 輸入各種組閤，觀察輸齣是否符閤預期。對於加法器，需要輸入多位二進製數進行測試，觀察和與進位是否正確。 實驗7.3：時序邏輯電路基礎（觸發器） 實驗目的： 1. 理解時序邏輯電路的定義：電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於過去的輸入狀態（即具有記憶功能）。 2. 掌握基本觸發器（SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的工作原理。 3. 學習觸發器的狀態轉換圖和時序圖。 4. 使用集成電路實現觸發器，並驗證其功能。 實驗內容： 1. SR觸發器： 使用與非門或或非門搭建基本SR觸發器，驗證其置位（S=1, R=0）、復位（S=0, R=1）、保持（S=0, R=0）和禁止（S=1, R=1）狀態。 2. D觸發器： 使用基本觸發器（如SR觸發器）和邏輯門構建D觸發器，驗證其在時鍾脈衝作用下，輸齣跟隨輸入D信號的變化。 3. JK觸發器/T觸發器： （可選）如果時間和條件允許，可以實現JK觸發器或T觸發器，觀察其翻轉、保持、置位、復位等功能。 實驗步驟與注意事項： 1. 觸發器結構： SR觸發器：通常由兩個交叉耦閤的與非門或或非門構成。 D觸發器：通常是在SR觸發器前加一級邏輯，將S和R信號與輸入D信號關聯起來，並引入時鍾控製。 2. 時鍾信號： 對於帶有時鍾輸入的觸發器，需要一個時鍾信號發生器（如函數發生器或一個簡單的脈衝發生電路）來驅動。注意時鍾信號的上升沿或下降沿觸發。 3. 狀態轉換： 仔細分析觸發器的狀態轉換圖，按照圖中的指示，輸入不同的信號組閤，觀察輸齣狀態的變化。 4. 時序圖： 繪製時序圖是理解和驗證觸發器工作的關鍵。它展示瞭輸入信號、時鍾信號和輸齣信號隨時間的變化關係。 5. 集成芯片： 可以使用標準的邏輯門芯片構建，也可以使用專門的集成觸發器芯片（如74LS74 - 雙D觸發器）。 第八章 模數混閤電路與接口技術實驗 現代電子係統通常包含模擬和數字部分，它們之間需要接口電路來實現信號的轉換和交互。本章將介紹數模轉換（DAC）和模數轉換（ADC）的基本原理和實驗。 實驗8.1：數模轉換器（DAC）應用 實驗目的： 1. 理解數模轉換器（DAC）的工作原理，即接收數字量輸入，輸齣對應的模擬量。 2. 學習使用R-2R電阻網絡DAC或集成DAC芯片。 3. 通過輸入不同的數字碼，測量輸齣的模擬電壓，驗證其綫性度和分辨率。 實驗內容： 1. R-2R電阻網絡DAC： 構建一個簡單的R-2R電阻網絡，並使用開關模擬數字輸入。 2. 集成DAC芯片： 使用一個標準的DAC芯片（如R-2R結構的4位DAC或通用的8位DAC芯片），並配閤微控製器（如Arduino或51單片機）提供數字輸入。 3. 測量DAC輸齣的模擬電壓，並繪製數字輸入與模擬輸齣的關係麯綫。 實驗步驟與注意事項： 1. R-2R網絡： R-2R網絡的精度很大程度上取決於電阻的匹配程度。使用阻值精度高的電阻。 2. 數字輸入： 開關的通斷狀態代錶數字0和1。需要確保開關的接觸良好。 3. 集成DAC： 仔細閱讀DAC芯片的數據手冊，瞭解其數字輸入格式（並行/串行）、參考電壓、輸齣類型（電壓/電流）等。 4. 微控製器配閤： 如果使用微控製器，需要編寫程序來産生數字輸入序列，並控製DAC輸齣。 5. 測量與分析： 測量輸齣電壓，並計算分辨率（滿量程輸齣電壓 / $2^n$，其中n為位數）。分析麯綫的綫性度，觀察是否存在失真。 實驗8.2：模數轉換器（ADC）應用 實驗目的： 1. 理解模數轉換器（ADC）的工作原理，即接收模擬量輸入，輸齣對應的數字量。 2. 學習使用逐次逼近型ADC或SAR型ADC。 3. 通過輸入不同的模擬電壓，測量輸齣的數字碼，驗證其精度和轉換速度。 實驗內容： 1. 集成ADC芯片： 使用一個標準的ADC芯片（如8位或10位ADC），並配閤微控製器或數據采集卡提供模擬輸入。 2. 模擬信號源： 使用可調直流電源或函數發生器提供可變的模擬輸入信號。 3. 測量ADC輸齣的數字碼，並將其轉換為對應的模擬電壓值。繪製模擬輸入電壓與數字輸齣值（摺算成電壓）的關係麯綫。 實驗步驟與注意事項： 1. ADC芯片特點： 瞭解ADC的位數（分辨率）、轉換時間、參考電壓等關鍵參數。 2. 參考電壓： ADC的轉換精度與參考電壓密切相關。確保參考電壓穩定準確。 3. 模擬輸入： 模擬輸入信號的幅值必須在ADC的輸入範圍內。 4. 數字輸齣： ADC的輸齣通常是並行數字信號，需要正確讀取。 5. 數據采集： 可以使用示波器（如果支持數字輸齣讀取）或微控製器來讀取ADC的數字輸齣。 6. 分析： 繪製的麯綫應近似一條直綫。分析ADC的量化誤差和非綫性度。 第九章 課程設計 課程設計是學習過程的升華，它要求學習者綜閤運用所學知識，獨立解決一個實際的電子技術問題。本章將為學習者提供課程設計的指導和參考。 課程設計說明 課程設計旨在培養學習者的以下能力： 1. 問題分析與定義： 能夠從實際需求齣發，明確設計目標和技術指標。 2. 方案設計與選擇： 能夠根據需求，設計齣多種可行方案，並進行權衡和選擇。 3. 電路設計與仿真： 能夠繪製完整的電路原理圖，並利用EDA工具進行仿真驗證。 4. 元件選型與采購： 能夠根據設計要求，選擇閤適的電子元器件。 5. 係統搭建與調試： 能夠動手將電路搭建在實驗平颱或PCB闆上，並進行調試，解決實際問題。 6. 技術文檔撰寫： 能夠撰寫規範的設計報告，清晰地闡述設計過程、結果和體會。 7. 團隊協作： （如果分組設計）能夠與團隊成員有效溝通與協作。 課程設計題目示例 簡易信號發生器： 設計一個能夠産生方波、三角波、正弦波的簡易信號發生器，並具備一定的頻率和幅值可調性。 LED驅動與控製係統： 設計一個能夠根據預設程序或外部信號控製LED陣列顯示特定圖案的係統。 數字溫度計： 設計一個能夠測量環境溫度，並將溫度值顯示在數碼管上的數字溫度計。 簡易音頻放大器： 設計一個能夠放大微弱音頻信號的單聲道或立體聲音頻放大器。 數據采集與顯示係統： 利用ADC和微控製器，采集一個模擬信號（如電壓、光強），並將其顯示在LCD屏幕或數碼管上。 自動亮度調節LED燈： 利用光敏電阻和放大電路，設計一個能夠根據環境光照強度自動調節LED亮度的燈具。 簡易邏輯電路訓練儀： 設計一個集成多種基本邏輯門、觸發器、譯碼器等元件的實驗平颱，方便學生進行數字邏輯電路的學習和實驗。 課程設計流程建議 1. 選題與開題報告： 學習者在指導老師的指導下，選擇閤適的課程設計題目，並提交開題報告，明確設計目標、技術路綫、預期成果等。 2. 資料調研與方案設計： 查閱相關文獻資料，進行市場調研，設計齣初步的電路方案，並進行可行性分析。 3. 電路仿真與優化： 利用EDA軟件（如Altium Designer, PSpice, Multisim等）進行電路原理圖設計和仿真，對電路參數進行優化。 4. 元件選型： 根據仿真結果和實際需求，選擇閤適的電子元器件。 5. PCB設計（可選）： 如果條件允許，可以進行PCB闆的設計。 6. 係統搭建： 在麵包闆或PCB闆上搭建電路。 7. 調試與測試： 仔細進行電路調試，解決齣現的問題，並根據設計指標進行測試。 8. 撰寫設計報告： 總結整個設計過程，包括電路原理、設計過程、仿真結果、實際測試結果、存在的問題及解決方法、體會與創新點等。 9. 答辯（如果需要）： 嚮指導老師和評委展示設計成果，並迴答相關問題。 第九章 附錄 本章將提供一些常用的電子元器件信息、常用集成電路手冊摘要、電路符號圖例、實驗常用工具使用說明等，以方便學習者在實驗和設計過程中查閱。 附錄A：常用電子元器件參數錶 常見電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路的典型參數範圍。 附錄B：常用集成電路型號及功能簡介 例如：LM741, LM358, NE555, 74LS係列邏輯門, 74HC係列邏輯門, R-2R DAC, ADC080x係列ADC等。 附錄C：電路符號圖例 電阻、電容、電感、二極管、三極管、MOSFET、運算放大器、電源、開關、接綫端子等。 附錄D：實驗儀器使用簡介 數字示波器、函數發生器、數字萬用錶、直流穩壓電源、信號發生器等。 結語 電子技術是一門實踐性極強的學科，理論知識的學習必須與動手實踐相結閤。本書通過一係列精心設計的實驗和課程設計，旨在幫助學習者建立紮實的電子技術基礎，培養解決實際問題的能力。希望學習者能夠勤於動手，勇於探索，在電子技術的世界裏取得更大的進步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版邏輯，簡直是為自學者量身定製的優化方案。我發現它在處理復雜電路圖時，采取瞭分層解析的策略。初次齣現一個復雜的係統級電路時，作者會先用一個簡化的方框圖展示其功能模塊的劃分，然後再逐一深入到每個模塊內部的元器件級細節。這種由宏觀到微觀的遞進方式，有效避免瞭初學者被密集的導綫和符號嚇倒。更有趣的是，在一些關鍵的理論推導旁，作者巧妙地插入瞭“工程實踐備注”，用更口語化的語言解釋某個數學近似在實際應用中意味著什麼，比如為什麼在某些工作條件下可以將某個元件視為理想元件。這種跨越純理論和實際操作的對話模式，讓原本枯燥的公式推導瞬間變得鮮活起來。閱讀體驗上，字裏行間透露著一種對讀者學習進度的關懷，讓人感覺像是在一位經驗豐富的老工程師手把手地指導，而不是單純地被動接受信息。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的實用性給予高度肯定，它真正做到瞭從“能用”到“好用”的跨越。書中關於各種經典實驗的講解，其詳盡程度遠超我過去接觸的許多教材。它不僅僅是告訴你“該怎麼做”，更深層次地闡述瞭“為什麼這麼做”以及“如果齣現A情況，背後的物理機製是什麼”。這種深入剖析的敘事方式，對於培養真正的電子工程師思維至關重要。我特彆留意瞭其中關於信號處理模塊課程設計的那一章，作者似乎預料到瞭學生可能遇到的所有常見陷阱，從元器件選型時的誤差分析，到最終調試階段的噪聲抑製技巧，都提供瞭細緻入微的指導。我曾嘗試按照書中的步驟搭建一個簡易濾波器，每一步的參數設定都有理有據，最終的測試結果與理論值驚人地接近，這極大地增強瞭我對所學知識的信心。這本書的價值不在於堆砌晦澀的公式，而在於提供瞭一套經過實踐檢驗、可以信賴的工程方法論。

評分☆☆☆☆☆

這本書在課程設計部分的創新性令人耳目一新。很多基礎實驗書籍的課程設計往往停留在重復基礎實驗的簡單組閤，但此書顯然在引導學生進行更高階的係統集成和優化上投入瞭大量精力。它不僅提供瞭幾個設計方嚮的框架，更重要的是，它引導我們去思考如何根據特定的應用場景（比如低功耗要求、高精度要求等）來權衡不同的技術方案。例如，在設計一個數據采集係統時，書中詳細對比瞭ADC的不同架構（SAR、Sigma-Delta）在速度、分辨率和功耗上的取捨，並給齣瞭一套完整的評估標準。這種對比分析的能力，是傳統教學中相對缺失的一環。它迫使讀者跳齣教科書的固定範式，去思考“最好的設計是什麼”，而不是“正確的答案是什麼”。這種訓練對於未來步入工作崗位，麵對真實的産品迭代和需求變化，是至關重要的能力儲備。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計頗具匠心，封麵采用瞭一種略帶磨砂質感的深藍色調，中央的電路圖綫條精細，與書名“電子技術基礎實驗與課程設計”的字體排版相得益彰，給人一種專業而沉穩的感覺。初次翻閱時，紙張的厚度和觸感都顯得很考究，墨水也沒有絲毫的洇散，即便是細小的元器件符號也清晰可辨，這對於需要反復查閱和在實驗颱上參考的讀者來說，無疑是一個加分項。尤其值得稱贊的是其章節結構劃分得極為閤理，理論知識的介紹部分並未長篇大論，而是緊密圍繞實驗需求展開，使得學習的路徑非常流暢。例如，在介紹基本晶體管特性時，其理論闡述後緊接著就是相關的實驗步驟，這種無縫銜接的設計，極大地減少瞭讀者在理論和實踐之間來迴切換的認知負荷。再者，書中的插圖和實驗原理圖都采用瞭高分辨率的矢量圖格式，放大後依然保持銳利，對於精確識彆元件參數和電路連接至關重要。整體而言，從視覺體驗到閱讀的物理感受，這本書都體現瞭一種對專業學習者應有尊重的態度，讓人願意長時間沉浸其中進行鑽研。

評分☆☆☆☆☆

我必須提到這本書在術語一緻性和參考文獻管理上的嚴謹性。在電子工程領域，不同教材或規範對同一概念可能有不同的錶述方式，容易造成混淆。這本書在這方麵做得非常齣色，它建立瞭一套自洽的符號係統和術語標準，並且在首次齣現專業術語時，都給予瞭清晰的定義，使得後續的閱讀過程非常順暢，幾乎不需要頻繁迴溯查閱。更值得稱贊的是其引用列錶，它不僅僅列齣瞭理論來源，還附帶瞭對某些經典實驗電路的“曆史淵源”介紹，讓人能追溯到這些基礎理論或實驗方法的確立過程。這種對知識體係根源的尊重和梳理，提升瞭本書的學術深度。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部經過精心編纂的曆史脈絡圖，讓讀者在學習操作技能的同時，也對電子技術的發展有一個更宏觀的認知。