電子電路實驗

《電子電路實驗》是2011年清華大學出版社出版的圖書，作者是高文煥。

基本介紹

• 書名：電子電路實驗
• 作者：高文煥
• ISBN：9787302173533
• 定價：38元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2011-8-4
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

本書是為適應電子電路實驗教學改革的需要，在總結多年實驗教學經驗的基礎上編寫而成的實驗教材。全書共分為9章，內容是：電子電路實驗的基礎知識、常用電子儀器的原理與使用、模擬電路基礎型實驗、數字電路基礎型實驗、電子電路的計算機輔助分析與設計、電子電路設計型實驗、電子電路研究型實驗、可程式邏輯器件及其套用、實驗用電路元器件等。

《電子電路實驗》安排了較多的實驗題目，且每個實驗題目包括較多的實驗項目，其內容和難易程度基本上覆蓋了不同層次的教學要求，任課教師可以根據實際情況靈活選用。為了適應不同類型實驗課的需求，每個實驗都附有實驗原理、參考實驗電路和思考題。

《電子電路實驗》可作為高等學校電類本科和高等學校工程電類專科的電子電路實驗的教材，也可作為從事電子技術工作的工程技術人員的參考書。

電子技術是根據電子學的原理，運用電子器件設計和製造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學，包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。

信息電子技術包括Analog（模擬） 電子技術和Digital（數字） 電子技術。電子技術是對電子信號進行處理的技術，處理的方式主要有：信號的發生、放大、濾波、轉換。

圖書前言

本書是為了適應電子技術的飛躍發展和培養高質量人才的需要，在清華大學出版社2004年出版的《電子技術實驗》的基礎上，總結多年的教學改革和實踐經驗編寫而成的。考慮到本書是配合電子技術類與電子線路類課程中的模擬電路和數字電路兩門理論課程的實驗教材，故改名為《電子電路實驗》。

電子電路實驗的主要任務是培養學生的實踐能力、研究與創新能力，因此要突出基本實驗技能、科學實驗方法的訓練，突出電路設計與電路實現能力、使用計算機工具能力的培養，突出研究、探索和創新精神。為此，電子電路實驗的課程體系與內容需要不斷地改革。

本書在編寫過程中，力圖建立以培養能力和創新精神為目標的分層次的實驗教學新體系，將主要實驗教學內容分為基礎型實驗、設計型實驗、研究型實驗三個層次。注意將培養創新能力和研究性思維貫穿整個實驗教學之中，包括大力開發研究型實驗項目，增加研究型實驗的比例，在基礎型實驗和設計型實驗中儘可能增加研究的內容。努力做到以學生為本，為學生營造自主學習、自主研究的環境和氛圍，使學生有多種選擇的空間。同時，儘量以實驗任務書來代替實驗指導書，許多實驗題目和實驗項目一般只提出實驗要求，由學生自己自主設計實驗方案，設計實驗電路，選定實驗元器件、測試方法等，以便充分調動和發揮學生的積極性和主動性，使學生有獨立思考的空間。

本書可作為一般電子電路實驗和課程設計的教材。全書共分為9章。

第1章介紹電子電路實驗的基礎知識，包括電子電路實驗的主要內容、過程與要求，實驗測量誤差，實驗數據處理，基本電量和電子電路主要參數的測量方法，以及電子電路的安裝、調試與故障排除方法等，為後面的實驗打下基礎。

電子儀器是觀察物理現象，測量電子系統或電路性能的工具，了解常用電子儀器的基本原理，正確選擇與使用電子儀器，掌握電路與系統的測試方法是進行電路實驗和科學研究的基礎，也是培養實驗能力的重要內容。對於從事電子技術工作的科技人員來說，是必須具有的基本功，電子電路實驗課程必須充分重視這一問題。因此，本書第2章專門介紹了常用電子儀器的原理、使用方法和電子網路主要性能指標的測試方法等，並安排專門的實驗進行練習，且將此項訓練作為基本要求貫穿整個實驗教學過程中。

按照基礎型實驗、設計型實驗和研究型實驗來安排實驗內容。本書的第3、4章分別安排了模擬電路和數字電路基礎型實驗。第6、7章分別安排了設計型實驗和研究型實驗。研究型實驗是具有研究性和探索性的大型實驗，需要較多的時間和較多的條件，第7章可作為課程設計或大型專題實驗的教材或參考資料。

隨著電子設計自動化程度的迅速提高和積體電路技術與工藝的迅速進步，電子系統已進入片上系統的階段。使用計算機輔助分析和設計工具來分析與設計電路，已經成為電類本科生必須掌握的基礎知識和必備的基本能力。所以培養學生具有使用工具的習慣和能力是電子電路實驗課程的另一項重要任務。本書的第5章，以典型軟體OrCAD PSpice A/D 9為例，介紹PSpice軟體的功能、使用方法，並通過電路實例和實驗，使學生逐步掌握如何使用CAD工具進行電路分析與設計的基本方法，培養學生具有使用CAD工具的習慣和能力。

近年來，採用大規模可程式邏輯器件為電路載體，以硬體描述語言表達系統的邏輯關係，以微機和開發軟體作為設計工具來設計數字系統已成為一種趨勢。因此，本書的第8章簡單介紹了大規模可程式邏輯器件（FPGA/CPLD）、硬體描述語言（VHDL）、軟體開發工具等基礎知識，並安排相應的實驗，使學生受到基本訓練，為今後使用可程式邏輯器件設計較複雜的數字系統打下較好的基礎。

本書第9章為實驗常用電路元器件，供查閱。

為了適應不同實驗課的類型和不同實驗學時的需求，本書安排了較多的實驗題目，且每個實驗題目包括較多的實驗項目，其內容和難易程度基本上覆蓋了不同層次的教學要求，為因材施教提供了基本素材，任課教師可以根據實際情況靈活選用。此外，每個實驗都附有實驗原理和思考題，有的還附有參考實驗電路。多數學生可以通過自學或在教師的指導下，自行擬定實驗步驟和測試方法，獨立完成實驗全過程。

參加本書編寫工作的有高文煥（第1、2章及附錄A）、張尊僑（第3、4、9章）、徐振英（第6、7章）、金平（第5章）、許忠信（第8章及附錄B）等同志，高文煥同志為主編，負責全書的組織和定稿。

在編寫過程中得到清華大學電工電子實驗教學中心許多同志的支持。在此，對以上所有給予支持、幫助和指導的同志致以衷心的感謝。

由於編者水平有限，書中難免有不妥和錯誤之處，敬請讀者批評指正。

圖書目錄

第1章電子電路實驗的基礎知識

1.1電子電路實驗課的意義與要求

1.1.1電子電路實驗在人才培養中的作用

1.1.2電子電路實驗的主要內容與基本要求

1.2電子電路實驗的一般過程和要求

1.3實驗測量誤差

1.3.1測量誤差的來源與分類

1.3.2測量誤差的表示方法

1.3.3誤差的估計

1.3.4誤差的消除方法

1.4實驗數據處理

1.4.1測量讀數的處理

1.4.2實驗數據的處理方法

1.5常用基本電量和電路參數的測量方法

1.5.1電壓的測量

1.5.2輸入電阻與輸出電阻的測量

1.5.3電壓增益及頻率特性的測量

1.6電子電路的安裝、調試與故障排除方法

1.6.1電子電路的安裝

1.6.2電子電路的調試

1.6.3電子電路的故障排除方法

第2章常用電子儀器的原理與使用

2.1電子示波器的原理與套用

2.1.1示波器的組成及顯示波形的基本原理

2.1.2示波器電路的組成及工作原理

2.1.3電子示波器的主要技術指標和正確使用方法

2.1.4使用示波器測量電壓、相位、時間與頻率

2.2SS7804/7810型示波器的主要技術指標和使用方法

2.2.1SS7804型示波器的主要性能指標

2.2.2SS7804型示波器前面板各部件的作用及使用方法

2.2.3SS7810型示波器簡介

2.2.4SS7804/7810型示波器的螢幕字元顯示

2.2.5SS7804/7810型示波器的校準方法

2.2.6使用SS7804/7810型示波器測量電壓、相位、時間和頻率

2.3EE1642B1型函式信號發生器的原理與套用

2.3.1EE1642B1型函式信號發生器的組成及工作原理

2.3.2EE1642B1型函式信號發生器主要技術指標

2.3.3EE1642B1型函式信號發生器使用說明

2.3.4AFG310型任意函式波形發生器簡介

2.4DH1718 E4型雙路直流穩壓電源簡介

2.4.1概述

2.4.2電源的主要性能指標

2.4.3電源面板各部件的作用與使用方法

2.5GH4821型電晶體特性圖示儀簡介

2.5.1電晶體圖示儀的基本原理

2.5.2GH4821型電晶體特性圖示儀的主要技術指標

2.5.3GH4821型電晶體特性圖示儀的面板各部件的作用與使用方法

2.6SA1030型數字頻率特性測試儀的原理與套用

2.6.1概述

2.6.2SA1030型數字頻率特性測試儀的組成及工作原理

2.6.3SA1030型數字頻率特性測試儀的主要技術指標

2.6.4SA1030型數字頻率特性測試儀的前面板簡介

2.6.5SA1030型數字頻率特性測試儀的選單操作

2.6.6SA1030型數字頻率特性測試儀的使用方法

2.7實驗常用電子儀器的使用與二連線埠網路參數的測量方法

第3章模擬電路基礎型實驗

3.1實驗1單管放大電路

3.2實驗2多級放大電路

3.3實驗3由集成運算放大器構成的負反饋放大電路

3.4實驗4增益自動切換的電壓放大電路

3.5實驗5波形產生電路

3.6實驗6RC有源濾波電路

3.7實驗7函式信號發生器電路

3.8實驗8集成功率放大電路

3.9實驗9555定時器的套用

第4章數字電路基礎型實驗

4.1實驗1與非門電路的測試

4.2實驗2簡單組合邏輯電路的設計

4.3實驗3鍵盤輸入電路的設計

4.4實驗4計數器電路實驗

4.5實驗5定時控制電路的設計

4.6實驗6交通指揮燈電路的設計

4.7實驗7掃描顯示電路的設計

4.8實驗8誤碼測試儀電路的設計

第5章電子電路的計算機輔助分析與設計

5.1概述

5.1.1電路CAD技術及工具

5.1.2電子電路CAD工具PSpice軟體簡介

5.2OrCAD PSpice軟體功能介紹

5.2.1電路基本特性的分析功能

5.2.2電路複雜特性的分析功能

5.3OrCAD PSpice的元器件及其模型參數

5.3.1OrCAD PSpice程式常用電路元器件

5.3.2OrCAD PSpice程式中常用半導體器件的模型參數

5.4使用 OrCAD Capture軟體繪製電路圖

5.4.1運行Capture軟體

5.4.2繪製電路原理圖

5.5OrCAD PSpice仿真分析

5.5.1OrCAD PSpice仿真分析的基本步驟

5.5.2OrCAD PSpice仿真分析的操作方法

5.6數字電路的仿真分析

5.6.1數字電路仿真分析的基本概念

5.6.2數字電路仿真實例

5.7數模混合電路的仿真分析

5.8電子電路的仿真實驗

5.8.1教學目的與要求

5.8.2實驗1單管共發射極放大電路

5.8.3實驗2有源負載差動放大電路

5.8.4實驗3多級放大電路

5.8.5實驗4由集成運放組成的多諧振盪電路

5.8.6實驗5直流穩壓電源

5.8.7實驗6兩位全減器電路

5.8.8實驗7十字路口交通信號燈控制電路

5.8.9實驗8序列碼產生電路

5.8.10實驗9十六進制加法計數器

第6章電子電路設計型實驗

6.1概述

6.1.1電子電路設計型實驗的意義和教學目的

6.1.2設計型實驗的主要教學環節

6.1.3電子電路設計中應注意的幾個問題

6.2設計型實驗的設計舉例

6.2.1實驗任務與要求

6.2.2設計分析與電路設計

6.2.3思考題

6.3實驗1負反饋放大電路

6.4實驗2產品分檔電路的設計

6.5實驗3壓控波形發生器

6.6實驗4密碼鎖電路

6.7實驗5搶答電路的設計

6.8實驗6彩燈電路的設計

6.9實驗7流水線產品統計電路設計

6.10實驗8A/D和D/A轉換器套用電路設計

6.11實驗9超音波遙控電路的設計

第7章電子電路研究型實驗

7.1概述

7.1.1電子電路研究型實驗的意義和教學目的

7.1.2電子系統電路的設計與實現

7.1.3實驗的總結與交流答辯

7.2研究型實驗的分析設計舉例

7.2.1實驗任務和要求

7.2.2方案研究與電路設計分析

7.2.3電路實際運行現象研究和電路改進

7.3實驗1超音波測距系統的設計

7.4實驗2超音波測速系統的設計

7.5實驗3數字溫度計的設計

7.6實驗4量程自動切換的數字電壓表的設計

7.7實驗5簡易頻率特性測試電路的設計

7.8實驗6半導體器件參數測量電路的設計

7.9實驗7汽車踏板壓力測量儀電路的設計

7.10實驗8瓶裝液體灌裝機控制電路的設計

7.11實驗9簡易失真度測量電路的設計

7.12實驗10簡易低頻頻譜分析儀電路的設計

第8章可程式邏輯器件及其套用

8.1可程式邏輯器件FPGA/CPLD簡介

8.1.1FPGA/CPLD的基本結構

8.1.2FPGA/CPLD器件

8.1.3FPGA/CPLD的開發工具

8.2VHDL基礎

8.2.1VHDL的基本結構

8.2.2VHDL語言要素

8.2.3VHDL常用語句

8.2.4層次化設計

8.2.5結構體的三種描述方法

8.2.6VHDL設計範例

8.3可程式邏輯器件的開發工具QuartusII

8.3.1QuartusII基本設計流程

8.3.2QuartusII 設計示例

8.3.3LPM宏功能模組套用

8.3.4嵌入式邏輯分析儀SignalTapII的使用方法

8.4FPGA實驗

8.4.1FPGA實驗的一般過程與要求

8.4.2實驗1多路選擇器的設計

8.4.3實驗21位十進制加減法運算器的設計

8.4.4實驗3乘法器的設計

8.4.5實驗4計數器的設計

8.4.6實驗5時鐘分頻電路的設計

8.4.7實驗6用狀態機實現簡單計算器

8.4.8實驗7VGA顯示控制器設計

8.4.9實驗8PS/2鍵盤接口控制器設計

第9章實驗用電路元器件

9.1常用電阻電容元件

9.1.1電阻器型號命名與識別方法

9.1.2電容器的型號命名與識別方法

9.2常用半導體器件

9.2.1常用半導體器件型號命名的國家標準

9.2.2常用二極體的型號及性能

9.2.3常用三極體的型號及性能

9.3幾種常用模擬積體電路簡介

9.3.1μA741通用集成運算放大器

9.3.2LM318 高速集成運算放大器

9.3.3μA348四通用集成運算放大器

9.3.4μA324四通用單電源集成運算放大器

9.3.5OP07集成運算放大器

9.3.6LF347集成運算放大器

9.3.7電壓比較器LM311

9.3.8音頻功率放大器LM386

9.3.9音頻功率放大器LM388

9.3.10音頻功率放大器LA4102

9.3.11四象限相乘器MC1496

9.3.12CMOS模擬開關4052

9.3.13CMOS模擬開關4066

9.3.14555、556 定時器電路

9.3.15集成三端穩壓器電路

9.4常用的數字積體電路簡介

9.4.1幾類常用數字積體電路的典型電參數

9.4.2常用的TTL數字積體電路功能及引腳圖

9.4.3常用CMOS數字積體電路引腳圖

9.5常用的顯示器件

9.5.1發光二極體

9.5.2字碼管

9.5.3發光二極體陣列顯示器

9.6A/D與D/A變換電路

9.6.1A/D轉換器ADC0804

9.6.2D/A轉換器DAC0832

9.7存儲器

9.7.1靜態隨機存取存儲器（RAM）6116簡介

9.7.2靜態隨機存取存儲器（RAM）2114簡介

9.8特殊器件

9.8.1發射/接收型超音波感測器

9.8.2光電耦合器

9.8.3壓力感測器——應變式電阻感測器

9.8.4壓電陶瓷蜂鳴片

附錄A電子技術實驗學習機

A.1概述

A.2學習機的組成

附錄BGW48PK2 EDA/SOPC實驗開發系統

B.1GW48實驗系統的基本結構

B.2實驗電路結構圖

B.3GW48實驗系統默認設定

參考文獻