電子線路設計與應用

前言

　　如何通過實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)工科大學生的創(chuàng)新意識以及如何更好地開展實驗教學等問題已成為當前高等院校工科專業(yè)教學改革的熱點與難點問題。“教育部關于啟動高等學校教學質(zhì)量與教學改革工程精品課程建設工作的通知”（教高[2003]1號文件）中明確指出：“理論教學與實踐教學并重。要高度重視實驗、實習等實踐性教學環(huán)節(jié)，通過實踐培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力。要大力改革實驗教學的形式和內(nèi)容，鼓勵開設綜合性、創(chuàng)新性實驗和研究型課程。”但是，目前實驗教材的現(xiàn)狀卻不客樂觀，正式出版的實驗教材品種很少；多數(shù)院校的實驗教材都是校內(nèi)講義，驗證性實驗內(nèi)容偏多，綜合性、設計性實驗內(nèi)容很少，不利于學生能力培養(yǎng)；優(yōu)秀實驗教材不多，與理論教材相比尤其明顯。這樣，眾多學校很難選到合適的優(yōu)秀實驗教材。鑒于上述情況，“教育部高等學校電子信息與電氣信息類基礎課程教學指導分委員會”與高等教育出版社共同策劃組織了示范性電工電子實驗系列課程教材的建設項目，該項目以國家電工電子教學基地院校為基礎，發(fā)揮這些院校在理論教學和實踐教學方面的示范作用，組織編寫電工電子實驗系列教材。2003年12月在云南大學召開了“電工電子實驗系列課程教學與教材建設研討會”，成立了“電工電子實驗系列教材編審委員會”（見附件）。30余所院校的參會代表圈繞電工電子實踐教學所涉及的知識點進行了充分研討，確定了電工電子實踐教學基本要求，為實驗教材的編寫提供參考依據(jù)。通過研討達成了以下共識：（1）實驗教學是非常重要的教學環(huán)節(jié)，是學生學習科技知識的重要手段。學生應能通過實驗獲取科學知識、驗證相關理論、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。（2）從培養(yǎng)學生能力的角度，實驗一定要單獨設課，而且要有不同于理論課程的實驗課程體系。要改變依附于某一理論課程的原有模式。（3）實驗能力培養(yǎng)包含實驗設計、測試與儀器使用、仿真、簡單故障排除、數(shù)據(jù)分析、實驗報告與總結、查閱器件手冊等方面的能力。（4）實驗教學應按基礎性、設計性、綜合性等不同層次、循序漸進地提出要求。

內(nèi)容概要

本書是為高等學校工科電類專業(yè)編寫的一本寬口徑、厚基礎的實驗教材。旨在加強學生基本實驗技能的綜合訓練、培養(yǎng)和提高學生的實際動手能力與工程設計能力。全書共有6章。第互章介紹測量技術、調(diào)試技術以及實驗中故障的檢測與排除等基本實驗技能。第2、3章分別是數(shù)字電路實驗和模擬電路實驗。第4、5章依次為數(shù)字電路課程設計和模擬電路課程設計。第6章給出了數(shù)字與模擬混合的綜合性課程設計課題。書中介紹了大量的新型集成器件及其典型應用，并有電子線路仿真實驗和數(shù)字可編程與模擬可編程器件實驗。 　　本書自成一體，可獨立使用。實驗課題難易相宜，循序漸進，且多數(shù)課題具有一定的伸縮性，適于電類不同專業(yè)、不同層次的學生。     本書可作為高等院校電子類、電氣類、自控類、計算機類專業(yè)及其他相近專業(yè)電子技術實驗和課程設計的教材。

書籍目錄

引論  0.1  電子線路實驗的內(nèi)容與目的  0.2  電子線路實驗的要求  0.3  實驗報告的撰寫要求第1章 電子線路實驗基礎  1.1  電子測量技術    1.1.1　電壓的測量方法    1.1.2　電流的測量方法    1.1.3　放大器電壓增益的測量    1.1.4　幅頻特性的測量    1.1.5　相位與相頻特性的測量  1.2　誤差分析與實驗數(shù)據(jù)處理    1.2.1　誤差的表示方法    1.2.2　誤差來源與消除方法    1.2.3　實驗數(shù)據(jù)的處理  1.3  電子電路的安裝、調(diào)試與故障檢測    1.3.1　電子電路的安裝    1.3.2　電子電路的調(diào)試    1.3.3　電子電路的故障檢測  1.4  常用電子儀器的使用    1.4.1　半導體管特性圖示儀    1.4.2　線性集成電路測量儀    1.4.3　數(shù)字集成電路測試儀    1.4.4　失真度測量儀  1.5  常用元器件的識別    1.5.1　半導體器件的識別與檢測    1.5.2　集成電路的識別    1.5.3　可編程器件簡介第2章　數(shù)字電路設計與實現(xiàn)  2.1  集成門電路邏輯功能測試　2.2　組合邏輯電路設計與險象觀察　2.3　加法器與比較器的應用　2.4　數(shù)據(jù)選擇器與譯碼器的應用　2.5  十進制加法器設計　2.6　四位乘法器　2.7  集成觸發(fā)器的功能測試　2.8  同步時序電路設計　2.9  串行加法器設計　2.10　計數(shù)、譯碼與顯示　2.11  移位寄存器的應用　2.12  變步長可逆計數(shù)器　2.13　數(shù)／模轉換器　2.14　直流數(shù)字電壓表的設計　2.15  字符發(fā)生與顯示　2.16　可編程定時器　2.17  用EWB仿真數(shù)字電路　2.18  用PLD設計算術邏輯單元　2.19  用PLD設計時鐘電路　2.20  水位警示控制器的設計第3章　模擬電路設計與實現(xiàn)　3.1　儀器使用、實驗方法與晶體管測試　3.2　單級晶體管小信號放大器　3.3  多級小信號放大器　3.4　負反饋放大器　3.5　運算放大器的參數(shù)測量與應用  3.6　電壓比較器  3.7　波形發(fā)生器  3.8　集成功率放大器  3.9　555器件的應用  3.10　整流與穩(wěn)壓　……第4章　數(shù)字電路課程設計第5章　模擬電路課程設計第6章　綜合性課程設計附錄A　部分常用集成電路的型號、功能及引腳圖附錄B　Altera可編程器件的開發(fā)軟件MAX+plusⅡ附錄C　ispPAC器件及其開發(fā)軟件PAC-DESIGNER

章節(jié)摘錄

　　第1章電子線路實驗基礎1.1電子測量技術測量是為確定被測對象量值而進行的實驗過程。在此過程中，人們借助專門的測試儀器，將被測對象的大小直接或間接地與同類已知單位進行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結果。電子測量是指利用電子技術進行的測量。電子線路中的電子測量則主要測量電子電路中的有關量值，屬于弱電測量。其測量內(nèi)容包括下列幾個方面：（1）電能量的測量。主要是電壓與電流的測量。（2）電信號特性的測量。主要是測量信號頻率、相位、失真度以及邏輯狀態(tài)等。（3）電子電路性能的測量。主要指增益（衰減）、靈敏度、幅頻特性、相頻特性等。（4）電路參數(shù)的測量。包括電阻、電容、電感、阻抗、品質(zhì)因數(shù)以及電子器件的參數(shù)等。電路參數(shù)的測量方法應該已在電路實驗中掌握了，本書對電信號特性的測量將結合具體的儀器使用加以介紹。本節(jié)只討論電子電路中電壓、電流、增益和幅頻特性、相頻特性的測量方法。1.1.1電壓的測量方法電壓是電路中兩個不同節(jié)點間的電位之差。如果其中一個節(jié)點為地電位，則可以測出另一個節(jié)點對地的電位（電平）。電壓是最基本、最重要的電參量之一。許多電參量都可以視為電壓的派生量。各種電路的工作狀態(tài)通常都是用電壓來表征的，而且各種電子設備的信號也主要由電壓來表示。因此，電壓測量是電參量測量的基礎。電壓測量時要注意信號的頻率和電壓范圍，以選擇合適的電壓表和正確的量程。電壓表通常采用高靈敏度直流電流表頭串接適當電阻來構成。測量時電壓表是并接在被測對象上的，與被測對象呈并聯(lián)關系。因此，為減小對被測電路的影響、提高測量精度，電壓表的內(nèi)阻要很大（一般不小于20k1b／V）。改變電壓表的量程實際上就是改變其內(nèi)阻，量程越大，內(nèi)阻也越大。電壓的測量可分為模擬和數(shù)字兩種方法。前者采用模擬（指針）方式顯示測量結果，后者采用數(shù)字方式顯示測量結果。因此，兩者的區(qū)別主要在于：后者增加了模／數(shù)轉換器（ADC），先將模擬量變成數(shù)字量，再直接以數(shù)字方式顯示。在用指針式（模擬）電壓表測量電壓時，要注意待測兩點問電位的高、低。若將表筆接反，將導致指針反偏，有可能損壞表頭。

圖書封面

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