内容简介
     《模拟电子技术实验/高等院校电子信息与电气学科系列规划教材》是为《模拟电子技术实验》课程编写的实验教材,基本内容包括基础知识部分和实验内容两大部分。基础知识部分主要包括常用电子元器件的知识,常用电子仪器的原理和使用方法,电子测量中的数据处理和误差分析,各种电路仿真软件的使用方法等。实验内容部分包括基本单元电路和综合实验内容。     
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          目录
   前言
第一部分 模拟电子技术实验基础知识
第1章 常用电子元器件简介
1.1 无源器件
1.1.1 电阻器
1.1.2 电容器
1.1.3 电感器
1.2 有源器件
1.2.1 二极管
1.2.2 三极管
1.2.3 集成电路
1.2.4 其他器件
第2章 常用电子仪器原理及使用方法
2.1 仪器、仪表的使用和连接
2.2 直流稳压电源
2.2.1 主要技术指标与工作原理
2.2.2 面板说明和使用方法
2.3 函数信号发生器
2.3.1 主要技术参数与工作原理
2.3.2 面板及键盘功能说明
2.3.3 基本操作方法
2.4 交流毫伏表
2.4.1 主要技术指标
2.4.2 面板及键盘功能
2.4.3 基本操作
2.5 数字万用表
2.5.1 面板及键盘功能
2.5.2 基本测量操作
2.6 模拟示波器
2.6.1 面板及按键功能
2.6.2 基本操作
2.6.3 光标测量方法
2.6.4 测试方法
2.7 数字存储示波器
2.7.1 面板控制和连接器
2.7.2 水平控制
2.7.3 垂直控制
2.7.4 光标测量
2.7.5 自动测量
2.8 晶体管特性图示仪
2.8.1 面板功能介绍
2.8.2 基本操作步骤
2.8.3 测试实例
2.9 失真度测试仪
2.9.1 技术指标
2.9.2 面板说明
2.9.3 使用方法
第3章 电子测量技术
3.1 测量误差分析
3.1.1 测量误差的基本原理
3.1.2 测量误差的来源
3.1.3 测量误差的分类
3.2 实验数据处理
3.2.1 有效数字的处理
3.2.2 等精度测量结果的处理
3.3 测量方法
3.3.1 电压测量
3.3.2 噪声测量
3.3.3 阻抗测量
3.3.4 失真度测量
3.3.5 幅频特性测量
3.3.6 频率、时间和相位测量
3.3.7 调幅系数测量
第4章 PSpice电路仿真软件
4.1 绘制电路图
4.1.1 放置电路元件
4.1.2 元件间连线
4.1.3 例子
4.2 参数设置
4.2.1 元件参数设置
4.2.2 仿真参数设置
4.2.3 例子
4.3 仿真分析
4.3.1 直流分析
4.3.2 交流分析
4.3.3 例子
第5章 Multisim电路仿真软件
5.1 绘制电路图
5.1.1 放置电路元件
5.1.2 元件间连线
5.1.3 例子
5.2 参数设置
5.2.1 元件参数设置
5.2.2 虚拟仪表参数设置
5.2.3 例子
5.3 仿真分析
5.3.1 直流分析
5.3.2 交流分析
5.3.3 例子
第6章 TINA-TI电路仿真软件
6.1 获得并安装TINA-TI软件
6.2 绘制电路图
6.2.1 放置电路的元件及基本仪器
6.2.2 元器件间连线
6.2.3 例子
6.3 参数设置
6.3.1 元器件参数设置
6.3.2 虚拟仪表参数设置
6.4 仿真分析
6.4.1 直流工作点分析
6.4.2 交流分析
6.4.3 瞬态分析
6.4.4 参数扫描分析
第二部分 模拟电子技术实验内容
第7章 模拟电子技术基本单元电路
实验一 常用电子仪器设备的使用
实验二 电压测量
实验三 基本放大器的调整与测量
实验四 负反馈放大器
实验五 差动放大器
实验六 集成运算放大器应用
实验七 RC有源滤波器
实验八 文氏桥振荡器
实验九 LC振荡电路
实验十 比较器
实验十一 集成功率放大器
实验十二 直流稳压电源
实验十三 锁相环电路
实验十四 模拟乘法器及其应用
第8章 模拟电子技术综合实验
实验一 方波的分解与合成
实验二 正弦波特征提取
实验三 模拟移相网络及相差测量 … 
实验四 波形发生器
实验五 压控恒流源
实验六 四路锁相环译码红外线电源遥控器
实验七 集成运算放大器参数测量
第9章 模拟电子技术设计性实验
实验一 测量放大器设计
实验二 电压控制LC振荡器
实验三 宽带放大器设计
实验四 水温控制系统设计
实验五 电压-频率转换器设计
实验六 光强度检测电路设计
实验七 万用电表设计
实验八 简易晶体管图示仪设计
参考文献      
前言/序言
     “模拟电子技术实验”是高等院校理工科电子类专业实践教学环节的一个重要组成部分。通过这门课程的学习和实践,学生可将模拟电子技术基础理论与实际操作有机地联系起来,加深对所学理论课程的理解,逐步培养和提高自身的实验能力、实际操作能力、独立分析问题和解决问题的能力,以及创新思维和理论联系实际的能力。
  本书是根据教育部电子科学与技术教学指导分委员会关于模拟电子技术基础课程教学大纲的基本要求,同时总结了近年来南开大学的实践教学经验,并按照当前教学改革的要求编写的。教材实验内容丰富,且遵从循序渐进的原则。基础实验部分以二极管、三极管、电阻、电容的测试开始,结合常用电子仪器的使用练习,让学生逐步对电子元器件及其测试方法有一定的了解,并掌握实验中常用电子仪器的使用和测量方法;之后通过基本放大电路、组合放大电路、功率放大电路等不同电路组态的实验,使学生掌握和熟练运用各种单元放大电路;再通过以运算放大器为核心的集成运放参数测试、算术运算电路、比较电路和低通、高通、带通滤波电路来加深学生对集成电路的实验与设计能力;最后通过LC、及C正弦波发生器电路实验和非正弦波发生器电路实验让学生对反馈与波形的产生有进一步认识。书中每一个实验都包含实验目的、实验原理、实验内容和思考题,旨在不仅要让学生知道怎样去做,而且要使学生弄懂为什么这样去做,并启发学生独立思考。
  本书的一大特点是将传统的原理性、验证性实验与以PSpicc、Multisim和TINA—TI为代表的电路仿真软件紧密结合,将实际电路实验与虚拟仿真实验有机地、紧密地结合。通过虚拟仿真实验,可方便学生在实验课前预习和课后练习相关内容,同时还将许多实验室中无法进行的实验操作或实际操作难度大的实验内容通过计算机仿真实验来完成,极大地丰富了模拟电子技术的实验内容,而且不仅加强了学生的实际操作能力,又是对理论教学和虚拟仿真实验的验证。
  本书共分为两大部分。第一部分是模拟电子技术实验基础知识,共分为6章。第l章主要介绍了常用电子元器件(无源器件和有源器件)的特性和使用方法;第2章详细讲述了模拟电路实验中常用的实验仪器的使用方法;第3章介绍了电子测量的基本概念和常用测量方法;第4章一第6章分别介绍了三种常用电路仿真软件的基本使用方法。第二部分是模拟电子技术实验内容部分,共分为3章。第7章主要介绍的是基本单元电路实验,该章对每个基本功能电路都有详细的电路原理说明、仿真分析结果、典型电路及调试过程等;第8章主要介绍的是综合性实验,它是在基本单元电路的基础上,选取7个具有一定综合性和实用性的实验内容,通过对实验中的问题的解决,使学生进一步了解基本电路的功能和使用方法,也使其学会电路调试方法以及一些基本的电路设计方法;第9章主要介绍的是设计性实验,供学生根据自己的兴趣,在课外学习、设计符合题目要求的电路系统。
  本教材是配合《模拟电子技术》课程的实验类教材,基本实验部分可以用48学时完成比较详细的实践教学,其中第工章、第2章各为2学时,第3、第4、第8、第9章各为3学时,其余实验各为4学时。综合设计类实验可以指导学生选作或在课外进行实践学习。
  本书主要由张维、赵二刚、李国峰编写,王志红、张颖、王锦、王艳芳、张红宾等老师也参与了部分实验内容的编写以及资料的收集、整理工作。李国峰教授同时负责了本书的主审工作,并对实验内容提出了许多宝贵的意见和建议,在此对上述老师表示诚挚的感谢。
  本书是在实验教学中通过不断思考和研究逐步形成的,今后也需要在实验教学中不断地进行改进。由于编写时间仓促加之作者水平有限,书中内容难免会有不妥之处,诚挚地欢迎广大读者对本书提出批评和指正。
  编者
  2014年7月    
				
 
				
				
					《电子元器件原理与应用》  内容简介:  本书旨在为读者提供一个全面而深入的电子元器件基础知识体系,重点关注各类核心电子元器件的工作原理、特性参数、典型应用以及在实际电路设计中的选型与分析。本书力求理论与实践相结合,内容严谨,条理清晰,旨在帮助读者构建扎实的电子技术基础,为后续更深入的电路设计、系统集成和创新研究奠定坚实的基础。  第一章  绪论:电子元器件概述  本章首先对电子元器件的定义、分类以及其在现代电子技术中的重要地位进行简要介绍。我们将探讨电子元器件如何从最初的真空管发展至今,经历了哪些关键性的技术革新。接着,本章将概述电子元器件的主要分类,包括但不限于:有源器件与无源器件、分立元件与集成电路、模拟器件与数字器件等,并初步介绍各类器件在电子系统中的基本功能和作用。此外,本章还将强调学习电子元器件知识的重要性,以及掌握其原理和应用对于成为一名优秀的电子工程师所必需具备的核心素养。我们将简要展望电子元器件未来发展趋势,例如微型化、智能化、高性能化以及绿色环保化等方向,激发读者对本学科的兴趣。  第二章  电阻器:电路的“交通管制员”  电阻器是电子电路中最基础、最常用的元器件之一。本章将深入剖析电阻的基本概念、欧姆定律以及电阻在电路中的作用,包括限流、分压、降压、反馈等。我们将详细介绍各种类型电阻器的结构、工作原理、特性参数(如阻值、功率、精度、温度系数、噪声等)及其适用范围。内容将涵盖:     固定电阻器: 碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、水泥电阻等,分析其制作工艺、优缺点及典型应用场景。    可变电阻器: 电位器、可调电阻(微调电阻),阐述其工作原理、调节方式以及在音量控制、参数设定等方面的应用。    特殊电阻器: 热敏电阻(NTC、PTC)、压敏电阻、光敏电阻、应变电阻等,详细解释其随环境因素变化的物理原理,并列举其在温度检测、浪涌保护、光照控制、压力传感等领域的实际应用。  本章还将指导读者如何根据电路需求正确选择电阻器的类型、阻值、功率和精度,以及如何在电路图中识别和标注电阻器。  第三章  电容器:电荷的“储藏室”与“滤波器”  电容器作为电子电路中另一种不可或缺的元器件,其核心功能是存储电荷和隔断直流。本章将系统介绍电容器的基本原理、电容的定义、单位以及电容器在电路中的重要作用,如滤波、储能、耦合、去耦、旁路、定时等。我们将深入探讨不同类型电容器的结构、工作原理、关键参数(如电容值、额定电压、损耗角正切、温度系数、等效串联电阻ESR、极性等)以及各自的优劣势和适用领域。     固定电容器:        电解电容器: 铝电解电容器、钽电解电容器,重点讲解其极性、高电容值优势、频率响应特性以及在电源滤波、耦合等方面的应用。        非电解电容器: 陶瓷电容器(高频陶瓷、低频陶瓷)、薄膜电容器(涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯)、云母电容器,分析其在高频特性、低损耗、稳定性等方面的优势,并介绍其在旁路、滤波、耦合、振荡等电路中的应用。    可变电容器: 梳状可调电容、微调电容,阐述其结构和工作原理,以及在调谐电路、频率补偿等方面的应用。  本章还将指导读者如何根据电路的电压、频率、容量要求,以及稳定性、损耗等指标,选择合适的电容器,并提供实际电路设计中的选型案例。  第四章  电感器:磁场的“能量缓冲器”  电感器是利用电磁感应原理工作的元器件,其核心功能是存储磁场能量并对电流的变化产生阻碍作用。本章将详细阐述电感的基本概念、电感量的定义、单位,以及电感器在电路中的重要作用,如滤波、储能、耦合、耦合、阻抗匹配、调谐等。我们将深入研究各类电感器的结构、工作原理、关键参数(如电感量、额定电流、自谐振频率、品质因Q值、直流电阻、铁芯材料等)以及它们的特点和应用。     固定电感器:        空心电感器: 绕线工艺、高频特性。        铁氧体磁芯电感器: 环形电感、工字电感、磁珠等,分析不同磁芯材料对电感性能的影响,以及其在滤波、抗干扰等方面的应用。        铁芯电感器: 区分软磁和硬磁材料,介绍其在电源变压器、扼流圈等方面的应用。    可变电感器: 磁芯可调电感,阐述其工作原理和在调谐电路中的应用。  本章还将重点介绍扼流圈(Choke Coil)的设计与应用,以及如何根据电路的频率、电流、滤波要求选择合适的电感器,并给出相应的选型指南。  第五章  半导体二极管:电流的“单向阀门”  半导体二极管是PN结二极管,是现代电子技术中最重要的基本器件之一。本章将深入探讨半导体材料的导电原理、PN结的形成与特性、以及二极管的工作原理(正向导通、反向截止)。我们将详细分析各种类型的二极管,包括:     普通二极管: 直流二极管、整流二极管,介绍其伏安特性曲线、反向漏电流、耐压、电流容量等参数,及其在整流、检波、限幅等电路中的应用。    稳压二极管(齐纳管): 重点讲解其齐纳击穿原理,以及在稳压、参考电压等方面的应用,详细介绍其稳压值、功耗等参数。    发光二极管(LED): 阐述其发光原理,介绍不同颜色、亮度、封装形式的LED,以及在指示、照明、显示等领域的广泛应用。    光电二极管(PD): 讲解其光电转换原理,介绍光电流、响应时间等参数,以及在光电检测、光通信等方面的应用。    肖特基二极管: 介绍其特点(低正向压降、快速开关),以及在高速开关电源、射频电路中的应用。    变容二极管(容二): 讲解其结电容随反向电压变化的特性,以及在调频、倍频等电路中的应用。  本章还将指导读者如何根据具体应用选择合适的二极管,并分析实际电路中二极管的失效模式和保护方法。  第六章  晶体管:电子信号的“开关”与“放大器”  晶体管是实现电子信号放大和开关功能的关键器件。本章将系统介绍晶体管的基本工作原理、类型及其在电路中的应用。     双极型晶体管(BJT):        NPN型和PNP型三极管: 详细讲解其结构、工作原理(共射、共基、共集三种组态)、输出特性曲线、输入特性曲线。        电流放大系数(β)和跨导: 重点分析BJT的放大能力,以及如何设计放大电路。        开关特性: 阐述BJT作为开关的工作状态(截止、放大、饱和),以及在数字电路和功率驱动中的应用。        BJT的选型: 重点关注耐压、电流、功率、频率等参数。     场效应晶体管(FET):        结型场效应晶体管(JFET): 讲解其沟道控制原理,n沟道和p沟道JFET的特性,以及其高输入阻抗的特点。        绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET): 重点介绍增强型和耗尽型MOSFET(NMOS、PMOS)。阐述其栅极绝缘层、电场效应控制沟道电流的原理。强调其极低的输入阻抗和优异的开关特性,使其在数字电路、功率开关等领域占据主导地位。        MOSFET的选型: 关注导通电阻(RDS(on))、阈值电压(Vth)、最大漏极电流(ID)、耐压等参数。  本章还将探讨晶体管在各种经典电路中的应用,例如单管放大器、多级放大器、射极跟随器、共集放大器、多谐振荡器、逻辑门电路等,并提供实际电路设计中的选型和分析方法。  第七章  集成电路基础:微型世界的“高效集成”  集成电路(IC)是将大量电子元器件(电阻、电容、晶体管等)集成在一块半导体衬底上形成一个整体的电子器件。本章将从宏观角度介绍集成电路的概念、发展历程、分类及其在现代电子系统中的重要性。     集成电路的分类:        按功能分: 模拟集成电路(运算放大器、比较器、稳压器等)和数字集成电路(逻辑门、微处理器、存储器等)。        按工艺分: 结型集成电路(SSI、MSI)、金属氧化物半导体集成电路(LSI、VLSI)。        按应用分: 通用集成电路和专用集成电路(ASIC)。    集成电路的优势: 微型化、低功耗、高性能、高可靠性、低成本。    集成电路的封装形式: DIP、SOP、QFP、BGA等,及其对应的引脚功能识别。    集成电路的典型应用: 介绍一些基础而重要的通用集成电路,例如经典的运算放大器(如LM741)及其基本应用,以及一些常用的逻辑门电路(如与门、或门、非门)及其组合构成更复杂的逻辑功能。  本章旨在为读者建立对集成电路的整体认知,为后续深入学习特定集成电路的功能和应用打下基础。  第八章  传感器与执行器:连接物理世界与电子世界  本章将介绍用于感知物理世界变化并将其转换为电信号的传感器,以及能够接收电信号并执行相应物理动作的执行器。     传感器:        温度传感器: 热敏电阻、热电偶、集成温度传感器。        光传感器: 光敏电阻、光电二极管、光电三极管。        压力传感器: 压阻式、电容式。        位移传感器: 线性电位器、编码器。        其他常用传感器: 湿度传感器、声音传感器、气体传感器等。        传感器的工作原理、选型与接口电路设计。     执行器:        继电器: 电磁继电器、固态继电器。        电动机: 直流电机、交流电机、步进电机。        LED、LCD显示器。        蜂鸣器、扬声器。        执行器的驱动电路设计。  本章将通过实例展示传感器和执行器在各种应用中的配合,例如在自动控制系统、物联网设备、智能家居等领域。  第九章  电子元器件的失效分析与可靠性  本章将探讨电子元器件在实际使用中可能遇到的各种失效模式,以及提高电子系统可靠性的方法。     常见的元器件失效模式: 开路、短路、漏电、参数漂移、击穿等。    失效的原因分析: 过压、过流、过温、机械应力、环境因素(湿热、腐蚀)、材料老化等。    元器件的可靠性指标: MTBF(平均无故障时间)、失效率等。    提高电子系统可靠性的设计原则: 合理选型、留有裕量、有效的散热、保护电路设计、元器件的筛选与测试。    PCB布局布线对可靠性的影响。  第十章  电子元器件在实际电路中的应用案例分析  本章将选取若干具有代表性的电子电路,通过详细分析其工作原理,讲解各种电子元器件是如何协同工作以实现特定功能的。     电源适配器电路: 变压器、整流二极管、滤波电容、稳压器(线性或开关)。    音频放大器电路: 晶体管放大电路、运算放大器、耦合电容、滤波电容。    简单的数字逻辑电路: 使用门电路实现组合逻辑或时序逻辑。    微控制器外围电路: 传感器接口、驱动电路、LED驱动等。    射频电路中的元器件应用。  总结与展望  本书旨在为读者提供扎实的电子元器件理论基础和实践指导。通过对各类元器件的深入剖析,读者将能够理解其内在的工作机理,掌握其关键参数的意义,并能够在实际电路设计中进行恰当的选型与应用。电子元器件技术日新月异,本书所介绍的知识是理解和驾驭复杂电子系统和未来技术创新的基石。未来的电子技术将更加智能化、集成化、低功耗化,对元器件的要求也将更加严苛。希望本书能够激发读者对电子技术学习的持续热情,为他们在电子信息领域的探索和发展提供有力的支持。