數字電子技術實驗指導書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫淑艷，華北電力大學電子技術課程組 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 實驗指導
• 電子技術
• 電路實驗
• 大學教材
• 高等教育
• 電子工程
• 實踐教學
• 實驗教學
• 模擬電路

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040408171

商品編碼：29394539892

包裝：平裝

齣版時間：2014-09-01

基本信息

書名：數字電子技術實驗指導書

定價：25.10元

作者：孫淑艷,華北電力大學電子技術課程組

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2014-09-01

ISBN：9787040408171

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

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內容提要

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　　孫淑艷主編的這本《數字電子技術實驗指導書》為電子技術基礎課程係列教材之一，全書共包括五大模塊：數字電路基礎實驗、NI Muhisim 12使用指南、數字電路仿真實驗、VHDL語言仿真實驗和附錄。實驗類型有基本的驗證性實驗，也有綜閤性、設計性和創新性實驗。
　　數字電路基礎實驗使學生瞭解電子元器件、集成芯片的外特性，通過實驗搭接電路來掌握電子電路的測試方法，並通過預習要求中的問題加深對理論知識的理解；數字電路仿真實驗是藉助於Multisiml2 仿真平颱對電子電路進行輔助設計和輔助分析；VHDL語言仿真實驗為學生後續課程學習做必要鋪墊；附錄中介紹瞭集成電路的基本知識、集成邏輯電路的連接和驅動、集成邏輯門電路新舊圖形符號對照以及常用數字集成電路型號及引腳圖。
　　本書采用實驗報告原始數據便攜式設計，學生做完實驗可以將實驗原始數據、實驗波形等直接填寫在原始數據記錄處，然後裁下貼在上交的實驗報告中，節省時間，適用性強。
　　本書可作為高等院校電氣工程及其自動化、電子信息工程、電子科學與技術、通信工程、自動化、測控技術與儀器、計算機科學與技術、軟件工程等專業的本、專科教材，同時也可作為參加各類電子設計競賽學生自學的參考書，以及相關工程技術人員的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《電路分析基礎與實踐》 一、 核心內容概述 本書旨在為學習者提供紮實的電路分析理論基礎，並輔以大量的實驗實踐，幫助讀者深入理解電路的基本概念、定律和分析方法，最終掌握設計、分析和調試各類電路的能力。全書內容循序漸進，從最基礎的電路元件和直流電路分析入手，逐步深入到交流電路、一階和二階動態電路、正弦穩態分析，再到復雜的電路定理和應用。實驗部分緊密結閤理論內容，提供瞭一係列精心設計的實驗項目，涵蓋瞭從基礎實驗到綜閤應用實驗，旨在讓讀者在動手操作中鞏固知識，培養解決實際問題的能力。 二、 理論部分詳述 第一章：電路的基本概念與元件 本章為後續學習奠定基礎，詳細介紹瞭電路的基本組成要素：電壓、電流、功率和能量。通過清晰的定義和豐富的實例，使讀者對這些基本物理量有一個直觀的認識。 電荷與電勢： 講解電荷的性質、單位以及電勢的概念，強調電勢差即電壓的物理意義。 電流的定義與方嚮： 明確電流的定義、單位（安培）以及實際電流方嚮與電子流動方嚮的區彆。 電壓與電動勢： 區分電源電動勢和電路中任意兩點間的電壓，理解其産生機理。 功率與能量： 講解電功率的計算公式（P=UI）以及能量的單位（焦耳），並探討能量守恒定律在電路中的體現。 電路的構成： 定義什麼是電路，介紹電路的組成部分（電源、負載、導綫、開關）以及通路、開路、短路等基本工作狀態。 基本電路元件： 電阻（R）： 詳細介紹電阻的定義、單位（歐姆）、伏安特性麯綫，以及影響電阻大小的因素（材料、長度、截麵積、溫度）。重點講解歐姆定律 (U=IR) 及其應用。 電容（C）： 介紹電容的定義、單位（法拉）、構成方式（平行闆電容器），以及其存儲電荷和能量的能力。講解電容器的伏安特性（i = C dv/dt）和與電荷、電壓的關係 (Q=CU)。 電感（L）： 介紹電感的定義、單位（亨利）、構成方式（綫圈），以及其存儲磁場能量的能力。講解電感器的伏安特性（u = L di/dt）和與磁鏈、電流的關係。 第二章：直流電路分析 本章將理論知識應用於最簡單的直流電路，介紹分析直流電路的常用方法。 歐姆定律與基爾霍夫定律： 歐姆定律的應用： 深入探討歐姆定律在串聯、並聯電路中的應用，以及含有內阻的電源模型。 基爾霍夫電流定律（KCL）： 闡述在電路中的任意節點，流入節點的電流之和等於流齣節點的電流之和。通過實例演示 KCL 的應用。 基爾霍夫電壓定律（KVL）： 闡述在電路中的任意閉閤迴路，所有支路電壓的代數和等於零。通過實例演示 KVL 的應用。 電阻的串聯與並聯： 串聯電路： 分析串聯電路中總電阻、電流和電壓的分配規律。 並聯電路： 分析並聯電路中總電阻、電流和電壓的分配規律。 混聯電路： 介紹分析包含串聯和並聯組閤的復雜電路的策略。 電源的串聯與並聯： 分析同類電源（同嚮、反嚮）和異類電源（不同電動勢、不同內阻）串並聯後的等效情況。 電路的等效變換： 電阻的等效變換： 總結串聯、並聯電阻的計算公式，以及星形（Y）連接與三角形（Δ）連接之間的變換（Y-Δ / Δ-Y 變換）。 電源的等效變換： 介紹理想電壓源與理想電流源之間的等效變換條件。 支路電流法和節點電壓法： 支路電流法： 基於 KVL 和 KCL，為每個支路設一個未知電流，建立方程組求解。 節點電壓法： 基於 KCL，以節點電壓為未知量，建立節點電壓方程組求解。 戴維南定理與諾頓定理： 戴維南定理： 任何綫性雙端網絡的輸入輸齣關係，都可以等效為一個簡單的串聯模型，由一個等效電壓源和一個等效電阻組成。 諾頓定理： 任何綫性雙端網絡的輸入輸齣關係，都可以等效為一個簡單的並聯模型，由一個等效電流源和一個等效電導（或電阻）組成。 兩種定理的相互轉換： 講解戴維南等效電路與諾頓等效電路之間的相互轉換。 疊加定理： 對於綫性電路，電路中任一點的電壓或電流，等於各個獨立電源單獨作用時在該點産生的電壓或電流的代數和。 第三章：一階和二階動態電路分析 本章開始引入時間作為變量，分析含有電容和電感的動態電路。 換路定律： 闡述在換路瞬間（開關動作），電容電壓和電感電流保持不變的性質。 一階動態電路（RC 和 RL 電路）： RL電路的暫態分析： 分析在直流或直流階躍信號作用下，RL 電路中電流和電壓隨時間的變化過程（充電和放電），引入時間常數 τ = L/R。 RC電路的暫態分析： 分析在直流或直流階躍信號作用下，RC 電路中電流和電壓隨時間的變化過程（充電和放電），引入時間常數 τ = RC。 自然響應與強迫響應： 區分動態電路的自然響應（零輸入響應）和強迫響應（零狀態響應），以及全響應的構成。 二階動態電路（RLC 電路）： RLC串聯電路的暫態分析： 分析在階躍激勵下，RLC 串聯電路的響應特點，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼等多種情況，引入阻尼係數和固有振蕩角頻率。 RLC並聯電路的暫態分析： 類似串聯電路，分析並聯 RLC 電路的響應特性。 第四章：正弦穩態電路分析 本章將分析方法擴展到交流電路，重點研究正弦穩態下的電路行為。 正弦量的相量錶示： 復數與相量： 介紹復數的概念，並將其作為錶示正弦量（幅值和相位）的工具，即相量。 正弦電壓和電流的相量錶示： 學習如何將正弦函數轉化為相量形式，以及相量的運算（加減乘除）對應於正弦量的運算。 阻抗與導納： 電阻、電容、電感的相量模型： 講解在相量域中，電阻、電容、電感分彆可以用純電阻 R、容抗 (1/jωC) 和感抗 (jωL) 來錶示。 阻抗（Z）與導納（Y）： 定義阻抗為電壓相量與電流相量之比，導納為阻抗的倒數。學習計算含有 R、L、C 的電路的阻抗和導納。 正弦穩態電路的分析方法： 基爾霍夫定律在相量域的應用： 講解 KCL 和 KVL 在相量域的錶示形式，以及如何利用它們建立相量方程組。 戴維南定理與諾頓定理在相量域的應用： 講解如何求解交流電路的戴維南等效電路和諾頓等效電路。 疊加定理在相量域的應用： 講解如何在交流電路中應用疊加定理。 功率分析： 瞬時功率、平均功率、無功功率和視在功率： 詳細介紹交流電路中各種功率的定義、計算公式和單位。 功率因數： 講解功率因數的概念及其對電路效率的影響，以及提高功率因數的方法（如補償電容）。 三相電路： 三相電源： 介紹三相電源的産生方式（星形、三角形連接）及其相電壓、綫電壓、相電流、綫電流之間的關係。 三相負載： 介紹三相負載的星形和三角形連接方式，以及對稱和不對稱負載的分析。 三相功率計算： 講解三相功率的計算方法。 第五章：電感耦閤與互感 本章探討電感元件之間相互作用的現象。 自感與互感： 自感： 迴顧電感器自身産生的感應電動勢。 互感： 詳細講解兩個耦閤綫圈之間由於一個綫圈的電流變化在另一個綫圈中産生的感應電動勢。 互感係數（M）： 定義互感係數，並介紹其與兩個綫圈電感（L1, L2）和耦閤係數（k）的關係 (M = k sqrt(L1L2))。 耦閤電路的分析： 學習如何列寫包含互感的電路的電壓方程，並進行分析。 變壓器原理： 理想變壓器： 介紹理想變壓器的基本工作原理，電壓、電流、阻抗的變換關係。 實際變壓器： 討論實際變壓器中存在的損耗（銅損、鐵損）和漏磁等影響。 第六章：電路分析的傅裏葉級數和拉普拉斯變換方法 本章介紹更高級的電路分析工具，能夠處理非正弦周期信號和任意信號。 傅裏葉級數： 周期信號的分解： 講解如何將任意周期性信號分解為一係列直流分量、基波分量和各次諧波分量的疊加。 傅裏葉級數的計算： 介紹計算傅裏葉級數係數的方法（指數形式和三角形式）。 周期信號在電路中的響應： 學習如何利用傅裏葉級數分析電路對非正弦周期信號的響應。 拉普拉斯變換： 復頻率與拉普拉斯變換： 介紹復頻率 s 和拉普拉斯變換的定義。 常見函數的拉普拉斯變換： 提供常用信號（如階躍函數、指數函數、正弦函數）的拉普拉斯變換錶格。 拉普拉斯反變換： 學習如何通過部分分式展開等方法進行拉普拉斯反變換，得到時域信號。 用拉普拉斯變換分析動態電路： 講解如何將電路方程從時域轉換到復頻域，然後求解，最後進行反變換得到時域解。這是一種強大的分析動態電路的方法，可以統一處理暫態和穩態響應。 三、 實驗部分詳述 本部分的實驗設計旨在緊密配閤理論學習，提供親手實踐的機會，加深對理論知識的理解和掌握。每個實驗都包含實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據記錄和分析討論等部分。 實驗一：直流電阻電路的測量與分析 目的： 驗證歐姆定律、基爾霍夫定律，掌握萬用錶、直流穩壓電源等常用儀器的使用。 內容： 搭建不同結構的直流電阻電路（串聯、並聯、混聯），測量各支路電壓、電流，並與理論計算值進行比較。 實驗二：電阻的串並聯等效測量 目的： 驗證電阻串並聯等效電阻的計算公式。 內容： 測量多個電阻的阻值，然後測量其串聯和並聯後的總電阻，與理論計算值進行比對。 實驗三：基爾霍夫定律的實驗驗證 目的： 實際驗證基爾霍夫電流定律和電壓定律。 內容： 構建一個包含多個節點和迴路的直流電路，通過精確測量各支路的電流和電壓，驗證 KCL 和 KVL。 實驗四：戴維南定理與諾頓定理的驗證 目的： 驗證戴維南定理和諾頓定理在直流電路中的有效性。 內容： 選擇一個復雜的綫性直流網絡，分彆測量其戴維南等效電壓源和內阻，以及諾頓等效電流源和內阻，並通過實驗驗證等效性。 實驗五：一階動態電路（RC 電路）的暫態響應 目的： 觀察和測量 RC 電路在直流階躍信號作用下的充電和放電過程。 內容： 使用示波器觀察 RC 電路中電容兩端電壓隨時間的變化，測量時間常數，並與理論值進行比較。 實驗六：一階動態電路（RL 電路）的暫態響應 目的： 觀察和測量 RL 電路在直流階躍信號作用下的電流和電壓變化。 內容： 使用示波器觀察 RL 電路中電感上的電壓或支路電流隨時間的變化，測量時間常數，並與理論值進行比較。 實驗七：正弦穩態電路的分析 目的： 掌握交流信號源和示波器的使用，測量交流電路的幅度和相位。 內容： 搭建一個包含 R、L、C 元件的交流電路，使用示波器測量各元件上的電壓和電流，計算電路的阻抗、導納和功率因數，並與理論計算值進行比較。 實驗八：RLC 串聯諧振電路 目的： 觀察和測量 RLC 串聯諧振電路的諧振現象。 內容： 改變交流電源的頻率，測量電路中的電流，找到諧振頻率，並驗證諧振時阻抗最小、電流最大的特性。 實驗九：變壓器原理實驗 目的： 驗證變壓器的電壓、電流變換原理。 內容： 使用不同匝數比的變壓器，測量其原副邊的電壓和電流，驗證電壓與匝數成正比，電流與匝數成反比的規律。 實驗十：正弦穩態電路的功率測量 目的： 測量交流電路的平均功率、無功功率和視在功率。 內容： 使用功率計或萬用錶配閤示波器，測量一個含有 R、L、C 的交流電路的各種功率，並計算功率因數。 實驗十一：三相電路基礎實驗 目的： 瞭解三相電源的連接方式，以及三相負載（如三相異步電動機）的基本工作原理。 內容： 連接三相電源，觀察綫電壓和相電壓，以及在連接三相負載後測量相電流、綫電流和總功率。 四、 學習目標與建議 本書的學習目標是使讀者： 1. 深刻理解電路的基本概念和定律： 能夠準確描述和應用歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律。 2. 掌握多種直流電路的分析方法： 能夠熟練運用支路電流法、節點電壓法、戴維南/諾頓定理、疊加定理等分析復雜直流電路。 3. 理解動態電路的工作原理： 能夠分析一階和二階動態電路的暫態響應，理解時間常數、阻尼等概念。 4. 掌握正弦穩態電路的分析方法： 能夠熟練使用相量法分析交流電路，理解阻抗、導納、功率因數等概念。 5. 熟悉電感耦閤和變壓器原理： 理解互感的作用，掌握變壓器基本工作原理。 6. 瞭解高級分析工具： 對傅裏葉級數和拉普拉斯變換有初步認識，瞭解它們在電路分析中的應用。 7. 具備實際動手能力： 能夠熟練使用常用電學儀器，獨立完成實驗項目，並對實驗結果進行分析。 8. 培養解決實際電路問題的能力： 能夠將理論知識應用於實際電路的設計、分析和故障排除。 學習建議： 理論與實踐相結閤： 在學習每一個理論章節後，務必完成相應的實驗項目，將抽象的理論轉化為具體的實踐。 多做習題： 理論知識的掌握離不開大量的練習，建議讀者認真完成書後習題，鞏固所學知識。 重視實驗操作： 實驗是培養動手能力的關鍵，在實驗過程中要仔細閱讀實驗指導，規範操作，認真記錄數據，並進行深入的分析。 善用仿真軟件： 在實際動手條件有限的情況下，可以藉助 PSpice, Multisim 等電路仿真軟件進行輔助學習和驗證。 主動思考與提問： 在學習過程中遇到疑問，要主動思考，查閱資料，並在必要時嚮老師或同學請教。 本書內容豐富，涵蓋瞭數字電子技術實驗所需的大部分基礎理論知識，是學習者進入數字電子技術領域的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書在圖文結閤方麵做得相當齣色。每一頁都充滿瞭各種高質量的電路圖、波形圖以及實物圖，這對於我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。看那些密密麻麻的電路圖，有時候真的會讓人頭暈，但這本書裏的圖解總能精準地指齣關鍵節點，讓你一目瞭然。特彆是關於時序邏輯的部分，書中提供瞭非常詳盡的波形圖，演示瞭不同輸入信號如何影響輸齣，以及時鍾信號的意義所在。這些波形圖不僅有助於理解理論，還直接指導瞭實驗中我們實際觀察到的現象。我還注意到，書中很多實驗都提供瞭“提示”和“注意事項”，這些細微之處真的體現瞭編者的用心良苦，避免瞭很多新手容易踩到的坑。當我按照書上的步驟，親手搭建起一個能夠穩定運行的邏輯電路時，那種成就感是無與倫比的，而這本書正是這一切的起點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於它的實驗項目設計。每一個實驗都緊密圍繞著數字電子技術的核心概念展開，既有基礎性的邏輯門組閤，也有更具挑戰性的時序電路設計。我印象特彆深刻的是關於多路選擇器和數據選擇器那一章的實驗，它將理論知識轉化為可視化的操作，讓我深刻理解瞭數據如何在不同的路徑之間進行切換。而且，書中的實驗器材列錶也非常詳細，方便我們提前準備。在實驗過程中，即使遇到一些細微的電路連接問題，書中的插圖和詳細的步驟指導也能幫助我及時糾正。這本書最大的好處在於，它不是在讓你被動地學習，而是在鼓勵你主動地去構建、去測試、去驗證，每一次成功的實驗都像在數字世界的探險中取得瞭一次重要的發現。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我拿到這本書的時候，還有點擔心它會不會太過於理論化，畢竟電子實驗的精髓在於動手實踐。然而，事實證明我的擔憂是多餘的。這本書將理論與實踐完美地融閤在一起。每一章的理論講解都緊接著詳細的實驗指導，而且實驗的設計都非常貼閤實際應用。例如，在學習瞭組閤邏輯電路的原理之後，書中立刻安排瞭設計一個簡單的加法器和譯碼器的實驗，讓我能夠立刻將所學到的知識應用到實際操作中。更重要的是，書中的實驗指導非常清晰，從元器件的選擇、連接方式，到調試方法，都給齣瞭詳細的說明。即使我遇到問題，書中的“常見故障分析”部分也能幫助我快速定位並解決。這種“學以緻用”的學習方式，讓我對數字電子技術産生瞭前所未有的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我學習數字電子技術以來最大的“驚喜”！當初拿到它，以為會是枯燥乏味的理論堆砌，沒想到打開新世界的大門。從最基礎的邏輯門電路，到復雜的狀態機設計，書中的講解就像一位循循善誘的老師，用最清晰的語言，配閤著大量形象的比喻，把那些抽象的概念講得明明白白。我尤其喜歡它對每一個實驗原理的深入剖析，不僅僅告訴你怎麼做，更重要的是讓你理解“為什麼”要這麼做。比如說，關於觸發器那一章，書中不僅介紹瞭JK觸發器、D觸發器等基本類型，還非常細緻地講解瞭它們在時序邏輯中的應用，從構成移位寄存器到實現計數器，每一個步驟都拆解得巨詳細，讓我這個初學者也能跟著思路走。而且，實驗的步驟設計得非常人性化，每一個操作都有明確的指導， even for someone like me who’s not exactly a natural with electronics, I found myself successfully building and testing circuits in no time. It's not just about passing the course, it's about genuinely understanding and appreciating the elegance of digital design.

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本優秀的實驗指導書，其價值不僅僅在於講解多少知識點，更在於它能否激發讀者的學習熱情和探索精神。而這本《數字電子技術實驗指導書》無疑做到瞭這一點。書中不僅僅是羅列實驗項目，而是通過一個個精心設計的實驗，引導讀者去思考、去發現。例如，在關於存儲器單元的設計部分，它並沒有直接給齣最終答案，而是通過一係列遞進式的實驗，讓讀者逐步理解存儲單元的工作原理，以及如何通過控製信號對其進行讀寫操作。這種“授人以漁”的方式，讓我不僅僅是在完成任務，而是在真正地掌握一門技術。而且，書中對於一些高級的數字邏輯器件，比如FPGA的入門介紹，也讓我看到瞭未來學習的方嚮，這對於我這個剛入門的學生來說，是極具啓發性的。