普通高等教育“十二五”规划教材 电子技术实验指导书(第二版) 9787512336131 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王鲁杨 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512336131

商品编码：29624047244

包装：平装

出版时间：2013-01-01

基本信息

书名:普通高等教育“十二五”规划教材 电子技术实验指导书(第二版)

定价：17.00元

售价：12.4元,便宜4.6元,折扣72

作者:王鲁杨

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-01-01

ISBN：9787512336131

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版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

内容提要

　　《普通高等教育“十二五”规划教材：电子技术实验指导书（第2版）》按照高等学校理工科本科生的电子技术基础课程教学基本要求，结合多年来电子技术实践性教学环节改革的经验，根据电子技术的发展和教学改革不断深入的需要，针对加强学生实践能力和创新能力培养的教学目的而编写。全书分为三个部分及附录，部分为模拟电子技术实验，第二部分为数字电子技术实验，第三部分为设计性、综合性实验，附录包括几种常用电子仪器的使用说明、常用电子元器件的识别与简易测试、Multisim8简介等。各个部分内容既有一定的联系，又具有相对独立性，便于读者选用。
　　《普通高等教育“十二五”规划教材：电子技术实验指导书（第2版）》可作为普通高等院校电气信息类专业及其他相近专业的实验教材，也可供相关工程技术人员参考。

目录

前言
部分 模拟电子技术实验
实验一 常用电子仪器的使用练习
实验二 单管放大器
实验三 场效应管多级放大器
实验四 负反馈放大器
实验五 单电源互补对称功率放大器
实验六 差动放大器
实验七 运算放大器基本应用一（线性运算电路）
实验八 运算放大器基本应用二（施密特触发器）
实验九 运算放大器基本应用三（文氏电桥振荡器）
实验十 运算放大器基本应用四（二阶有源低通滤波器）
实验十一 直流稳压电源

第二部分 数字电子技术实验
实验十二 集成与非门参数测试
实验十三 集成译码器及其应用
实验十四 数据选择器及其应用
实验十五 触发器及其功能转换
实验十六 集成计数器及其设计应用
实验十七 集成移位寄存器
实验十八 555定时器（多谐振荡器及单稳态触发器）
实验十九 D/A转换器
实验二十 A/D转换器
实验二十一 可编程逻辑器件PLD （EEPROM）应用

第三部分 设计性、综合性实验
实验二十二 共射放大电路的设计
实验二十三 模拟运算电路设计
实验二十四 方波一三角波产生电路
实验二十五 应用555定时器的设计性实验
实验二十六 组合逻辑电路设计
实验二十七 电子秒表
实验二十八 智力竞赛抢答装置
实验二十九 3.5位直流数字电压表

附录
附录一 测量方法和测量误差的分析
附录二 有效数字
附录三 常用电子元器件的识别与简易测试
附录四 KHM 3型模拟电路实验装置使用说明
附录五 UTD2000L数字示波器使用说明
附录六 THDL 1型数字逻辑实验箱使用说明
附录七 数字万用表
附录八 Multisim 8简介
附录九 实验报告书写要求
附录十 并行EEPROM手动读写器
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《现代电子技术基础实验指导》 前言 电子技术是现代科学技术发展的重要基石，几乎渗透到国民经济的各个领域，是信息时代不可或缺的关键技术。随着科学技术的飞速发展，电子技术领域的研究深度和广度不断拓展，对相关从业人员的实践操作能力和实验创新能力提出了更高的要求。为了适应新时代对电子技术人才培养的需求，我们组织编写了这本《现代电子技术基础实验指导》。本书旨在为高等院校电子信息类专业学生提供一套系统、实用、与时俱进的实验教学资源，帮助学生牢固掌握电子技术的基本理论知识，并通过动手实践，提升解决实际工程问题的能力。 本书的编写遵循了“理论联系实际、循序渐进、注重能力培养”的原则。我们力求将实验内容与现代电子技术的发展趋势相结合，选择典型、新颖且具有代表性的实验项目，涵盖了模拟电子技术、数字电子技术、微控制器技术以及部分新兴的电子技术领域。通过精心设计的实验项目，学生不仅能够验证和巩固课堂所学理论，更能从中学习到电路的设计、搭建、调试、故障分析等关键技能，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 本书适合作为高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的本科生实验教材，也可作为研究生、科研人员及电子技术爱好者的参考用书。 第一章 绪论 本章旨在引导学生认识电子技术实验的重要性，了解实验的基本概念、目的、原则和方法。 1.1 电子技术实验的意义与目的 电子技术实验是电子信息类专业教学体系中不可或缺的重要组成部分。其核心意义在于： 理论联系实际： 课堂教学虽然能够传授理论知识，但往往显得抽象。实验是连接理论与实践的桥梁，通过亲手搭建电路、观察现象、分析数据，学生能够更深刻地理解抽象的理论概念，将书本上的公式和原理具象化。 培养实践技能： 电子技术是一门实践性很强的学科。掌握电路的焊接、连接、调试，学会使用万用表、示波器、信号发生器等常用测量仪器，能够独立完成电路的设计、搭建和故障排除，是电子工程师的基本功。实验是训练这些技能最直接、最有效的途径。 提升分析与解决问题能力： 实验过程中，学生会遇到各种预期或非预期的情况，例如电路不工作、参数偏差、性能不达标等。这迫使学生运用所学知识，结合实际测量结果，分析问题产生的原因，并寻求解决方案。这个过程极大地锻炼了学生的逻辑思维能力、分析能力和创新能力。 培养科学严谨的态度： 科学实验需要严谨的态度和一丝不苟的精神。从实验前的充分准备，到实验过程中的规范操作，再到实验后的数据记录和分析，每一个环节都要求学生认真负责。这有助于培养学生严谨、求实的科学作风。 激发学习兴趣与创新精神： 成功完成一个实验项目，尤其是设计出具有一定功能的电路，会给学生带来成就感，从而激发学习的兴趣。在实验过程中，学生也可以尝试进行一些改进和创新，探索新的设计思路和实现方法，培养其创新意识。 1.2 实验基本原则与要求 在进行电子技术实验时，必须遵循以下基本原则： 安全第一： 电子实验涉及电、热、机械等多种潜在危险。必须严格遵守实验室安全规章制度，熟悉常用安全操作规程，如使用绝缘工具、注意电源电压、防止短路、接地保护等。任何情况下，安全都是首要考虑的因素。 认真准备： 实验前必须认真预习实验内容，理解实验原理、实验目的、实验步骤和预期结果。了解实验所需的元器件、仪器设备，并提前做好检查。充分的准备是保证实验顺利进行和取得预期结果的关键。 规范操作： 严格按照实验指导书或老师的要求进行操作，避免随意性。连接电路时注意极性，焊接时注意力度和温度，调试时按部就班。规范的操作不仅能保证实验的准确性，也能保护仪器设备。 准确记录： 实验过程中，所有数据、现象、参数变化等都应如实、准确地记录在实验报告中。记录应清晰、规范，并注明单位和条件。原始数据是分析和得出结论的基础，任何遗漏或失真都可能导致错误的结论。 细致分析： 实验完成后，应对所记录的数据和现象进行认真分析，与理论计算结果进行对比，分析存在的差异原因。对实验结果进行客观评价，总结实验的成功之处和不足之处。 保护设备： 实验过程中要爱护实验器材和仪器设备，正确使用和放置，避免损坏。实验结束后，要按照规定清理场地，归还器材。 1.3 常用电子测量仪器介绍 掌握常用电子测量仪器的使用方法是进行电子实验的基本技能。本节将简要介绍几种关键仪器： 万用表（Multimeter）： 用于测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻以及对二极管、晶体管进行简单检测。有数字万用表和指针万用表之分。使用时需根据测量对象选择合适的档位和量程，并注意正负极性。 示波器（Oscilloscope）： 最重要的电子测量仪器之一，用于观察和测量各种电信号的波形、幅度、频率、周期、相位等参数。它可以直观地显示信号的时域特性，是电路调试和分析不可或缺的工具。掌握示波器的基本操作，如设置时基、垂直灵敏度、触发模式等至关重要。 信号发生器（Signal Generator）： 用于产生各种标准波形（如正弦波、方波、三角波、锯齿波等）的电信号，并可以调节其频率、幅度、占空比等参数。它是测试电路动态性能、频率响应等的重要信号源。 电源（Power Supply）： 提供实验所需的直流或交流电源。实验室常用的是可调直流稳压电源，可以根据实验需求设定输出电压和电流。使用时需注意电压和电流的设定范围，防止过载。 数字逻辑分析仪（Digital Logic Analyzer）： 主要用于数字电路的调试，可以同时采集多路数字信号，并以列表或波形的形式显示，方便分析数字信号的时序关系和逻辑状态。 频谱分析仪（Spectrum Analyzer）： 用于显示信号的频谱特性，即信号在不同频率上的能量分布。在射频通信、信号处理等领域应用广泛。 1.4 实验报告的撰写 实验报告是实验教学的重要环节，也是学生学习成果的体现。一份完整的实验报告通常包括以下几个部分： 实验题目： 明确记录实验的名称。 实验目的： 简明扼要地阐述本次实验要达到的目标，例如验证某个理论、掌握某项技能、测量某项参数等。 实验原理： 阐述实验所依据的基本理论知识、公式、定理等。 实验设备与器材： 列出本次实验所使用的主要仪器设备和所有电子元器件的型号、规格。 实验电路图： 绘制清晰、规范的实验电路图，并标注元件符号、参数及连接关系。 实验步骤： 详细、准确地描述实验的操作过程，包括电路的搭建、仪器的连接、参数的设置、数据的测量等。 实验数据与现象记录： 清晰、准确地记录在实验过程中得到的各种数据（如电压、电流、频率、波形等）以及观察到的现象。可以采用表格、图示等多种形式。 数据分析与讨论： 对记录的实验数据进行处理和分析，如计算平均值、绘制曲线、计算误差等。将实验结果与理论值进行比较，分析差异原因，讨论实验中的问题和不足，提出改进意见。 实验结论： 根据实验结果和分析，对实验目的的达成情况进行总结，得出明确的结论。 思考与提高（可选）： 针对实验内容，提出一些延伸性的思考、进一步的研究方向或对实验设计的改进建议。 第二章 模拟电子技术基础实验 本章将涵盖模拟电子电路中的一些基本且重要的实验项目，帮助学生深入理解放大电路、滤波电路、振荡电路等的核心工作原理和设计方法。 2.1 直流稳压电源的制作与调试 实验目的： 1. 掌握整流、滤波、稳压等基本模拟电路的功能。 2. 学习使用变压器、二极管、电容器、三端稳压器等元器件搭建一个简单的直流稳压电源。 3. 学习使用万用表和示波器测量输出电压的稳定度和纹波系数。 4. 理解不同滤波方式和稳压方式对输出性能的影响。 实验原理： 一个典型的直流稳压电源通常由以下几个部分组成： 变压器（Transformer）： 将市电（220V/50Hz）降压至实验所需的较低交流电压（如9V、12V、18V等）。 整流电路（Rectifier Circuit）： 将交流电压转换为脉动直流电压。常用的有半波整流、全波整流（中心抽头变压器）、桥式整流。桥式整流应用最为广泛，效率也最高。 滤波电路（Filter Circuit）： 滤除脉动直流中的交流成分，获得平滑的直流电压。最简单的滤波电路是电容滤波，通过并联一个大容量电解电容器来平滑电压。LC滤波和RC滤波也能提供更好的滤波效果。 稳压电路（Voltage Regulator Circuit）： 进一步稳定滤波后的直流电压，使其在负载变化或输入电压波动时保持基本恒定。最简单常用的稳压器件是三端稳压集成电路（如78xx系列的正电压稳压器或79xx系列的负电压稳压器）。其内部集成了过流保护、过热保护等功能。也可以采用分立元件组成的串联型稳压电路或开关型稳压电路。 实验设备与器材： 信号发生器（可选，用于模拟输入电压波动） 示波器 万用表 直流稳压电源（用于测试） 可调交流变压器（或固定电压变压器） 整流桥堆 电解电容器（不同容量） 滤波电感（可选） 三端稳压集成电路（如7805、7812） 电阻（不同阻值） 导线、面包板、烙铁、焊锡、剥线钳、剪刀等。 实验步骤： 1. 电路设计与元器件选型： 根据所需的输出电压（例如5V或12V），选择合适的三端稳压器（如7805）。 根据稳压器的压差（输入电压与输出电压的差值）和最大允许电流，选择合适的变压器次级电压和滤波电容的容量。通常，滤波电容的容量选择在2200μF/25V或更大。 了解三端稳压器的输入、输出、地引脚，以及输入端和输出端的耦合电容（通常为0.1μF，用于改善瞬态响应和抑制高频噪声）。 2. 搭建整流与滤波电路： 将变压器次级连接到整流桥堆的交流输入端。 将整流桥堆的直流输出端（+和-）连接到滤波电容的正负极。注意电容的极性。 在整流桥堆的输出端，通过导线连接到面包板的电源轨。 3. 搭建稳压电路： 将三端稳压器的输入引脚连接到滤波电容的正输出端。 将三端稳压器的地引脚连接到滤波电容的负输出端（接地）。 在稳压器的输入端和输出端分别并联一个0.1μF的陶瓷电容，用于提高稳定性。 将稳压器的输出引脚连接到稳压电源的输出端，并连接一个负载电阻（例如1kΩ）。 4. 初步测试： 在不接负载的情况下，给变压器通电。 使用万用表测量滤波电容两端的电压，应接近变压器输出的峰值直流电压。 使用万用表测量稳压器输出端的电压，应接近稳压器标称的输出电压（如5V）。 5. 负载调整率测试： 改变负载电阻的阻值（例如从1kΩ减小到500Ω，再到250Ω），测量稳压器输出电压的变化。 记录不同负载下的输出电压值，并计算负载调整率。 6. 输入电压调整率测试（可选，使用信号发生器模拟输入波动）： 如果使用可调变压器，则改变其输出电压，测试稳压器输出电压的稳定度。 如果使用信号发生器，可以将其输出连接到整流电路的输入端，模拟输入电压的周期性变化，观察稳压器输出电压的变化。 7. 纹波系数测试： 将示波器连接到稳压器输出端，设置合适的时基和垂直灵敏度，观察输出电压的纹波。 测量纹波的峰峰值，并与输出电压进行比较，计算纹波系数。 观察滤波电容容量变化或增加LC滤波后，纹波系数的变化。 8. 短路保护测试（谨慎操作）： 在稳压器输出端短暂短路，观察稳压器是否停止工作或输出电压降至接近零。注意观察稳压器是否过热，必要时断电。 实验数据记录与分析： 绘制完整的实验电路图，标注所有元件参数。 列表记录不同负载电阻下的输出电压值。 列表记录不同输入电压（或模拟输入变化）下的输出电压值。 测量并记录输出端的纹波电压。 计算负载调整率和输入电压调整率。 讨论滤波电容容量、LC滤波、稳压器类型等因素对输出电压稳定度和纹波系数的影响。 分析实验中遇到的问题及原因。 2.2 信号放大电路的设计与分析 实验目的： 1. 理解单级通用放大电路（如共射极放大电路）的工作原理。 2. 学习使用晶体管（如NPN三极管）搭建一个基本放大电路。 3. 掌握偏置电路的作用，并学习设置合适的静态工作点。 4. 使用信号发生器和示波器测量放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 5. 观察输入信号失真现象，理解过载和非线性失真的原因。 6. 学习在放大电路中加入反馈（如电压并联负反馈）来改善电路性能。 实验原理： 放大电路的核心功能是将输入信号的幅度进行增强。最基本的放大电路是单级晶体管放大电路，如共射极放大电路。其主要组成部分包括： 晶体管（Transistor）： 作为放大核心，利用其控制小输入电流产生大输出电流的特性进行放大。 偏置电路（Biasing Circuit）： 为晶体管提供合适的直流工作点（静态工作点），使晶体管工作在放大区，以获得最大的不失真输出信号。常用的偏置方式有固定偏置、分压偏置、发射极反馈偏置等。分压偏置稳定性最好。 耦合电容（Coupling Capacitors）： 用于隔断直流信号，只允许交流信号通过，从而将信号从前一级耦合到后一级，或将信号耦合到负载。 旁路电容（Bypass Capacitor，可选）： 并联在发射极电阻上，用于在交流信号通路中将发射极电阻短路，从而提高交流信号的电压放大倍数，但会降低输入电阻。 负载（Load）： 放大器输出的信号要驱动的下一级电路或设备。 电压放大倍数（Av）： $Av = frac{V_{out}}{V_{in}}$ （交流信号幅度之比） 输入电阻（Rin）： 电路输入端看进去的等效电阻。 输出电阻（Rout）： 电路输出端看进去的等效电阻。 静态工作点（Q点）： 晶体管在没有输入信号时，工作在输出特性曲线上的某个点，由集电极电流 $ICQ$ 和集电极-发射极电压 $VCEQ$ 确定。 反馈（Feedback）： 将输出信号的一部分返回到输入端。负反馈可以稳定放大电路的性能（如放大倍数、输入输出电阻），改善线性度，但会降低放大倍数。 实验设备与器材： 信号发生器 示波器 万用表 直流稳压电源 NPN型晶体管（如9013、BC547等） 电阻（不同阻值） 电解电容器、陶瓷电容器（不同容量） 面包板、导线等。 实验步骤： 1. 搭建单级共射极放大电路： 根据提供的电路原理图，在面包板上搭建一个基本共射极放大电路。通常采用分压偏置方式，以获得较好的稳定性。 电路包含晶体管、偏置电阻（R1、R2）、集电极电阻（Rc）、发射极电阻（Re）。 选择合适的元件参数，使静态工作点（ICQ、VCEQ）大致落在输出特性曲线的中心区域，以保证最大的输出摆幅。例如，Rc和Re的阻值需要根据电源电压和晶体管参数来确定。 在输入端和输出端跨接耦合电容（Cin、Cout）。 2. 设置静态工作点： 给电路通电（使用直流稳压电源）。 使用万用表测量晶体管的基极电压 $VB$、发射极电压 $VE$、集电极电压 $VC$。 计算静态集电极电流 $ICQ approx VE / Re$ 和静态集电极-发射极电压 $VCEQ = VC - VE$。 根据测量值，调整偏置电阻（或Re）的值，使Q点满足设计要求（例如 $VCEQ approx VCC/2$，$ICQ$ 适中）。 3. 测量电压放大倍数： 将信号发生器连接到放大电路的输入端（通过Cin），并输出一个低频小幅度正弦波信号（例如1kHz，幅度10mV）。 将示波器的两路输入分别连接到放大电路的输入端和输出端。 观察输入和输出信号的波形，调整信号发生器的幅度，直到输出信号幅度达到最大但不失真。 记录输入信号的峰峰值 $V_{in(pp)}$ 和输出信号的峰峰值 $V_{out(pp)}$。 计算电压放大倍数 $Av = V_{out(pp)} / V_{in(pp)}$。 尝试改变信号发生器的频率，观察放大倍数是否随频率变化（初步了解频率响应）。 4. 观察信号失真： 逐渐增大信号发生器的输入信号幅度。 观察示波器上输出信号波形的变化。当输入信号幅度过大时，输出信号会出现饱和失真（顶部平坦）或截止失真（底部平坦）。 记录出现失真的输入信号幅度。 分析失真的原因，并讨论如何避免。 5. 测量输入电阻（近似）： 在放大电路输入端串联一个已知阻值的电阻（Rseries），然后将信号发生器连接到Rseries的前端。 用示波器分别测量Rseries上的电压降 $V_{Rseries}$ 和放大器输入端的信号 $V_{in}$。 根据欧姆定律和信号发生器的输出电压，计算放大器的输入电阻 $R_{in} approx R_{series} imes (frac{V_{signal_gen} - V_{in}}{V_{in}})$。 另一种简便方法是，通过测量在不同输入信号幅度下，输出信号失真开始出现时的输入信号幅度，来判断输入电阻的大小。 6. 测量输出电阻（近似）： 在放大电路输出端串联一个已知阻值的电阻（Rseries），然后测量放大器直接输出的电压 $V_{out1}$ 和串联Rseries后的输出电压 $V_{out2}$。 放大器的输出电阻 $R_{out} approx R_{series} imes (frac{V_{out1} - V_{out2}}{V_{out2}})$。 7. 引入负反馈（电压并联负反馈）： 在放大器的输出端与输入端（基极）之间，通过一个较大的电阻（RF）连接一个反馈回路（这是电压并联负反馈的一种近似）。 重新测量电压放大倍数，并与无反馈时的放大倍数进行比较。 观察负反馈对输出信号稳定性和失真的改善效果。 实验数据记录与分析： 绘制搭建好的电路图，标注所有元件参数和静态工作点参数。 记录输入信号的幅度、频率以及输出信号的幅度、波形（包括失真情况）。 计算电压放大倍数。 记录测量到的输入电阻和输出电阻的近似值。 对比有无负反馈时放大倍数的变化，讨论负反馈的作用。 分析信号失真的原因，以及如何通过调整偏置点或引入负反馈来改善。 第三章 数字电子技术基础实验 本章将通过一系列经典的数字电路实验，使学生掌握数字逻辑门、触发器、计数器、移位寄存器等基本数字电路模块的工作原理和应用，并初步接触集成电路的设计与调试。 3.1 基本逻辑门电路的测试与应用 实验目的： 1. 熟悉几种基本逻辑门电路（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的逻辑功能。 2. 学习使用数字集成电路芯片（如TTL系列或CMOS系列）。 3. 掌握使用逻辑电平（高电平、低电平）作为输入信号，并观察输出信号。 4. 理解逻辑代数的基本运算规则，并用实验进行验证。 5. 通过组合逻辑电路的设计，掌握将逻辑功能转化为实际电路的方法。 实验原理： 数字电路的基本组成单元是逻辑门。每种逻辑门都有其特定的输入-输出逻辑关系，可以用真值表（Truth Table）来描述。 与门（AND）： 输出为1当且仅当所有输入都为1。 或门（OR）： 只要有任一输入为1，输出就为1。 非门（NOT，反相器）： 输出与输入相反。 与非门（NAND）： 与门的输出取反。 或非门（NOR）： 或门的输出取反。 异或门（XOR）： 输出为1当且仅当输入不同。 这些基本逻辑门可以组合起来实现更复杂的逻辑功能，称为组合逻辑电路。例如，加法器、译码器、多路选择器等。 实验设备与器材： 数字逻辑电路实验箱（或面包板、跳线） 数字集成电路芯片： 74LS00 (四2输入与非门) 74LS02 (四2输入或非门) 74LS04 (六非门) 74LS08 (四2输入与门) 74LS32 (四2输入或门) 74LS86 (四2输入异或门) 74LS27 (三3输入或非门) 直流稳压电源（提供+5V电压） LED发光二极管（用于指示输出状态） 限流电阻（220Ω-470Ω，用于LED） 拔码开关或拨动开关（用于提供输入逻辑电平） 杜邦线、面包板等。 实验步骤： 1. 认识数字集成电路芯片： 查阅所用芯片的数据手册（Datasheet），了解芯片的引脚定义，包括电源（VCC）、地（GND）、各输入输出引脚。 注意区分同一型号芯片的不同系列（如TTL、CMOS），了解其供电电压要求。 2. 测试基本逻辑门芯片： 测试74LS00（四2输入与非门）： 给芯片供电（VCC接+5V，GND接GND）。 选择其中一个与非门（例如，1脚为输入A，2脚为输入B，3脚为输出Y）。 使用拔码开关或导线，为输入端1、2脚提供00、01、10、11四种输入组合。 将输出端3脚连接一个LED（串联限流电阻）。 观察LED的状态（亮表示高电平，灭表示低电平）。 对照真值表，验证该与非门的逻辑功能。 重复测试其他几个与非门。 测试其他基本逻辑门芯片（74LS02、74LS04、74LS08、74LS32、74LS86）： 按照类似的方法，为每个芯片的输入端提供所有可能的输入组合，并观察对应的输出。 对照各自的真值表，验证其逻辑功能。 3. 组合逻辑电路设计示例——两位全加器： 实验目的： 设计并实现一个能对两个单比特二进制数A、B以及来自低位的进位C_in进行相加，并产生和S和向高位的进位C_out的全加器。 实验原理： 一个全加器由两个半加器和一个或门构成。 半加器功能：对两个单比特数A、B相加，产生和S'和进位C'。$S' = A oplus B$, $C' = A cdot B$。 全加器逻辑：$S = S' oplus C_{in} = (A oplus B) oplus C_{in}$；$C_{out} = C' + (S' cdot C_{in}) = (A cdot B) + ((A oplus B) cdot C_{in})$。 芯片选择： 需要用到异或门（74LS86）。 需要用到与门（74LS08）和或门（74LS32），或者用与非门/或非门通过组合来实现。 实验步骤： 根据全加器的逻辑表达式，使用基本逻辑门芯片（如74LS86、74LS08、74LS32）在面包板上搭建电路。 使用三个拔码开关分别作为输入A、B、C_in。 使用两个LED分别作为输出S和C_out（串联限流电阻）。 在供电正常的情况下，改变A、B、C_in的各种输入组合（000到111）。 观察LED的亮灭状态，记录S和C_out的输出。 对照全加器的真值表，验证电路的正确性。 实验数据记录与分析： 绘制所有使用的集成电路芯片的引脚图。 绘制实验中搭建的组合逻辑电路图。 为每个测试的逻辑门芯片，提供其真值表，并将实验测量结果与真值表进行对比。 为全加器实验，列出输入A、B、C_in的所有组合，以及实验测量得到的输出S、C_out，并与理论值进行对比。 讨论在实验中遇到的问题，如虚焊、接线错误、芯片损坏等，以及如何排除。 第四章 微控制器应用实验 本章旨在引导学生掌握微控制器的基本原理、编程方法和外围接口技术，通过实际项目开发，提升其嵌入式系统开发能力。 4.1 微控制器基础入门实验 实验目的： 1. 了解微控制器（MCU）的结构和基本工作原理。 2. 熟悉一款常用微控制器开发板（如Arduino、STM32等）的硬件平台。 3. 学习使用集成开发环境（IDE）编写、编译和下载程序。 4. 掌握微控制器的基本输入输出（GPIO）操作，实现LED点亮、闪烁等基本功能。 5. 学习读取简单输入信号（如按键按下）。 实验原理： 微控制器是一种集成了CPU、存储器（RAM、ROM/Flash）、定时器/计数器、中断控制器、通信接口（如UART、SPI、I2C）等功能单元的微型计算机。它体积小、功耗低、成本低，广泛应用于各种嵌入式系统中。 GPIO（General Purpose Input/Output）： 通用输入输出端口，可以配置为输入或输出模式，用于与外部硬件进行交互。 IDE（Integrated Development Environment）： 集成开发环境，集成了代码编辑器、编译器、调试器等工具，方便软件开发。 程序下载： 将编译好的机器码通过调试接口（如JTAG、SWD、UART）烧录到微控制器的Flash存储器中。 基本程序结构： 通常包含初始化部分（配置GPIO、时钟等）和主循环部分（执行应用程序逻辑）。 实验设备与器材： 一款主流的微控制器开发板（例如：Arduino Uno、STM32F103C8T6核心板等） USB数据线（用于连接开发板与电脑） 电脑一台 LED发光二极管 电阻（220Ω-1kΩ） 按键（瞬时按钮） 杜邦线 （可选）面包板 实验步骤： 1. 准备开发环境： 在电脑上安装所选微控制器对应的IDE软件（如Arduino IDE、Keil MDK、STM32CubeIDE等）。 安装微控制器驱动程序（如果需要）。 连接开发板到电脑。 2. “Hello, World！”——LED闪烁实验： 硬件连接： 找到开发板上的一个GPIO引脚（例如Arduino Uno上的数字引脚13，它通常连接板载LED）。 如果使用外部LED，将LED的一端（长脚为正极）通过一个限流电阻连接到该GPIO引脚，另一端（短脚为负极）连接到开发板的GND。 软件编写： 打开IDE，创建一个新项目。 在`setup()`函数中，配置所选GPIO引脚为输出模式。 在`loop()`函数中，编写以下逻辑： 设置GPIO引脚为高电平（点亮LED）。 延时一段时间（例如500毫秒）。 设置GPIO引脚为低电平（熄灭LED）。 延时一段时间。 将编写好的程序编译（Upload/Compile）。 下载与运行： 将编译好的程序下载到开发板。 观察LED是否按照设定的频率闪烁。 尝试修改延时时间，观察闪烁频率的变化。 3. 按键控制LED实验： 实验目的： 通过按下按键，控制LED的亮灭状态。 硬件连接： 将按键的一个引脚连接到开发板的GND。 将按键的另一个引脚连接到一个GPIO引脚（作为输入）。 为了确保按键按下时输入引脚能被拉到高电平，通常需要使用一个上拉电阻（内部或外部）。许多微控制器支持内部上拉功能，可以直接配置。如果没有内部上拉，则需要一个外部上拉电阻（例如10kΩ）连接到+3.3V或+5V。 将LED（如上一个实验）连接到另一个GPIO引脚（作为输出）。 软件编写： 在`setup()`函数中，配置LED连接的GPIO引脚为输出模式，配置按键连接的GPIO引脚为输入模式（并启用内部上拉）。 在`loop()`函数中，编写以下逻辑： 读取按键引脚的电平状态。 如果按键被按下（读取到低电平，因为连接到GND并通过上拉电阻），则控制LED点亮。 如果按键未被按下（读取到高电平），则控制LED熄灭。 考虑防抖动（Debouncing）问题：由于按键机械触点的特性，按下或释放时可能产生多次短暂的开关信号，导致误判。通常需要加入延时或状态机来解决。 下载与运行： 下载程序并运行。 按下按键，观察LED是否点亮；松开按键，观察LED是否熄灭。 尝试修改按键按下时LED的亮灭逻辑（例如，按下一次切换一次亮灭状态）。 实验数据记录与分析： 绘制实验所用的开发板图，并标明连接的LED和按键的GPIO端口号。 提供完整的源代码（或者伪代码描述）。 描述程序的功能和逻辑流程。 记录实验中遇到的问题（如接线错误、程序编译错误、按键无响应、LED不亮等）以及解决方法。 讨论内部上拉电阻的作用，以及防抖动处理的重要性。 4.2 微控制器通信接口实验（例如：UART通信） 实验目的： 1. 学习微控制器的UART（通用异步收发器）通信原理。 2. 掌握通过UART在两块开发板之间或开发板与电脑之间进行数据发送和接收。 3. 理解波特率、数据位、停止位、校验位等通信参数的设置。 4. 实现简单的串口通信协议，例如发送字符串、读取传感器数据等。 实验原理： UART是一种异步串行通信接口，它以比特为单位进行数据传输，不需要共用的时钟信号。通信双方只需要约定好通信参数（波特率、数据位、停止位、校验位）即可。 TXD（Transmit Data）： 发送数据线。 RXD（Receive Data）： 接收数据线。 波特率（Baud Rate）： 每秒传输的比特数，例如9600bps、115200bps。 数据帧（Data Frame）： 串行通信时，一次传输的数据被打包成帧，通常包含起始位、数据位、可选的校验位和停止位。 起始位（Start Bit）： 通常是低电平，表示一帧数据的开始。 数据位（Data Bits）： 通常为7或8位，传输的数据本身。 校验位（Parity Bit）： 可选，用于简单的错误检测。 停止位（Stop Bit）： 通常是高电平，表示一帧数据的结束。 实验设备与器材： 两块相同的微控制器开发板（或者一块开发板和一个USB转串口模块，连接到电脑的串口助手）。 USB数据线。 杜邦线。 电脑一台。 （可选）传感器模块（如温湿度传感器DHT11/DHT22，需要用到I2C或SPI通信，或者如果传感器有TTL串口输出也可以）。 实验步骤： 方案一：两块开发板之间通信 1. 硬件连接： 开发板A的TXD引脚连接到开发板B的RXD引脚。 开发板A的RXD引脚连接到开发板B的TXD引脚。 确保两块开发板共地（GND连接）。 两块开发板都连接到电脑，以便分别上传程序。 2. 软件编写（开发板A作为发送端，开发板B作为接收端）： 开发板A（发送端）： 在`setup()`函数中，初始化UART通信，设置目标波特率（例如9600），并设置数据位（如8位）、停止位（如1位）、无校验。 在`loop()`函数中，每隔一段时间（例如1秒），向UART发送一个字符串（例如“Hello from Board A!”）或一个数字。 开发板B（接收端）： 在`setup()`函数中，初始化UART通信，设置与开发板A相同的波特率、数据位、停止位、校验位。 在`loop()`函数中，检查UART是否接收到数据。 如果接收到数据，则读取数据（可以是字符串或单个字节），并可以在另一个GPIO引脚上点亮LED，或者通过另一个UART口（如果开发板支持）发送到电脑的串口助手进行显示。 3. 下载与运行： 将发送端程序下载到开发板A，将接收端程序下载到开发板B。 观察开发板B的输出（LED状态或串口助手显示），确认是否收到了开发板A发送的数据。 尝试修改发送的数据内容和发送频率。 方案二：开发板与电脑通信 1. 硬件连接： 将开发板的UART TXD引脚连接到USB转串口模块的RXD。 将开发板的UART RXD引脚连接到USB转串口模块的TXD。 将USB转串口模块的GND连接到开发板的GND。 将USB转串口模块连接到电脑的USB口。 2. 软件编写（开发板作为发送端，电脑作为接收端）： 开发板： 在`setup()`函数中，初始化UART通信，设置波特率等参数。 在`loop()`函数中，每隔一段时间，发送一个字符串（例如，发送当前时间、一个计数器的值、或者从连接的传感器读取的数据）到UART。 电脑端： 打开电脑上的串口助手软件（如SSCOM、XCOM、PuTTY等）。 选择正确的COM端口（对应USB转串口模块），设置相同的波特率、数据位、停止位、校验位。 连接串口助手。 3. 下载与运行： 将程序下载到开发板。 在电脑上打开串口助手，观察是否收到了开发板发送的数据。 如果开发板设置为接收模式，也可以在串口助手发送指令到开发板，控制LED亮灭等。 实验数据记录与分析： 绘制实验的硬件连接图，标明所有连接的引脚。 提供开发板上使用的UART通信设置参数（波特率、数据位、停止位、校验位）。 提供完整的源代码。 记录开发板A发送的数据，以及开发板B接收并显示的数据（可以截图串口助手内容）。 讨论在通信过程中可能遇到的问题，如数据乱码、通信中断等，以及如何通过检查硬件连接、波特率设置、时序关系等来解决。 如果使用了传感器，描述传感器的工作原理和与微控制器通信的协议。 第五章 综合应用与创新实验（示例） 本章旨在鼓励学生将所学的模拟、数字和微控制器技术融会贯通，设计并实现一些具有实际意义的综合性项目，培养其创新能力和工程实践能力。 5.1 智能家居温湿度监测与显示系统 实验目的： 1. 结合传感器技术、微控制器技术和显示技术，设计一个实用的智能家居监测系统。 2. 学习使用温湿度传感器（如DHT11/DHT22，或基于I2C接口的传感器）。 3. 学习使用LCD显示屏（如1602 LCD，或OLED显示屏）显示监测数据。 4. 通过UART或无线模块（如蓝牙、Wi-Fi，如果硬件支持）将数据传输到手机App或电脑。 5. 培养项目开发、模块集成和系统调试的能力。 实验原理： 该系统主要由以下模块组成： 温湿度传感器模块： 采集环境的温湿度信息。 微控制器核心模块： 作为系统的“大脑”，负责读取传感器数据，处理数据，并控制显示屏和通信模块。 显示模块： 将采集到的温湿度数据直观地显示出来。 通信模块（可选）： 将数据发送到外部设备，实现远程监测或控制。 实验设备与器材： 微控制器开发板（如Arduino、ESP32、STM32等，ESP32/ESP8266因集成Wi-Fi/蓝牙功能，非常适合此类项目） 温湿度传感器模块（如DHT11、DHT22、BME280等） LCD1602显示屏（带I2C接口模块更方便）或OLED显示屏 杜邦线、面包板 （可选）USB转串口模块（用于调试） （可选）Wi-Fi模块或蓝牙模块（如果开发板不集成） （可选）手机App（用于接收数据） 实验步骤： 1. 模块选型与硬件连接： 根据开发板的接口类型（GPIO、I2C、SPI等），选择合适的温湿度传感器和显示屏。 详细查阅传感器的使用手册和显示屏的接口说明。 在面包板上，按照图示或说明，将传感器、显示屏连接到微控制器开发板的对应引脚。例如，DHT11通常连接到一个GPIO，LCD1602（I2C模块）连接到SDA和SCL引脚。 2. 传感器数据读取： 根据所选传感器，查找或编写相应的库函数（例如DHT传感器的库）。 在`setup()`函数中，初始化传感器。 在`loop()`函数中，定时读取温湿度传感器的数据。 打印读取到的温度和湿度值到串口（用于调试）。 3. 数据显示： 根据所选显示屏，查找或编写相应的库函数（例如LiquidCrystal_I2C库用于LCD1602）。 在`setup()`函数中，初始化显示屏。 在`loop()`函数中，将从传感器读取到的温湿度数据格式化后，显示在LCD屏幕上。例如，“Temp: 25.5C, Hum: 60%”。 4. 数据传输（可选）： UART传输： 将温湿度数据通过开发板的UART接口发送到电脑串口助手。 Wi-Fi/蓝牙传输： 如果使用ESP32/ESP8266等，可以将其配置为Wi-Fi客户端，连接到家庭路由器，然后将数据通过MQTT协议发布到云服务器，或者建立HTTP服务器供手机App访问。或者配置为蓝牙设备，通过蓝牙发送数据到手机。 5. 系统集成与调试： 将以上各部分代码整合到一起，形成完整的程序。 进行编译和下载。 观察LCD屏幕上的显示是否正常，数据是否符合预期。 如果实现了数据传输，在手机App或电脑串口助手上检查是否能正确接收到数据。 进行必要的调试，解决遇到的软硬件问题。 6. 优化与扩展（创新点）： 设置温湿度阈值，当超出范围时，通过LED、蜂鸣器进行报警。 增加其他传感器，如光照传感器，实现光照亮度监测。 根据温湿度数据，控制风扇或加热器（需要继电器模块）。 设计更友好的用户界面。 实验数据记录与分析： 绘制完整的系统硬件连接图。 提供完整的程序代码。 记录传感器在不同环境下的读数，并与实际情况进行对比。 描述显示屏上数据的显示格式和刷新频率。 如果实现了通信，描述数据传输的协议和接收到的数据格式。 讨论项目开发过程中遇到的挑战，例如传感器精度问题、显示屏刷新速度、通信稳定性、功耗优化等。 提出未来可行的改进方向和创新思路。 结语 电子技术实验是学习和掌握电子技术知识，培养实践能力、分析能力和创新能力的重要途径。本书所提供的实验项目，是从模拟电子、数字电子到微控制器应用等多个层面精心挑选的，力求涵盖当前电子技术领域的核心内容。希望通过这些实验，同学们能够打下坚实的理论基础，掌握扎实的实践技能，为未来在电子技术领域的发展奠定坚实的基础，并激发出对科学探索的热情和创造力。 在进行实验时，务请各位同学严格遵守实验室的各项规章制度，注意实验安全，规范操作，认真思考，勤于动手，勇于创新。实验过程中的每一个发现，每一次成功，甚至每一次失败，都将是宝贵的学习经历。愿同学们在电子技术的探索之路上，不断前进，取得丰硕的成果！

评分☆☆☆☆☆

这本书在实验的拓展性和创新性方面，几乎可以说是一片空白。我拿到这本书，原本期望能看到一些能够激发我进一步学习和探索的实验项目，能够引导我将书本知识与实际应用相结合，甚至能触及一些前沿的电子技术概念。然而，这本书提供的实验内容，感觉像是停留在上个世纪的电子技术水平，非常陈旧和缺乏新意。所有实验都围绕着一些最基础的元器件和电路展开，比如电阻、电容、电感、二极管、三极管、简单的运算放大器等等，虽然这些是基础，但如果仅仅停留在这些层面上，很难让学生感受到电子技术的魅力和发展。我希望能看到一些与现代生活息息相关的实验，比如简单的微控制器项目（如Arduino或树莓派）、传感器数据采集与处理、甚至是基础的通信模块应用。这本书的实验设计，更像是为了完成教学大纲而进行的“填鸭式”教学，而缺乏对学生创新思维和实践能力的培养。一本好的实验指导书，应该能够引导学生从“知道”到“做到”，再到“想到”，最终能够“创造”，而这本书，似乎只是停留在“知道”和勉强“做到”的初级阶段。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的实验难度梯度设计存在严重的问题，导致我的学习过程起伏不定，体验非常糟糕。一开始的几个实验，如前所述，过于简单，让我觉得无所事事，几乎是在浪费宝贵的时间。而当我们好不容易熬过了这些过于基础的环节，进入到稍微复杂一点的实验时，书中的讲解突然变得非常跳跃，或者说，它完全没有为读者提供足够的中介和过渡。就好像是从零基础直接被推到了一个高难度的平台，很多概念的引入和衔接都没有做好，让我感到非常吃力。举个例子，在某个需要用到运放的实验中，书中突然就引入了同相放大器和反相放大器的概念，然后直接给出了电路图和需要测量的数值，但对于运放的基本原理、虚短虚断、以及为什么需要这两个具体的电路配置，都没有做任何铺垫性的讲解。这使得我在进行后续操作时，不仅要关注电路的搭建，还要一边摸索理解那些陌生的理论概念，极大地增加了实验的难度和失败率，也让我对学习电子实验产生了畏难情绪。一个好的实验指导书，应该有一个平滑的学习曲线，能够循序渐进地引导学习者掌握更复杂的知识和技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论联系实际方面做得确实非常糟糕。我拿到这本书的时候，原本以为它能提供一个很好的平台，将课堂上学到的电子技术理论知识，通过实际的动手操作，变得更加生动和易于理解。然而，令人失望的是，这本书的实验环节设计得过于模式化，几乎就是照着步骤一步步来，缺乏对实验原理的深入剖析和对实验结果的分析指导。很多实验结束后，你只是完成了操作，但对于为什么这样做，以及实验过程中可能出现的各种变化和原因，书中都没有给出清晰的解释。例如，在进行某个关于晶体管放大电路的实验时，书中只给出了搭建电路的步骤和测量输出电压的数值，但对于如何根据输入信号的不同来调整放大倍数，或者不同工作点对放大效果的影响，却没有深入探讨。这种“照本宣科”式的实验指导，很容易让学习者陷入机械操作的泥潭，而忽略了对电子技术本质的理解。我更希望的是，指导书中能够有更多的“为什么”和“怎么样”，引导我们去思考，去探索，去发现电子世界的奥秘，而不是仅仅完成一个被规定好的任务。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子技术实验指导书(第二版)》真是让我头疼。我本来是抱着学习电子技术的心态来买这本书的，希望能在理论知识之外，通过实践来加深理解。然而，这本书的实验设计实在是太过于基础，感觉像是给完全没有接触过电子学的初学者准备的。比如，第一个实验是搭建一个简单的LED灯电路，我承认对于零基础的人来说这或许是必要的，但对于一个已经学习了一段时间电子技术，甚至具备一些基础电路知识的人来说，这几乎是浪费时间。实验的讲解也流于表面，对于一些关键的参数选择、元器件的特性分析、以及故障排除的思路，都几乎没有提及。更令人沮丧的是，书中提供的元器件列表往往非常有限，很多实验都只能使用书中指定的少数几种元件，这极大地限制了我们去探索和尝试其他可能性。我希望看到更丰富的实验项目，能够涵盖更多现代电子技术中的常见模块和应用，比如简单的单片机控制，传感器接口的连接，甚至是基础的模拟信号处理。这本书提供的实验内容，在今天的电子技术发展水平下，显得有些脱节，难以真正激发学习者的兴趣和提升实际操作能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和图示也存在不少问题，给我的阅读和实验过程带来了不少困扰。首先，书中的电路图有时不够清晰，一些元器件的符号和连接线很容易混淆，尤其是在一些较为复杂的电路设计中。我经常需要花费大量的时间去仔细辨认，生怕出错。其次，一些关键的实验步骤的配图，也显得不够详细，或者说，它假定读者已经具备了相当的经验，能够直接理解图示的含义。例如，在连接一些较小的电子元器件时，书中可能只给出一张模糊的照片，而没有清晰的放大视图或者对连接方法的详细说明，这对于初学者来说，无疑是巨大的挑战。而且，书中对一些测量仪器的使用方法也没有给予足够的重视，很多实验只是简单提及使用万用表或示波器，但对于如何正确设置量程、如何读取数据、以及如何根据测量结果来判断电路工作状态，都没有进行系统性的讲解。良好的图文配合，清晰的电路图和详细的操作步骤，是高效学习实验知识的基础，而在这方面，这本书的表现确实不尽如人意，需要大幅度的改进。