數字電子技術實驗教程(第二版)

數字電子技術實驗教程(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

周敏,硃湘臨,蔣彥 編
圖書標籤:
  • 數字電子技術
  • 實驗教程
  • 電子技術
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  • 高等教育
  • 教材
  • 第二版
  • 電路分析
  • 邏輯電路
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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122193247
版次:2
商品編碼:11410653
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2014-03-01
用紙:膠版紙
頁數:114
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

本書是數字電子技術的配套實驗教程,可作為高等學校電氣信息類、電子信息類的本科生實驗教程,其他相近專業也可以參考使用。
全書的內容分上、下兩篇。上篇是數字電子技術實驗部分,在內容的選擇上側重基礎實驗,以培養學生的基本實驗技能。同時輔以少量的綜閤實驗,用來提高學生綜閤解決問題的能力。下篇是數字電子技術仿真實驗部分,目的是使學生能夠熟練掌握仿真軟件Multisim在數字電路中的應用,書中所用的仿真實例均在Multisim11中調試運行過。

目錄

上篇數字電子技術實驗
1第1章實驗基礎知識
1��1實驗目的與意義/1
1��2實驗要求/1
1��3數字集成電路概述/2
2第2章數字電子技術基礎實驗
2��1實驗一集成邏輯門電路參數的測試/7
2��2實驗二集電極開路門及三態門電路的應用/12
2��3實驗三門電路及組閤邏輯電路的設計/19
2��4實驗四全加器及其應用/22
2��5實驗五數據選擇器及其應用/27
2��6實驗六觸發器及其應用/32
2��7實驗七計數器及其應用/37
2��8實驗八移位寄存器及其應用設計/44
2��9實驗九集成555定時器及其應用/48
2��10實驗十A/D和D/A轉換器/54
2��11實驗十一隨機存儲器及其應用/58
3第3章數字電子技術綜閤實驗
3��1實驗一彩燈循環控製電路設計/63
3��2實驗二數字頻率計的設計/65
3��3實驗三多路智力搶答器設計/67
下篇數字電子技術仿真實驗
4第4章Multisim在數字電子技術中的應用
4��1邏輯函數的化簡及其相互轉換/69
4��2常用數字邏輯器件性能的仿真測試/71
5第5章Multisim11綜閤仿真實例
5��18421BCD碼加法器/81
5��2二十五進製減計數器/82
5��3流水燈電路/83
5��4智力競賽搶答器/84
5��5程序計數分頻器/85
5��6序列信號産生電路/87
5��7模擬聲響電路/88
5��8隨機燈發生器/89
附錄AMultisim11的元器件庫簡介/91
附錄BMultisim11的虛擬儀器簡介/98
附錄CYB02��8電工電子綜閤實驗箱/115
參考文獻

前言/序言


《模擬電路設計與實踐》 概述 《模擬電路設計與實踐》是一本深入探討模擬電路理論、設計方法和實際應用的書籍。本書旨在為讀者提供一個全麵而係統的學習平颱,幫助他們掌握模擬電路的核心概念,理解不同類型模擬電路的工作原理,並能獨立完成實際的模擬電路設計任務。內容涵蓋瞭從基礎的運算放大器應用到復雜的射頻前端設計,力求理論與實踐相結閤,為讀者打下堅實的模擬電路基礎,並培養解決實際工程問題的能力。 內容詳解 第一部分:模擬電路基礎 緒論: 介紹模擬電路在現代電子係統中的重要性,闡述模擬信號與數字信號的區彆與聯係,以及模擬電路設計的基本流程和必備技能。 電阻、電容、電感元件: 詳細講解這三種基本無源元件的物理特性、電氣特性,以及在電路中的作用。 深入分析理想元件與實際元件的差異,例如寄生參數、溫度係數、額定功率等,強調在實際設計中需要考慮的因素。 介紹各種類型的電阻(固定電阻、可變電阻、敏感電阻)、電容(電解電容、陶瓷電容、薄膜電容)和電感(固定電感、可變電感),並提供選擇元件的指導原則。 講解RLC電路的諧振現象、阻抗與相位的概念,以及其在濾波器、振蕩器等電路中的應用。 半導體器件基礎: 二極管: 深入講解PN結的形成、伏安特性麯綫,以及不同類型二極管(普通二極管、穩壓二極管、肖特基二極管、變容二極管)的工作原理、參數和應用。 三極管(BJT): 詳細介紹BJT的結構(NPN、PNP)、工作原理(共射、共集、共基放大)、輸齣特性麯綫、輸入特性麯綫,以及各種工作狀態(放大、截止、飽和)。重點講解BJT的放大作用,包括電流增益、電壓增益、輸入電阻、輸齣電阻等參數的計算與分析。 場效應管(FET): 講解JFET和MOSFET的結構、工作原理(溝道形成、柵極電壓控製),以及其輸齣特性麯綫。重點分析MOSFET的放大作用,包括跨導、零輸入阻抗等特性,並對比BJT和FET在不同應用場景下的優劣。 基本放大電路: 單級放大電路: 詳細講解共射、共集、共基放大電路的靜態工作點設置、動態分析(增益、輸入輸齣電阻、頻率響應)和負載能力。 多級放大電路: 介紹直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤、反饋耦閤等放大電路的連接方式,分析多級放大電路的整體增益、帶寬和失真特性。 負反饋放大器: 深入講解負反饋的四種基本組態(串-串、串-並、並-串、並-並),分析負反饋對放大器性能(增益穩定性、帶寬、輸入輸齣電阻、失真度、穩定性)的影響。重點講解反饋的穩定判據。 第二部分:集成運放與信號處理 集成運算放大器(Op-Amp): 理想運放模型: 介紹理想運放的定義、特性(無窮大的開環增益、無窮大的輸入阻抗、零的輸齣阻抗、無窮大的共模抑製比)以及在電路分析中的簡化處理。 基本運放電路: 詳細分析同相放大器、反相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分電路、微分電路等基本運放應用電路的工作原理、傳遞函數和性能特點。 其他重要運放電路: 介紹差分放大器、比較器(滯迴比較器)、精密整流器、有源濾波器(低通、高通、帶通、帶阻)等。 實際運放的局限性: 分析實際運放的有限增益、非零輸齣阻抗、輸入失調電壓、輸入偏置電流、有限的共模抑製比、有限的壓擺率、有限的帶寬等非理想因素,並討論如何在設計中考慮和補償這些問題。 有源濾波器設計: 濾波器分類: 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器的概念和應用。 濾波器設計方法: 詳細講解巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)、貝塞爾(Bessel)等三種經典濾波器的設計原理、幅度響應和相位響應特性。 有源濾波器電路實現: 介紹Sallen-Key結構、多重反饋結構等常用有源濾波器電路的搭建方法,並給齣設計步驟和計算公式。 濾波器性能評估: 討論濾波器的截止頻率、通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、群延遲等關鍵性能指標。 振蕩器與波形發生器: 振蕩器原理: 講解正弦波振蕩器(RC振蕩器、LC振蕩器)和非正弦波振蕩器(方波、三角波、鋸齒波振蕩器)的基本工作原理,包括正反饋和頻率選擇網絡。 常見振蕩器電路: 詳細分析RC相移振蕩器、RC文氏電橋振蕩器、LC哈特萊振蕩器、LC西勒振蕩器、弛豫振蕩器、多諧振蕩器(非穩態多諧振蕩器)等電路。 晶體振蕩器: 介紹晶體管的諧振特性,以及晶體振蕩器的基本結構和應用。 函數發生器: 講解如何利用運放和比較器等元件實現具有可調頻率和幅度的函數發生器。 第三部分:功率放大電路與電源 功率放大電路: 功率放大器的分類: 介紹A類、B類、AB類、C類、D類功率放大器的基本工作原理、效率和應用場景。 單端和推挽功率放大器: 詳細分析單端功率放大器的特性,以及推挽功率放大器的電路結構、工作原理和性能優勢(剋服C類放大器的交越失真)。 功放電路設計: 講解功率放大器設計中的關鍵考慮因素,如功率輸齣、失真度、效率、散熱等,以及如何選擇閤適的偏置方式和輸齣級設計。 音頻功率放大器: 重點分析常用的音頻功率放大器集成電路(如LM386, TDA2030等)的內部結構、工作原理和應用實例。 綫性穩壓電源: 電源基本組成: 介紹變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路在電源中的作用。 整流電路: 講解半波整流、全波整流(中心抽頭式、橋式)電路的原理、紋波係數和效率。 濾波電路: 分析電容濾波、電感濾波、LC濾波和RC濾波的特性,以及如何減小輸齣紋波。 綫性穩壓電路: 詳細介紹利用穩壓二極管、串聯型穩壓器(如78xx係列)和集成穩壓器(如LM723)實現的穩壓電路,分析其穩壓精度、負載調整率、電源調整率和效率。 可調穩壓電源: 講解如何通過外接電阻和電位器實現輸齣電壓可調的穩壓電源。 開關穩壓電源(DC-DC變換器): 開關電源的優勢: 對比綫性電源,闡述開關電源的高效率、體積小、重量輕等優點。 基本DC-DC變換器拓撲: 詳細介紹降壓(Buck)變換器、升壓(Boost)變換器、升降壓(Buck-Boost)變換器的工作原理、主電路和控製電路。 脈衝寬度調製(PWM)控製: 講解PWM控製在DC-DC變換器中的作用,以及如何通過改變占空比來調節輸齣電壓。 開關電源設計考慮: 討論開關電源設計中的關鍵因素,如效率、輸齣紋波、電磁乾擾(EMI)、瞬態響應等。 第四部分:模擬電路的實踐與應用 信號源的設計與實現: 結閤前麵學習到的振蕩器和波形發生器知識,設計和實現能夠産生不同波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波)和可調頻率、幅度的信號源。 傳感器信號調理電路: 傳感器分類與特性: 介紹常見的模擬傳感器,如溫度傳感器(熱敏電阻、熱電偶)、光傳感器(光敏電阻、光電二極管)、壓力傳感器、應變片等,並分析其輸齣特性。 信號調理電路設計: 講解如何利用運算放大器、濾波器等元件構建傳感器信號的放大、濾波、偏置、綫性化等調理電路,以提高信號的信噪比和可測量性。 模擬儀器儀錶電路: 萬用錶模擬電路: 簡要介紹模擬萬用錶(電壓錶、電流錶、歐姆錶)的核心測量原理和輸入緩衝、量程切換等電路設計。 示波器模擬電路: 介紹示波器輸入耦閤、垂直放大、水平掃描、觸發等關鍵模擬電路的功能和實現方式。 射頻(RF)模擬電路入門: RF電路特性: 講解高頻電路與低頻電路在阻抗匹配、寄生參數、信號衰減等方麵的差異。 RF基礎元件: 介紹RF扼流圈、匹配網絡(L-C網絡)、RF變壓器等。 簡化的RF前端: 介紹低噪聲放大器(LNA)、混頻器、本振(LO)等RF前端的基本模塊。 電路仿真與驗證: 仿真軟件介紹: 介紹常用的模擬電路仿真軟件,如LTspice, PSpice, Multisim等。 仿真流程: 講解如何創建電路原理圖、設置仿真參數、進行瞬態分析、直流分析、交流分析、傅裏葉分析等。 仿真結果分析: 指導讀者如何解讀仿真結果,如波形、數值、增益、相位等,並與理論計算進行對比。 PCB布局布綫考慮: 強調在PCB設計中需要注意的模擬電路特殊要求,如接地、去耦、信號走綫等,以減小噪聲和乾擾。 本書特色 理論係統全麵: 從基礎元件到復雜係統,涵蓋模擬電路設計的各個方麵,力求講解透徹。 實踐導嚮: 結閤大量實際電路圖和設計實例,強調動手實踐能力。 精選案例: 選取具有代錶性的應用電路,如濾波器、振蕩器、功率放大器、穩壓電源等,幫助讀者理解理論知識的實際應用。 易於理解: 采用清晰的語言和圖示,循序漸進地引導讀者掌握模擬電路知識。 強調工程實踐: 除瞭理論分析,還關注實際設計中可能遇到的問題,如元件選型、PCB布局、調試技巧等。 適閤讀者 高等院校電子信息工程、通信工程、自動化等相關專業本科生。 從事模擬電路設計、開發和調試的工程師。 對模擬電路感興趣的業餘愛好者和自學者。 需要鞏固和提升模擬電路知識的研究生。 《模擬電路設計與實踐》將是您在模擬電路領域深入學習和實踐的得力助手。通過本書的學習,您將能夠更自信地分析、設計和調試各類模擬電路,為解決復雜的電子係統問題奠定堅實的基礎。

用戶評價

評分

我是一名已經工作幾年的軟件工程師,一直想拓展一下自己的技術棧,瞭解一下硬件層麵的東西,尤其是數字電子這塊。朋友推薦瞭這本《數字電子技術實驗教程(第二版)》。坦白說,一開始我對實驗教程的期待不高,以為就是那種照著做就能完成的簡單任務。但這本書完全超齣瞭我的預期!它在內容編排上非常閤理,循序漸進,從最基礎的邏輯門開始,逐步深入到更復雜的時序邏輯、微處理器接口等。即便我是跨專業學習,也絲毫沒有感到吃力。書中的實驗設計非常貼近實際應用,很多例子都能讓我聯想到工作中遇到的問題。例如,書中關於數據采集和處理的部分,讓我對如何將現實世界的數據轉化為數字信號有瞭更清晰的認識,這對我理解嵌入式係統開發大有裨益。而且,這本書的講解方式非常清晰易懂,大量的圖示和例題,讓我在閱讀過程中不會感到枯燥。

評分

這本《數字電子技術實驗教程(第二版)》絕對是我近期最滿意的一次教材購買體驗!它在內容上既有深度又不失廣度,涵蓋瞭數字電子技術的核心知識點,並且通過實驗的形式將這些知識生動地展現齣來。我尤其欣賞的是,這本書的設計不僅僅是為瞭完成一個個孤立的實驗,而是注重培養讀者的係統性思維能力。例如,在學習組閤邏輯和時序邏輯後,書中會安排一些綜閤性的實驗,讓我將前麵學到的知識串聯起來,去設計和實現一個更復雜的數字係統。這種“由點及麵”的學習方法,讓我對數字電子技術的整體框架有瞭更深刻的理解。此外,書中對於實驗結果的分析和討論部分也做得非常齣色,它引導我不僅要觀察現象,更要思考現象背後的原因,從而培養我的分析能力和解決問題的能力。這本書對於想要深入理解數字電子技術,並希望將理論應用於實踐的學習者來說,絕對是一本不可多得的寶藏。

評分

這本《數字電子技術實驗教程(第二版)》可以說是我大學期間最值得反復研讀的實驗指導書瞭。在接觸這本書之前,我常常覺得數字電子實驗報告寫起來像是填空題,隻是把老師給的錶格填滿,卻難以理解其中的深層含義。這本書改變瞭我對實驗的看法。它不僅僅是一本操作手冊,更像是一位循循善誘的導師。它會引導你思考,通過實驗現象去推導理論,而不是簡單地驗證理論。例如,在進行組閤邏輯電路設計時,它會讓你先自己嘗試用不同的方法去實現,然後再通過實驗對比效果,分析不同實現方式的優劣。這種主動探索的學習方式,極大地提升瞭我解決問題的能力。書中對每一個實驗都進行瞭詳盡的分析,從實驗目的、實驗原理,到實驗步驟、實驗現象,再到實驗討論和思考題,都設計得非常到位。我尤其欣賞的是,書中在講解實驗原理時,並沒有過於簡化,而是保留瞭必要的深度,讓我能夠融會貫通,舉一反三。

評分

這本書給我的最大感受就是“實踐齣真知”。作為一名初學者,我之前對數字電子的認知僅限於書本上的概念,感覺那些東西離我非常遙遠,很難理解。但是,當我在《數字電子技術實驗教程(第二版)》的指導下,親手搭建起第一個簡單的邏輯電路時,我纔真正體會到瞭數字信號的魅力。那些曾經晦澀難懂的真值錶和波形圖,在我的眼前變得生動起來。書中提供的實驗步驟非常詳盡,即使我是一個完全沒有實驗基礎的人,也能按照指示一步一步地完成。而且,對於實驗中可能齣現的各種問題,書中也給齣瞭很多實用的排查方法和注意事項,這讓我避免瞭很多不必要的彎路。我特彆喜歡書中關於時序電路設計的章節,通過實際操作,我纔真正理解瞭觸發器、計數器的工作原理,以及它們在實際係統中的重要作用。這本書讓我從一個“紙上談兵”的學習者,變成瞭一個能夠動手實踐的“工程師”。

評分

這本書絕對是我在電子工程領域遇到的最令人耳目一新的教材之一!我一直對數字電子學有著濃厚的興趣,但總是感覺很多理論知識與實際操作之間存在一道無形的鴻溝。直到我翻開這本《數字電子技術實驗教程(第二版)》,那種睏惑感瞬間煙消雲散。作者並沒有僅僅停留在枯燥的公式推導和概念講解上,而是巧妙地將理論知識融入到一係列精心設計的實驗中。每個實驗都緊扣書中的核心概念,讓我能夠親手搭建電路、觀察現象、分析結果,從而真正理解那些曾經抽象的邏輯門、時序電路的工作原理。更讓我驚喜的是,書中對實驗器材的選擇和使用也給齣瞭詳細的指導,即便是初學者也能輕鬆上手。我特彆喜歡其中關於微處理器接口設計的實驗,這讓我第一次直觀地感受到瞭硬件與軟件之間的交互,仿佛打開瞭一個全新的世界。總的來說,這本書不僅教會瞭我“是什麼”,更重要的是教會瞭我“怎麼做”,它真正地將理論知識“活”瞭起來,讓我對數字電子技術的學習充滿信心和熱情。

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