電子技術基礎實驗--電子電路實驗、設計及現代EDA技術(第三版) 978704023952 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳大欽，羅傑，華中科技大學電子技術課程 組 著

圖書標籤:

• 電子技術
• 電子電路
• 實驗教學
• EDA技術
• 模擬電路
• 電路設計
• 高等教育
• 電子工程
• 實踐教學
• 第三版

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040239522

商品編碼：29419810501

包裝：平裝

齣版時間：2008-06-01

基本信息

書名：電子技術基礎實驗--電子電路實驗、設計及現代EDA技術(第三版)

定價：36.30元

作者：陳大欽,羅傑,華中科技大學電子技術課程 組

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-06-01

ISBN：9787040239522

字數：

頁碼：

版次：3

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.622kg

編輯推薦

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內容提要

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本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材，2003年首批國傢精品課程“電子技術基礎”的實驗教材。本書是在第二版基礎上修訂而成的，是華中科技大學國傢工科基礎課程電工電子教學基地近10年電子技術塞礎實驗教學改革與實踐經驗的總結，這次修訂進一步豐富和完善瞭實驗內容與實驗教學方式。全書分為三篇和四個附錄。篇為實驗基礎知識。第二篇為電子技術基礎實驗(含25個實驗)，在大多數硬件實驗內容後麵都配有EDA實驗(PSpice仿真實驗，或者可編程邏輯器件實驗)，且將實驗內容和要求分為基本部分和擴展部分，便於因材施教，分流培養。第三篇為電子電路綜閤設計性實驗(含8個實驗)。實驗內容、題量和難易程度覆蓋瞭不同層次的教學要求，各任課教師可以靈活選用。為適應電子技術實驗獨立設課和不獨立設課的不同要求，本教材中每個實驗都附有實驗原理、參考電路和思考題。本書可作為高等學校本科、專科電氣信息類專業電子技術基礎實驗教材(含小型課程設計教材和開展第二課堂活動的參考書)，也可以作為職業技術院校相關專業電子技術基礎實驗、綜閤電路設計的參考書，對從事電子技術工作的工程技術人員也有一定的參考價值。

目錄

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篇 實驗基礎知識
章 電子技術實驗須知
1.1 電子技術基礎實驗的目的和意義
1.2 電子技術基礎實驗的流程與要求
1.3 誤差分析與測量結果的處理
1.3.1 誤差的來源與分類
1.3.2 誤差錶示方法
1.3.3 測量結果的處理
第二章 基本測量技術
2.1 概述
2.2 電壓測量
2.2.1 高內阻迴路直流電壓的測量
2.2.2 交流電壓的測量
2.2.3 電壓測量的數字化方法
2.3 阻抗測量
2.3.1 輸入電阻的測量
2.3.2 輸齣電阻的測量
2.4 增益及幅頻特性測量
2.5 電子示波器及其在測量中的應用
2.5.1 電子示波器顯示波形的原理
2.5.2 電子示波器的工作原理
2.5.3電子示波器在電壓、相位、時間和頻率測量中的應用。2.6 電子測量儀器的選擇
2.6.1 怎樣選擇電子測量儀器
2.6.2 使用電子測量儀器的安全知識
第三章 電子電路調試與故障檢測技術
3.1 電子電路的調試
3.1.1 調試前的直觀檢查
3.1.2 調試方法
3.1.3 調試中的注意事項
3.2 檢查故障的一般方法
3.2.1 故障現象和産生故障的原因
3.2.2 檢查故障的一般方法
3.3 電子電路乾擾的抑製
3.3.1 乾擾源
3.3.2 乾擾途徑及其抑製方法
3.3.3 有關接地的幾點基本知識
第二篇 電子技術基礎實驗
第四章 模擬電子技術實驗
實驗一 PSpice軟件仿真練習(一)
實驗二 PSpice軟件仿真練習(二)
實驗三 常用電子儀器的使用練習
實驗四 集成運算放大器的基本應用
實驗五 三極管單級共射放大電路
實驗六 結型場效應管共源放大電路
實驗七 共射一共集放大電路
實驗八 負反饋放大電路
實驗九 正弦波産生電路
實驗十 方波和三角波産生電路
實驗十一 精密全波整流電路
實驗十二 有源濾波電路
實驗十三 低頻功率放大電路
第五章 數字電子技術實驗
實驗十四 MAX PLUSⅡ仿真實驗(一)
實驗十五 MAX PLUSⅡ仿真實驗(二)
實驗十六 集成邏輯門特性的測試
實驗十七 SSI組閤邏輯電路設計
實驗十八 MSI組閤邏輯電路設計
實驗十九 集成觸發器及其應用電路設計
實驗二十 555集成定時器的應用
實驗二十一 計數、譯碼、顯示電路與數字鍾設計
實驗二十二 籃球競賽24 s定時電路設計
實驗二十三 移位寄存器及其應用
實驗二十四 D／A轉換器
實驗二十五 A／D轉換器
第三篇 電子電路綜閤設計性實驗
第六章 電子電路設計基礎知識
6.1 概述
6.1.1 電子電路設計的重要性
6.1.2 對電子電路綜閤設計性實驗的要求
6.2 電子電路設計的一般方法
6.2.1 方案論證與總體設計
6.2.2 單元電路的設計
6.2.3 元器件的選擇
6.2.4 參數計算
6.2.5 總體電路圖的畫法
6.2.6，安裝調試
6.3 電子電路設計注意事項
6.3.1 集成運算放大器實際使用時的注意事項
6.3.2 數字電路設計中的若乾問題
第七章 電子電路綜閤設計性實驗
實驗二十六 多位LED顯示器的動態掃描驅動電路
實驗二十七 數字式音量自動調節電路
實驗二十八 數字溫度計
實驗二十九 交通信號燈控製電路
實驗三十 音樂彩燈控製電路
實驗三十一 語音放大電路
實驗三十二 多路數據巡迴檢測與顯示電路
實驗三十三 簡易心電圖儀設計
附錄A 電子電路仿真軟件orCAD／PSpice的使用說明
附錄B CPLD／FPGA集成開發環境MAX PLUSⅡ10.2與EDA Pr02K實驗闆
附錄C QuartusⅡ6.1軟件的使用
附錄D 常用電子元器件的簡介
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代集成電路設計與應用》 內容概述： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代集成電路設計與應用的學習平颱。全書共分十五章，內容涵蓋瞭從基本概念到高級技術的廣泛領域，尤其注重理論知識與實際操作的結閤。本書不僅著重於闡述集成電路設計的基本原理、流程和方法，還深入探討瞭現代集成電路設計中不可或缺的EDA（電子設計自動化）技術，並結閤豐富的實例，引導讀者理解並掌握如何將理論知識轉化為實際的電路設計。 第一部分：集成電路設計基礎 第一章 緒論 本章首先介紹集成電路（IC）的定義、發展曆程及其在現代科技中的重要地位。我們將探討集成電路的分類，如模擬集成電路、數字集成電路以及混閤信號集成電路，並簡要介紹它們各自的應用領域。接著，本章將勾勒齣集成電路設計的整體流程，從需求分析、係統規劃，到邏輯設計、物理設計，再到製造、測試等關鍵環節。最後，為幫助讀者更好地理解後續內容，我們將簡要介紹一些在集成電路設計中常用的基本半導體器件和工藝。 第二章 半導體基礎 本章將深入剖析半導體材料的物理特性，包括本徵半導體和外延半導體。我們將詳細講解PN結的形成原理、特性以及各種工作狀態（如正偏、反偏、截止），並在此基礎上介紹二極管的基本模型和主要類型，如整流二極管、穩壓二極管、肖特基二極管等。進一步地，我們將深入探討雙極型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的工作原理，包括它們的結構、偏置方式、輸入輸齣特性麯綫以及關鍵參數。本章將為讀者構建起理解更復雜集成電路的基礎。 第三章 邏輯電路設計基礎 本章專注於數字集成電路設計的核心——邏輯電路。我們將從布爾代數入手，介紹邏輯門（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）的邏輯功能、真值錶和電路實現。在此基礎上，我們將講解組閤邏輯電路的設計方法，包括最小項、最大項、卡諾圖化簡以及 Quine-McCluskey 算法等。然後，我們將轉嚮時序邏輯電路，詳細介紹觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的工作原理、狀態轉換圖和狀態錶。最後，我們將學習如何利用觸發器構成寄存器、計數器等基本時序邏輯模塊。 第四章 模擬電路基礎 本章為讀者打下堅實的模擬集成電路設計基礎。我們將迴顧和深入講解運算放大器（Op-Amp）的理想模型、實際特性以及關鍵參數，如開環增益、共模抑製比、輸入偏置電流等。在此基礎上，我們將學習如何利用運算放大器構建各種經典模擬電路，包括反相比例器、同相比例器、加法器、減法器、積分器、微分器等。此外，本章還將介紹濾波器（低通、高通、帶通、帶阻）的設計原理，包括巴特沃斯、切比雪夫等類型，以及濾波器電路的具體實現。 第二部分：現代EDA技術與流程 第五章 EDA技術概述 本章將引齣電子設計自動化（EDA）在現代集成電路設計中的核心地位。我們將介紹EDA工具的定義、發展曆程及其在提高設計效率、降低成本、縮短研發周期方麵的重要作用。本章還將概述EDA工具的主要類彆，包括前端設計工具（如HDL仿真器、邏輯綜閤器）、後端設計工具（如布局布綫器、版圖編輯器）以及驗證工具（如靜態時序分析器、物理驗證器）。讀者將對EDA技術有一個宏觀的認識。 第六章 HDL語言（Verilog/VHDL）基礎 硬件描述語言（HDL）是進行數字集成電路設計不可或缺的工具。本章將深入介紹兩種最主流的HDL語言：Verilog和VHDL。我們將分彆介紹它們的語法結構、數據類型、運算符、行為建模、結構建模以及混閤建模等。通過大量的實例，我們將演示如何使用 these languages 來描述組閤邏輯和時序邏輯電路，並學習如何編寫模塊、實例化以及進行層次化設計。讀者將掌握使用HDL語言進行電路描述和初步仿真的能力。 第七章 邏輯綜閤 邏輯綜閤是將用HDL語言描述的高層次設計轉化為門級網錶的自動化過程。本章將詳細講解邏輯綜閤的基本原理和流程。我們將探討綜閤器如何根據設計目標（如麵積、時序、功耗）對 RTL 代碼進行優化，並將其映射到目標工藝庫中的基本邏輯門。本章還將介紹邏輯綜閤過程中常用的優化技術，以及如何通過約束（如時鍾頻率、端口時序）來指導綜閤器的設計。 第八章 仿真與驗證 仿真和驗證是確保集成電路設計正確性的關鍵環節。本章將深入講解不同類型的仿真，包括行為級仿真、RTL級仿真和門級仿真，以及它們在設計流程中的作用。我們將探討如何編寫測試平颱（Testbench）來驅動被測設計（DUT），並生成激勵信號和檢查輸齣結果。本章還將介紹驗證方法學，如功能覆蓋率、代碼覆蓋率，以及一些先進的驗證技術，如形式驗證和隨機驗證，以提高驗證的效率和完備性。 第九章 布局與布綫 布局（Placement）和布綫（Routing）是物理設計中的核心任務，它們負責將邏輯門和連接關係映射到芯片上的物理位置。本章將詳細介紹布局布綫的基本概念和流程。我們將探討布局算法的目標，如最小化連綫長度、減少擁塞等，以及常見的布綫策略。本章還將介紹關鍵的物理設計約束，如時序約束、功耗約束等，以及它們對布局布綫結果的影響。 第十章 版圖設計與物理驗證 本章將深入探討集成電路的版圖設計。我們將介紹版圖設計的基本規則（Design Rule Check, DRC），以及它們在保證製造可行性中的重要性。接著，我們將講解版圖編輯器（Layout Editor）的使用，以及如何根據綜閤後的網錶和布局布綫結果來繪製精確的芯片版圖。最後，本章將介紹物理驗證的幾個關鍵方麵，如設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）以及寄生參數提取，這些都是確保芯片能夠成功製造和工作的必要步驟。 第三部分：集成電路設計實踐與應用 第十一章 時序分析與優化 時序是集成電路設計中至關重要的一個方麵，尤其對於高速數字電路而言。本章將深入講解時序分析的基本概念，包括時鍾周期、建立時間、保持時間、時鍾偏斜、時鍾抖動等。我們將學習如何使用靜態時序分析（STA）工具來識彆時序違例，並分析違例的原因。在此基礎上，本章將介紹各種時序優化技術，如邏輯優化、布局布綫優化、時鍾樹綜閤（CTS）等，以滿足設計對性能的要求。 第十二章 低功耗集成電路設計 隨著移動設備和便攜式電子産品的普及，低功耗設計已成為集成電路設計的重要方嚮。本章將探討低功耗設計的多種策略，包括門控時鍾、時鍾使能、電壓頻率調節（DVFS）、狀態保持技術以及低功耗工藝等。我們將分析不同功耗來源，並學習如何在設計過程中采取有效措施來降低靜態功耗和動態功耗。 第十三章 高級設計主題 本章將觸及一些更高級的集成電路設計主題。我們將簡要介紹可重用 IP 核（Intellectual Property Core）的概念及其在SoC（System-on-Chip）設計中的應用。接著，我們將探討混閤信號集成電路設計的基本挑戰和方法，包括模擬與數字部分的接口、信號完整性等問題。最後，本章還將對未來的集成電路設計趨勢做一展望，如先進工藝節點的挑戰、3D IC技術等。 第十四章 常用集成電路模塊設計實例 為瞭鞏固理論知識並提升實踐能力，本章將通過一係列具體的實例，演示如何應用前麵所學的知識來設計常用的集成電路模塊。我們將選擇一些具有代錶性的模塊，例如： 通用寄存器和移位寄存器：演示如何使用觸發器構建不同功能的寄存器。 加法器和減法器：講解如何設計高效的算術邏輯單元（ALU）。 有限狀態機（FSM）：演示如何設計控製邏輯。 簡單總綫接口：介紹如何設計模塊間的通信接口。 這些實例將涵蓋從 RTL 編碼、仿真驗證到初步物理設計的整個流程，幫助讀者將理論知識融會貫通。 第十五章 現代EDA工具鏈實戰 本章將引導讀者動手實踐，熟悉現代EDA工具鏈。我們將選擇一套常用的EDA工具（如Synopsys, Cadence, Mentor Graphics 或開源的工具鏈），並結閤一個實際的設計項目，演示完整的從 RTL 編碼到 GDSII 文件的設計流程。讀者將學習如何使用這些工具進行： HDL 代碼編輯與語法檢查 RTL 仿真與驗證 邏輯綜閤 布局布綫 時序分析 物理驗證 通過這個實戰環節，讀者將獲得寶貴的實際設計經驗，並對集成電路設計的整個生命周期有一個直觀的認識。 本書結構清晰，內容翔實，理論與實踐並重，旨在為學習者提供一個紮實而全麵的現代集成電路設計與應用知識體係。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解集成電路設計的基本原理，熟練掌握現代EDA工具的使用，並具備獨立完成中小型集成電路設計項目的初步能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚艷的一點是它將理論與實踐的結閤做得非常到位，而且其內容的廣度和深度都超齣瞭我的預期。我本來以為它會是一本比較偏重理論講解的書，但事實證明，它在實驗設計和實際應用方麵下瞭很大的功夫。書中提供的實驗項目，不僅僅是為瞭驗證那些枯燥的公式和定理，更多的是為瞭培養讀者的實際操作能力和解決問題的能力。例如，在講解到傳感器應用的時候，書中就提供瞭一個利用光敏電阻和比較器搭建的自動照明係統實驗，這個實驗既能讓我們理解傳感器的工作原理，又能讓我們親手製作一個具有實際功能的裝置，非常有成就感。而且，書中的實驗設計並沒有局限於傳統的模擬電路，還涉及瞭一些數字電路和微控製器接口的實驗，這讓我對現代電子技術有瞭更全麵的認識。最讓我感到驚喜的是，書中還涉及瞭EDA工具的使用，這對於想從事電子設計工作的我來說，是非常寶貴的知識。這本書讓我明白，電子技術不僅僅是理論知識的堆砌，更是一門注重動手實踐和創新思維的學科。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我最初選擇這本書，很大程度上是被“現代EDA技術”這幾個字所吸引。我深知在當今電子設計的領域，EDA（Electronic Design Automation）的重要性不言而喻。這本書在EDA部分的講解，給瞭我很大的啓發。它並沒有停留在枯燥的軟件操作層麵，而是從EDA技術的本質齣發，闡述瞭EDA在電子産品設計流程中的核心作用。書中對主流EDA工具的使用進行瞭介紹，並通過具體的案例演示瞭如何利用這些工具進行原理圖設計、PCB布局布綫以及仿真驗證。我印象最深的是關於PCB設計的部分，書中詳細講解瞭如何根據電路功能、信號特性以及物理限製來閤理布局元件，如何進行高效的布綫，以及如何進行信號完整性分析。這些內容對於我理解和掌握現代電子設計流程至關重要。通過學習EDA章節，我不僅掌握瞭實用的設計技能，更重要的是，我看到瞭電子設計從“搭積木”到“係統集成”的巨大飛躍，以及EDA技術在這場變革中所扮演的關鍵角色。這本書讓我意識到，掌握EDA技術，就等於掌握瞭通往高階電子設計世界的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的給瞭我很多意想不到的收獲。我本來是想找一本能夠鞏固基礎知識的書籍，但意外地在裏麵發現瞭非常實用且前沿的設計理念。讓我印象深刻的是，它不僅僅局限於介紹單個的實驗，而是將實驗與實際的電路設計緊密結閤起來。比如，書中有一個關於放大電路設計的實驗，它並沒有僅僅停留在講解放大器的原理，而是引導讀者去分析不同放大電路的優缺點，並根據實際應用需求（例如音頻信號的放大、高頻信號的放大等）選擇最閤適的電路結構。這種“由實驗到設計”的思路，讓我對電子電路有瞭更深層次的理解。我不再隻是被動地接受知識，而是開始主動地思考如何去應用這些知識來解決實際問題。書中還涉及瞭一些關於係統設計的初步概念，這讓我明白，一個復雜的電子係統是由許多小的模塊組成的，而每一個模塊的設計都至關重要。通過學習這本書，我感覺自己仿佛掌握瞭一套完整的電子係統設計方法論，從基礎元件的選擇，到電路的搭建，再到係統的集成，都有瞭清晰的脈絡。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上“電子技術基礎實驗”幾個字就吸引瞭我。我一直對電子領域充滿好奇，但總覺得理論知識過於抽象，缺乏實踐的觸感。拿到這本書後，我迫不及待地翻閱起來，發現它不僅僅是一本實驗手冊，更像是一本引導我進入電子世界的神奇地圖。書中詳細介紹瞭各種基礎電子元件的性質和用途，從最簡單的電阻、電容，到復雜的半導體器件，都進行瞭深入淺齣的講解。最讓我驚喜的是，書中提供的實驗項目設計得非常巧妙，既能驗證理論知識，又能讓我親手搭建齣一些有趣的小裝置。比如，那個利用三極管搭建的簡易聲控開關，我按照步驟一步步操作，最終成功點亮瞭LED燈，那種成就感無法言喻。而且，書中的實驗步驟清晰明瞭，配圖也非常到位，即使是初學者也能輕鬆上手。我還特彆喜歡其中關於電路設計的章節，它不僅僅是教你如何連接元件，更是培養一種係統性的思維方式，教你如何分析電路，如何根據需求設計齣滿足特定功能的電路。這本書的語言風格也很接地氣，沒有太多生澀的專業術語，讓我在學習過程中感到輕鬆愉快。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本《電子技術基礎實驗--電子電路實驗、設計及現代EDA技術(第三版)》時，我並沒有抱有過高的期望，隻想著能從中找到一些實用的實驗來幫助我理解書本上的理論知識。然而，這本書的深度和廣度卻讓我眼前一亮。它不僅僅是羅列實驗步驟，而是從更宏觀的角度去講解電子電路的構建和設計。書中對於每一個實驗都進行瞭詳細的原理分析，並且還給齣瞭多種實現方案，讓讀者可以根據自己的理解和掌握程度進行選擇。更重要的是，書中並沒有止步於基礎的電路分析，而是引入瞭現代EDA技術，這讓我看到瞭電子設計未來的發展方嚮。我尤其欣賞書中對於EDA工具的介紹，它並沒有停留在簡單的操作演示，而是深入講解瞭EDA技術在實際項目中的應用，以及如何利用EDA工具提高設計效率和可靠性。這本書讓我明白，優秀的電子工程師不僅需要紮實的理論基礎，還需要掌握先進的設計工具和方法。通過學習這本書，我感覺自己對電子技術有瞭更深刻的理解，也對未來的學習和工作有瞭更明確的方嚮。