電路與電子實驗教程及計算機仿真(附CD-ROM光盤一張)/普通高等教育規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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卓鄭安 著

圖書標籤:

• 電路與電子實驗
• 實驗教程
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• 規劃教材
• 電子技術
• 電路分析
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111105428

商品編碼：29739497646

包裝：平裝

齣版時間：2002-08-01

基本信息

書名:電路與電子實驗教程及計算機仿真(附CD-ROM光盤一張)/普通高等教育規劃教材

：18.00元

售價：12.2元,便宜5.8元,摺扣67

作者:卓鄭安

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2002-08-01

ISBN：9787111105428

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版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書列入普通高等教育規劃教材，主要總結瞭在電路和電子技術實驗方麵長期的教學經驗，深入淺齣地介紹瞭電路實驗、模擬電子技術實驗和數字電子技術實驗、電機與控製實驗及計算機仿真實驗。突齣重點和難點，可操作性強。對各相關實驗均進行瞭計算機仿真，並給齣仿真結果及操作光盤。仿真實驗簡明易讀，實用性強。
　　本書特色是力求使驗證性實驗和設計性實驗相結閤，使傳統實驗和計算機仿真實驗相結閤，使軟件仿真和硬件仿真相結閤。
　　本書可作為高等學校電氣信息類和其他相近專業的本、專科生教材，也可供有關工程技術人員參考。

目錄

前言
對實驗報告的要求
章 電路與電子實驗基礎知識
1.1 常用電子儀器的使用
1.2 電路與電子測量基本知識及安全用電
1.3 常用電子電路設計的安裝調試及常見故障的檢查
第二章 電路實驗
2.1 電路基礎實驗
2.2 動態電路實驗
2.3 正弦電路實驗
2.4 三相交流電路實驗
2.5 二端口網絡實驗
2.6 異步電動機控製實驗
2.7 電路的計算機仿真實驗
第三章 模擬電子技術實驗
3.1 基本放大電路實驗
3.2 兩級放大電路實驗
3.3 集成運算放大電路實驗
3.4 功率放大電路實驗
3.5 集成穩壓電路實驗
3.6 模擬電子技術的計算機仿真實驗
第四章 數字電子技術實驗
4.1 集成邏輯門電路及組閤邏輯電路實驗
4.2 觸發器及時序邏輯電路實驗
4.3 脈衝波形的産生和整形電路
4.4 數字電子技術的計算機仿真實驗
第五章 電路與電子實驗的計算機仿真
5.1 OrCAD、PSpice9.1簡介
5.2 EWB簡介
5.3 ISP簡介
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《基礎電路分析與仿真技術》 第一部分：電路基礎理論與核心概念 本書旨在為讀者提供紮實的電路分析基礎，深入剖析各類電路元件的特性、工作原理以及它們在不同電路拓撲中的相互作用。我們將從最基本的概念齣發，逐步引導讀者理解電荷、電流、電壓、電阻、電容、電感等核心物理量，以及它們在電路中的意義與量綱。 1. 直流電路分析： 歐姆定律與基爾霍夫定律： 我們將詳細講解歐姆定律 ($V = IR$)，闡明電壓、電流和電阻之間的綫性關係，並重點介紹在復雜電路分析中不可或缺的基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。通過大量的實例，讀者將學會如何運用這些基本定律搭建電路方程，求解節點電壓和支路電流。 電路等效變換： 學習串聯、並聯電阻的等效計算方法，以及戴維南定理和諾頓定理等電源等效變換技術。這些工具能夠極大地簡化復雜電路的分析過程，使問題化繁為簡。 節點分析法與網孔分析法： 深入探討兩種係統性的電路分析方法——節點分析法（基於KCL）和網孔分析法（基於KVL）。我們將剖析其構建方程的步驟、變量的定義以及求解過程，並提供不同類型電路的對比分析，幫助讀者選擇最適閤的分析工具。 二端口網絡分析： 介紹二端口網絡的定義、端口參數（如阻抗參數z、導納參數y、混閤參數h），以及它們之間的轉換關係。重點分析串聯、並聯、級聯等二端口網絡的組閤特性，為後續更復雜的係統分析打下基礎。 電容和電感元件的特性： 詳細闡述電容的充放電過程、電感存儲磁場能量的特性，以及它們在直流電路中的行為（穩態時電容視為開路，電感視為短路）。理解其動態特性對於分析瞬態過程至關重要。 2. 交流電路分析： 相量法與復數運算： 引入相量概念，將時域的交流信號轉化為復數域錶示，極大地簡化瞭正弦穩態電路的分析。詳細介紹復數的加減乘除運算在電路分析中的應用。 阻抗與導納： 深入理解電阻、電容、電感在交流電路中的復阻抗錶示形式，以及它們之間的串並聯計算。引入導納概念，並分析RLC串聯和並聯諧振電路的特性，包括諧振頻率、品質因數和帶寬。 交流功率分析： 講解瞬時功率、平均功率、視在功率和無功功率的概念，以及功率因數及其提高方法。重點分析三相交流電路的連接方式（星形、三角形）和功率計算。 二階電路瞬態分析： 分析含有電容和電感的二階電路在開關動作後的瞬態響應，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況，並講解求解微分方程的方法。 3. 信號與係統基礎： 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 介紹周期信號的傅裏葉級數分解和非周期信號的傅裏葉變換，理解信號的頻譜特性。這為分析電路對不同頻率信號的響應提供瞭理論基礎。 拉普拉斯變換： 引入拉普拉斯變換，將時域的微分方程轉化為復頻域的代數方程，簡化瞭瞬態響應的求解。詳細介紹常用的拉普拉斯變換對和性質，以及逆拉普拉斯變換的應用。 綫性時不變（LTI）係統： 定義LTI係統的概念，以及捲積定理在係統分析中的作用。理解係統的頻率響應和瞬態響應。 第二部分：電子元件特性與基本電路設計 本部分將深入探討各類電子元件的物理特性、工作原理及其在實際電路中的應用，並引導讀者進行一些基礎的電子電路設計。 1. 半導體器件基礎： PN結特性： 詳細講解PN結的形成、伏安特性麯綫，以及正嚮偏置、反嚮偏置和零偏置下的工作狀態。 二極管： 介紹各種類型二極管（如普通二極管、穩壓二極管、發光二極管）的結構、工作原理和應用。重點講解二極管在整流、限幅、鉗位電路中的作用。 三極管（BJT）： 深入剖析雙極結型晶體管（BJT）的結構（NPN和PNP）、工作區域（截止、放大、飽和），以及基極、集電極、發射極電流之間的關係。講解BJT的放大作用和開關作用，並介紹其基本放大電路（共發射、共集電極、共基極）。 場效應管（FET）： 介紹結型場效應管（JFET）和金屬氧化物半導體場效應管（MOSFET）的結構、工作原理和伏安特性。重點講解MOSFET的增強型和耗盡型，以及其在高輸入阻抗和開關應用中的優勢。 2. 放大電路設計： 單級放大電路： 分析共發射放大電路的靜態工作點設置（偏置電路），動態輸齣電阻、輸入電阻和電壓增益的計算。講解反饋在放大電路中的作用，如負反饋對增益、帶寬和失真的影響。 多級放大電路： 介紹直接耦閤、阻容耦閤、變壓器耦閤等放大電路的耦閤方式。分析級聯放大電路的整體增益、輸入輸齣阻抗和頻率響應。 運算放大器（Op-Amp）： 詳細介紹運算放大器的基本組成、理想運放模型及其重要特性（高開環增益、高輸入阻抗、低輸齣阻抗）。重點講解同相、反相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分器、微分器等基本應用電路。 有源濾波器設計： 運用運算放大器設計低通、高通、帶通和帶阻濾波器，並分析濾波器的階數、截止頻率和阻帶衰減。 3. 振蕩電路與信號産生： 正弦波振蕩器： 講解正弦波振蕩器的工作原理，介紹RC振蕩器（移相、文氏電橋）和LC振蕩器（哈特萊、科爾皮茲、剋拉普）的電路結構和振蕩條件。 非正弦波振蕩器： 介紹方波、三角波、鋸齒波等非正弦波的産生方法，如多諧振蕩器、施密特觸發器。 4. 數字電路基礎（選講）： 邏輯門電路： 介紹基本邏輯門（與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門）的邏輯功能和真值錶。 組閤邏輯電路： 講解編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等組閤邏輯電路的設計與應用。 時序邏輯電路： 介紹觸發器（SR、JK、D、T觸發器）的工作原理，以及寄存器、計數器等基本時序邏輯電路的設計。 第三部分：計算機仿真技術在電路分析與設計中的應用 本部分將引導讀者掌握使用專業的電路仿真軟件進行電路分析和設計的技能，從而提高學習效率，加速設計過程，並深入理解電路的動態行為。 1. SPICE仿真軟件概述： SPICE的基本原理： 介紹SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）仿真軟件的核心思想——節點電壓法和電流法，以及其數值計算方法（如歐拉法、虎剋法）。 SPICE網錶編寫： 詳細講解SPICE網錶（Netlist）的結構和語法，包括節點定義、元件聲明、電源定義、分析命令和輸齣控製。讀者將學會如何手動編寫網錶來描述電路。 SPICE仿真類型： 直流工作點分析（.OP）： 求解電路的直流穩態工作點。 直流掃描分析（.DC）： 掃描一個或多個直流電源的值，觀察電路參數的變化。 瞬態分析（.TRAN）： 模擬電路在時間軸上的動態響應，觀察電壓、電流隨時間的變化。 交流小信號穩態分析（.AC）： 求解電路在不同頻率下的穩態響應（幅度-頻率特性、相位-頻率特性）。 傅裏葉變換分析（.FOUR）： 對瞬態分析結果進行傅裏葉變換，提取信號的頻譜信息。 噪聲分析（.NOISE）： 分析電路的噪聲貢獻。 參數掃描分析（.STEP, .SWEEP）： 掃描元件參數的變化，觀察電路性能的影響。 2. 常用SPICE仿真軟件操作（以LTspice或Multisim為例）： 軟件界麵介紹： 熟悉軟件的工作界麵，包括原理圖繪製窗口、元件庫、仿真設置麵闆、波形顯示窗口等。 原理圖繪製： 學習如何從元件庫中選擇所需元件，並在原理圖上進行連接，形成電路圖。 設置仿真參數： 掌握如何根據分析需求設置仿真類型、時間步長、終止時間、頻率範圍等參數。 運行仿真與結果分析： 學習如何運行仿真，並在波形顯示窗口中觀察電壓、電流、功率等波形。學會使用光標、探針等工具進行精確測量。 高級仿真技巧： 受控源的應用： 掌握電壓控製電壓源（VCVS）、電流控製電壓源（VCIS）、電壓控製電流源（VCCS）、電流控製電流源（CCIS）的仿真。 受控開關與受控二極管： 學習仿真中如何使用受控開關和二極管。 模型文件（.MODEL）與子電路（.SUBCKT）： 學習如何導入外部元件模型文件，或定義和調用子電路，以仿真更復雜的集成電路。 參數化設計： 利用參數化元件和分析命令，實現對電路參數的靈活調整和優化。 版圖提取仿真： 介紹如何將繪製的版圖信息提取並進行仿真分析（如針對集成電路設計）。 3. 仿真在電路分析與設計中的具體應用實例： 復雜電路的瞬態響應仿真： 模擬二階電路、RC濾波器、RLC振蕩電路在開關跳變、階躍輸入等情況下的瞬態行為。 交流電路頻率響應分析： 仿真放大器、濾波器等電路的幅頻特性和相頻特性麯綫，直觀理解其濾波效果或放大特性。 非綫性電路仿真： 仿真二極管、三極管、MOSFET等非綫性元件構成的電路，觀察其在不同偏置下的行為。 電源電路仿真： 仿真整流濾波電路、穩壓電路的輸齣波形和穩壓精度。 傳感器與驅動電路仿真： 仿真傳感器信號的處理電路、電機驅動電路等。 數字電路行為仿真： （若涵蓋數字部分）仿真組閤邏輯和時序邏輯電路的時序波形和邏輯功能。 參數優化與靈敏度分析： 利用仿真工具對電路的關鍵參數進行掃描，找齣最佳工作點，並分析參數變化對電路性能的影響。 第四部分：實踐項目與案例分析 本部分將通過一係列精心設計的實驗項目和實際案例，將理論知識與實踐技能相結閤，幫助讀者鞏固所學內容，提升解決實際問題的能力。 基礎元件參數測量實驗： 學習使用萬用錶、示波器等測量工具，測量電阻、電容、電感等元件的實際參數。 直流穩態電路分析與仿真驗證： 搭建簡單的直流電路，測量各支路電流和節點電壓，並與SPICE仿真結果進行對比。 交流穩態電路諧振現象觀測： 搭建RLC串聯或並聯諧振電路，通過掃頻分析，觀測諧振頻率和帶寬，並與理論計算值對比。 放大電路的設計與測試： 設計一個單級或多級放大電路，搭建在麵包闆上，測試其電壓增益、輸入輸齣阻抗和頻率響應。 運算放大器應用電路設計： 設計並實現一個基於運放的濾波器、信號發生器或信號處理電路，並進行仿真和實際測試。 電源電路的仿真與搭建： 仿真一個簡單的綫性穩壓電源或開關電源，並嘗試搭建一個簡易的實際電路進行驗證。 綜閤性設計項目： 例如，設計一個簡易的信號采集與處理係統、一個LED驅動控製器、一個簡單的音頻放大器等。這些項目將涵蓋多個章節的知識點，並強調仿真與實際搭建的結閤。 通過以上四個部分的係統學習，讀者將能夠深入理解電路的基本原理，掌握電子元件的特性與應用，熟練運用計算機仿真工具進行電路分析與設計，並具備初步的電路設計與實現能力。本書的編寫力求理論與實踐並重，循序漸進，旨在培養具備紮實理論基礎和實踐能力的工程技術人纔。

評分☆☆☆☆☆

章節中的插圖和圖錶質量，直接決定瞭一本技術類書籍的實用價值，而這本書在這方麵做得尤為齣色，幾乎達到瞭可以稱之為“視覺教科書”的水平。電路圖繪製得極為規範和清晰，導綫走嚮清晰，元件符號準確無誤，即便是復雜的拓撲結構，也能一眼看齣信號的流嚮和關鍵節點的連接關係。更值得稱贊的是，涉及到波形、特性麯綫和仿真結果展示的部分，其分辨率和色彩對比度都非常高，那些關鍵的轉摺點、飽和區或截止區，都標識得毫不含糊。我發現，很多時候，我光是仔細研究書中的某個示波器波形圖，就能對某一元件的工作狀態豁然開朗，這比單純閱讀文字描述有效得多。這種對視覺化錶達的重視，無疑是提升自學效率的巨大助力。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體結構安排感到非常滿意，它顯然是經過精心設計的，邏輯流程清晰流暢，完全符閤學習和實踐的認知規律。從基礎的電路元件識彆和基本定律引入，到逐步深入到復雜的半導體器件和基礎放大電路，再到最後連接到實際的電子係統構建，每一步的過渡都自然而然，沒有那種為瞭湊章節數而生硬堆砌內容的尷尬感。尤其是它在理論講解和實驗步驟之間的銜接處理，簡直堪稱教科書級彆的典範。理論部分闡述得深入淺齣，用詞精準到位，為接下來的動手操作打下瞭堅實的理論基礎，而不是那種高深莫測讓人望而卻步的純理論堆砌。這種循序漸進的編排方式，極大地降低瞭初學者的學習門檻，讓他們能夠帶著清晰的思路，自信地進入實驗環節，避免瞭“知道怎麼做但不知道為什麼”的窘境。

評分☆☆☆☆☆

這本書在實驗內容的深度和廣度上拿捏得非常到位，真正做到瞭“教程”與“仿真”的完美結閤。實驗項目的設計不是那種流於錶麵的簡單重復課本例題，而是充滿瞭實際工程中的挑戰性和趣味性。我特彆喜歡其中關於傳感器應用和簡單數字電路設計的那幾章，它們不僅教會瞭我如何搭建電路，更啓發瞭我去思考如何優化設計以滿足特定的性能指標。更關鍵的是，它沒有將仿真技術視為一種可有可無的輔助工具，而是將其深度嵌入到實驗流程中——先仿真驗證理論模型的正確性，再付諸實踐，遇到誤差再反過來分析仿真模型的局限性。這種“虛擬先行，實踐為輔，相互印證”的學習路徑，極大地提高瞭實驗的效率，也培養瞭我們對於現代電子設計流程的整體概念，而非僅僅停留在焊接和測試的層麵。

評分☆☆☆☆☆

相較於我過去接觸的其他電子實驗教材，這本書最大的亮點在於它培養的不僅僅是“會操作”的技能，更側重於“會分析”和“會排錯”的能力。在每個實驗的“討論與分析”環節，作者都留齣瞭充足的空間，引導讀者去思考“如果元件參數發生變化會怎樣？”、“為什麼實際測得的結果與理論值存在偏差？”、“當電路齣現故障時，應該從哪些方麵入手排查？”。這些開放性的引導性問題，強迫我們必須跳齣既定的步驟，主動去探究背後的物理原理和工程實踐中的不確定性。這使得學習過程不再是被動地跟隨指令，而變成瞭一種主動的、探究性的科學活動。這種思維訓練，對於未來真正走嚮研發崗位或者高級技術維護工作，其價值遠遠超過瞭書本上任何一個具體的電路連接方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓我眼前一亮，封麵采用瞭那種略帶磨砂質感的紙張，手感溫潤，色彩搭配上選擇瞭沉穩的深藍色調，輔以清晰的白色和亮黃色的標題字體，顯得既專業又不失活力。內頁的紙張質量也是上乘，印刷字跡清晰銳利，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到明顯的疲勞。我特彆欣賞它在細節上的用心，比如書籍的裝訂非常牢固，即便是頻繁翻閱查找特定章節，書頁也不會鬆動，這對於實驗教程這種需要經常查閱的工具書來說，簡直是太重要瞭。而且，書脊的設計也很人性化，攤開時可以完全平放，這在實驗颱上操作時尤其方便，不用費力去壓著書本。整體來說，這本書從物理形態上傳達齣一種嚴謹、可靠的學術氣息，讓人在尚未深入內容之前，就已經對它産生瞭強烈的信賴感，仿佛拿到手的就不僅僅是一本書，而是一個精良的工具。