大學光電與電子專業實驗雙語教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張永康 著

圖書標籤:

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• 電子學
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• 高等教育
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齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118080599

商品編碼：29761761007

包裝：平裝

齣版時間：2012-07-01

基本信息

書名：大學光電與電子專業實驗雙語教程

定價：30.00元

作者：張永康

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2012-07-01

ISBN：9787118080599

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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《大學光電與電子專業實驗雙語教程》由張永康主編，本書主要參考加拿大位於滑鐵盧市(Waterloo)的勞瑞爾大學光子和電子專業二、三年級的實驗教材。她的姐妹篇《大學物理實驗(雙語教學用書)》(UniversityPhysicsExperiments)同樣取材於該校一年級的物理實驗講義，已於2011年在國防工業齣版社齣版。本書編者大都在美國和加拿大的大學中留學或教學過，深知國外和我國教學體係、課程設置和教學方法的差彆，也深刻體驗到兩地學生的不同。我們尤其瞭解美國、加拿大大學實驗課的特長。我們感到，他們的實驗教材經常更新；甚至，有的實驗連講義都沒有，但極具啓發性和創新力。因此我們把他們過去幾年用過的實驗講義收集起來整理成冊，並加上中文的實驗簡介、科技詞匯和注釋，編寫瞭這本適用於我國光電與電子專業的實驗雙語教材。

內容提要

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《大學光電與電子專業實驗雙語教程》由張永康主編，是為大學本科光電及電子類專業實驗課程進行雙語教學而編寫的一本新型教材，主要取材於加拿大勞瑞爾大學(WilfridLaurier Univeity)光子專業 (Photonics Pro gram)和計算機電子專業(Computing andComputer Electronics Program)本科二、三年級的實驗教材。本書共包含32個實驗，由三部分組成：部分為數字電子電路；第二部分為模擬和通信電路；第三部分為光學、激光和光縴。為瞭便於學生的學習，每個以英文為主體的實驗教材後均配以中文的實驗簡介、科技詞匯和注釋。《大學光電與電子專業實驗雙語教程》可以作為光通信、光電、信息工程和電子科學與技術類專業本科生的實驗教材，也可作為相關專業的本科生、研究生和工程技術人員的參考書，也可作為本科生“科技英語”課程的教材。

目錄

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部分 數字電子電路 實驗一 邏輯門的特性 實驗二 邏輯門集電極開路輸齣 實驗三 邏輯門電流 實驗四 邏輯門的三態輸齣 實驗五 製作計數器的準備工作：分析和畫圖 實驗六 構建計數器 實驗七 調試計數器 實驗八 CPLD入門 實驗九 QuaausⅡ軟件設計入門 實驗十 數模和模數轉換器第二部分 模擬和通信電路 實驗十一 運算放大器l 實驗十二 運算放大器2 實驗十三 電阻傳感器和電橋電路 實驗十四 二極管整流器 實驗十五 諧振器電路 實驗十六 濾波電路 實驗十七 RLC電路的穩態響應 實驗十八 RC和RLC電路的瞬態響應 實驗十九 壓控振蕩器 實驗二十 振幅DSB調製器和解調器 實驗二十一 脈衝編碼調製與解調器 實驗二十二 使用EXCEL分析直流電路第三部分 光學、激光和光縴 實驗二十三 玻璃的色散 實驗二十四 薄膜乾涉 實驗二十五 偏振的定量測量 實驗二十六 激光束的基本特性 實驗二十七 光縴的熔接及其衰減的測量 實驗二十八 光柵衍射及光柵濾波器 實驗二十九 光隔離器、光學環形器和溫度感應器 實驗三十 電光效應 實驗三十一 光無源器件的傳輸特性 實驗三十二 高功率激光器及其材料加工實驗Appendix 1 Physical CotantsAppendix 2 Laser Wavelength ChartsReferencesAbouttheEditots

作者介紹

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文摘

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序言

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《光電與電子技術：實驗精粹與應用實踐》 內容簡介 《光電與電子技術：實驗精粹與應用實踐》是一本專為高等院校光電信息科學與工程、電子科學與技術等相關專業學生精心編寫的實驗教材。本書旨在係統性地傳授光電與電子技術領域的核心理論知識，並以大量精心設計的實驗項目為載體，引導學生深入理解和掌握這些理論在實際中的應用。本書強調理論與實踐的緊密結閤，力求培養學生紮實的專業基礎、嫻熟的實驗操作能力、敏銳的問題分析與解決能力，以及獨立創新的科學素養。 本書的編寫遵循瞭教學規律和學科發展前沿，在內容上力求全麵、深入、實用。我們精選瞭光電與電子技術領域中最具代錶性、最能體現學科特點和發展趨勢的實驗項目，涵蓋瞭從基礎的電路分析與設計，到復雜的半導體器件特性錶徵，再到前沿的光學原理與應用，以及集成電路的原理與實踐等多個重要方麵。每個實驗項目都經過精心設計和反復驗證，確保實驗的可行性、有效性和科學性。 一、 理論基礎與實驗設計 本書首先從光電與電子技術的基本理論入手，為學生打下堅實的知識基礎。這包括但不限於： 電路分析基礎： 歐姆定律、基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理等基本電路分析方法。電容、電感元件的性質及其在電路中的作用。交流電路分析，包括阻抗、相量、功率等概念。 半導體器件原理： PN結的形成與特性，二極管（整流二極管、穩壓二極管、發光二極管等）的工作原理與應用。三極管（BJT）和場效應管（FET）的結構、工作特性、放大原理及基本電路（共射、共集、共基放大電路）。 光電子器件基礎： 光電效應，光敏電阻、光電二極管、光電三極管等光電器件的工作原理，以及它們在光信號檢測與轉換中的應用。激光器的基本原理，半導體激光器和氣體激光器的結構與特性。LED的發光原理與特性。 信號與係統基礎： 信號的分類（模擬信號、數字信號），信號的頻譜分析。係統的時域與頻域響應。濾波器的基本原理與類型。 在此基礎上，本書將理論知識融會貫通於實驗設計之中。每個實驗項目都清晰地闡述瞭其實驗目的，讓學生明確實驗要解決的核心問題。接著，會詳細介紹實驗原理，從理論層麵解釋實驗現象背後的物理規律和技術原理，幫助學生建立深刻的理解。 二、 核心實驗模塊與內容 本書的實驗內容分為若乾個核心模塊，循序漸進，層層深入，覆蓋瞭光電與電子技術的主要分支： 模塊一：基礎電子電路實驗 直流穩壓電源的設計與實現： 學習變壓器、整流電路（半波、全波）、濾波電路（電容濾波、電感濾波）、穩壓電路（串聯型、開關型）的設計與製作。理解穩壓電源的各項性能指標（負載調整率、綫性調整率、紋波係數等）的意義。 信號發生器的設計與製作： 掌握RC振蕩、LC振蕩、晶體管振蕩電路的設計原理。學習如何輸齣不同頻率和波形的信號（正弦波、方波、三角波），並瞭解其在測試與測量中的應用。 放大電路的實驗研究： 深入研究不同組態（共射、共集、共基）的單級和多級放大電路。分析其電壓增益、輸入電阻、輸齣電阻、頻率響應等關鍵參數。學習如何利用反饋穩定放大器的性能。 濾波器電路的設計與測試： 學習低通、高通、帶通、帶阻濾波器的基本原理。設計並搭建不同截止頻率和類型的濾波器，並利用示波器和信號發生器對其頻率響應進行測試與分析。 模塊二：半導體器件特性與應用實驗 二極管特性的測量與分析： 詳細測量不同類型二極管（普通二極管、穩壓二極管、發光二極管）的正反嚮伏安特性麯綫。理解擊穿電壓、導通電壓、漏電流等參數的物理意義。 三極管（BJT）特性的測量與應用： 測量三極管的輸入、輸齣和傳輸特性麯綫。研究不同工作狀態（放大、飽和、截止）下的工作原理。設計並實現以三極管為核心的簡單放大電路，並分析其性能。 場效應管（FET）特性的測量與應用： 測量JFET和MOSFET的輸齣特性麯綫和轉移特性麯綫。理解場效應管的柵漏特性、閾值電壓等關鍵參數。實現基於場效應管的簡單放大電路。 集成運算放大器（Op-Amp）的應用： 深入學習運算放大器的基本工作原理和關鍵參數（開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流等）。設計並實現各種模擬信號處理電路，如反相比例電路、同相比例電路、加法器、減法器、積分電路、微分電路等。 模塊三：光電子技術與光電探測實驗 光敏器件特性的研究： 測量光敏電阻、光電二極管、光電三極管的光照-電阻（或光電流）特性麯綫。理解光電導效應、光伏效應、光電晶體管效應。 光電耦閤器的原理與應用： 學習光電耦閤器的內部結構和工作原理，瞭解其隔離作用。設計並實現利用光電耦閤器進行信號隔離和傳遞的電路。 LED發光原理與驅動電路： 研究LED的發光機理、顔色、亮度與電流的關係。設計LED的驅動電路，並瞭解其在顯示和照明中的應用。 激光原理與應用基礎： 介紹激光的基本原理，包括受激發射、閾值條件、激光器腔的結構等。學習如何安全使用激光器，並進行簡單的激光束衰減和探測實驗。 光電傳感器係統的設計： 結閤前麵學習的光電器件，設計一個簡單但功能完整的opto-electronic sensor system，例如一個光控開關、一個光強計等，體會光電信號從采集、處理到輸齣的整個過程。 模塊四：數字電子技術與微控製器接口實驗（可選/進階） 組閤邏輯電路的設計與實現： 學習基本邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或）的功能。設計並實現組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、加法器、減法器等。 時序邏輯電路的設計與實現： 學習觸發器（SR、JK、D、T）、寄存器、計數器的工作原理。設計並實現簡單的時序邏輯電路，如移位寄存器、環形計數器、扭環計數器等。 微控製器（MCU）基礎與接口實驗： 介紹微控製器的基本結構（CPU、存儲器、I/O接口、定時器等）。學習如何使用編程語言（如C語言）對MCU進行編程，並實現簡單的外圍設備接口，如LED點亮、按鍵輸入檢測、LCD顯示、ADC數據采集等。 三、 實驗方法與實踐指導 本書在每個實驗項目的設計上，都力求提供詳盡的操作步驟和清晰的指導。 實驗器材清單： 詳細列齣完成實驗所需的元器件、儀器設備，並給齣規格型號的建議，方便學生提前準備。 電路圖繪製與講解： 提供規範、清晰的電路原理圖，並對關鍵節點和元件的作用進行詳細解釋。 實驗步驟指導： 提供詳細、分步的操作指南，從電路的搭建、儀器的連接、參數的設置，到數據的采集與記錄，都力求做到清晰明瞭，易於操作。 數據記錄與分析： 指導學生如何規範地記錄實驗數據，並提供數據處理和圖錶繪製的方法。鼓勵學生利用計算工具（如Excel、MATLAB）進行數據分析，提取有價值的信息。 實驗報告撰寫規範： 強調實驗報告的重要性，指導學生按照科學的格式撰寫實驗報告，包括實驗目的、原理、儀器、步驟、數據、結果分析、討論以及心得體會等，培養學生嚴謹的科學寫作能力。 常見問題分析與排除： 針對每個實驗中可能齣現的常見問題，提供分析思路和排除方法，幫助學生提高獨立解決問題的能力。 四、 創新思維與能力培養 本書不僅注重學生對現有知識和技術的掌握，更著力於培養學生的創新思維和實踐能力。 開放式實驗設計： 部分實驗項目留有開放性的設計空間，鼓勵學生在基礎實驗之上進行改進和拓展，提齣自己的設計方案，並進行驗證。 案例分析與啓發： 在介紹實驗項目時，會適當引用相關的工程應用案例，讓學生瞭解所學知識在現實世界中的實際價值，激發學習興趣。 問題導嚮的學習： 引導學生在實驗過程中主動思考，提齣問題，並嘗試通過實驗去尋找答案，培養學生自主學習和探索的精神。 五、 目標讀者與適用範圍 本書適用於高等院校光電信息科學與工程、電子科學與技術、通信工程、自動化、物理學（光學、電子方嚮）等專業本科生。同時，對於從事光電與電子技術相關領域的科研人員、工程師以及對該領域感興趣的自學者，本書也是一本極具參考價值的實踐指南。 《光電與電子技術：實驗精粹與應用實踐》以其嚴謹的科學性、豐富的實驗內容、清晰的操作指導和對創新能力的培養，將成為學生學習光電與電子技術過程中不可或缺的良師益友，幫助他們奠定堅實的專業基礎，為未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上的不適感，已經上升到瞭影響我實際操作的層麵。作為一本實驗教程，它在“操作指導”上的描述極其含糊不清，缺乏必要的安全警示和分步細則。舉個例子，在講解一個涉及高壓電源的實驗時，它僅僅用瞭一句“小心操作，注意絕緣”就草草帶過，完全沒有給齣具體的安全電壓範圍、正確的接地步驟，或者在齣現故障時應該如何快速切斷電源的緊急流程。這種對實驗操作規範的輕視是極其危險的，足以讓一個經驗不足的學生陷入危險境地。此外，關於實驗器材的選型建議也顯得非常不切實際，它推薦使用一些早已停産、市場上根本找不到的特定型號的器件，這使得我們不得不花費大量精力去尋找功能相似的替代品，並自行推導參數匹配關係，這無疑增加瞭實驗的難度和變數。一本閤格的實驗教程，應當是學生在實驗室中最可靠的“副駕駛”，而這本書，卻更像是一個指嚮錯誤方嚮的地圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量簡直可以用“災難”來形容。打開扉頁，一股刺鼻的油墨味撲麵而來，那種廉價感讓人瞬間對內容質量産生瞭深深的懷疑。更令人抓狂的是字體選擇，正文字體過於縴細，在某些低光照環境下閱讀起來極其費力，眼睛稍微多看幾分鍾就開始酸澀。圖錶的繪製更是讓人摸不著頭腦，那些復雜的電路圖和光學結構圖，綫條灰濛濛的，關鍵的標記點模糊不清，有時候甚至需要對照網上的標準圖纔能分辨齣哪個元件是哪個，這對於初學者來說簡直是噩夢般的體驗。很多公式的上下標處理得非常混亂，有的直接疊在一起，有的又拉得過遠，嚴重破壞瞭數學錶達的邏輯性。至於雙語對照部分，那簡直是災難性的語言處理。英文翻譯部分似乎完全依賴機器直譯，生硬且不符閤專業術語的習慣用法，讀起來佶屈聱牙；而中文部分，雖然勉強能看懂意思，但在專業術語的精確性上卻屢屢齣現低級錯誤，讓人不禁懷疑編者是否真的理解這些基礎概念。整體裝幀設計也毫無章法，封麵那種過時的、色彩對比度極差的藍綠色調，完全沒有體現齣“光電與電子”應有的現代感和專業性。

評分☆☆☆☆☆

從更宏觀的教育理念來看，這本所謂的“雙語教程”在促進跨文化交流和國際視野的培養方麵也做得非常不到位。既然定位為雙語教程，它理應對國際上主流的學術語言和錶達習慣有所體現，幫助學生適應國際化的學術環境。然而，如前所述，其英文部分的質量低劣，不僅沒有起到示範作用，反而可能誤導學生形成錯誤的專業英語錶達習慣。同時，對於光電和電子領域一些重要的國際標準（如IEEE或IEC標準）的提及也極為匱乏，學生無法通過這本書瞭解到這些規範在實際工程中的重要性。一本現代的專業教程，不應該僅僅局限於技術本身的傳授，更需要融入行業標準和全球化的視角。這本書在試圖實現“雙語”目標的過程中，更像是在兩個語言的泥潭裏都陷瞭進去，最終未能提供任何有價值的跨語言學習資源，白白浪費瞭“雙語”這個噱頭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯結構和知識點的組織方式可以說是混亂不堪，完全沒有體現齣專業教程應有的嚴謹和遞進性。它仿佛是將不同章節的內容隨意堆砌在一起，讀者在閱讀過程中需要不斷地在不同的知識點之間跳躍和迴顧，以試圖建立起一個連貫的理解框架。例如，在涉及傅裏葉光學變換的章節中，它突然穿插瞭一段關於半導體PN結的討論，兩者的關聯性解釋得極其牽強，讓人感覺像是在讀一本拼湊起來的文集，而不是一本精心編排的教材。更令人睏惑的是，章節之間的引用機製也極其不完善，很多關鍵概念的首次齣現並沒有被明確標記，導緻讀者在後續章節遇到這些術語時，無法快速迴溯到其定義處進行核對。這種缺乏清晰脈絡的編排，極大地削弱瞭學習的效率，使得本應是層層遞進的知識體係，變成瞭一堆孤立的知識點的集閤，極大地考驗讀者的耐心和自學能力。

評分☆☆☆☆☆

我原本是抱著學習前沿知識的熱情來翻閱這本“教程”的，結果發現內容深度停留在上個世紀八十年代的水平，實在令人大失所望。它似乎隻停留在對基本定律和概念的機械羅列上，對於光電和電子技術領域近年來爆炸性的發展，例如新型半導體材料的應用、高精度光通信技術、或者現代傳感器集成方法等，隻字未提，仿佛時間在這裏凝固瞭。實驗設計部分更是缺乏創新和挑戰性，大多數都是那種教科書式的、幾乎不需要動腦筋就能完成的驗證性實驗，缺少瞭探究性和解決實際問題的環節。例如，涉及到激光安全性和高級調製技術的討論幾乎沒有，反倒是花費大量篇幅講解一些早已被淘汰的真空管或老式晶體管的工作原理，這對於我們這個時代的學生來說，完全是浪費時間。如果一個教程不能引導學生去思考“為什麼”和“如何優化”，而隻是告訴他們“是什麼”，那麼它的教育價值就非常有限瞭。這本“教程”更像是一本過時的參考手冊的拙劣翻版，而不是一本麵嚮未來的學習指南。