內容簡介
《電子技術實驗教程(第3版)/普通高校“十三五”規劃教材》為高等院校非電類工科專業電子實驗教材,共分為三篇:第1篇是電子實驗基礎,主要介紹電子元器件、測量技術及儀器設備(包括軟、硬件);第二篇是電子實驗,由基礎性實驗和設計性綜閤性實驗組成;第三篇是例題、習題和實驗理論試捲。
《電子技術實驗教程(第3版)/普通高校“十三五”規劃教材》第1篇和第二篇均配有思考題。
《電子技術實驗教程(第3版)/普通高校“十三五”規劃教材》可作為高等院校非電類工科專業“電子技術”(電工學2)課程的配套實驗教材,也可作為實驗獨立設課的電子實驗教材。
內頁插圖
目錄
緒論
0.1 電子實驗的重要性
0.2 電子實驗的目標任務
0.3 電子實驗的教學體係
0.4 電子實驗課的教學方式
0.5 電子實驗的基本要求
0.6 實驗室安全用電規則
第一篇 電子實驗基礎
第1章 電子測量技術
1.1 電子測量的特點及分類
1.2 常用電量的測量
1.3 常用元器件的測量
1.4 電子測量的基本步驟
1.5 電子電路主要參數測量
思考題
第2章 常用電子實驗儀器
2.1 雙蹤示波器
2.1.1 示波器的工作原理
2.1.2 SS-5702示波器
2.1.3 DS5022M示波器
2.1.4 TDS1000B-SC係列示波器
2.1.5 示波器使用的注意事項
2.2 信號發生器
2.2.1 XD22A型信號發生器
2.2.2 TFG1000係列DDS函數信號發生器
2.3 晶體管毫伏錶
2.4 晶體管直流穩壓電源
2.5 數字萬用錶
2.6 電子實驗颱常用儀器
思考題
第3章 常用電子實驗設備
3.1 邏輯電路學習機
3.2 電壓放大電路實驗闆
3.3 集成運算放大器實驗闆
3.4 直流穩壓電源實驗闆
思考題
第4章 常用電子元器件
4.1 常用的電子元件
4.1.1 電阻器
4.1.2 電位器
4.1.3 電容器
4.1.4 電感器
4.2 常用的電子器件
4.2.1 半導體的型號錶示
4.2.2 半導體二極管
4.2.3 半導體三極管
4.3 常用的模擬集成電路
4.3.1 集成電路國傢標準型號命名規則
4.3.2 集成運算放大器
4.3.3 集成三端穩壓器
4.4 常用的數字集成電路
4.4.1 選用數字集成電路器件的一般原則
4.4.2 數字集成電路的使用規則
4.4.3 常用數字集成電路的引腳排列
4.5 錶麵貼裝元件
4.5.1 錶麵貼裝技術簡介
4.5.2 錶麵貼裝元件的特點
4.5.3 錶麵貼裝元器件介紹
4.6 電子元器件手冊的查閱方法
4.6.1 查閱電子元器件手冊的意義
4.6.2 電子元器件手冊的類型
4.6.3 電子元器件手冊的基本內容
4.6.4 電子元器件手冊的查閱方法
思考題
……
第二篇 電子實驗
第三篇 例題與習題
前言/序言
2008年9月,我們齣版瞭“十一五”高校規劃教材《電子實驗教程》。該書的齣版對安徽工業大學“電工學”教學和教改起到瞭積極的促進作用。經過兩年的教學實踐,於2010年8月對其進行瞭再版修訂。前兩版教材已經使用瞭近10年,對安徽工業大學的“電工學”實驗課起到瞭重要的作用。目前本人兼聘於河海大學文天學院進行“電路電子”課程的教學工作,並即將完成安徽省級教改項目“電路電子教學團隊”。在開展電路電子教學團隊建設的過程中,我們安排瞭兩校更多的教師參與對《電子實驗教程(第2版)》的修訂工作,力求在修訂過程中讓教師們的業務水平得到提升。考慮到“電子”課程教學的需要,同時考慮到基礎知識的相同性,本次修訂力求拓展應用麵,即使之不僅適閤非電專業“電工學”課程使用,也適閤電專業“電子技術”課程使用,隻是選取的內容有所不同即可。
本書共分三篇。第一篇是基礎,第二篇是核心,第三篇是復習。三篇各有側重,又相互聯係。使用本書的教師,可根據課時對內容進行選取。
本書是“電工學電子技術”實驗課程的配套教材,又可作為電專業“電子技術”實驗課程的選用教材,還可作為這兩門課程的提高性實驗、課程設計、創新實驗的選用教材。因此本版即第3版的書名中增加“技術”兩字,為《電子技術實驗教程(第3版)》。
對本次修訂說明如下:
1.保留瞭第2版的體係和主要內容,除訂正錯誤、調整部分內容外,刪去第2版的實驗十~實驗十二,增加瞭五個電子實驗,即實驗十“晶體管多級放大電路”、實驗十一“用SSI設計組閤邏輯電路的實驗分析”、實驗十二“MSI組閤功能件的應用I”、實驗十三“MSI組閤功能件的應用Ⅱ”和實驗十四“觸發器的研究”。
2.緒論、第一篇和第二篇的第7章,對需要做電子技術實驗的任何學生都是適用的。實驗基礎知識的準備非常重要,由於實驗課主要是動手操作,不會有太多的時間來講授這些基礎知識,因此要求學生在課前要認真自學這些內容。隻有認真地做好準備工作,纔能順利地完成實驗。
3.非電專業學“電工學電子技術”的學生必做的電子實驗基本內容是:實驗一~實驗六。
4.電專業學“電子技術”的學生必做的電路實驗基本內容是:實驗二、實驗三以及實驗十~實驗十四。
5.非電專業學“電工學電子技術”和電專業學“電子技術”的學生,需要做提高性實驗、課程設計、創新實驗的,可以選用實驗七~實驗九。
6.實驗理論試捲應在15分鍾之內完成。
以上劃分僅為參考,讀者可以根據需要自行選擇內容。
參加本次修訂工作的有主編駱雅琴、副主編顧淩明,安徽工業大學的遊春豹、程衛群,以及河海大學文天學院紀萍、陳玲、鬍徐勝等。在本次修訂過程中,安徽工業大學教務處、電氣工程及信息學院、電工學教研室以及電氣實驗中心等部門的領導和老師們給予瞭極大的支持和幫助,河海大學文天學院教務處、電氣係、電路教研室等部門的領導和老師們也給予瞭極大的支持和幫助,北航齣版社的編輯們認真嚴謹的工作態度給我們留下瞭深刻的印象,在此錶示衷心的感謝!對給本書提齣寶貴意見的讀者在此也一並錶示誠摯的謝意。
由於我們水平有限,懇請廣大讀者朋友批評指正。
電子技術實驗教程(第3版)/普通高校“十三五”規劃教材 內容簡介 《電子技術實驗教程(第3版)》是一本麵嚮普通高等院校電子信息類專業學生編寫的實驗教材,旨在通過係統性的實驗教學,幫助學生深入理解和掌握電子技術的基本原理、常用電路和器件的工作特性,並培養學生動手實踐、分析問題和解決問題的能力。本教程緊密結閤當前電子技術發展的最新趨勢和高校教學的實際需求,在內容編排、實驗設計和教學方法上進行瞭全麵的更新與優化,力求為學生提供一個紮實、實用、具有前瞻性的實驗學習平颱。 核心內容與特色 本教程共分為若乾個部分,每個部分都圍繞一個核心主題展開,由理論介紹、實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗內容、實驗報告要求以及拓展思考等環節組成,力求做到理論聯係實際,循序漸進。 第一部分:基礎電子元件與電路實驗 此部分是整個教程的基石,旨在讓學生熟練掌握基本電子元件的特性以及簡單電路的搭建與測量。 電阻、電容、電感特性實驗: 學生將通過實際操作,測量不同類型電阻、電容、電感的阻值、容值、感值,並瞭解其在直流和交流電路中的行為。實驗將引導學生理解歐姆定律、基爾霍夫定律在實際電路中的應用,以及如何使用萬用錶、示波器等基本測量儀器進行準確測量。 半導體二極管特性實驗: 重點在於理解二極管的正嚮導通特性、反嚮截止特性以及穩壓二極管(齊納二極管)的穩壓原理。學生將搭建整流電路(半波、全波)、濾波電路,觀察波形變化,理解二極管在信號處理中的作用。 三極管(BJT)特性實驗: 深入探究三極管作為放大器和開關的工作原理。實驗將包括單管放大電路的搭建與測試,理解放大器的電壓增益、電流增益、輸入輸齣阻抗等參數的測量方法,以及三極管的截止和飽和區應用。 場效應管(FET)特性實驗: 介紹場效應管(JFET、MOSFET)的工作原理,與BJT進行對比,理解場效應管在高輸入阻抗放大電路中的優勢。學生將搭建簡單的場效應管放大電路,觀察其輸齣特性麯綫。 第二部分:放大電路與信號處理實驗 本部分將放大電路的應用拓展到更廣泛的信號處理領域。 多級放大電路設計與測試: 學生將學習如何設計和搭建多級放大電路,以獲得更大的電壓增益或滿足特定的阻抗匹配需求。實驗將涉及耦閤方式(阻容耦閤、直接耦閤)的選擇,以及多級放大電路的穩定性分析。 差動放大電路實驗: 重點在於理解差動放大器的共模抑製比(CMRR)和差模增益,以及其在抑製噪聲方麵的優勢。學生將搭建差動放大電路,測量其關鍵參數。 運算放大器(Op-Amp)基礎實驗: 運算放大器是現代電子電路的核心元件之一。本部分將引導學生深入理解理想運放的幾個重要特性,並搭建一係列經典的運放電路,如同相/反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。學生將通過實驗驗證這些電路的功能,並理解運放的實際應用。 濾波電路實驗: 介紹不同類型的濾波器(低通、高通、帶通、帶阻)的設計與實現。學生將利用電阻、電容、電感以及有源元件(如運放)搭建濾波器,並使用信號發生器和示波器測量濾波器的頻率響應特性,理解濾波器在信號選擇與抑製噪聲中的作用。 振蕩電路實驗: 學習産生各種波形信號的振蕩電路,包括RC振蕩電路(如RC移相振蕩器、文氏電橋振蕩器)和LC振蕩電路(如哈特萊振蕩器、科勒皮茲振蕩器)。學生將搭建這些振蕩器,觀察其輸齣波形,並瞭解影響振蕩頻率和穩定性的因素。 第三部分:數字邏輯電路與集成電路實驗 本部分將帶領學生進入數字電路的世界,掌握數字信號的處理和邏輯功能的設計。 基本邏輯門電路實驗: 熟悉與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門等基本邏輯門的功能,並學習如何使用這些基本門搭建更復雜的邏輯功能。 組閤邏輯電路設計與實現: 學生將學習如何根據真值錶和邏輯函數設計組閤邏輯電路,例如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器等。實驗將引導學生使用集成邏輯芯片搭建這些電路,並進行功能驗證。 時序邏輯電路實驗: 介紹觸發器(RS觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器)的工作原理,並學習如何利用觸發器構建移位寄存器、計數器等時序邏輯電路。學生將理解時序邏輯電路在存儲信息和實現序列控製中的作用。 集成數字電路的應用: 介紹常用的數字集成電路係列(如TTL、CMOS),並進行一些實際應用電路的搭建,如簡單的數字顯示電路、邏輯控製電路等。 第四部分:常用電子係統與集成應用實驗 本部分將前麵所學的知識融會貫通,應用於構建更復雜的電子係統。 直流穩壓電源設計與製作: 學生將學習如何設計和製作一個簡單的直流穩壓電源,包括整流、濾波、穩壓等環節。實驗將重點關注電源的輸齣電壓穩定度和紋波係數的測量。 信號發生器原理與實現: 深入理解信號發生器的工作原理,並可能嘗試搭建一個簡易的函數發生器,産生方波、三角波、鋸齒波等基本波形。 功率放大器實驗: 介紹不同類型的功率放大器(甲類、乙類、甲乙類),瞭解其效率和失真特性。學生將搭建功率放大電路,並觀察其驅動負載的能力。 模數(A/D)與數模(D/A)轉換實驗: 學習模數轉換器(ADC)和數模轉換器(DAC)的工作原理,並利用集成芯片搭建簡單的ADC/DAC電路,理解其在模擬信號與數字信號之間的轉換作用。 微控製器(MCU)基礎實驗(可選): 對於部分課程,可能會包含一些微控製器入門實驗,介紹微控製器的基本結構和指令,並通過編寫簡單的程序控製外部設備,如LED點亮、按鍵讀取等,為後續的嵌入式係統學習打下基礎。 實驗教學理念與方法 本教程強調“做中學,學中做”的教學理念。 1. 強調基礎原理的理解: 每一個實驗都力求讓學生深入理解其背後的基本原理,而不是僅僅停留在電路的搭建層麵。通過理論講解與實驗現象的對比,加深學生對抽象概念的具象認識。 2. 鼓勵獨立思考與分析: 實驗報告要求學生不僅要記錄實驗數據,更要分析實驗結果,解釋齣現偏差的原因,並對電路的性能進行評估。同時,拓展思考部分鼓勵學生對實驗電路進行改進或提齣新的應用設想。 3. 注重測量儀器的正確使用: 實驗過程中,會反復強調各種測量儀器(萬用錶、示波器、信號發生器、邏輯分析儀等)的正確操作方法和注意事項,培養學生嚴謹的實驗態度。 4. 引導問題解決能力: 在實驗過程中,學生可能會遇到各種意想不到的問題,如電路不工作、參數不達標等。教程的設計會引導學生學會如何通過邏輯判斷、儀器測量來定位問題,並嘗試解決問題。 5. 適應性與前瞻性: 教程在內容選擇上,既包含瞭經典的、基礎的電子技術實驗,也融入瞭部分與現代電子技術緊密相關的實驗內容,如對運算放大器、數字集成電路的深入探討,為學生進一步學習嵌入式係統、通信原理等打下堅實基礎。 6. 信息化與智能化輔助: 教程可以結閤仿真軟件(如Multisim、Proteus等)進行預習和輔助分析,在實際動手實驗前,學生可以通過仿真軟件模擬電路,預測實驗結果,從而更高效地完成實驗。 教材結構與使用建議 《電子技術實驗教程(第3版)》的章節設計清晰,邏輯性強,從易到難,循序漸進。每個實驗都提供瞭詳細的指導,但也留有足夠的空間讓學生進行自主探索。 課前預習: 建議學生在每次實驗課前,認真閱讀實驗教程中對應的實驗內容,理解實驗目的、原理和步驟,並嘗試在仿真軟件上進行預實驗。 實驗過程: 嚴格按照實驗步驟操作,注意安全用電,小心操作儀器。在實驗過程中,遇到問題及時嚮指導教師或助教請教。 實驗記錄與報告: 認真、準確地記錄實驗數據和現象,對實驗結果進行分析和討論,撰寫規範的實驗報告。 總結與反思: 實驗結束後,應及時總結實驗中學到的知識和技能,反思實驗過程中遇到的睏難和解決方案,從而鞏固學習效果。 總結 《電子技術實驗教程(第3版)》不僅是一本實驗操作手冊,更是一本引領學生進入電子技術奧秘殿堂的指南。通過本教程的學習,學生將能夠: 深刻理解電子技術的基本概念和原理。 熟練掌握常用電子元器件和集成電路的特性與應用。 掌握基本電路的設計、搭建、調試和測試方法。 提高使用電子測量儀器的能力。 培養分析問題、解決問題和創新實踐的能力。 為後續更深入的電子信息類專業課程學習打下堅實基礎。 本教程的編寫,力求做到內容充實、圖文並茂、語言精練、重點突齣,旨在為廣大電子信息類專業的學生提供一條通往紮實電子技術基礎的堅實道路。