9787512100671 电子电路实验及仿真(第2版)(国家电工电子教学基地系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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路勇 著

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• 电子电路
• 实验
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• 电工电子
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• 国家电工电子教学基地
• 第2版
• 9787512100671
• 电路分析
• 模拟电路

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 北京交通大学出版社

ISBN：9787512100671

商品编码：29533952166

包装：平装

出版时间：2010-02-01

基本信息

书名：电子电路实验及仿真(第2版)(国家电工电子教学基地系列教材)

定价：43.00元

作者：路勇

出版社：北京交通大学出版社

出版日期：2010-02-01

ISBN：9787512100671

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.622kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是国家电工电子基地系列教材之一，2004年出版至今已5年，2005年被评为北京市精品教材。现被列为普通高等教育“十一五”*规划教材。为适应当前教学改革的要求以及目前的研究性教学的要求，本书按照认知规律，将传统的实验内容整合成基础实验、设计性实验、课程设计及仿真是实验这样几个层次，并增加了一些新内容、新知识。为使读者对电子电路实验有一个整体的认识，本书还系统地介绍了实验中涉及的实验工具及实验仪器的使用、基本的设计方法、基本的测试方法、电路板的制造以及元器件的基础知识。为使读者更好的理解实验内容及实验现象，在每个实验的后都有的习题。为了配合目前的实践性教学（课程设计、创新实验以及研究型教学）的开展，在课程设计、综合电子系统设计方面增加了一些内容。另外，为了为全国电子技术竞赛提供一些参考，书中还收录了部分电子大赛的题目及学生的获奖作品。
　　本书作为高等学校电子信息类专业及相近专业的本、专科生的实验教材和课程设计、毕业设计的参考书以及作为电子设计大赛的培训教材，也可作为电子技术专业人员的参考书。

目录

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章 电子电路实验的基础知识
　1.1 电子电路实验课的意义、目的及要求
　1.2 实验室的安全操作规程
　1.3 实验室常用工具和材料的使用
　1.4 电子测量中的误差分析
　1.5 实验数据的处理方法
第2章 电子电路实验中常用的测试方法
　2.1 电子测量概述
　2.2 模拟电子电路基本参数的测量方法
　2.3 数字电路中常用的测试方法
第3章 实验常用仪器
　3.1 电子示波器的基本工作原理、技术参数及使用方法
　3.2 示波器的基本使用方法
　3.3 信号发生器原理与使用
第4章 电子电路基础实验
　4.1 模拟电子电路基础实验
　4.2 数字电子技术基础实验
　4.3 模拟电路的自拟测试实验
第5章 电子电路设计实验
　5.1 模拟电子电路的一般设计过程
　5.2 数字电子电路设计实验的一般设计方法
第6章 课程设计及制作
　6.1 印制电路板设计的一般原则
　6.2 印制电路板的设计
　6.3 印制电路板的制作
　6.4 利用软件Protel设计印制电路板
　6.5 电子电路课程设计
第7章 小型电子系统综合设计
　7.1 集成电路锁相环及其应用电路设计
　7.2 多路数据采集系统设计
　7.3 红外多路遥控无线发射、接收系统设计
　7.4 多路遥控无线发射系统
第8章 全国大学生电子设计竞赛实例详解
　8.1 全国大学生电子设计竞赛命题原则及要求
　8.2 全国电子设计大赛获奖作品选编
第9章 电子电路的仿真实验
　9.1 基于EWB的电子电路设计及仿真
　9.2 软件MAX plusⅡ平台上的数字电路设计及仿
0章 实验中常用的电子器件
　10.1 半导体分立器件
　10.2 半导体集成电路
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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探索电路的奥秘：数字信号处理与嵌入式系统设计 本书旨在为对数字信号处理（DSP）和嵌入式系统设计充满好奇的读者提供一个全面而深入的探索平台。我们将一同踏上一段激动人心的旅程，从数字信号最基础的概念出发，逐步深入到复杂系统的设计与实现。本书内容独立于任何特定教材，致力于为您展现一个独立、连贯且充满实践价值的学习体系，让您能够自信地掌握现代电子工程的核心技术。 第一部分：数字信号处理的基石 数字信号处理是现代电子技术的核心驱动力之一，它赋予了我们处理、分析和转化信息的能力，从音频、视频的压缩与增强，到通信系统的调制与解调，再到医疗影像的处理与分析，DSP无处不在。本部分将循序渐进地为您揭示DSP的魅力。 信号的数字化世界：采样、量化与编码 我们将首先探讨如何将连续的模拟信号转化为数字信号。这涉及到采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的深刻理解，它阐述了以何种频率采样才能无损地重建原始信号。您将了解理想采样、实际采样中的混叠（Aliasing）现象及其解决方法。 接下来，我们将深入量化（Quantization）的过程，即如何将连续的幅度值映射到有限的离散级别。这将引导我们认识量化误差（Quantization Error）及其对信号质量的影响。我们将探讨不同的量化策略，如均匀量化和非均匀量化，以及它们在不同应用场景下的优劣。 最后，编码（Encoding）是将量化后的数字信号转换为计算机可以存储和处理的二进制格式。我们将简要介绍常见的编码方式，并为后续的学习打下基础。 离散时间信号与系统：数学的语言 理解离散时间信号是DSP的基础。我们将介绍序列（Sequences）的概念，以及常见的序列类型，如单位冲激序列（Unit Impulse Sequence）、单位阶跃序列（Unit Step Sequence）、指数序列（Exponential Sequence）等。 在系统分析方面，我们将重点关注线性时不变（LTI）系统（Linear Time-Invariant Systems）。LTI系统在DSP中占据核心地位，其性质可以通过卷积（Convolution）来完全描述。我们将详细讲解卷积的数学定义、计算方法以及其在系统响应分析中的重要性。 差分方程（Difference Equations）是描述LTI系统行为的另一种重要数学工具。您将学习如何通过差分方程来表示和分析离散时间系统，并理解其与卷积之间的等价关系。 傅里叶变换系列：频域的洞察 傅里叶变换是理解信号频谱特性的关键。我们将从离散时间傅里叶变换（DTFT）（Discrete-Time Fourier Transform）入手，理解如何将一个离散时间信号分解为其无穷多频率分量的叠加。 当信号的长度是有限的时，我们就需要离散傅里叶变换（DFT）（Discrete Fourier Transform）。DFT是实际应用中最常用的一种傅里叶变换形式，它将离散时间信号转换为离散频率分量。我们将深入探讨DFT的性质，以及它在频谱分析、滤波等方面的应用。 由于直接计算DFT的计算量巨大，快速傅里叶变换（FFT）（Fast Fourier Algorithm）算法应运而生，它极大地提高了DFT的计算效率。我们将介绍FFT的基本原理，如Cooley-Tukey算法，并理解其在工程实践中的重要价值。 滤波器的设计与实现：塑造信号的形状 滤波器是DSP中用于选择或抑制特定频率分量的关键组件。我们将区分无限冲激响应（IIR）滤波器（Infinite Impulse Response Filters）和有限冲激响应（FIR）滤波器（Finite Impulse Response Filters），并探讨它们各自的优缺点。 我们将介绍几种经典的滤波器设计方法，例如巴特沃斯（Butterworth）滤波器、切比雪夫（Chebyshev）滤波器和椭圆（Elliptic）滤波器，以及如何根据性能指标（如通带纹波、阻带衰减）来选择合适的滤波器类型。 在滤波器实现方面，我们将探讨如何将滤波器设计出的系数转化为实际的数字电路或软件代码，以便在硬件上实现滤波功能。 第二部分：嵌入式系统设计的艺术 嵌入式系统是遍布我们生活方方面面的“隐藏”计算机，它们为各种设备赋予了智能和自动化能力。本部分将带领您走进嵌入式系统的世界，从硬件选型到软件开发，再到系统集成。 微处理器与微控制器：嵌入式系统的核心 我们将首先介绍微处理器（MPU）和微控制器（MCU）的区别与联系。MPU通常是通用计算的核心，而MCU则集成了CPU、存储器和输入/输出外设，专为嵌入式应用设计。 您将了解不同类型的微控制器架构，如ARM Cortex-M系列，以及它们的特点，如功耗、性能和集成度。我们将重点关注CPU的指令集、寄存器、内存管理单元（MMU）（在更复杂的MPU中）以及缓存机制等核心概念。 总线结构（Bus Architecture）是连接CPU、内存和外设的关键。我们将探讨常见的总线类型，如AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture），以及它们如何影响系统的数据传输效率。 内存与存储：数据的家园 嵌入式系统需要各种类型的内存来存储程序指令和数据。我们将区分随机存取存储器（RAM）（如SRAM和DRAM）和只读存储器（ROM）（如Flash ROM和EEPROM）。 您将深入理解存储器的寻址方式、读写时序以及访问速度如何影响系统的整体性能。我们还将介绍存储器映射（Memory Mapping）的概念，即如何将物理地址分配给不同的硬件资源。 输入/输出（I/O）接口：与世界的连接 嵌入式系统通过I/O接口与外部世界进行交互。我们将详细介绍几种常见的I/O接口技术： 通用输入/输出（GPIO）：这是最基本的I/O接口，允许CPU直接控制硬件引脚的输入或输出状态。您将学习如何配置GPIO引脚，读取输入信号，以及驱动输出设备。 串行通信接口： UART（通用异步收发传输器）：常用于设备间的点对点通信，如与PC的串口通信。我们将讨论波特率、数据位、停止位和校验位等概念。 SPI（串行外设接口）：一种全双工同步串行通信接口，适用于连接传感器、存储器等外设。我们将介绍主/从模式、时钟极性和相位等。 I2C（集成电路总线）：一种半双工同步串行通信接口，适用于连接多个设备，如传感器、EEPROM等。我们将讲解其主/从通信机制、地址冲突等。 并行通信接口：虽然在现代嵌入式系统中不如串行接口普遍，但了解并行接口（如8位、16位数据总线）仍有助于理解一些传统设备。 中断控制器：中断是嵌入式系统中实现高效响应外部事件的重要机制。我们将讲解中断的产生、优先级、中断服务程序（ISR）的设计以及中断向量表。 中断与异常处理：应对突发状况 在实时系统中，及时响应外部事件至关重要。我们将深入探讨中断（Interrupts）的原理，包括中断请求、中断向量、中断优先级以及中断服务程序的编写。 异常（Exceptions）是指在程序执行过程中发生的意外情况，如除零错误、非法指令等。我们将学习如何处理这些异常，以保证系统的稳定性和健壮性。 实时操作系统（RTOS）基础：任务与调度 对于复杂的嵌入式系统，需要一个实时操作系统（RTOS）来管理系统资源和协调多个任务。我们将介绍RTOS的核心概念： 任务（Task）：RTOS将应用程序划分为独立的任务，每个任务可以独立运行。 任务状态：就绪（Ready）、运行（Running）、阻塞（Blocked）等。 调度算法：如优先级调度、时间片轮转调度等，决定了哪个任务在何时获得CPU的执行权。 任务间通信与同步：信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）、消息队列（Message Queues）等，是实现任务之间安全高效通信和协作的关键工具。 嵌入式软件开发流程：从代码到成品 我们将概述一个典型的嵌入式软件开发流程： 需求分析与系统设计 硬件选型与评估 交叉编译环境搭建 底层驱动程序开发 应用层逻辑实现 系统集成与调试 性能优化与功耗管理 您将了解集成开发环境（IDE）、编译器、链接器、调试器（如JTAG/SWD）等开发工具的作用。 嵌入式系统应用示例（概念性阐述） 为了更好地理解上述概念，我们将以几个典型的应用场景为例进行概念性的阐述，例如： 智能家居中的传感器节点：如何采集温度、湿度等数据，并通过无线模块发送。 工业自动化中的控制器：如何通过PLC（可编程逻辑控制器）的思想，结合微控制器实现对生产线的控制。 消费电子产品中的用户界面：如何通过LCD屏幕和按键实现人机交互。 学习目标与成果 通过系统地学习本书的内容，您将能够： 深刻理解数字信号处理的基本原理，掌握分析和处理离散信号的方法。 熟练运用傅里叶变换分析信号的频域特性，并理解FFT算法的应用。 掌握不同类型滤波器的设计思想与实现方法。 深入了解嵌入式系统的硬件架构，包括CPU、内存和I/O接口。 掌握嵌入式软件开发的流程与关键技术，包括中断、实时操作系统等。 具备独立分析和设计简单嵌入式系统的能力。 本书内容设计严谨，逻辑清晰，旨在帮助您建立扎实的理论基础，并培养解决实际问题的能力。我们鼓励您在学习过程中积极动手实践，将理论知识转化为实际应用，从而真正掌握数字信号处理与嵌入式系统设计的精髓。

评分☆☆☆☆☆

整体而言，这本教材的深度和广度达到了一个令人尊敬的平衡点。它没有沉溺于过于高深的理论而脱离实际应用，也没有为了迎合初学者而简化到失去核心价值。作者显然对电子电路的教学体系有着深刻的洞察，知道在哪个知识点需要“硬核”地深挖，在哪个环节需要“巧妙”地引导。它更像是一位经验丰富、耐心细致的导师，在你探索电路迷宫时，既为你指明方向，也为你准备了足够坚固的工具。我尤其喜欢它对一些经典电路拓扑结构的历史发展脉络的简要介绍，这使得学习过程不仅仅是冷冰冰的技术堆砌，而带上了一层对科学进步的敬意。这本书的价值，不仅仅在于它是一本教科书，更在于它是一本能够激发持续学习兴趣和培养严谨科学态度的优秀读物，值得每一个电子工程领域的学习者珍藏和反复研读。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对“仿真”这个模块抱持着一丝保留态度，总觉得纯数字模拟的东西少了点“真刀真枪”的实战感。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它使用的仿真软件平台选择得非常恰当，是业内广泛使用的工具，这意味着我学到的技能可以直接平移到未来的工作环境中去。更厉害的是，仿真环节的设计紧密围绕着实验验证展开，它不是孤立的知识点，而是理论与实践之间搭建的一座坚实桥梁。例如，在讲解晶体管开关特性时，仿真部分不仅模拟了理想状态下的开关速度，还加入了温度漂移和器件参数不匹配等“非理想”因素的考量，这使得我们能够在安全的环境下提前预见到真实电路可能遇到的各种“坑”。作者在注释中详尽地解释了仿真模型背后的数学原理，避免了把仿真过程变成一个纯粹的“点鼠标”游戏。这种深度结合，让人感觉自己不只是在操作软件，而是在真正地“设计”和“预测”电路行为，极大提升了对电路鲁棒性的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源，虽然我没有完全利用到极致，但能感受到其精心准备的诚意。光是随书附带的光盘（或者下载链接）里，那些源代码和实验指导文档的规范程度就让人印象深刻。那些LabVIEW或MATLAB编写的辅助程序，代码结构清晰，注释详尽，完全可以作为学习编程实践的优秀范例。更让我惊喜的是，作者在书的末尾部分，加入了一个专门探讨“常见故障排除”的章节。这个章节的内容极具实战价值，它不是罗列教科书上的标准故障，而是基于多年的教学和工程经验，总结出的那些在实际搭建电路时最容易遇到的“疑难杂症”，比如地线噪声干扰、电源纹波耦合等。这种从“完美世界”到“真实世界”的过渡，对于一个刚从理论走向实践的学生来说，是至关重要的心理建设和技能储备，让未来的调试工作不再那么令人畏惧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计初见端倪，透露出一种严谨而扎实的学术气息。当我翻开第一章时，立刻被其清晰的逻辑结构所吸引。作者似乎深谙初学者的困境，将复杂的概念分解成一个个易于消化的模块。比如，在介绍电阻、电容、电感的特性时，书中不仅提供了翔实的理论推导，还辅以大量的实际电路图示例，使得抽象的物理定律仿佛触手可及。特别是关于半导体器件特性的那几章，插图的精细程度令人赞叹，那些剖面图简直就像是微观世界的精美航拍，让人对PN结的内部机制有了更直观的理解。再说到实验部分，它并不是简单地罗列步骤，而是引导读者思考“为什么”要这么做。我记得有一组关于运放反馈电路的实验，书中特别设置了一个对比环节，分别展示了正反馈和负反馈在不同输入信号下的响应差异，这种对比的设置极大地加深了我对反馈概念的领悟，远胜于我以往阅读的任何一本教材。整本书的排版也十分考究，字里行间透着一股匠心，阅读体验非常舒适，长时间伏案研读也不会感到视觉疲劳。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是极其内敛且专业的，绝非那种哗众取宠的畅销书能比拟。它用词精准，避免了任何可能引起歧义的口语化表达，每一个技术名词的引入都伴随着清晰的定义和上下文的解释。我特别欣赏作者在处理复杂分析时的那种“抽丝剥茧”的能力。比如，在进行交流小信号分析时，面对那些复杂的矩阵运算和函数推导，作者没有选择直接跳过，而是耐心地展示了每一步的数学变换依据，甚至会用几何意义来辅助解释代数结果，这种严谨性对于需要深入理解电路底层逻辑的读者来说，无疑是巨大的福音。我翻阅了一些其他同类书籍，很多都为了追求篇幅简洁而省略了关键的推导过程，导致读者只能死记硬背结果。但此书不同，它似乎在教导我们如何“思考”问题，而不是仅仅给出“答案”，这才是真正的教育价值所在。