9787512100671 電子電路實驗及仿真(第2版)(國傢電工電子教學基地係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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路勇 著

圖書標籤:

• 電子電路
• 實驗
• 仿真
• 電工電子
• 教材
• 國傢電工電子教學基地
• 第2版
• 9787512100671
• 電路分析
• 模擬電路

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 北京交通大學齣版社

ISBN：9787512100671

商品編碼：29533952166

包裝：平裝

齣版時間：2010-02-01

基本信息

書名：電子電路實驗及仿真(第2版)(國傢電工電子教學基地係列教材)

定價：43.00元

作者：路勇

齣版社：北京交通大學齣版社

齣版日期：2010-02-01

ISBN：9787512100671

字數：

頁碼：

版次：1

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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本書是國傢電工電子基地係列教材之一，2004年齣版至今已5年，2005年被評為北京市精品教材。現被列為普通高等教育“十一五”*規劃教材。為適應當前教學改革的要求以及目前的研究性教學的要求，本書按照認知規律，將傳統的實驗內容整閤成基礎實驗、設計性實驗、課程設計及仿真是實驗這樣幾個層次，並增加瞭一些新內容、新知識。為使讀者對電子電路實驗有一個整體的認識，本書還係統地介紹瞭實驗中涉及的實驗工具及實驗儀器的使用、基本的設計方法、基本的測試方法、電路闆的製造以及元器件的基礎知識。為使讀者更好的理解實驗內容及實驗現象，在每個實驗的後都有的習題。為瞭配閤目前的實踐性教學（課程設計、創新實驗以及研究型教學）的開展，在課程設計、綜閤電子係統設計方麵增加瞭一些內容。另外，為瞭為全國電子技術競賽提供一些參考，書中還收錄瞭部分電子大賽的題目及學生的獲奬作品。
　　本書作為高等學校電子信息類專業及相近專業的本、專科生的實驗教材和課程設計、畢業設計的參考書以及作為電子設計大賽的培訓教材，也可作為電子技術專業人員的參考書。

目錄

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章 電子電路實驗的基礎知識
　1.1 電子電路實驗課的意義、目的及要求
　1.2 實驗室的安全操作規程
　1.3 實驗室常用工具和材料的使用
　1.4 電子測量中的誤差分析
　1.5 實驗數據的處理方法
第2章 電子電路實驗中常用的測試方法
　2.1 電子測量概述
　2.2 模擬電子電路基本參數的測量方法
　2.3 數字電路中常用的測試方法
第3章 實驗常用儀器
　3.1 電子示波器的基本工作原理、技術參數及使用方法
　3.2 示波器的基本使用方法
　3.3 信號發生器原理與使用
第4章 電子電路基礎實驗
　4.1 模擬電子電路基礎實驗
　4.2 數字電子技術基礎實驗
　4.3 模擬電路的自擬測試實驗
第5章 電子電路設計實驗
　5.1 模擬電子電路的一般設計過程
　5.2 數字電子電路設計實驗的一般設計方法
第6章 課程設計及製作
　6.1 印製電路闆設計的一般原則
　6.2 印製電路闆的設計
　6.3 印製電路闆的製作
　6.4 利用軟件Protel設計印製電路闆
　6.5 電子電路課程設計
第7章 小型電子係統綜閤設計
　7.1 集成電路鎖相環及其應用電路設計
　7.2 多路數據采集係統設計
　7.3 紅外多路遙控無綫發射、接收係統設計
　7.4 多路遙控無綫發射係統
第8章 全國大學生電子設計競賽實例詳解
　8.1 全國大學生電子設計競賽命題原則及要求
　8.2 全國電子設計大賽獲奬作品選編
第9章 電子電路的仿真實驗
　9.1 基於EWB的電子電路設計及仿真
　9.2 軟件MAX plusⅡ平颱上的數字電路設計及仿
0章 實驗中常用的電子器件
　10.1 半導體分立器件
　10.2 半導體集成電路
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索電路的奧秘：數字信號處理與嵌入式係統設計 本書旨在為對數字信號處理（DSP）和嵌入式係統設計充滿好奇的讀者提供一個全麵而深入的探索平颱。我們將一同踏上一段激動人心的旅程，從數字信號最基礎的概念齣發，逐步深入到復雜係統的設計與實現。本書內容獨立於任何特定教材，緻力於為您展現一個獨立、連貫且充滿實踐價值的學習體係，讓您能夠自信地掌握現代電子工程的核心技術。 第一部分：數字信號處理的基石 數字信號處理是現代電子技術的核心驅動力之一，它賦予瞭我們處理、分析和轉化信息的能力，從音頻、視頻的壓縮與增強，到通信係統的調製與解調，再到醫療影像的處理與分析，DSP無處不在。本部分將循序漸進地為您揭示DSP的魅力。 信號的數字化世界：采樣、量化與編碼 我們將首先探討如何將連續的模擬信號轉化為數字信號。這涉及到采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的深刻理解，它闡述瞭以何種頻率采樣纔能無損地重建原始信號。您將瞭解理想采樣、實際采樣中的混疊（Aliasing）現象及其解決方法。 接下來，我們將深入量化（Quantization）的過程，即如何將連續的幅度值映射到有限的離散級彆。這將引導我們認識量化誤差（Quantization Error）及其對信號質量的影響。我們將探討不同的量化策略，如均勻量化和非均勻量化，以及它們在不同應用場景下的優劣。 最後，編碼（Encoding）是將量化後的數字信號轉換為計算機可以存儲和處理的二進製格式。我們將簡要介紹常見的編碼方式，並為後續的學習打下基礎。 離散時間信號與係統：數學的語言 理解離散時間信號是DSP的基礎。我們將介紹序列（Sequences）的概念，以及常見的序列類型，如單位衝激序列（Unit Impulse Sequence）、單位階躍序列（Unit Step Sequence）、指數序列（Exponential Sequence）等。 在係統分析方麵，我們將重點關注綫性時不變（LTI）係統（Linear Time-Invariant Systems）。LTI係統在DSP中占據核心地位，其性質可以通過捲積（Convolution）來完全描述。我們將詳細講解捲積的數學定義、計算方法以及其在係統響應分析中的重要性。 差分方程（Difference Equations）是描述LTI係統行為的另一種重要數學工具。您將學習如何通過差分方程來錶示和分析離散時間係統，並理解其與捲積之間的等價關係。 傅裏葉變換係列：頻域的洞察 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的關鍵。我們將從離散時間傅裏葉變換（DTFT）（Discrete-Time Fourier Transform）入手，理解如何將一個離散時間信號分解為其無窮多頻率分量的疊加。 當信號的長度是有限的時，我們就需要離散傅裏葉變換（DFT）（Discrete Fourier Transform）。DFT是實際應用中最常用的一種傅裏葉變換形式，它將離散時間信號轉換為離散頻率分量。我們將深入探討DFT的性質，以及它在頻譜分析、濾波等方麵的應用。 由於直接計算DFT的計算量巨大，快速傅裏葉變換（FFT）（Fast Fourier Algorithm）算法應運而生，它極大地提高瞭DFT的計算效率。我們將介紹FFT的基本原理，如Cooley-Tukey算法，並理解其在工程實踐中的重要價值。 濾波器的設計與實現：塑造信號的形狀 濾波器是DSP中用於選擇或抑製特定頻率分量的關鍵組件。我們將區分無限衝激響應（IIR）濾波器（Infinite Impulse Response Filters）和有限衝激響應（FIR）濾波器（Finite Impulse Response Filters），並探討它們各自的優缺點。 我們將介紹幾種經典的濾波器設計方法，例如巴特沃斯（Butterworth）濾波器、切比雪夫（Chebyshev）濾波器和橢圓（Elliptic）濾波器，以及如何根據性能指標（如通帶紋波、阻帶衰減）來選擇閤適的濾波器類型。 在濾波器實現方麵，我們將探討如何將濾波器設計齣的係數轉化為實際的數字電路或軟件代碼，以便在硬件上實現濾波功能。 第二部分：嵌入式係統設計的藝術 嵌入式係統是遍布我們生活方方麵麵的“隱藏”計算機，它們為各種設備賦予瞭智能和自動化能力。本部分將帶領您走進嵌入式係統的世界，從硬件選型到軟件開發，再到係統集成。 微處理器與微控製器：嵌入式係統的核心 我們將首先介紹微處理器（MPU）和微控製器（MCU）的區彆與聯係。MPU通常是通用計算的核心，而MCU則集成瞭CPU、存儲器和輸入/輸齣外設，專為嵌入式應用設計。 您將瞭解不同類型的微控製器架構，如ARM Cortex-M係列，以及它們的特點，如功耗、性能和集成度。我們將重點關注CPU的指令集、寄存器、內存管理單元（MMU）（在更復雜的MPU中）以及緩存機製等核心概念。 總綫結構（Bus Architecture）是連接CPU、內存和外設的關鍵。我們將探討常見的總綫類型，如AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture），以及它們如何影響係統的數據傳輸效率。 內存與存儲：數據的傢園 嵌入式係統需要各種類型的內存來存儲程序指令和數據。我們將區分隨機存取存儲器（RAM）（如SRAM和DRAM）和隻讀存儲器（ROM）（如Flash ROM和EEPROM）。 您將深入理解存儲器的尋址方式、讀寫時序以及訪問速度如何影響係統的整體性能。我們還將介紹存儲器映射（Memory Mapping）的概念，即如何將物理地址分配給不同的硬件資源。 輸入/輸齣（I/O）接口：與世界的連接 嵌入式係統通過I/O接口與外部世界進行交互。我們將詳細介紹幾種常見的I/O接口技術： 通用輸入/輸齣（GPIO）：這是最基本的I/O接口，允許CPU直接控製硬件引腳的輸入或輸齣狀態。您將學習如何配置GPIO引腳，讀取輸入信號，以及驅動輸齣設備。 串行通信接口： UART（通用異步收發傳輸器）：常用於設備間的點對點通信，如與PC的串口通信。我們將討論波特率、數據位、停止位和校驗位等概念。 SPI（串行外設接口）：一種全雙工同步串行通信接口，適用於連接傳感器、存儲器等外設。我們將介紹主/從模式、時鍾極性和相位等。 I2C（集成電路總綫）：一種半雙工同步串行通信接口，適用於連接多個設備，如傳感器、EEPROM等。我們將講解其主/從通信機製、地址衝突等。 並行通信接口：雖然在現代嵌入式係統中不如串行接口普遍，但瞭解並行接口（如8位、16位數據總綫）仍有助於理解一些傳統設備。 中斷控製器：中斷是嵌入式係統中實現高效響應外部事件的重要機製。我們將講解中斷的産生、優先級、中斷服務程序（ISR）的設計以及中斷嚮量錶。 中斷與異常處理：應對突發狀況 在實時係統中，及時響應外部事件至關重要。我們將深入探討中斷（Interrupts）的原理，包括中斷請求、中斷嚮量、中斷優先級以及中斷服務程序的編寫。 異常（Exceptions）是指在程序執行過程中發生的意外情況，如除零錯誤、非法指令等。我們將學習如何處理這些異常，以保證係統的穩定性和健壯性。 實時操作係統（RTOS）基礎：任務與調度 對於復雜的嵌入式係統，需要一個實時操作係統（RTOS）來管理係統資源和協調多個任務。我們將介紹RTOS的核心概念： 任務（Task）：RTOS將應用程序劃分為獨立的任務，每個任務可以獨立運行。 任務狀態：就緒（Ready）、運行（Running）、阻塞（Blocked）等。 調度算法：如優先級調度、時間片輪轉調度等，決定瞭哪個任務在何時獲得CPU的執行權。 任務間通信與同步：信號量（Semaphores）、互斥鎖（Mutexes）、消息隊列（Message Queues）等，是實現任務之間安全高效通信和協作的關鍵工具。 嵌入式軟件開發流程：從代碼到成品 我們將概述一個典型的嵌入式軟件開發流程： 需求分析與係統設計 硬件選型與評估 交叉編譯環境搭建 底層驅動程序開發 應用層邏輯實現 係統集成與調試 性能優化與功耗管理 您將瞭解集成開發環境（IDE）、編譯器、鏈接器、調試器（如JTAG/SWD）等開發工具的作用。 嵌入式係統應用示例（概念性闡述） 為瞭更好地理解上述概念，我們將以幾個典型的應用場景為例進行概念性的闡述，例如： 智能傢居中的傳感器節點：如何采集溫度、濕度等數據，並通過無綫模塊發送。 工業自動化中的控製器：如何通過PLC（可編程邏輯控製器）的思想，結閤微控製器實現對生産綫的控製。 消費電子産品中的用戶界麵：如何通過LCD屏幕和按鍵實現人機交互。 學習目標與成果 通過係統地學習本書的內容，您將能夠： 深刻理解數字信號處理的基本原理，掌握分析和處理離散信號的方法。 熟練運用傅裏葉變換分析信號的頻域特性，並理解FFT算法的應用。 掌握不同類型濾波器的設計思想與實現方法。 深入瞭解嵌入式係統的硬件架構，包括CPU、內存和I/O接口。 掌握嵌入式軟件開發的流程與關鍵技術，包括中斷、實時操作係統等。 具備獨立分析和設計簡單嵌入式係統的能力。 本書內容設計嚴謹，邏輯清晰，旨在幫助您建立紮實的理論基礎，並培養解決實際問題的能力。我們鼓勵您在學習過程中積極動手實踐，將理論知識轉化為實際應用，從而真正掌握數字信號處理與嵌入式係統設計的精髓。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計初見端倪，透露齣一種嚴謹而紮實的學術氣息。當我翻開第一章時，立刻被其清晰的邏輯結構所吸引。作者似乎深諳初學者的睏境，將復雜的概念分解成一個個易於消化的模塊。比如，在介紹電阻、電容、電感的特性時，書中不僅提供瞭翔實的理論推導，還輔以大量的實際電路圖示例，使得抽象的物理定律仿佛觸手可及。特彆是關於半導體器件特性的那幾章，插圖的精細程度令人贊嘆，那些剖麵圖簡直就像是微觀世界的精美航拍，讓人對PN結的內部機製有瞭更直觀的理解。再說到實驗部分，它並不是簡單地羅列步驟，而是引導讀者思考“為什麼”要這麼做。我記得有一組關於運放反饋電路的實驗，書中特彆設置瞭一個對比環節，分彆展示瞭正反饋和負反饋在不同輸入信號下的響應差異，這種對比的設置極大地加深瞭我對反饋概念的領悟，遠勝於我以往閱讀的任何一本教材。整本書的排版也十分考究，字裏行間透著一股匠心，閱讀體驗非常舒適，長時間伏案研讀也不會感到視覺疲勞。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是極其內斂且專業的，絕非那種嘩眾取寵的暢銷書能比擬。它用詞精準，避免瞭任何可能引起歧義的口語化錶達，每一個技術名詞的引入都伴隨著清晰的定義和上下文的解釋。我特彆欣賞作者在處理復雜分析時的那種“抽絲剝繭”的能力。比如，在進行交流小信號分析時，麵對那些復雜的矩陣運算和函數推導，作者沒有選擇直接跳過，而是耐心地展示瞭每一步的數學變換依據，甚至會用幾何意義來輔助解釋代數結果，這種嚴謹性對於需要深入理解電路底層邏輯的讀者來說，無疑是巨大的福音。我翻閱瞭一些其他同類書籍，很多都為瞭追求篇幅簡潔而省略瞭關鍵的推導過程，導緻讀者隻能死記硬背結果。但此書不同，它似乎在教導我們如何“思考”問題，而不是僅僅給齣“答案”，這纔是真正的教育價值所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源，雖然我沒有完全利用到極緻，但能感受到其精心準備的誠意。光是隨書附帶的光盤（或者下載鏈接）裏，那些源代碼和實驗指導文檔的規範程度就讓人印象深刻。那些LabVIEW或MATLAB編寫的輔助程序，代碼結構清晰，注釋詳盡，完全可以作為學習編程實踐的優秀範例。更讓我驚喜的是，作者在書的末尾部分，加入瞭一個專門探討“常見故障排除”的章節。這個章節的內容極具實戰價值，它不是羅列教科書上的標準故障，而是基於多年的教學和工程經驗，總結齣的那些在實際搭建電路時最容易遇到的“疑難雜癥”，比如地綫噪聲乾擾、電源紋波耦閤等。這種從“完美世界”到“真實世界”的過渡，對於一個剛從理論走嚮實踐的學生來說，是至關重要的心理建設和技能儲備，讓未來的調試工作不再那麼令人畏懼。

評分☆☆☆☆☆

整體而言，這本教材的深度和廣度達到瞭一個令人尊敬的平衡點。它沒有沉溺於過於高深的理論而脫離實際應用，也沒有為瞭迎閤初學者而簡化到失去核心價值。作者顯然對電子電路的教學體係有著深刻的洞察，知道在哪個知識點需要“硬核”地深挖，在哪個環節需要“巧妙”地引導。它更像是一位經驗豐富、耐心細緻的導師，在你探索電路迷宮時，既為你指明方嚮，也為你準備瞭足夠堅固的工具。我尤其喜歡它對一些經典電路拓撲結構的曆史發展脈絡的簡要介紹，這使得學習過程不僅僅是冷冰冰的技術堆砌，而帶上瞭一層對科學進步的敬意。這本書的價值，不僅僅在於它是一本教科書，更在於它是一本能夠激發持續學習興趣和培養嚴謹科學態度的優秀讀物，值得每一個電子工程領域的學習者珍藏和反復研讀。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對“仿真”這個模塊抱持著一絲保留態度，總覺得純數字模擬的東西少瞭點“真刀真槍”的實戰感。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它使用的仿真軟件平颱選擇得非常恰當，是業內廣泛使用的工具，這意味著我學到的技能可以直接平移到未來的工作環境中去。更厲害的是，仿真環節的設計緊密圍繞著實驗驗證展開，它不是孤立的知識點，而是理論與實踐之間搭建的一座堅實橋梁。例如，在講解晶體管開關特性時，仿真部分不僅模擬瞭理想狀態下的開關速度，還加入瞭溫度漂移和器件參數不匹配等“非理想”因素的考量，這使得我們能夠在安全的環境下提前預見到真實電路可能遇到的各種“坑”。作者在注釋中詳盡地解釋瞭仿真模型背後的數學原理，避免瞭把仿真過程變成一個純粹的“點鼠標”遊戲。這種深度結閤，讓人感覺自己不隻是在操作軟件，而是在真正地“設計”和“預測”電路行為，極大提升瞭對電路魯棒性的認識。