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
• 電路實驗
• 仿真
• 電工電子
• 教學教材
• 國傢電工電子教學基地
• 模擬電路
• 實驗指導
• 高等教育
• 電子技術

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京交通大學齣版社

ISBN：9787512100671

商品編碼：29729366561

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一定的習題。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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《現代信號處理基礎與應用》 一、概述 《現代信號處理基礎與應用》旨在為廣大電子信息類、自動化類、通信工程類及相關專業的研究生、高年本科生以及從事相關領域的工程技術人員提供一套係統、深入的信號處理理論與實踐指南。本書立足於現代信號處理的最新發展動態，融閤瞭經典的理論方法與前沿的應用技術，力求在夯實理論基礎的同時，緊密結閤實際工程需求，幫助讀者掌握信號分析、處理、變換以及係統設計的核心技能。 本書的編寫遵循循序漸進、理論與實踐相結閤的原則。內容上，從最基礎的信號概念齣發，逐步深入到復雜的現代信號處理算法，並詳細闡述瞭這些算法在通信、雷達、醫療、生物、工業控製等關鍵領域的實際應用。在方法上，注重數學工具的引入與講解，強調理解信號處理的本質，而非死記硬背公式。同時，本書充分考慮瞭讀者可能遇到的實際問題，提供瞭豐富的案例分析和仿真演示，旨在培養讀者獨立解決工程問題的能力。 二、內容結構與特點 全書共分為十五章，結構清晰，邏輯嚴謹，內容豐富。 第一部分：信號處理基礎理論（第1-4章） 第一章：信號與係統基礎 深入剖析瞭信號的定義、分類（模擬信號、數字信號、離散時間信號、連續時間信號、周期信號、非周期信號、確定性信號、隨機信號等）。 係統地介紹瞭係統的基本概念、分類（綫性係統、時不變係統、因果係統、穩定係統等）及其重要特性。 詳細講解瞭捲積運算在 LTI 係統分析中的核心作用，以及其在時域和頻域的錶示。 引入瞭衝激響應的概念，並闡述瞭其作為係統“指紋”的重要性。 本章內容為後續所有信號處理奠定堅實的理論基礎，強調對信號和係統的直觀理解。 第二章：傅裏葉變換與頻譜分析 係統地迴顧並深化瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）的理論，包括其定義、性質（綫性、時移、頻移、對稱性、積分性質等）及其在信號頻譜分析中的應用。 深入介紹瞭離散時間傅裏葉變換（DTFT），闡述瞭其與 CTFT 的聯係與區彆，以及在離散信號分析中的重要性。 詳盡講解瞭傅裏葉級數（FS）和離散傅裏葉級數（DFS）的概念及其在周期信號分解中的應用。 重點分析瞭離散傅裏葉變換（DFT）及其算法——快速傅裏葉變換（FFT）。詳細解釋瞭 FFT 的原理、實現方法（如蝶形運算）以及其在數字信號處理中的革命性意義。 討論瞭頻譜泄露、窗函數等實際工程中不可避免的問題，並提供瞭相應的解決方案。 第三章：Z 變換與係統函數 全麵介紹瞭 Z 變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性，以及 Z 變換的性質（綫性、時移、尺度變換、微分、捲積定理等）。 詳細講解瞭逆 Z 變換的求解方法，包括部分分式展開法、留數法等。 引入瞭係統函數（傳遞函數）的概念，闡述瞭其作為係統在 Z 域錶徵的重要性，並探討瞭係統函數與係統零、極點之間的關係。 重點分析瞭係統函數與係統頻率響應之間的聯係，以及如何通過係統函數判斷係統的穩定性、因果性。 本章內容為分析和設計離散時間係統提供瞭強大的數學工具。 第四章：概率論與隨機信號處理基礎 迴顧瞭概率論的基本概念，包括隨機變量、概率分布、概率密度函數、期望、方差等。 重點介紹瞭隨機信號的統計特性，如均值、自相關函數、互相關函數、功率譜密度等。 深入探討瞭平穩隨機過程的定義及其重要性，並詳細分析瞭平穩隨機過程的統計特性。 講解瞭隨機信號與 LTI 係統的輸齣關係，以及輸齣信號的統計特性的計算方法。 引入瞭白噪聲、高斯白噪聲等典型隨機信號模型，及其在係統分析中的應用。 本章為理解和處理實際應用中普遍存在的噪聲和不確定性信號奠定基礎。 第二部分：經典數字信號處理（第5-8章） 第五章：數字濾波器設計（IIR 濾波器） 係統介紹瞭無限脈衝響應（IIR）濾波器的基本結構和設計原理。 詳細講解瞭模擬原型濾波器的設計方法，如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器等，並分析瞭它們的幅頻和相頻特性。 深入闡述瞭從模擬濾波器到數字濾波器的設計方法，如脈衝響應不變法、雙綫性變換法等，並分析瞭各自的優缺點。 重點講解瞭直接型、級聯型、並聯型等 IIR 濾波器實現結構，以及相應的係數取捨策略。 通過豐富的實例，演示瞭低通、高通、帶通、帶阻等 IIR 濾波器的設計與仿真。 第六章：數字濾波器設計（FIR 濾波器） 係統介紹瞭有限脈衝響應（FIR）濾波器的基本結構和設計原理，強調其相位特性良好的優勢。 詳細講解瞭 FIR 濾波器的設計方法，包括窗函數法（矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。 重點介紹瞭 Parks-McClellan 算法（最優等波紋設計法），詳細闡述瞭其基本原理、迭代過程以及在設計最優 FIR 濾波器中的作用。 分析瞭 FIR 濾波器實現結構，如直接型、移位纍加器型等。 通過實例，展示瞭不同設計方法和窗函數的選擇對濾波器性能的影響，以及在實際應用中的取捨。 第七章：多速率信號處理 深入介紹瞭多速率信號處理的概念，包括信號的采樣率變化（抽取和插值）。 詳細講解瞭抽取器和插值器的基本原理和實現結構。 係統闡述瞭數字濾波器的應用在抽取和插值過程中的作用，特彆是抗混疊濾波器和抗鏡像濾波器。 重點分析瞭多速率信號處理中的關鍵技術，如上/下變頻、變采樣率係統設計等。 講解瞭多速率信號處理在數字通信、數據壓縮、圖像處理等領域的應用，並通過實例展示其效率提升作用。 第八章：自適應信號處理導論 引入瞭自適應信號處理的概念，即能夠根據輸入信號的統計特性自動調整係統參數的信號處理技術。 詳細闡述瞭自適應濾波器的基本原理，包括誤差信號的産生、代價函數的選擇以及優化算法。 重點介紹瞭最常用的梯度下降算法（LMS 算法）及其變種（RLS 算法），詳細分析瞭它們的收斂性能、計算復雜度以及在不同場景下的適用性。 初步探討瞭自適應濾波器在噪聲消除、迴聲消除、均衡器等方麵的應用。 第三部分：現代信號處理技術與應用（第9-15章） 第九章：短時傅裏葉變換（STFT）與時頻分析 深入分析瞭傳統的傅裏葉變換在分析非平穩信號時的局限性。 係統介紹瞭短時傅裏葉變換（STFT）的概念，通過引入窗函數來分析信號在不同時間段的頻譜特性。 詳細討論瞭 STFT 的分辨率問題，即時間分辨率與頻率分辨率之間的權衡。 講解瞭時頻分布的錶示，如語音信號、心電信號等非平穩信號的時頻圖譜分析。 引入瞭小波變換作為 STFT 的一種改進，為後續章節鋪墊。 第十章：小波變換及其應用 全麵介紹瞭小波變換的理論基礎，包括連續小波變換（CWT）和離散小波變換（DWT）。 詳細講解瞭小波基函數的選擇原則及其對信號分解的影響。 係統闡述瞭多分辨率分析（MRA）的概念，以及其在信號去噪、信號壓縮、特徵提取等方麵的應用。 重點介紹瞭 Mallat 算法，闡述瞭其在信號的分解和重構過程中的高效性。 通過實例，展示瞭小波變換在圖像去噪、音頻壓縮、邊緣檢測等領域的強大能力。 第十一章：譜估計方法 係統迴顧瞭經典譜估計方法（周期圖法、Welch 法）的原理、優缺點及其局限性。 深入介紹瞭現代譜估計方法，包括參數模型方法（AR、MA、ARMA 模型）和高分辨率譜估計方法（MUSIC、ESPRIT 等）。 詳細分析瞭各方法的數學原理、計算步驟以及在不同噪聲環境下的性能錶現。 通過仿真實驗，比較瞭不同譜估計方法的優劣，並探討瞭在實際應用中的選擇策略。 第十二章：盲信號分離技術 引齣瞭盲信號分離（BSS）的概念，即在不知道信源信號和信道特性的情況下，分離混閤信號。 詳細介紹瞭獨立成分分析（ICA）的基本原理，包括獨立性度量（如負熵、互信息）和優化算法。 分析瞭 ICA 在語音分離、腦電信號分析（EEG）、圖像處理等領域的應用。 初步探討瞭其他 BSS 技術，如主成分分析（PCA）在降維和去相關方麵的作用。 第十三章：數字信號處理在通信係統中的應用 將前麵章節的理論知識與通信係統緊密結閤。 詳細講解瞭數字調製解調技術（ASK, FSK, PSK, QAM）的原理及其在數字信號處理中的實現。 分析瞭信道編碼與解碼（如漢明碼、捲積碼、Turbo 碼）的信號處理過程。 重點闡述瞭數字濾波在通信係統中的作用，如匹配濾波、均衡濾波等。 探討瞭自適應信號處理在自適應均衡、自適應濾波等方麵的應用。 第十四章：數字信號處理在雷達係統中的應用 詳細分析瞭雷達信號的産生、接收、處理過程。 重點講解瞭脈衝壓縮技術，以及其在提高雷達距離分辨率中的作用。 深入分析瞭多普勒效應在雷達目標檢測和速度測量中的應用，以及如何利用信號處理技術實現。 介紹瞭動目標顯示（MTI）和脈衝多普勒（PD）雷達的設計原理和信號處理方法。 探討瞭現代雷達係統中的先進信號處理技術，如閤成孔徑雷達（SAR）圖像形成。 第十五章：數字信號處理在生物醫學工程中的應用 選取生物醫學領域具有代錶性的應用進行深入分析。 詳細講解瞭心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生理信號的采集、預處理和特徵提取。 重點介紹瞭醫學圖像處理技術，如醫學成像（CT, MRI）的重建、濾波、增強和分割。 探討瞭生物信號的去噪和模式識彆在疾病診斷中的作用。 引入瞭生物信息學與信號處理交叉領域的研究方嚮。 三、本書的突齣特點 1. 理論深度與廣度並存： 本書係統地介紹瞭信號處理領域的核心理論，從經典傅裏葉變換到現代小波變換，從統計信號處理到自適應信號處理，力求為讀者構建完整的知識體係。 2. 注重實踐應用： 每一章都緊密結閤實際工程應用，通過豐富的案例分析，幫助讀者理解抽象的理論在實際問題中的體現。通信、雷達、生物醫學等領域的應用案例，使讀者能夠將所學知識轉化為解決實際問題的能力。 3. 數學工具的講解與應用： 本書在講解理論的同時，注重對所需數學工具的引入和解釋，例如傅裏葉變換、Z 變換、概率論等，確保讀者能夠理解理論背後的數學邏輯，並掌握其應用方法。 4. 算法的詳細闡述： 對於重要的信號處理算法，如 FFT、IIR/FIR 濾波器設計算法、LMS/RLS 算法、ICA 等，本書進行瞭詳細的原理闡述和步驟分解，便於讀者理解和實現。 5. 最新技術的前瞻性： 本書不僅涵蓋瞭信號處理的經典內容，也對一些前沿技術如小波變換、盲信號分離等進行瞭深入介紹，幫助讀者瞭解該領域的最新發展動態。 6. 循序漸進的學習路徑： 全書結構安排閤理，從基礎概念到高級應用，由淺入深，符閤讀者的學習規律，尤其適閤作為高等院校相關專業的教材和研究生的參考書。 7. 解決工程實際問題的能力培養： 通過大量仿真案例和工程應用分析，本書旨在培養讀者獨立分析和解決信號處理相關工程問題的能力，提升其在實際工作中的競爭力。 四、適用讀者 電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術、生物醫學工程等專業的高年本科生。 相關專業的研究生，用於課程學習和科研課題研究。 從事通信、雷達、導航、控製、醫療儀器、圖像處理、數據挖掘等領域的工程技術人員，用於提升專業技能和解決實際工程問題。 對現代信號處理技術感興趣的科研人員。 《現代信號處理基礎與應用》將是您深入理解和掌握信號處理技術的理想選擇，助您在信息時代浪潮中乘風破浪。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本教材，我的第一感覺是“厚重”，不僅僅是物理上的重量，更是內容上的密度。我是一個偏嚮於理論推導的讀者，所以對於那些需要深入理解電路工作機理的章節會格外關注。這本書在對晶體管等有源器件的非綫性特性分析上，處理得相當到位，沒有一味地使用理想模型，而是引入瞭更貼近實際的參數模型進行分析，這使得後續的電路性能預測更加可靠。尤其在電源部分，它對開關電源的拓撲結構介紹得非常全麵，從Buck到Boost再到Buck-Boost，每種拓撲的優缺點和適用場景都分析得井井有條，結閤仿真來看，更容易理解能量轉換的動態過程。唯一讓我略感遺憾的是，對於一些新興的、比如基於FPGA的信號處理實驗，書中著墨不多，這可能是受限於教材的定位和齣版周期。但總體來說，它構建瞭一個非常堅實的模擬電子電路和基礎數字電路的實驗體係，是打好電路基礎的絕佳工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量著實令人滿意，紙張沒有那種廉價的漂白感，墨跡清晰，即便是那些密密麻麻的電阻電容參數和波形圖，看起來也毫不費力。我之前用過幾本教材，有些圖注模糊不清，對照實物操作時總要反復比對很久，這本書在這方麵做得相當到位。我印象最深的是關於反饋係統的章節，它沒有僅僅停留在負反饋能穩定係統的口號上，而是深入剖析瞭波特圖和尼奎斯特圖的應用，甚至還討論瞭實際元件引入的寄生參數對穩定性的影響，這種深入到工程實踐層麵的討論，對於真正想做硬件設計的人來說，價值無可估量。雖然我還沒有完全跟著書裏的步驟把所有實驗都做一遍，但光是閱讀那些實驗步驟的描述，就能感覺到作者在編寫過程中對實驗環境的細緻考慮，比如對萬用錶、示波器等儀器的使用注意事項都有明確提醒，這對於初學者簡直是救星。它不是那種隻重理論不重實踐的“紙上談兵”教材，更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手帶你入門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，帶著一種典型的理工科教材的剋製與精確，沒有過多華麗的辭藻去渲染知識的“美感”，而是直接將知識點以最清晰、最結構化的方式呈現齣來。我比較欣賞它在實驗原理闡述中的邏輯層次感，總能先給齣宏觀目標，然後層層遞進地分解到每一個元器件的作用，最後通過公式和圖示進行量化。對於那些需要準備考試的讀者來說，這種結構無疑是高效的。比如，在講解低頻振蕩器設計時，它不僅給齣瞭設計公式，還詳細說明瞭晶體管參數波動對起振條件的影響，這種對“不確定性”的考量，是很多入門書籍會忽略的。我個人是更傾嚮於在實踐中學習的類型，這本書的實驗設計充分考慮到瞭可操作性，很多實驗看起來都是可以在標準實驗室設備上順利完成的，而不是那種隻有在理論上成立的“空中樓閣”。這本書的價值在於，它教會你如何從一個黑箱中抽絲剝繭，理解內部的運作機製。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺有意思的，那種深藍配上電路圖的紋理，一看就知道是搞技術的。我拿到手的時候，首先關注的是它的厚度和頁碼，拿在手裏沉甸甸的，感覺內容量挺紮實的。目錄翻起來，涵蓋瞭基礎的元器件特性測試，到一些比較復雜的放大電路、濾波器和電源設計。我個人對信號處理那一塊比較感興趣，特地看瞭下這部分，它對一些經典電路的分析講解得比較透徹，圖示清晰，公式推導也循序漸進，不像有些書上來就扔一堆復雜的公式，讓人望而卻步。特彆是關於運算放大器的部分，它似乎不僅講瞭理論，還結閤瞭實驗驗證的思路，這一點我很欣賞。不過，說實話，我對仿真軟件的使用經驗不算特彆豐富，所以對於書中涉及到的SPICE仿真流程和具體操作細節，我還需要花更多時間去琢磨，但至少從文字描述來看，它提供瞭足夠的理論基礎來支撐仿真實踐。總體感覺，這是一本可以從入門階段一直用到進階階段的參考書，適閤需要係統學習電子電路實驗原理和操作的工科學生。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作幾年但需要迴顧基礎的工程師，我發現這本書的實用價值非常高，它不像一些側重於前沿研究的專著那樣高深莫測，而是非常腳踏實地地聚焦在“實驗”與“仿真”的結閤點上。我特彆喜歡它在每一章後麵對實驗結果分析的引導，它不是簡單地讓你對比理論值和測量值，而是引導你去思考“為什麼會有差異”，這纔是真正體現工程師思維的地方。比如，在測量MOSFET的跨導時，它會提醒你注意溫度對閾值電壓漂移的影響，這種細節的捕捉，正是區分閤格工程師和普通技術人員的關鍵。雖然仿真部分我還沒有深入研究，但從描述來看，它似乎采用瞭業界比較主流的建模方法，這為後續我用更專業的EDA工具進行深入分析打下瞭很好的概念基礎。這本書更像是一本技能手冊，它不隻是告訴你“是什麼”，更重要的是教會你“怎麼做”以及“為什麼這樣做”。