电路与电子技术虚拟实验教程（数字篇） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘军，陈岚岚 编

图书标签:

• 电路分析
• 数字电路
• 电子技术
• 虚拟实验
• 实验教程
• 高等教育
• 电子工程
• 模拟电路
• 数电
• 实验教学

出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561221266

版次：1

商品编码：11133210

包装：平装

出版时间：2006-09-01

用纸：胶版纸

页数：121

字数：189000

正文语种：中文

内容简介

　　《电路与电子技术虚拟实验教程（数字篇）》是一本采用Multisim 7软件完成模拟电子技术实验的指导书。书中以最新推出的Multisim 7（教育版）仿真软件为主，详细介绍了该软件的基本功能和操作方法、仿真分析功能及其应用，并根据高等院校电工基础、电子技术基础教学大纲中有关实验要求，结合具体电路对如何进行仿真实验分析进行了详细的叙述。
　　《电路与电子技术虚拟实验教程（数字篇）》可作为电子信息类、电子类、电气类和机电类等专业学生的实验教材，也可作为电子机械、应用物理等专业的教学参考书，对电子类工程设计人员也重要参考价值。

目录

第1章 Mnltisim 7概述
1.1 Multisim 7的特点
1.2 安装环境及安装步骤
1.3 Multisim 7用户界面

第2章 创建电路图
2.1 选放元器件
2.2 连线
2.3 添加文字
2.4 实例

第3章 元器件库与元器件
3.1 Multisim 7的元器件数据库
3.2 Multisim 7的元器件
3.3 元器件数据库的管理

第4章 数字电子技术实验常用虚拟仪器
4.1 数字万用表
4.2 函数信号发生器
4.3 双踪示波器
4.4 字信号发生器
4.5 逻辑分析仪
4.6 逻辑转换仪

第5章 仿真电路的处理
5.1 电路的统计信息报告
5.2 仿真电路信息的输入输出方式
5.3 后处理器

第6章 基本分析方法
6.1 直流工作点分析
6.2 交流分析
6.3 瞬态分析
6.4 傅里叶分析
6.5 噪声分析
6.6 噪声系数分析
6.7 失真分析
6.8 直流扫描分析
6.9 灵敏度分析
6.10 参数扫描分析

第7章 数字电子技术仿真实验
7.1 与非门和或非门
7.2 异或门和同或门
7.3 组合逻辑电路
7.4 组合逻辑电路的测试
7.5 RS和D触发器
7.6 单稳态触发器和多谐振荡器
7.7 D／A转换器
7.8 A／D转换器

第8章 数字电子技术课程设计
8.1 数字显示抢答器的设计
8.2 双色三循环方式彩灯控制器的设计
参考文献

前言/序言

《电子世界的奥秘：从信号到系统》 一、 概述 在这个信息爆炸、科技飞速发展的时代，电子技术已如空气般渗透到我们生活的方方面面，从指尖触碰的智能手机，到驱动我们出行的电动汽车，再到连接世界的互联网，无一不闪烁着电子技术的光芒。然而，隐藏在这璀璨光芒之下的是一个精妙绝伦、令人着迷的“电子世界”。《电子世界的奥秘：从信号到系统》正是为渴望揭开这个世界神秘面纱的您而精心打造。本书并非枯燥的理论堆砌，而是以一种循序渐进、层层深入的方式，引导读者从最基本的电子元器件出发，逐步构建起理解复杂电子系统所需的知识体系。我们力求在严谨的科学性与生动的故事性之间找到平衡，让学习过程充满探索的乐趣和成就感。 二、 核心内容详解 本书的内容设计围绕着“信号”与“系统”两大核心概念展开，将抽象的电子学原理具象化，并贯穿于整个学习旅程。 第一部分：电子世界的基石——元器件的语言 任何宏伟的建筑都始于坚实的地基，而电子世界同样如此。在本书的开篇，我们将一同走近那些构成一切电子设备的基础——电子元器件。 电阻：电子流动的“守门员” 我们将从最简单也最普遍的电阻开始。您将了解到电阻的定义、分类（固定电阻、可变电阻等）、标识方法（色环法、数码标法）、以及其在电路中的核心作用——限制电流、分压。通过形象的比喻，比如将电流想象成水流，电阻则像是水管的狭窄处，阻碍水流的速度。我们将深入探讨欧姆定律——这一电子学的“牛顿第一定律”，理解电压、电流、电阻之间的精确数学关系。同时，您还会了解实际应用中电阻的选用原则，例如功率损耗、精度要求等。 电容：信息的“蓄水池” 接下来，我们将目光转向电容。它就像一个微小的“蓄水池”，能够储存电荷。我们会详细讲解电容的构造（平行板电容器是经典模型）、电容的单位（法拉）、以及其在电路中的关键功能：滤波、耦合、隔直、储能。您将理解电容器如何能够“记住”一段电信号，并在需要时释放出来，这在信号处理和电源稳定中至关重要。本书会区分不同类型的电容器，如陶瓷电容器、电解电容器、钽电容器等，并说明它们各自的特性和适用场景。 电感：磁场的“能量站” 电感则如同一个“能量站”，通过磁场来储存能量。我们会阐述电感的原理，即电流通过线圈时产生的磁场效应，以及法拉第电磁感应定律在电感中的体现。您将学习到电感的单位（亨利），以及它在电路中的主要作用：储能、滤波、阻碍电流变化。本书将通过图示和实例，清晰地展示电感如何应对电流的突变，起到“缓冲”的作用。不同于前两者，电感对交流信号有明显的阻碍作用，这一特性在射频电路和电源设计中尤为关键。 半导体器件：点亮电子世界的“智能火花” 当我们将目光从被动元件转向主动元件时，就进入了更加奇妙的半导体世界。 二极管：单向的“电门” 我们将从最基本的二极管开始，理解其“单向导通”的特性，如同一个只能朝一个方向开启的阀门。您将了解到P-N结的形成原理，以及二极管的各种工作状态（正向偏置、反向偏置）。本书会介绍不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、发光二极管（LED）和光电二极管，并重点讲解它们在实际电路中的应用，例如将交流电转换为直流电的整流电路，以及LED照明和指示功能。 三极管（晶体管）：电流的“放大器”与“开关” 三极管无疑是现代电子技术的核心。我们将深入浅出地讲解BJT（双极结型晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）这两种最主要的晶体管类型。您将理解晶体管是如何通过一个小的控制信号来控制一个较大的电流，从而实现信号的放大功能，这使得微弱的信号能够被识别和处理。同时，晶体管也能够作为高速的“电子开关”，快速地接通或断开电路，这是数字电路逻辑运算的基础。本书会介绍晶体管的各种工作模式（放大区、饱和区、截止区），以及其在放大电路、开关电路等经典应用中的原理。 第二部分：信号的旅程——从直流到交流 一旦我们掌握了构成电子世界的基石，接下来就要关注在这些基石上流动的“生命线”——电信号。 直流与交流：信号的两种形态 我们将清晰地区分直流（DC）和交流（AC）信号。直流信号的特点是方向恒定，幅度稳定，如同稳定的水流。而交流信号的方向和幅度随时间周期性变化，如同潮汐起伏。您将学习到交流信号的描述参数，如频率、周期、幅度、相位，以及它们在不同应用中的意义。 波形的世界：正弦波、方波与其他 本书将详细介绍各种常见的信号波形。正弦波是最基本的交流信号，它在自然界和电子系统中无处不在。我们将探讨正弦波的数学表达式，以及如何通过三角函数来描述其变化。此外，我们还会深入研究方波、三角波、锯齿波等其他重要的信号波形，理解它们各自的产生原理和应用场景，例如数字信号的本质就是方波。 信号的变换：滤波与耦合 在信号的传输和处理过程中，我们经常需要改变信号的特性。 滤波：信号的“选择器” 我们将详细讲解滤波电路的作用，它能够允许特定频率范围的信号通过，而抑制其他频率的信号。您将了解到低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的原理，以及它们是如何利用电容、电感和电阻的组合来实现的。这些滤波器在音频信号处理、通信系统、噪声抑制等方面发挥着至关重要的作用。 耦合：信号的“传递桥梁” 信号在不同电路级之间传递时，需要进行耦合。我们将讲解直接耦合、容耦合、阻容耦合、变压器耦合等多种耦合方式，并分析它们各自的优缺点以及适用场合。例如，容耦合常用于直流成分隔离，确保信号在不同级的偏置不受影响。 第三部分：系统的构建——逻辑与运算 掌握了基本的元器件和信号原理，我们就能够开始构建更复杂的电子系统，尤其是在数字电子领域。 数字世界的语言：逻辑门 数字电子以“0”和“1”为基本语言，而逻辑门则是理解数字世界运作方式的关键。我们将逐一介绍最基本的逻辑门电路：与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）。您将深入理解它们的真值表，以及它们在逻辑运算中的作用。接着，我们将在此基础上讲解更复杂的组合逻辑门：与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）。您将学会如何利用这些逻辑门来构建更复杂的逻辑功能，例如加法器、译码器、多路选择器等。 存储器：信息的“记忆宫殿” 任何智能系统都离不开记忆。我们将介绍数字系统中存储信息的两种基本方式： 时序逻辑电路：触发器 触发器是构成存储器的基本单元，它能够根据输入信号的状态来存储一个比特（0或1）的信息，并且在外部时钟信号的作用下完成状态的改变。您将学习到SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等不同类型的触发器，以及它们的工作原理和应用。 组合逻辑电路：编码器、译码器、多路选择器 虽然不是直接存储，但编码器、译码器、多路选择器等组合逻辑电路在数据处理和选择过程中起着至关重要的作用，它们可以看作是数据流的“整理者”和“路由器”。 计数器与移位寄存器：时序的“节奏大师” 计数器能够按照预设的规则对时钟脉冲进行计数，而移位寄存器则能将存储的数据逐位地向左或向右移动。您将了解不同类型的计数器（同步计数器、异步计数器）和移位寄存器（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出），以及它们在定时、分频、数据传输等方面的应用。 微控制器：电子世界的“大脑” 在数字系统的进阶部分，我们将一窥微控制器的强大能力。微控制器是集成了一定数量的CPU、存储器和输入/输出接口的微型计算机。您将了解到微控制器的基本结构和工作原理，以及如何通过编程来控制外部元器件，实现各种复杂的控制功能。本书将通过实际的简单应用实例，帮助您理解微控制器在现代电子产品中的核心地位。 四、 学习特色与方法 为了让您的学习之旅更加顺畅且富有成效，《电子世界的奥秘：从信号到系统》采用了以下特色与方法： 直观的图示与模型： 我们深知抽象的电路图往往令人望而却步。因此，本书大量运用精心绘制的电路图、流程图、比喻模型以及三维示意图，力求将复杂的电子原理可视化，帮助您在大脑中构建起清晰的“电路图景”。 由浅入深的结构： 内容设计严格遵循由简到繁、由表及里的原则。从最基本的元器件特性开始，逐步引入信号的概念，再到构建复杂的数字系统。每个章节都建立在前一章节的基础上，确保您能够稳步前进，不留下知识的断层。 实际应用案例分析： 理论知识的学习离不开实践的检验。本书穿插了大量贴近实际的电路应用案例，例如简单的LED闪烁电路、收音机接收部分电路、数字显示电路等，让您看到所学知识如何在真实世界中发挥作用。 思维导图与知识梳理： 在每个主要章节结束时，我们会提供思维导图或者知识点梳理，帮助您回顾和巩固所学内容，提炼核心概念，形成完整的知识网络。 问题引导与思考启发： 在讲解过程中，我们会适时提出引导性问题，鼓励您主动思考，将理论与实际相结合。我们希望培养您的独立分析和解决问题的能力，而不仅仅是机械地记忆知识点。 强调“为什么”： 许多教程只告诉您“是什么”和“怎么做”，而本书更注重讲解“为什么”。深入理解每个原理背后的逻辑和原因，才能真正做到融会贯通，举一反三。 五、 适用对象 本书适合以下人群： 对电子技术充满好奇，希望系统学习电子基础知识的初学者。 计算机科学、自动化、通信工程等相关专业的学生，作为入门或补充教材。 对电子制作、DIY项目感兴趣的爱好者。 需要巩固和深化电子学知识的工程师或技术人员。 任何希望理解现代科技背后驱动力的读者。 六、 结语 《电子世界的奥秘：从信号到系统》将带您踏上一段激动人心的探索之旅。在这个旅程中，您将不仅学习到电子学的原理，更重要的是，您将培养起一种严谨的科学思维方式，一种洞察事物本质的能力。准备好迎接电子世界的挑战与惊喜了吗？让我们一同揭开它神秘而精彩的面纱！

评分☆☆☆☆☆

对于我这种经常在理论和实践之间迷失方向的人来说，这本书简直是为我量身定制的。它将那些抽象的电路概念，通过生动的虚拟实验，转化为看得见、摸得着的实际操作。我尤其喜欢它对于半导体器件的讲解，比如晶体管。在传统的教材中，晶体管的放大作用总是让人感觉云里雾里，但通过这本书的虚拟实验，我能够亲手搭建一个简单的放大电路，通过改变基极电流，观察集电极电流是如何被放大的，甚至还能绘制出输入输出的特性曲线。 更令人惊喜的是，书中还涉及了集成电路的应用。我能够在虚拟环境中搭建一个简单的运算放大器电路，实现信号的加法、减法，甚至是更复杂的信号处理。这种从单个元器件到集成电路的跨越，让我对电子技术的复杂性和精妙性有了更深的体会。书中对每一个实验的原理都进行了清晰的阐述，并提供了详细的操作步骤，让我能够毫不费力地跟随学习。它不仅教会了我如何“做”，更教会了我“为什么这样做”，让我真正地理解了电子世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的冲击远不止于此，它更像是打开了我通往数字世界的大门。在此之前，“数字电路”对我来说就是一个模糊的概念，充满了逻辑门、时序电路这些我闻所未闻的术语。但通过这本书的引导，我得以在虚拟环境中亲手搭建各种数字逻辑门，比如AND、OR、NOT门，然后将它们组合起来，构建出更复杂的组合逻辑电路，甚至是像计数器、寄存器这样的时序电路。我亲眼见证了信号在这些电路中的传递和变换，理解了二进制如何被处理，如何实现各种功能。 最让我印象深刻的是，书中的虚拟实验平台支持我进行故障注入和调试。当我故意让某个逻辑门失效，或者改变输入信号的序列时，我可以看到输出结果是如何出错的，然后通过书中提供的调试工具，一步步地追踪信号，找出问题所在。这种“边学边错边改”的过程，让我对数字电路的设计和排错有了更深刻的认识。它不仅仅是教会我如何构建电路，更是教会我如何思考，如何分析问题，如何用系统性的方法去解决电路中的难题。这本书让我在理论与实践之间找到了完美的平衡点，让我不再对数字世界感到畏惧，反而充满了好奇和探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

从一个完全的门外汉到能够初步理解和操作一些基础的电子元件，这本书功不可没。它以一种非常循序渐进的方式，让我一步步地踏入了电子技术的殿堂。一开始，我被那些基础的概念，比如电阻、电容、电感的特性所吸引。书中的虚拟实验让我能够直观地观察它们在不同电路中的表现，例如，我可以通过调节滑动变阻器来改变电阻值，然后观察LED灯的亮度变化，从而理解电阻在控制电流中的作用。 再比如，对于电容，通过充电和放电的实验，我能够清晰地看到电压随时间的变化曲线，从而理解它储存电荷的能力。更重要的是，这本书不仅仅是提供了虚拟的实验场景，它还深入浅出地解释了每一个实验背后的物理原理。当我成功搭建了一个简单的 RC 滤波电路，并且观察到输出信号被平滑时，我不仅体验到了成功的喜悦，更通过书中详细的讲解，理解了电容和电阻如何协同作用，实现信号的滤波。这本书的优点在于，它没有回避理论，但又将理论与实践紧密结合，让学习过程变得生动有趣，也更容易被我这样初学者所吸收。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我学习电子技术道路上的一大亮点。它不仅仅是一本教材，更是一个交互式的学习平台。我之前对数字信号处理一直都感到非常困惑，那些离散傅里叶变换、滤波器设计等概念，对我来说简直是天书。但是，这本书中的虚拟实验，让我能够以一种非常直观的方式去探索这些概念。我能够在一个虚拟环境中输入不同的数字信号，然后通过书中提供的各种数字滤波器，观察信号是如何被改变的，例如，我能看到低通滤波器如何去除高频噪声，高通滤波器又如何保留高频成分。 最让我兴奋的是，书中还涉及了像模数转换（ADC）和数模转换（DAC）的虚拟实验。我能够亲手将一个模拟信号转换为数字信号，然后再将数字信号转换回模拟信号，并观察整个过程中的精度和失真。这种“从模拟到数字，再从数字到模拟”的转换过程，让我对数字信号处理有了全新的认识。书中对每一个实验的背景和原理都进行了详细的介绍，并配以丰富的图示，让我在操作的同时，能够深入理解其背后的理论。这本书极大地提升了我的学习效率和兴趣，让我不再对数字信号处理感到畏惧，反而充满了探索的动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救星！作为一名对电路和电子技术一窍不通的初学者，我总是被那些密密麻麻的公式和枯燥的理论搞得头晕脑胀。但自从接触了这本书，我的学习体验发生了翻天覆地的变化。首先，它完全摆脱了传统教材的刻板印象，用一种极其生动有趣的方式来讲解概念。那些复杂的电路图在虚拟实验平台上变得可视化，我可以亲手搭建、测试，直观地看到电流的流动、电压的变化，甚至还能模拟各种故障情况，然后尝试去修复。这种“动手实践”的感觉，彻底激发了我学习的兴趣。 而且，它不仅仅是让你玩转虚拟实验，更重要的是，它将理论知识巧妙地融入到每一个实验操作中。当我遇到一个不太理解的概念时，书中的引导会让我通过实际操作去体会，去验证，最终豁然开朗。比如，在讲解二极管的单向导电性时，我不再是死记硬背“正向电压、反向电压”这些名词，而是通过在虚拟电路中连接二极管，观察不同方向的电流表现，以及LED灯的亮灭，我才真正理解了它的工作原理。书中的讲解也相当细致，每一个步骤都清晰明了，即使是像我这样零基础的菜鸟，也能轻松上手，不会感到无所适从。它让我感觉学习电子技术不再是一件遥不可及的事情，而是充满探索乐趣的旅程。