數字電路實驗教程/21世紀高等學校規劃教材·電子信息 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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饒增仁，安紅心，湯書森 等 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 實驗
• 教程
• 電子信息
• 高等教育
• 規劃教材
• 21世紀
• 電路分析
• 邏輯電路
• 電子技術

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302312284

版次：1

商品編碼：11195892

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：175

字數：295000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《21世紀高等學校規劃教材·電子信息：數字電路實驗教程》特點：
　　教學目標明確，注重理論與實踐的結閤
　　教學方法靈活，培養學生自主學習的能力
　　教學內容先進，反映瞭電子信息學科的最新發展

內容簡介

　　《21世紀高等學校規劃教材·電子信息：數字電路實驗教程》是根據教育部高等院校理工科數字電路實驗基本教學要求編寫的。全書分為7章和6個附錄，主要介紹數字電路實驗基礎知識及課程設計要求，示波器的使用和基本門電路特性測量實驗，組閤邏輯電路與時序邏輯電路實驗，半導體存儲器、D/A轉換及定時器實驗，可編程邏輯器件和EDA技術實驗，綜閤性實驗和數字電路仿真實驗。
　　《21世紀高等學校規劃教材·電子信息：數字電路實驗教程》可作為高等院校電氣類、電子與信息類、通信類、計算機與自動化控製工程類等專業本專科學生的實驗指導教材，也可作為畢業設計、電子設計競賽等的參考用書，還可供工程技術人員參閱。

內頁插圖

目錄

第1章 數字電路實驗基礎知識及課程設計要求
1.1 數字電路實驗的目的及其意義
1.2 數字電路實驗的一般要求
1.2.1 實驗前的要求
1.2.2 實驗中的要求
1.2.3 實驗後的要求
1.3 數字電路基本元器件知識
1.3.1 電阻
1.3.2 電容
1.3.3 電感
1.3.4 晶體二極管
1.3.5 晶體三極管
1.3.6 場效應晶體管放大器
1.4 誤差分析與測量結果的處理
1.4.1 誤差分析
1.4.2 測量結果的處理
1.5 數字電路的測試和故障的查找與排除
1.5.1 數字電路的測試
1.5.2 故障的查找與排除
1.6 數字電路課程設計的基礎知識和設計方法
1.6.1 明確係統的設計任務要求
1.6.2 方案的選擇
1.6.3 單元電路的設計、參數計算和器件選擇
1.6.4 電路圖的繪製
1.7 數字電路的組裝和調試
1.7.1 數字電路的組裝
1.7.2 數字電路的調試
1.8 課程設計的總結報告

第2章 示波器的使用和基本門電路特性測量實驗
實驗1 示波器的使用
實驗2 門電路靜態特性的測量
實驗3 門電路的延遲時間

第3章 組閤邏輯電路與時序邏輯電路實驗
實驗4 集成門電路的組閤電路
實驗5 編碼器和譯碼器
實驗6 加法器
實驗7 觸發器
實驗8 計數器和移位寄存器
實驗9 順序脈衝發生器的設計與調試
實驗10 序列信號的産生和檢測

第4章 半導體存儲器、D/A轉換及定時器實驗
實驗11 RAM存儲器
實驗12 3丟位數字直流電壓錶的安裝調試
實驗13 D/A轉換器
實驗14 555定時器的應用

第5章 可編程邏輯器件與EDA技術實驗
實驗15 基於GAL的可編程邏輯器件應用
實驗16 基於FPGA的數字係統設計

第6章 綜閤性實驗
實驗17 智力競賽搶答器的設計與調試
實驗18 具有程序控製的反饋移位寄存器的設計與調試
實驗19 周期性同步數製轉換係統設計與調試
實驗20 PLD自動售票係統的設計與調試
實驗21 用TTL實現自動售票係統的設計與調試
實驗22 路口交通燈管理係統的設計與調試
實驗23 數字鍾的設計與調試
實驗24 密碼電子鎖的設計與調試
實驗25 基於FPGA的十進製計數器的設計
實驗26 基於FPGA的7段數碼管的設計

第7章 數字電路仿真實驗
實驗27 使用仿真工具進行基本門電路測量
實驗28 單片機最小係統仿真

附錄A 半導體集成電路型號命名法及其封裝形式
A.1 國産半導體集成電路型號命名方法
……
附錄B 常用電路元器件型號及其主要性能參數
附錄C 示波器的基本原理
附錄D KENWOOD示波器的操作麵闆說明
附錄E 器件引腳圖
附錄F 電子電路仿真設計與製版軟件綜述
參考文獻

《電子技術基礎：從原理到實踐》 內容概述 本書旨在為讀者構建一個紮實而全麵的電子技術基礎知識體係，覆蓋從最基礎的半導體器件原理，到復雜的數字邏輯設計和嵌入式係統應用。通過理論講解與實踐操作相結閤的方式，引導讀者深入理解電子世界的奧秘，掌握解決實際電子工程問題的關鍵能力。本書的編寫風格力求清晰易懂，循序漸進，適閤電子信息類專業的本科生、研究生，以及對電子技術感興趣的業餘愛好者和工程技術人員。 第一部分：模擬電子技術基礎 第一章：半導體二極管與晶體三極管 本章將從最基本的半導體材料特性齣發，深入淺齣地介紹PN結的形成、特性及其在二極管中的應用。我們將詳細講解二極管的正嚮導通、反嚮截止特性，以及穩壓二極管、發光二極管等不同類型二極管的工作原理和應用場景。 隨後，本章將重點介紹雙極型晶體三極管（BJT）的結構、工作原理和三種基本組態（共射、共集、共基）。通過分析晶體三極管的輸入、輸齣和傳輸特性麯綫，讀者將深刻理解其放大作用的本質。我們將探討BJT的靜態工作點分析，以及如何通過外圍電路（如分壓偏置、發射極偏置等）來穩定其工作點，避免非綫性失真。 第二章：場效應晶體管與放大電路 本章將視角轉嚮另一種重要的半導體器件——場效應晶體管（FET），包括結型場效應晶體管（JFET）和絕緣柵型場效應管（MOSFET）。我們將分析它們的結構、工作原理，特彆是MOSFET的電壓控製特性，以及不同類型MOSFET（NMOS、PMOS）的差異。 基於晶體三極管和場效應管，本章將深入講解各種基本放大電路的構成和分析方法。我們會詳細介紹單級放大電路，如共射放大器、共集放大器（射極輸齣器）、共基放大器，分析它們的電壓增益、輸入電阻、輸齣電阻以及頻率響應特性。此外，還將介紹多級放大電路的級聯技術，以及差分放大電路和運算放大器（Op-amp）的基本原理和應用。通過對這些放大電路的深入學習，讀者將能夠理解信號是如何被放大和處理的。 第三章：頻率響應與反饋 信號在電子電路中傳輸時，其幅度會隨著頻率的變化而變化，這就是頻率響應。本章將詳細分析電子放大電路的頻率響應特性，包括高頻和低頻截止頻率的形成原因，以及如何通過優化電路設計來改善頻率響應。 反饋是電子電路中一個非常重要的概念，它可以穩定電路性能，改善綫性度，但也可能引起振蕩。本章將深入講解正反饋和負反饋的概念，分析負反饋對放大電路增益、輸入電阻、輸齣電阻和帶寬的影響。同時，我們也將探討反饋可能引起的振蕩問題，以及振蕩電路的基本原理和構成。 第四章：正弦波振蕩電路與信號發生器 振蕩電路是産生周期性信號的關鍵。本章將介紹幾種典型的正弦波振蕩電路，如RC振蕩電路（移相振蕩器、文氏電橋振蕩器）和LC振蕩電路（哈特萊振蕩器、考畢茲振蕩器）。我們將分析這些電路的工作原理，以及如何選擇閤適的元件來實現所需的振蕩頻率。 在此基礎上，本章還將介紹信號發生器的基本構成和工作原理，講解如何利用振蕩電路和信號處理電路來産生各種標準波形，如正弦波、方波、三角波等，並對這些信號進行幅度、頻率和波形的調製，以滿足不同的測試和應用需求。 第五章：有源濾波電路與波形發生器 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，用於選擇或抑製特定頻率的信號。本章將重點介紹有源濾波電路，利用運算放大器等有源器件實現更高性能的濾波功能。我們將講解低通、高通、帶通和帶阻濾波器的基本原理，以及它們的典型電路結構和設計方法。 此外，本章還將介紹幾種常見的波形發生器，它們能夠産生非正弦的周期性信號。我們將深入講解方波發生器（如多諧振蕩器）、三角波發生器和鋸齒波發生器的工作原理，以及如何通過這些電路實現不同頻率和占空比的脈衝信號，為數字電路和通信係統提供基礎信號源。 第六章：功率放大電路與電源 在實際應用中，很多信號需要被放大到足夠大的功率纔能驅動負載。本章將深入講解功率放大電路，包括甲類、乙類、甲乙類和丙類功率放大器的工作原理和優缺點。我們將重點分析如何提高功率放大電路的效率，以及如何處理散熱問題。 同時，本章還將介紹電子電源的基本構成和工作原理。我們將講解整流電路（半波、全波）、濾波電路和穩壓電路的設計，幫助讀者理解如何將交流電轉換為穩定的直流電，為各種電子設備提供可靠的能量支持。 第二部分：數字電子技術基礎 第七章：數字電路基礎與邏輯門 本章將從二進製數係開始，介紹數字電路的基本概念，如數字信號、邏輯電平、邏輯狀態等。我們將詳細講解布爾代數的基本定律和定理，以及邏輯運算（與、或、非、異或）及其符號錶示。 隨後，本章將重點介紹構成數字電路的基本單元——邏輯門。我們將詳細講解與門、或門、非門、與非門、或非門、同或門和異或門的工作原理、邏輯符號和真值錶。通過對這些基本邏輯門的掌握，讀者將能夠理解如何構建更復雜的數字邏輯功能。 第八章：組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路的特點是輸齣僅取決於當前輸入，沒有記憶功能。本章將介紹組閤邏輯電路的設計流程和方法。我們將講解如何根據邏輯功能需求，列齣真值錶，然後通過卡諾圖、布爾代數化簡等方法，設計齣最簡化的組閤邏輯電路。 我們將重點講解幾種常用的組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、數據選擇器（多路選擇器）和加法器（半加器、全加器、多位加法器）。通過這些實例，讀者將能夠理解如何將抽象的邏輯功能轉化為實際的電路實現。 第九章：時序邏輯電路基礎 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路的過去狀態有關，即具有記憶功能。本章將介紹時序邏輯電路的基本概念，如狀態、時鍾信號、觸發器等。 我們將詳細講解各種觸發器，如SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器。通過分析它們的邏輯功能、觸發方式（電平觸發、邊沿觸發）和狀態轉移圖，讀者將能夠理解觸發器如何存儲信息。 第十章：寄存器、計數器與時序邏輯電路設計 基於觸發器，本章將進一步介紹寄存器和計數器。寄存器是用於存儲一組二進製數據的電路，我們將講解移位寄存器和並行寄存器的結構與工作原理。計數器是用於對時鍾脈衝進行計數的電路，我們將介紹異步計數器和同步計數器的設計，以及它們在分頻、定時等方麵的應用。 最後，本章將引導讀者學習更復雜的時序邏輯電路設計方法，包括狀態機設計。我們將講解如何定義狀態、設計狀態轉移圖和狀態錶，並將其轉化為實際的觸發器和組閤邏輯電路，以實現具有特定時序行為的功能。 第十一章：存儲器 存儲器是數字係統不可或缺的組成部分，用於存儲程序指令和數據。本章將介紹不同類型的存儲器。我們將講解隻讀存儲器（ROM）的基本原理，包括掩膜ROM、PROM、EPROM和EEPROM。 隨後，我們將重點介紹隨機存取存儲器（RAM），包括靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的工作原理和結構。我們將分析它們的讀寫操作，以及它們在不同應用場景下的選擇依據。 第三部分：專題與實踐 第十二章：運算放大器的高級應用 本章將深入探討運算放大器在更廣泛領域的應用。我們將講解如何利用運算放大器構建各種濾波器（如二階低通、高通、帶通濾波器），並分析其設計參數。 此外，本章還將介紹運算放大器在信號調理（如比較器、積分器、微分器）以及數模轉換（DAC）和模數轉換（ADC）電路中的應用。通過這些高級應用，讀者將能夠看到運算放大器強大的信號處理能力。 第十三章：傳感器與信號采集 傳感器是將物理量轉換為電信號的關鍵器件。本章將介紹各種常見的傳感器類型，包括溫度傳感器、壓力傳感器、光敏傳感器、位移傳感器等，並講解它們的傳感原理和電信號輸齣特性。 隨後，本章將介紹信號采集係統，講解如何選擇閤適的傳感器、信號調理電路和模數轉換器，將來自現實世界的物理信息轉化為數字信號，為後續的計算機處理打下基礎。 第十四章：基本數字邏輯電路的實現與調試 本部分將重點放在實踐層麵。我們將介紹如何使用麵包闆、實驗闆或FPGA開發闆來搭建數字邏輯電路。我們將詳細講解如何連接元器件、布綫，以及如何使用萬用錶、邏輯筆、示波器等基本測試儀器來驗證電路的功能和排除故障。 本章將通過一些經典的數字邏輯實驗，如組閤邏輯功能實現、觸發器工作測試、寄存器操作、計數器功能驗證等，引導讀者將理論知識轉化為實際操作能力。 第十五章：嵌入式係統初步 嵌入式係統是現代電子設備的核心。本章將對嵌入式係統進行初步介紹，講解其基本構成，包括微處理器/微控製器、存儲器、輸入/輸齣接口等。 我們將簡要介紹嵌入式係統的開發流程，包括硬件選型、軟件編程（可能涉及C語言或匯編語言）和調試。通過一個簡單的嵌入式係統應用示例，例如控製LED閃爍或讀取傳感器數據，讓讀者初步體驗嵌入式係統的開發過程。 總結 《電子技術基礎：從原理到實踐》不僅提供瞭豐富的理論知識，更注重培養讀者的實際動手能力和解決問題的能力。通過循序漸進的學習過程，讀者將能夠逐步掌握模擬和數字電子技術的核心概念，並能將其應用於實際的電子係統設計與開發中。本書緻力於為未來的電子工程師和科技愛好者打下堅實的專業基礎，激發他們探索和創造的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在數字電路的實驗教學方麵，做得相當齣色。我之前接觸過幾本類似的教材，但總感覺要麼理論講得太深，要麼實驗部分太簡略，或者就是實驗設計不夠貼閤實際應用。這本《數字電路實驗教程》恰恰彌補瞭這些不足。它將理論知識與實踐操作緊密結閤，而且在實驗的設計上，既有經典的基礎實驗，也有一些貼近實際的綜閤性實驗，能夠讓學生在學習過程中，逐漸掌握數字電路的設計、搭建、調試和分析能力。我印象最深刻的是關於時序電路的實驗部分，比如移位寄存器的實現。書中不僅僅講解瞭不同類型的移位寄存器（串入串齣、串入並齣等）的原理，還給齣瞭具體的實驗電路圖，並且引導我們思考如何利用這些移位寄存器來完成一些簡單的應用，例如LED流水燈的動態顯示。這種由淺入深、由點及麵的教學方式，讓我覺得學習過程非常高效。而且，書中的圖示非常清晰，無論是電路圖還是元器件的實物圖，都能夠準確地展示齣來，這對於新手來說非常有幫助，避免瞭因為圖紙不清而造成的錯誤。另外，書中還會時不時地穿插一些關於數字電路在實際工程中的應用案例，比如在計算機、通信設備中的作用，這讓我對所學的知識有瞭更宏觀的認識，也增強瞭學習的動力。總的來說，這本書的設計非常人性化，考慮到瞭不同層次的學習者的需求，能夠有效地提升學生的數字電路實踐能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子信息工程專業的學生，數字電路的實驗是我學習過程中的一個重要環節。我之前也嘗試過一些其他的實驗教材，但都或多或少存在一些問題，比如實驗的難度梯度設置不閤理，或者實驗的講解不夠深入，讓我總覺得學得不夠紮實。這本《數字電路實驗教程》在這些方麵做得都非常好。首先，它從最基本的邏輯門電路開始，循序漸進地引導我們學習更復雜的數字係統。每個實驗都提供瞭詳細的步驟和必要的背景知識，讓你能夠清晰地理解實驗的目的和原理。我尤其欣賞的是書中對每一個實驗環節的分析，它不僅僅告訴你怎麼做，還會解釋為什麼這麼做，這樣能夠幫助我們更深刻地理解數字電路的工作機製。比如，在學習組閤邏輯電路的實驗時，它會引導我們從真值錶齣發，推導齣邏輯函數，然後用基本門電路實現，最後再講解如何利用集成芯片來簡化電路。這種係統性的學習方法，讓我能夠牢固地掌握數字電路的設計思路。其次，這本書的實驗設計非常注重實用性。它不僅僅局限於課本上的理論推導，而是通過一些實際的工程應用案例，讓我們瞭解數字電路在現實世界中的重要性。例如，在講解編碼器和譯碼器時，它會結閤實際的按鍵掃描和數碼管顯示的應用，讓我覺得所學的知識與實際生活息息相關。這本書的排版也很清晰，圖文並茂，閱讀起來非常舒適。而且，書中還提供瞭一些擴展性的思考題，鼓勵我們去探索更深入的內容，這對於培養我們的創新能力非常有益。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電路實驗教程》絕對是我近期讀到的最實用的教材之一。我是一名大二的電子信息工程專業的學生，一直以來對數字電路的理論部分都覺得有點抽象，尤其是那些邏輯門、時序電路的原理，總是在書本上看得似懂非懂。拿到這本教材後，我最大的感受就是“可視化”。它不僅僅是枯燥的文字和公式，更重要的是大量的實驗指導和電路圖。從最基礎的與非門、或非門組閤實現各種邏輯功能，到BCD碼譯碼器、數碼管顯示，再到D觸發器、JK觸發器、計數器、移位寄存器這些稍微復雜一點的時序電路，這本書都給齣瞭非常清晰、詳細的實驗步驟。每一個實驗都配有原理圖、元器件清單，甚至連接綫圖都畫得非常到位，對於像我這種動手能力還不是特彆強的學生來說，簡直是救星。更讓我驚喜的是，它還提供瞭仿真軟件的使用指導，比如Multisim或者Logisim，這讓我可以在實際操作前先進行虛擬仿真，找齣潛在的問題，大大節省瞭實際搭建電路的時間和成本，也減少瞭齣錯率。書中的講解也循序漸進，邏輯性很強，讓我能夠一步步理解不同數字電路模塊的功能和工作原理。比如，在講解組閤邏輯電路時，它會從最簡單的邏輯門開始，然後通過實際例子讓你理解如何用這些基本門搭建齣更復雜的邏輯功能，比如加法器、減法器。而在講到時序電路時，它又會從觸發器的基本結構和狀態轉移圖開始，逐步深入到計數器和移位寄存器等應用。而且，它不僅僅是告訴你怎麼做，還會解釋為什麼這麼做，背後的原理是什麼，這對於加深理解非常重要。我感覺經過這本教材的實驗訓練，我對數字電路的掌握程度可以說是突飛猛進，以前覺得難以理解的概念，現在通過親手搭建和觀察，變得清晰明瞭。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本《數字電路實驗教程》之前，我對數字電路實驗的印象還停留在“搭積木”的階段，就是把元器件按照圖紙連起來，然後看看有沒有反應。但這本書徹底改變瞭我的看法。它不僅僅是教你如何搭建電路，更重要的是讓你理解電路背後的邏輯和工作原理。從最基礎的邏輯門電路開始，這本書就用非常直觀的方式，展示瞭它們是如何工作的，比如通過LED燈的亮滅來直觀地展示邏輯運算的結果。然後，它又逐步深入到更復雜的組閤邏輯電路和時序邏輯電路。我特彆喜歡它在講解時序電路的部分，比如D觸發器、JK觸發器，它會通過詳細的狀態轉移圖和實際的波形演示，讓你清晰地看到這些電路是如何在時鍾信號的作用下改變狀態的。而且，它還給齣瞭很多與這些基礎模塊相關的應用實例，比如各種計數器、移位寄存器，以及它們如何被用來實現更高級的功能，比如 LED 流水燈、電子秒錶等。這些實驗讓我真正體會到瞭數字電路的強大之處。這本書最大的亮點在於它的“啓發性”。它不僅僅是告訴你怎麼做，還會提齣一些問題，引導你去思考，去探索，去發現。比如，在完成一個實驗後，它可能會問你，有沒有更簡潔的實現方法，或者如何將這個電路應用到其他場景。這種開放式的設計，極大地激發瞭我的學習興趣和主動性。同時，書中提供的元器件清單和實驗儀器介紹也非常詳細，這對於初學者來說非常有幫助，能夠避免在準備實驗時走彎路。總而言之，這本書不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，帶領我一步步走進數字電路的精彩世界。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將進入大三的電子信息類學生，我一直覺得理論知識和實踐操作之間存在一道難以逾越的鴻溝。很多時候，在課堂上聽老師講授數字電路的原理，像是聽天書一樣，那些邏輯函數、狀態轉移圖，總覺得不夠直觀，也無法與實際的元器件聯係起來。直到我翻開瞭這本《數字電路實驗教程》，我纔真切地感受到瞭理論與實踐結閤的魅力。這本書的優點在於它的“接地氣”。它沒有過多地賣弄深奧的理論，而是將重點放在瞭如何將理論知識轉化為實際的電路實現上。每一個實驗都設計得非常巧妙，從最基礎的門電路組閤，到復雜的集成芯片應用，都循序漸進，讓學習者能夠逐步建立起對數字電路的感性認識。我特彆喜歡它在實驗設計上的細節處理，比如對於每一個實驗的背景知識介紹，都會用通俗易懂的語言闡述其在實際中的應用，這讓我對接下來的實驗內容充滿瞭期待。更值得稱贊的是，書中給齣的實驗步驟非常詳細，包括元器件的選擇、電路的搭建、波形觀察以及結果分析，都一一列舉，而且搭配瞭大量的示意圖和電路圖，即使是沒有太多實驗經驗的新手，也能按照步驟輕鬆完成。我記得有一個實驗是關於四位同步加法器的設計，一開始我以為會很難，但按照書中的指導，一步步搭建，最後通過示波器觀察到正確的加法結果時，那種成就感是無與倫比的。這本書不僅僅是教我如何搭建電路，更重要的是培養瞭我獨立解決問題的能力。當實驗結果不符閤預期時，書中提供的分析思路和排查方法，也極大地幫助我找到瞭問題的根源。