齣版社： 清華大學齣版社
ISBN：9787302356561
版次：1
商品編碼：11449695
品牌：清華大學
包裝：平裝
叢書名： 全國普通高等院校電子信息規劃教材
開本：16開
齣版時間：2014-05-01
用紙：膠版紙
頁數：150
字數：246000
正文語種：中文
具體描述
編輯推薦
《電子技術綜閤實驗/全國普通高等院校電子信息規劃教材》特色：《電子技術綜閤實驗/全國普通高等院校電子信息規劃教材》是結閤多年來的教學實踐，在本校《物理電子技術綜閤實驗》和《綜閤電子技術實驗》講義的基礎上，總結近幾年來實驗教學改革經驗編寫而成的。
《電子技術綜閤實驗/全國普通高等院校電子信息規劃教材》主要介紹瞭物理電子技術實驗的基礎知識及實驗內容，實驗涉及半導體及固體物理、激光技術、光縴通信、光電技術、綜閤電子技術等。實驗有驗證性、綜閤性、設計性實驗和仿真等30個實驗。
內容簡介
《電子技術綜閤實驗/全國普通高等院校電子信息規劃教材》為“電子技術綜閤實驗”教材，主要介紹電子技術綜閤實驗的基礎知識及實驗內容，實驗涉及半導體及固體物理、激光技術、光縴通信、光電技術、綜閤電子技術等，包含驗證型、綜閤型、設計型和仿真等30個實驗。《電子技術綜閤實驗/全國普通高等院校電子信息規劃教材》可作為高等院校電子科學與技術、應用物理學、電氣信息類等高年級本科專業的教材和參考書，也可作為第二課堂選修課選用，並可作相關工程技術人員的參考書。
內頁插圖
目錄
電子技術綜閤實驗概述實驗一 音頻信號光縴傳輸實驗
實驗二 液晶電光效應綜閤實驗
實驗三 光控自動尋跡小車設計實驗
實驗四 全固體激光器的裝調
實驗五 半導體激光泵浦功率標定
實驗六 全固體激光器的調試及輸齣特性研究
實驗七 腔內倍頻實驗
實驗八 全固體激光器被動調Q脈衝激光實驗
實驗九 光敏電阻伏安特性實驗
實驗十 光敏電阻的變換電路
實驗十一 光電池的偏置電路與特性參數測量實驗
實驗十二 光敏電阻光控燈設計
實驗十三 光敏電阻可控振蕩器電子鳥設計
實驗十四 紅外綫耳機製作
實驗十五 溫度監測及控製電路
實驗十六 LED特性係列實驗
實驗十七 風光互補係統負載特性研究
實驗十八 彩燈控製器的設計
實驗十九 智力競賽搶答器的仿真設計
實驗二十 交通信號燈控製器的仿真設計
實驗二十一 用運算放大器組成的萬用錶
實驗二十二 3-8譯碼器的應用
實驗二十三 七段LED顯示8421BCD碼的綜閤設計實驗
實驗二十四 4位串行全加器
實驗二十五 六十進製計數器
實驗二十六 數字電子鍾的設計、安裝與調試
實驗二十七 智力競賽搶答器設計、安裝與調試
實驗二十八 簡單暗激發光調控光電路設計實驗
實驗二十九 精密暗激發光調控光電路設計實驗
實驗三十 探測報警設計實驗
附錄A 電子技術綜閤實驗報告格式
附錄B 邏輯元件新、舊圖形符號對照
附錄C 集成觸發器新、舊圖形符號對照
附錄D 常用數字集成電路型號及引腳圖
附件E 麵包闆的使用說明
參考文獻
前言/序言
電子技術綜閤實驗 一本麵嚮全國普通高等院校的電子信息類專業規劃教材 前言 在飛速發展的科技浪潮中，電子信息技術正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，成為推動社會進步和經濟發展的核心驅動力。從我們手中使用的智能手機，到構建全球互聯的通信網絡，再到引領未來的人工智能和物聯網，一切都離不開紮實的電子技術基礎。因此，培養具備深厚理論知識和卓越實踐能力的高素質電子信息人纔，是當前高等教育肩負的重要使命。 本書《電子技術綜閤實驗》正是在這樣的時代背景下應運而生，旨在為全國普通高等院校電子信息類專業的學生提供一套係統、全麵、前沿的實驗教學解決方案。我們深知，理論知識的學習固然重要，但隻有通過親身實踐、動手操作，纔能真正將抽象的理論轉化為鮮活的技能，纔能激發學生的創新思維和解決實際問題的能力。因此，本書的核心價值在於 bridging theory and practice，將課堂上的知識點與實驗室中的實際應用緊密結閤，讓學生在探索與創造中，構建起堅實的電子技術知識體係。 本書的編寫遵循“夯實基礎，突齣綜閤，麵嚮前沿，注重能力”的指導思想。我們力求在內容設計上，既涵蓋電子技術領域的基礎性、關鍵性實驗項目，又緊密結閤當前電子信息産業的發展趨勢，引入前沿技術和熱門應用方嚮的實驗內容。目標是讓學生在完成本書實驗的同時，不僅掌握基本的電路分析與設計方法，更能對數字信號處理、嵌入式係統、通信原理、傳感器技術等多個重要領域有深入的瞭解和實踐經驗，從而更好地適應未來行業發展對人纔的需求。 本書內容豐富，結構清晰，從入門級的模擬電路與數字電路基礎實驗，到進階的信號處理、通信係統、嵌入式開發等綜閤性實驗，循序漸進，難度閤理。每個實驗項目都經過精心設計，力求在有限的實驗時間內，讓學生最大程度地獲得知識和技能的提升。我們注重實驗的啓發性、探究性和創新性，鼓勵學生在完成規定任務的基礎上，進行個性化的拓展和改進，培養其獨立思考和解決復雜問題的能力。 在編寫過程中，我們匯集瞭多所高校的資深教授和骨乾教師，他們具有豐富的教學和科研經驗，對電子信息類專業的實驗教學有著深刻的理解和獨到的見解。本書的編寫團隊成員來自不同的學科背景，保證瞭內容的廣度和深度，也使得本書能夠涵蓋電子信息技術發展的多個重要方嚮。同時，我們參考瞭國內外先進的實驗教學理念和案例，力求使本書在內容和形式上都能達到國內領先水平。 我們堅信，《電子技術綜閤實驗》將成為廣大電子信息類專業師生在實驗教學中的得力助手，為培養新一代優秀的電子信息科技人纔貢獻我們的力量。 目錄 第一篇 模擬電子技術基礎實驗 1. 晶體管基本放大電路的搭建與分析 實驗目的：掌握三極管的靜態工作點設置原理與方法；理解三極管作為放大元件的基本原理；學習搭建單級放大電路並進行直流和交流參數的測量與分析。 實驗內容： 1.1 晶體管的I-V特性麯綫測量 1.2 單一三極管共發射極放大電路的設計與調試（固定偏置、分壓偏置） 1.3 交流信號放大效果的測試與分析（輸入輸齣波形、電壓增益、輸入輸齣阻抗的粗略測量） 1.4 負載效應的觀察與分析 1.5 實驗拓展：嘗試設計多級耦閤放大電路。 重點和難點：靜態工作點的選擇對放大電路性能的影響；交流參數測量的誤差分析；元器件參數離散性對電路性能的影響。 2. 多級放大電路的性能分析與優化 實驗目的：理解多級放大電路的級聯原理；掌握不同耦閤方式（阻容耦閤、直接耦閤）的特點；學習分析多級放大電路的整體性能指標，並嘗試進行優化。 實驗內容： 2.1 阻容耦閤多級放大電路的搭建與測試（兩級或三級） 2.2 直接耦閤多級放大電路的設計與調試 2.3 放大電路頻率響應的測量與分析（低頻、高頻截止點） 2.4 噪聲的觀察與抑製方法研究 2.5 實驗拓展：比較不同耦閤方式的優缺點，並分析影響頻率響應的主要因素。 重點和難點：級聯後整體電壓增益的計算；各級靜態工作點的相互影響；頻率失真産生的機理。 3. 反饋放大電路的原理與應用 實驗目的：理解負反饋和正反饋的基本原理；掌握負反饋對放大電路性能的改善作用（增益穩定性、帶寬、失真度、輸齣阻抗）；瞭解正反饋在振蕩電路中的應用。 實驗內容： 3.1 串聯電壓負反饋放大電路的搭建與測試 3.2 並聯電流負反饋放大電路的搭建與測試 3.3 負反饋對增益、輸入輸齣阻抗、失真的影響測量 3.4 簡單正弦波振蕩電路（如RC移相振蕩器、LC反饋振蕩器）的搭建與調試 3.5 實驗拓展：觀察不同反饋組態對電路性能的具體影響。 重點和難點：反饋組態的識彆與判斷；負反饋的穩定作用機理；振蕩電路的起振條件。 4. 信號發生器與波形變換電路 實驗目的：學習設計與搭建不同類型的信號發生器（正弦波、方波、三角波）；理解波形變換電路的工作原理。 實驗內容： 4.1 基於運算放大器的RC正弦波振蕩器（如文氏電橋振蕩器） 4.2 基於集成運放的方波發生器（如多諧振蕩器） 4.3 基於多諧振蕩器或施密特觸發器的三角波發生器 4.4 實驗拓展：研究方波占空比的調整，以及如何産生鋸齒波。 重點和難點：振蕩電路的頻率決定因素；方波和三角波的生成機製；如何保證輸齣信號的穩定性和純淨度。 5. 功率放大電路的設計與分析 實驗目的：理解功率放大電路的工作原理，掌握功放管的偏置方式；學習設計和調試甲類、乙類、甲乙類功率放大電路，並分析其效率和失真。 實驗內容： 5.1 甲類單管功率放大電路的搭建與測試 5.2 甲乙類互補推挽功率放大電路的設計與調試 5.3 功率放大電路的效率和失真度測量 5.4 實驗拓展：研究如何降低功率放大電路的交越失真。 重點和難點：功率管的散熱問題；功率放大電路的效率計算；甲乙類推挽電路的工作原理。 6. 有源濾波電路設計與應用 實驗目的：學習有源濾波器的基本原理；掌握低通、高通、帶通、帶阻濾波器（巴特沃斯、切比雪夫等）的設計方法；瞭解濾波器的通帶、阻帶、截止頻率等參數。 實驗內容： 6.1 基於運算放大器的有源低通濾波器設計與測試 6.2 基於運算放大器的有源高通濾波器設計與測試 6.3 基於運算放大器的有源帶通濾波器設計與測試 6.4 實驗拓展：設計一個能夠去除特定頻率噪聲的陷波濾波器。 重點和難點：濾波器的階數對選擇性的影響；不同類型濾波器（巴特沃斯、切比雪夫）的特性；濾波器設計的迭代與優化。 第二篇 數字電子技術基礎實驗 7. 基本邏輯門電路的實現與邏輯功能驗證 實驗目的：掌握各種基本邏輯門（與、或、非、與非、或非、異或）的邏輯功能；學習使用TTL或CMOS集成電路實現邏輯門電路；理解邏輯電平的含義。 實驗內容： 7.1 基本邏輯門芯片（74LS00, 74LS02, 74LS04, 74LS08, 74LS32等）的引腳功能識彆與基本測試 7.2 使用基本邏輯門搭建更復雜的邏輯電路（如加法器、減法器） 7.3 實驗拓展：利用與非門構建所有其他基本邏輯門。 重點和難點：邏輯符號與電路圖的對應關係；不同邏輯係列芯片的電氣特性差異；邏輯電平的正確識彆。 8. 組閤邏輯電路的設計與分析 實驗目的：掌握組閤邏輯電路的設計流程（真值錶、卡諾圖、邏輯錶達式）；學習分析組閤邏輯電路的功能；利用邏輯門實現復雜的組閤邏輯功能。 實驗內容： 8.1 譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據分配器的設計與應用 8.2 4位全加器的實現與測試 8.3 比賽計分器或交通信號燈控製器等簡單組閤邏輯係統設計 8.4 實驗拓展：研究競爭冒險現象及其消除方法。 重點和難點：卡諾圖化簡的技巧；競爭冒險的産生機理；使用集成芯片實現復雜邏輯功能。 9. 時序邏輯電路的設計與應用 實驗目的：掌握觸發器（SR, JK, D, T）的工作原理和狀態轉換；學習設計寄存器、計數器等時序邏輯電路；理解時序邏輯電路的時序約束。 實驗內容： 9.1 基本觸發器（SR, JK, D）功能驗證 9.2 寄存器（移位寄存器、並行寄存器）的設計與測試 9.3 同步計數器（加法、減法、任意模計數器）的設計與實現 9.4 異步計數器的設計與分析 9.5 實驗拓展：設計一個簡單的頻率分頻器。 重點和難點：時鍾信號對時序邏輯電路的影響；同步與異步時序邏輯電路的區彆；狀態轉移圖的設計。 10. 狀態機設計與FPGA入門 實驗目的：理解有限狀態機（FSM）的概念，掌握Moore型和Mealy型狀態機的設計；學習使用FPGA開發闆進行數字邏輯電路的開發。 實驗內容： 10.1 使用Verilog HDL或VHDL描述簡單狀態機（如交通信號燈控製器、電梯控製模型） 10.2 將狀態機程序下載到FPGA開發闆並進行功能驗證 10.3 簡單的數碼管顯示實驗 10.4 實驗拓展：設計一個簡單的序列檢測器。 重點和難點：Verilog/VHDL語言的基本語法；狀態機的狀態劃分與轉移設計；FPGA開發流程。 第三篇 電子技術綜閤應用實驗 11. 數據采集與信號處理基礎 實驗目的：掌握模擬信號的數字化過程；學習使用ADC和DAC；理解數字信號處理的基本概念；通過實驗實現簡單信號的濾波和變換。 實驗內容： 11.1 使用ADC模塊采集模擬信號（如聲音、溫度），並顯示采集數據 11.2 使用DAC模塊將數字信號轉換為模擬信號，觀察輸齣波形 11.3 基於DSP芯片或微控製器實現簡單的數字濾波器（如FIR、IIR） 11.4 實驗拓展：實現一個簡單的音頻播放器，將存儲的數字音頻信號播放齣來。 重點和難點：采樣率、量化位數對數字信號質量的影響；ADC/DAC的選型；數字濾波器的設計參數。 12. 嵌入式係統基礎與應用 實驗目的：理解嵌入式係統的基本組成（硬件、軟件、操作係統）；學習使用微控製器（如STM32、Arduino）進行嵌入式程序開發；掌握GPIO、定時器、中斷等基本外設的使用。 實驗內容： 12.1 點亮LED、控製蜂鳴器等GPIO操作 12.2 使用定時器控製LED閃爍頻率，實現PWM輸齣 12.3 外部中斷的應用，如按鍵喚醒 12.4 簡單的傳感器數據讀取與顯示（如溫濕度傳感器） 12.5 實驗拓展：設計一個簡單的智能小車，實現基本循跡功能。 重點和難點：微控製器的架構；嵌入式開發環境的搭建；中斷服務程序的編寫。 13. 傳感器接口與數據讀取 實驗目的：瞭解不同類型傳感器（模擬、數字）的工作原理；學習傳感器與微控製器或數據采集係統的接口連接；掌握傳感器數據的讀取、處理與應用。 實驗內容： 13.1 光敏電阻、熱敏電阻等模擬傳感器的接口與校準 13.2 數字傳感器（如DS18B20溫度傳感器、BMP180氣壓傳感器）的通信協議（I2C, SPI）學習與應用 13.3 觸摸屏或電阻屏的接口與數據讀取 13.4 實驗拓展：利用多種傳感器構建一個簡單的環境監測係統。 重點和難點：不同通信協議（I2C, SPI, UART）的原理與使用；傳感器數據的單位轉換與濾波；傳感器精度與一緻性問題。 14. 通信原理基礎實驗 實驗目的：理解模擬調製與解調（AM, FM）的基本原理；掌握數字調製與解調（ASK, FSK, PSK）的基本概念；學習簡單的通信係統搭建。 實驗內容： 14.1 AM信號的産生與解調實驗 14.2 FM信號的産生與解調實驗 14.3 ASK/FSK信號的産生與解調實驗（基於FPGA或微控製器） 14.4 簡單的短距離無綫通信模塊（如NRF24L01）的數據收發實驗 14.5 實驗拓展：研究不同調製方式的抗乾擾能力。 重點和難點：頻譜分析在通信中的作用；調製解調過程中的信號失真；通信速率與帶寬的關係。 15. 集成電路應用與係統設計 實驗目的：學習如何綜閤運用多種集成電路（如運算放大器、定時器555、電源管理芯片、邏輯芯片）構建復雜的電子係統；培養係統設計與調試能力。 實驗內容： 15.1 簡易電源模塊的設計與製作（包括穩壓、濾波） 15.2 基於555定時器的延時、振蕩電路設計 15.3 簡單的報警係統設計（如光控、聲控） 15.4 實驗拓展：設計一個能夠自動開關的夜燈。 重點和難點：不同集成電路之間的接口匹配；係統整體功耗的考量；硬件與軟件協同設計。 16. 創新設計與項目實踐 實驗目的：鼓勵學生將所學知識融會貫通，進行自主創新設計；培養學生獨立解決問題、團隊協作和項目管理的初步能力。 實驗內容： 16.1 開放式設計任務：學生根據興趣或教師提供的課題，進行自由設計。例如： 智能傢居控製係統原型 基於嵌入式係統的個人健康監測設備 小型機器人控製器 基於FPGA的圖像處理單元 16.2 項目實施過程：需求分析、方案設計、電路搭建、程序編寫、調試測試、文檔撰寫。 16.3 項目展示與答辯。 重點和難點：項目選題的閤理性；技術方案的可行性；創新點與實用性；項目管理與時間控製。 實驗設備與資源 本書實驗項目的設計考慮瞭當前高校實驗室的常見配置，包括但不限於： 基礎電子實驗箱：包含各類分立元器件（電阻、電容、電感、二極管、三極管、場效應管）、麵包闆、電源、萬用錶、示波器、信號發生器等。 數字邏輯實驗箱：包含各類TTL、CMOS數字集成電路芯片、邏輯電平測試器、時鍾脈衝發生器等。 集成電路實驗箱：包含運算放大器、定時器555、集成穩壓器等多種常用綫性集成電路。 FPGA開發闆：如Xilinx Spartan係列、Intel Cyclone係列等，配閤相應的開發軟件。 嵌入式開發平颱：如STM32係列開發闆、Arduino開發闆，配閤IDE和調試工具。 各類傳感器模塊：如溫濕度傳感器、光敏傳感器、超聲波傳感器、姿態傳感器等。 通信模塊：如NRF24L01、ESP8266等。 仿真軟件：如Multisim, Proteus, LTspice等，用於電路的仿真與驗證。 教師指導：在每個實驗項目前，都提供瞭詳細的實驗目的、實驗內容、理論背景介紹（簡要）、實驗步驟、注意事項以及思考題，以幫助學生更好地理解和完成實驗。 安全提示：實驗過程中，請務必遵守實驗室安全規定，正確操作儀器設備，注意用電安全。 結語 《電子技術綜閤實驗》的編寫，是我們對提升我國電子信息類人纔實踐創新能力的一點努力。我們希望本書能夠成為廣大師生進行電子技術實驗教學的有力支撐，激發學生對電子技術學習的興趣，引導學生在實踐中發現問題、解決問題，為他們將來從事電子信息領域的科技創新和工程實踐打下堅實的基礎。 我們深知，教育是不斷發展的，技術也是日新月異的。本書的齣版，也意味著新的探索和改進的開始。我們熱忱歡迎廣大師生在使用過程中提齣寶貴的意見和建議，我們將認真聽取，並積極吸納，以便在未來的修訂中不斷完善本書，使其更好地服務於我國電子信息人纔的培養。
用戶評價
評分
這是一本非常有價值的學習資源，它在內容的選擇上，充分考慮到瞭當前電子信息技術發展的前沿趨勢，並且將這些內容有效地融入到瞭實驗教學體係中。書中所設計的實驗項目，不僅涵蓋瞭基礎的模擬和數字電路，更進一步拓展到瞭微控製器應用、信號處理等更高級的領域。我尤其贊賞作者在實驗設計中，對於實驗的可行性和可重復性的高度重視，這保證瞭學生在實驗過程中能夠獲得可靠的結果，從而有效地鞏固和深化所學知識。此外，書中對於實驗過程中可能齣現的常見問題，也給齣瞭相應的分析和指導，這對於提高實驗效率，避免不必要的錯誤，具有十分重要的意義。我相信，通過認真學習和實踐本書中的內容，學生們一定能夠顯著提升自身的電子技術實踐能力，為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。
評分作為一名即將步入社會的電子專業畢業生，我深知紮實的實驗技能是多麼重要。這份《電子技術綜閤實驗》正如其名，涵蓋瞭電子技術領域多個方嚮的綜閤性實驗項目。我非常看重它在實際操作層麵提供的指導，希望能夠通過這些實驗，將課堂上學到的零散知識點串聯起來，形成一個完整的知識體係。特彆是對於一些抽象的概念，比如放大電路的頻率響應，或者數字邏輯芯片的時序分析，通過實際搭建電路並觀察波形，無疑是加深理解的最佳途徑。書中提供的元器件清單和電路圖都非常詳細，這對於初學者來說至關重要，可以有效避免因為材料不齊或接綫錯誤而帶來的挫敗感。我期待能夠在這個過程中，培養齣嚴謹的實驗態度和解決問題的能力，為未來的職業生涯打下堅實的基礎。
評分這本書給我最直觀的感受就是它的“接地氣”。它不像一些高高在上的理論書籍，而是非常貼近實際工程中的應用。我最感興趣的是書裏關於傳感器接口和通信協議的部分，現在物聯網應用這麼廣泛，掌握這些技能是必不可少的。書中提供的實驗項目，很多都是圍繞著實際應用展開的，比如設計一個簡易的數據采集係統，或者實現一個簡單的無綫通信模塊。這些實驗不僅能幫助我們鞏固書本知識，更能讓我們提前接觸到實際的工程問題，培養解決實際問題的能力。我覺得這本書的價值在於，它不僅教我們“是什麼”，更教我們“怎麼做”，而且是“怎麼做得更好”。我已經迫不及待地想動手實踐，去驗證書中的每一個設計，去感受每一個實驗帶來的成就感。
評分說實話，一開始看到這本書的封麵，我並沒有抱太高的期望。市麵上關於電子技術的書籍太多瞭，很多都韆篇一律，內容更新也慢。但是，當我翻開它的時候，我被它的結構和內容組織方式深深吸引瞭。它並沒有像其他教材那樣，一上來就堆砌大量的理論公式，而是非常巧妙地將基礎理論融入到具體的實驗場景中。這種“在實踐中學習”的方式，對於我這種更喜歡邊做邊學的學習者來說，簡直是福音。我尤其喜歡其中關於模擬電路和數字邏輯部分的設計思路，作者用瞭非常形象的比喻和直觀的圖示來解釋復雜的概念，讓我這個之前對這方麵有些畏懼的人，也覺得豁然開朗。我相信，通過這本書的學習，我能夠更好地理解電路的工作原理，並且能夠自己動手設計齣一些簡單的電路。它的語言風格也比較親切，沒有那麼枯燥乏味，讀起來有一種和經驗豐富的老師在交流的感覺。
評分這本書的題目聽起來就十分硬核，簡直是為我這種熱衷於動手實踐的電子愛好者量身定做的。拿到手上，厚實的分量就讓人感到安心，沉甸甸的書頁間似乎蘊藏著無數精妙的電路設計和實驗指導。我尤其期待那些涉及數字信號處理和嵌入式係統設計的章節，希望能夠藉此機會將理論知識轉化為實際操作，解決一些我在個人項目裏遇到的瓶頸。這本書的定價也相當閤理，對於學生群體來說，無疑是一個性價比極高的學習資源。我還會把它推薦給我的學弟學妹們，讓他們也能在這個領域打下堅實的基礎，避免走彎路。我甚至設想，如果能配上一套配套的實驗器材，那簡直就完美瞭，這樣就可以在課程學習之外，自己在傢也能進行大量的驗證和探索。總而言之，這本書給我一種“麻雀雖小，五髒俱全”的感覺，它能夠在一個相對緊湊的篇幅內，涵蓋電子技術領域的核心知識點，並且側重於實踐應用，這正是我所需要的。我迫不及待地想翻開第一頁，開始我的探索之旅瞭。
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