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袁小平 著

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• 高等教育
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• 电子工程
• 电路分析
• 实践教学

店铺： 润轩泽辕图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111391661

商品编码：29280637746

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：数字电子技术实验教程

：24.00元

作者：袁

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787111391661

字数：270000

页码：171

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书以目前使用的主流数字电子技术教学内容为主线，按章节编写了4章共24个数字电路和数字系统实验。第1章介绍了数字电子技术实验的基础知识，第2章设计了数字电子技术的基础实验和综合性实验。第3章从实验教学内容要及时跟踪现代电子技术的发展状况出发，引入了电子设计自动化（EDA）技术，设计了基于EDA的数字电路设计与仿真实验，主要包括电子电路计算机辅助设计软件ElectronicWorkbench和MAX plusⅡ，并且将AHDL语言引入数字电子技术实验系统，为进一步进行数字系统设计奠定基础。第4章从数字电子技术课程设计出发，设计了研究型实验课题，并提出了课程设计的参考选题。此外，从实验教材知识的完整性考虑，在附录A和附录B中分别介绍了两种EDA软件的使用方法，附录C介绍了AHDL的使用，附录D介绍了自己研发的DLEBⅡ型数字逻辑电路实验箱，附录E和附录F介绍了EDA实验开发系统及下载软件，附录G介绍了部分常用TTL数字集成电路及其引脚分布图。本教材简明易懂，可操作性强，可作为电气信息类、计算机类、自动化类、电气类等本科专业学生的数字电子技术实验、EDA实训课题等实践教学教材，也可作为从事电子技术开发的工程人员以及广大爱好者的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电路原理与应用：从基础到实践》 内容简介 本书旨在为电气工程、电子工程、自动化等相关专业的学生以及对电路基础知识感兴趣的工程师提供一本全面而深入的学习指南。我们致力于构建一个坚实的理论基础，并辅以丰富的实践案例，帮助读者掌握分析和设计复杂电路的能力，为进一步深入学习和实际工程应用打下坚实的基础。 第一部分：电路基础理论 本部分将从最基本的概念出发，逐步深入，为读者构建起完整的电路知识体系。 绪论： 介绍电路在现代科技和社会中的重要地位，以及学习电路原理的必要性。阐述电路的基本构成要素（电压、电流、电阻、电容、电感等）及其物理意义，并引入电路分析的基本定律，如欧姆定律和基尔霍夫定律。本章将强调这些基本概念在后续章节中的基石作用。 电路元件模型： 详细讲解电路中最常见的无源元件和有源元件。 无源元件： 电阻（Resistor）： 深入分析电阻的定义、单位，以及不同类型的电阻（固定电阻、可变电阻、光敏电阻、热敏电阻等）的特性和应用。讲解电阻的功率消耗，以及电阻串并联电路的等效电阻计算。 电容（Capacitor）： 介绍电容的定义、单位，电容器的结构（介质材料、极板类型）及其对电荷存储能力的影响。深入探讨电容的充放电过程，并建立电容电压、电流和电荷之间的数学关系。介绍不同类型的电容器（电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等）及其特点和适用场景。 电感（Inductor）： 定义电感的物理量和单位，以及电感器是如何产生磁场的。讲解电感在电路中对电流变化的阻碍作用，建立电感电压、电流和磁链之间的数学关系。介绍不同类型的电感器（空心电感、铁心电感）及其特点。 有源元件： 理想电压源与理想电流源： 定义理想电压源和理想电流源的特性，以及它们在电路分析中的模型化表示。 二极管（Diode）： 详细介绍半导体二极管的基本原理，包括PN结的形成、正向导通和反向截止特性。讲解不同类型的二极管（整流二极管、稳压二极管、发光二极管、肖特基二极管等）的特性和典型应用。 晶体管（Transistor）： 重点介绍双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的基本结构、工作原理和电特性。分析其作为放大器和开关的核心作用。详细讲解BJT的共射、共集、共基放大电路的特点，以及FET的共源、共漏、共栅放大电路的特点。 电路分析基本方法： 教授系统性的电路分析工具，使读者能够求解任意线性电阻电路。 基尔霍夫定律（Kirchhoff's Laws）： 深入理解和应用基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）。通过大量的例题演示如何利用定律列写节点电压方程和回路电流方程。 节点电压分析法（Nodal Analysis）： 详细介绍如何选择参考节点，并建立节点电压方程组，求解电路中的所有节点电压。 回路电流分析法（Mesh Analysis）： 讲解如何选择回路，并建立回路电流方程组，求解电路中的所有回路电流。 戴维南定理与诺顿定理（Thevenin's Theorem and Norton's Theorem）： 介绍如何将复杂的线性电阻电路简化为等效电压源与串联电阻（戴维南等效电路）或等效电流源与并联电阻（诺顿等效电路），这对于分析特定元件上的电压和电流至关重要。 叠加定理（Superposition Theorem）： 讲解如何通过分别考虑各个独立电源的作用，然后将它们的影响叠加起来，来分析线性电路的响应，尤其适用于含有多个独立电源的电路。 最大功率传输定理（Maximum Power Transfer Theorem）： 阐述当负载电阻与电源内阻（或等效电阻）相等时，负载能够获得最大功率，并分析其在实际应用中的意义。 含源二端网络的等效变换： 讲解如何将复杂的含源二端网络（包含独立电源、受控电源和电阻）等效变换为简单的戴维南或诺顿等效电路，极大简化了电路分析过程。 第二部分：动态电路分析 本部分将聚焦于包含电容和电感元件的动态电路，重点研究其随时间变化的特性。 一阶电路分析（RC和RL电路）： 零输入响应（Zero Input Response）： 分析当电容或电感带有初始储能，且电路中没有外加激励源时，电路的响应如何随时间衰减。 零状态响应（Zero State Response）： 分析当电路初始状态为零，并施加阶跃电压或电流激励时，电路的响应如何随时间建立。 全响应（Total Response）： 讲解全响应是零输入响应和零状态响应的叠加，以及如何求解含有初始值的动态电路。 时间常数（Time Constant）： 深入理解RC电路的时间常数τ=RC和RL电路的时间常数τ=L/R的物理意义，以及它如何决定电路的响应速度。 二阶电路分析（RLC电路）： RLC串联电路： 分析当电感、电容和电阻串联时，电路的响应行为。详细讲解过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的响应特性，以及阻尼系数和固有频率的概念。 RLC并联电路： 分析RLC并联电路的特性，并与串联电路进行对比。 受控源对二阶电路的影响： 探讨受控源在RLC电路中的作用，以及如何分析其动态特性。 正弦稳态电路分析： 相量（Phasor）： 介绍相量作为复数表示的数学工具，用于简化正弦稳态电路的分析。讲解电压和电流的相量表示方法。 阻抗与导纳（Impedance and Admittance）： 定义电阻、感抗和容抗，并将其统一为复数阻抗。讲解导纳的概念。 相量法分析正弦稳态电路： 演示如何将正弦激励转换为相量，然后利用欧姆定律和基尔霍夫定律进行电路分析。 功率分析： 讲解瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率的概念，以及功率因数的重要性。 谐振电路（Resonant Circuits）： 重点分析RLC串联和并联谐振电路的特性，包括谐振频率、品质因数（Q值）和带宽，以及谐振电路在滤波和选频等方面的应用。 第三部分：电路的稳态与暂态分析的统一 本部分将介绍更通用的电路分析方法，能够同时处理稳态和暂态响应。 拉普拉斯变换（Laplace Transform）： 介绍拉普拉斯变换作为一种强大的数学工具，能够将时域的微分方程转换为频域的代数方程，极大地简化了动态电路的分析。 拉普拉斯变换的基本性质： 讲解线性性、时移性、频移性、微分性质、积分性质等。 常用函数的拉普拉斯变换： 介绍冲激函数、阶跃函数、指数函数、正弦函数等的拉普拉斯变换。 利用拉普拉斯变换求解电路： 演示如何将电路模型转换为频域模型，求解电压和电流的拉普拉斯变换，再通过拉普拉斯反变换得到时域解。 傅里叶级数与傅里叶变换（Fourier Series and Fourier Transform）： 傅里叶级数： 讲解如何将周期性非正弦信号分解为一系列正弦信号（基波和各次谐波）的叠加。 傅里叶变换： 介绍如何将非周期信号分解为无穷多个不同频率的正弦信号的叠加。 利用傅里叶分析非正弦周期信号电路： 讲解如何分析非正弦周期信号激励下的电路响应，并计算各次谐波的响应。 利用傅里叶分析非周期信号电路： 简要介绍傅里叶变换在分析非周期信号电路中的应用。 第四部分：电路的信号与系统 本部分将从更抽象和系统的角度审视电路，为理解更高级的信号处理和控制系统奠定基础。 电路作为线性时不变（LTI）系统： 系统定义： 将电路视为一个输入-输出系统。 线性与时不变性（Linearity and Time-Invariance）： 详细解释LTI系统的概念，以及电路满足这些特性的条件。 单位冲激响应（Unit Impulse Response）： 介绍单位冲激响应h(t)作为LTI系统的“指纹”，能够完全表征系统的动态特性。 卷积（Convolution）： 讲解输入信号与单位冲激响应的卷积运算，如何得到系统的输出信号。 频率响应（Frequency Response）： 幅频特性与相频特性： 讲解系统输出信号频率分量与输入信号频率分量之间幅值和相位的变化关系。 滤波器（Filters）： 介绍低通、高通、带通和带阻滤波器的概念，以及它们在信号处理中的作用。 第五部分：实际电路分析与应用 本部分将理论知识与实际工程应用相结合，通过案例分析加深读者的理解。 滤波器设计入门： 介绍基本的RC滤波器和RLC滤波器的设计思路，以及如何根据需求选择合适的元件参数。 放大电路基础： 简要介绍晶体管放大电路的工作原理，以及其在信号放大中的作用。 电源电路基础： 介绍交流-直流转换（整流）、滤波和稳压等基本概念。 传感器与执行器接口： 探讨如何将传感器（如温度传感器、光敏电阻）和执行器（如电机、LED）与电路进行连接和驱动。 实际元件的非理想性： 讨论实际电阻、电容、电感元件存在的寄生参数（如电阻的温度系数、电容的等效串联电阻ESR、电感的漏磁等），以及它们对电路性能的影响。 学习目标 通过学习本书，读者将能够： 1. 理解 电路分析的基本定律和定理。 2. 掌握 求解线性电阻电路的各种方法。 3. 深入理解 动态电路（RC, RL, RLC）的暂态和稳态响应。 4. 熟练运用 相量法和拉普拉斯变换进行电路分析。 5. 建立 电路作为线性时不变（LTI）系统的概念。 6. 初步了解 滤波、放大和电源等基本电路模块。 7. 具备 分析和设计简单实际电路的能力。 8. 为进一步学习 模拟电路、数字电路、数字信号处理、自动控制理论等打下坚实的理论基础。 本书结构严谨，内容翔实，例题丰富，习题具有代表性，旨在培养读者的逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力，使读者在掌握扎实的电路理论知识的同时，能够灵活运用所学知识解决实际工程中的问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太抓眼球了，那种深邃的蓝色调配上电路图的线条，一下子就让人感觉进入了一个充满科技感的世界。我记得我拿到手的时候，首先翻开目录，就被里面清晰的章节划分给吸引住了。特别是关于逻辑门电路和组合逻辑电路那几章，讲解得非常透彻，作者好像特别擅长把复杂的问题拆解成易于理解的小块。举个例子，在讲到译码器和编码器的时候，没有直接堆砌公式，而是通过生活中的实际应用场景来引入，比如自动售货机的工作原理，这样一来，我就能立刻明白这些理论知识的价值所在。而且，书中很多例题都配有详细的步骤分析，从最初的真值表建立，到最后的逻辑表达式化简，每一步都标注得清清楚楚，对于初学者来说，简直就是一本救星。我尤其欣赏作者在介绍一些基础概念时所采用的类比手法，比如把触发器比作一个“记忆开关”，这种形象的描述让抽象的概念瞬间变得立体起来，大大提升了学习的趣味性和效率。这本书的排版也很舒服，字号大小适中，图文比例搭配合理，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这一点对于需要啃厚厚一本技术书籍的学生来说，真的是一个巨大的加分项。

评分☆☆☆☆☆

我对这本教材的评价必须从其实践指导性上着笔。坦白说，很多理论教材读起来总是感觉隔着一层纱，但在阅读这本教程的过程中，我却能清晰地感受到它背后那股强烈的动手实践精神。书中的实验项目设计得环环相扣，从最简单的七段显示器驱动，到后续复杂的计数器和寄存器实现，每一步都是对前一章节知识点的巩固与提升。我记得有一次，我按照书上的步骤搭建了一个同步时序电路，结果仿真结果总是和预期有出乎意料的偏差。我回去仔细对照书中的“故障排查小贴士”部分，作者非常细致地指出了几种常见的接线错误和逻辑设计陷阱，当我按照提示检查后，问题立刻迎刃而解。这种“预判式”的写作风格，体现了作者深厚的教学经验，他们仿佛完全了解学生在学习过程中会犯哪些错误，并提前给出了解决方案。此外，书中附带的软件工具使用指南也做得非常到位，对于如何使用特定的仿真软件进行波形分析和时序约束设置，讲解得清晰明了，真正做到了理论与工程实践的无缝对接。

评分☆☆☆☆☆

我得承认，一开始我对这种“教程”性质的书籍抱有一定程度的保留，总觉得会偏向于操作手册而非知识体系的构建。但这本书彻底颠覆了我的看法。它的逻辑构建非常严谨，作者似乎非常注重知识体系的连贯性。比如，从布尔代数到卡诺图化简，再到七四系列集成电路的应用，整个知识点的过渡自然流畅，没有生硬的跳跃。我特别喜欢它在引入新器件时，会先简要回顾一下其功能在整个数字系统中的定位，然后再深入讲解其内部结构和引脚功能。这种宏观与微观相结合的叙事方式，极大地帮助我构建了对整个数字电子系统的空间概念。此外，书中穿插的一些历史背景介绍，比如介绍TTL和CMOS逻辑家族的演变过程，虽然不直接影响实验操作，但却极大地丰富了我的知识视野，让我明白这些看似枯燥的技术规范是如何在历史的推动下逐步成熟和完善的。阅读体验下来，感觉就像是有一位经验丰富的老教授，循循善诱地引导你逐步走进数字世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的辅助资源质量也是一个值得称赞的亮点，这在很多教材中是常常被忽视的方面。我指的是书中提供的那些配套的实验参考文档和参考资料列表。这些列表非常详尽，不仅包含了推荐的仿真软件版本，还提供了几个非常权威的外部参考网站和论文索引，这对于那些希望进行深度研究或拓展学习的学生来说，无疑是极大的便利。我曾根据书中的推荐去查阅了一篇关于高速逻辑电路延时分析的文献，那篇文献的深度和广度让我受益匪浅，而这本书，正是那次深入学习的起点。另外，书中对实验报告的撰写规范也给出了明确的指导意见，这对于培养学生的工程文档撰写能力非常重要。它不只是教你如何搭建电路，更是在教你如何规范地记录、分析和展示你的工程成果。这本书的价值在于，它不仅是一本学习手册，更像是一本初级工程师的职业素养养成指南，它教会了我如何像一个真正的电子工程师那样去思考和工作。

评分☆☆☆☆☆

如果非要说这本书有什么让我印象深刻的地方，那一定是它对底层原理挖掘的深度，这一点远超同类书籍的平均水平。它不仅仅是告诉你“如何做”，更重要的是解释了“为什么这样设计”。例如，在讨论CMOS反相器的工作特性时，书中不仅展示了电压传输特性曲线，还深入分析了亚阈值区和饱和区的电流行为，对于理解器件的功耗和速度瓶颈至关重要。这种对半导体物理基础与数字电路实现之间关系的紧密结合，使得读者在面对更高级的集成电路设计时，能够拥有更扎实的理论根基。我发现，当我去阅读一些更前沿的数字系统设计资料时，很多核心概念和术语，我都能在这本“教程”中找到最初且最清晰的解释。它仿佛为我构建了一个坚固的知识塔基，让我有信心去攀登更高、更复杂的知识山峰。这种对基础的敬畏和对细节的把控，让这本书的学术价值显得尤为突出，绝非市面上那些只停留在表面操作的资料可比拟。