9787111417545 电路与信号分析实验(普通高等教育电子信息类规划教材) 机械工 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘舒帆 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111417545

商品编码：29423277400

包装：平装

出版时间：2013-04-01

基本信息

书名：电路与信号分析实验(普通高等教育电子信息类规划教材)

定价：22.00元

作者：刘舒帆

出版社：机械工业出版社

出版日期：2013-04-01

ISBN：9787111417545

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.241kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是“电路与信号分析实验”课程的教材。该实验课程以电路与信号分析理论课程为依据编排内容，以培养学生掌握基本的电子测量技术，提高学生的实际动手能力，启迪学生的创新思维为目的。本书共分为4章：章主要介绍了电路与信号分析实验的基础知识；第2章介绍了6种电路与信号分析常用仪器的原理与使用；第3章安排了]2个电路与信号分析的基本实验；第4章安排了5个设计性实验。
　　本书适合高等院校通信、电子信息类专业师生使用，建议学时数为20～40学时。

目录

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前言
第工章　电路与信号分析实验基础知识
　1.1　课程目的与要求
　　1.1.1　课程目的
　　1.1.2　课程要求
　　1.1.3　实验课成绩评定
　1.2　测量误差与数据处理
　　1.2.1　测量及误差的基本概念
　　1.2.2　测量数据的处理
　　1.2.3　测量方法及测量仪器简述
　　1.2.4　实验常见故障及排除方法
　1.3　常用元件
　　1.3.1　电阻
　　1.3.2　电容　
　　1.3.3　电感　
　1.4　Multisim在电路与信号分析实验中的应用
　　1.4.1　Multisim的用户界面
　　1.4.2　用Muhisim的元件工具建立仿真电路　
　　1.4.3 Multisim的虚拟仪器
　　1.4.4　Multisim的仿真分析方法
第2章　电路与信号分析常用仪器的原理与使用
　2.1　万用表
　　2.1.1　模拟式万用表的原理与使用
　　2.1.2　500型万用表
　　2.1.3　数字式万用表的原理与使用
　2.2　直流稳压电源
　　2.2.1　直流稳压电源的组成及工作原理
　　2.2.2 DFl731SC3A型直流电源
　2.3信号发生器
　　2.3.1　信号发生器的一般知识　
　　2.3.2 EEl641D型函数信号发生器／计数器
　　2.3.3　DFl64-1B型函数信号发生器
　2.4交流电压表
　　……
第3章　电路与信号分析实验
第4章　电路与信号分析设计性实验

作者介绍

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文摘

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序言

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《电路与信号分析实验：原理、实践与洞察》 引言 在现代工程技术日益精进的浪潮中，对电路与信号分析的深刻理解和娴熟应用，已成为各领域工程师不可或缺的核心技能。无论是通信系统的设计、电力系统的运行，还是嵌入式设备的开发，抑或是生物医学信号的处理，无不建立在对电路基本原理和信号动态特性的精准把握之上。本书《电路与信号分析实验：原理、实践与洞察》旨在为广大学子和工程技术人员提供一个全面、深入且具有实践指导意义的学习平台，助力其掌握电路与信号分析的精髓，并能灵活应用于实际工程挑战。 本书并非一本枯燥的理论堆砌，而是将抽象的电路概念与生动的信号变化巧妙结合，通过系统性的实验设计，引导读者在动手实践中领悟理论的精妙，激发解决工程问题的创造力。我们力求通过清晰的讲解、严谨的推导和贴近实际的实验，构建起一座连接理论与实践的坚实桥梁，让学习者不仅知其然，更知其所以然。 核心内容概述 本书的核心内容围绕着电路分析和信号分析两大主题展开，并通过大量的实验环节加以巩固和升华。 第一部分：电路分析基础与实验 本部分将系统回顾和深入讲解电路分析的基本概念和方法，并配以详实的实验来验证和加深理解。 1. 电路基本概念与元件模型： 电荷、电流、电压与电位： 从最基本的物理量出发，阐述它们之间的定义、关系以及在电路中的意义。通过简单的导线和电源连接实验，直观感受电流的流动和电压的形成。 电阻（R）、电容（C）、电感（L）： 详细介绍这三种基本无源元件的伏安特性、能量存储与损耗机制。实验部分将包括： 电阻的伏安特性测量： 使用万用表和可变电阻，绘制不同阻值电阻的I-V曲线，验证欧姆定律。 电容的充放电特性： 通过RLC串联或并联电路，观察电容在不同电压下的充电和放电过程，测量时间常数，理解其动态行为。 电感的感应电动势： 探索电感在电流变化时的感应现象，测量感抗，理解其与频率的关系。 理想与实际元件模型： 区分理想元件和实际元件在电路分析中的差异，例如导线的电阻、电容的漏电流、电感的寄生电阻等。通过实验对比，体会实际元件对电路性能的影响。 2. 电路定律与分析方法： 基尔霍夫定律（KCL与KVL）： 深入剖析电流定律和电压定律在复杂电路中的应用。实验将设计包含多个节点和回路的电路，让学生用KCL和KVL列写方程，并通过万用表测量各支路电流和节点电压，验证定律的正确性。 节点电压法与网孔电流法： 系统介绍这两种系统化分析方法，并通过若干具有代表性的例题进行讲解。实验将采用这些方法分析稍复杂的电路，并与直接测量结果进行比对，培养学生独立分析复杂电路的能力。 戴维宁定理与诺顿定理： 阐述等效电路的概念，讲解如何简化复杂电路，便于分析。实验将演示如何将一个复杂的线性电阻网络等效为一个简单的戴维宁等效电源或诺顿等效电源，并验证等效后的电路在连接不同负载时的行为与原电路一致。 叠加定理： 适用于线性电路，讲解如何处理多信号源激励下的电路响应。实验将设计包含两个或多个独立信号源的电路，分别测量每个信号源单独作用时的响应，然后叠加得到总响应，与同时作用时的测量结果进行对比。 3. 交流电路分析： 相量及其运算： 引入复数相量表示正弦稳态的电压和电流，掌握相量的加减乘除运算。实验将使用函数发生器和示波器，观察不同频率和相位的正弦电压和电流，并进行相量计算。 阻抗与导纳： 定义交流电路中的阻抗和导纳，分析电阻、电感、电容在交流电路中的阻抗特性。实验将测量不同频率下RLC串联或并联电路的阻抗，观察其频率响应。 RLC 串联与并联谐振： 深入探讨谐振现象，理解谐振频率、品质因数（Q值）和通带带宽的概念。实验将搭建RLC谐振电路，观察谐振时电流或电压的幅值和相位变化，测量Q值，并分析其在选频电路中的应用。 功率分析： 区分瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率，并引入功率因数。实验将测量交流电路中的各种功率，学习如何提高功率因数。 4. 暂态分析： 一阶电路（RC和RL电路）的暂态响应： 详细分析电容和电感在接入或断开电源时的电压和电流变化过程，理解时间常数的作用。实验将通过观察示波器上的波形，测量不同RC和RL电路的时间常数，并对比理论计算值。 二阶电路（RLC电路）的暂态响应： 分析欠阻尼、临界阻尼和过阻尼状态下的暂态响应。实验将设计RLC电路，通过调整元件参数，观察不同阻尼情况下的信号变化，加深对暂态行为的理解。 第二部分：信号分析基础与实验 本部分将侧重于不同类型信号的特性分析，以及在时域和频域中的表示与处理。 1. 信号的分类与基本性质： 信号的类型： 讲解连续时间信号与离散时间信号、模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。 信号的基本运算： 介绍信号的翻转、延时、尺度变换等。通过实验，演示如何利用示波器或信号发生器实现这些基本运算，并观察波形的变化。 信号的分解： 讲解信号的奇偶分解、分解为冲激信号等。 2. 傅里叶级数与傅里叶变换： 周期信号的傅里叶级数： 阐述任何周期信号都可以表示为一系列正弦和余弦信号的叠加，深入理解信号的频谱构成。实验将对一个简单的周期方波或三角波进行傅里叶级数分析，通过示波器和频谱分析仪观察其基波和谐波分量。 非周期信号的傅里叶变换： 讲解傅里叶变换如何将信号从时域转换到频域，揭示信号的频率成分。实验将使用FFT（快速傅里叶变换）功能，对不同类型的非周期信号（如单边脉冲、指数衰减信号）进行频谱分析，观察其频谱特性。 帕斯瓦尔定理： 阐述时域信号的能量（或功率）等于其频谱能量（或功率）的积分，验证能量守恒原理。 3. 拉普拉斯变换与Z变换： 拉普拉斯变换在电路分析中的应用： 介绍拉普拉斯变换如何将微分方程转化为代数方程，简化电路的暂态分析。实验将利用拉普拉斯变换求解一阶和二阶电路的暂态响应，并与时域分析结果进行对比。 Z变换在离散时间信号处理中的应用： 介绍Z变换如何处理离散时间系统，分析离散信号的频谱特性。实验将对离散信号进行Z变换，观察其系统函数和零极点分布。 4. 卷积定理与系统响应： 卷积的意义与计算： 讲解卷积运算在描述线性时不变（LTI）系统输出与输入之间关系中的核心作用。实验将演示如何计算不同信号的卷积，并通过仿真工具直观展示卷积过程。 系统的频率响应： 分析系统对不同频率信号的放大或衰减特性，理解幅频响应和相频响应。实验将通过扫频测量，获得RLC滤波器等典型LTI系统的频率响应曲线，并分析其滤波特性。 第三部分：综合实验与应用 本部分将通过更复杂的综合性实验，将前面所学的电路分析和信号分析知识融会贯通，并引入实际工程应用场景。 1. 滤波器设计与实现： 低通、高通、带通、带阻滤波器： 讲解不同类型滤波器的原理和设计方法。实验将设计并搭建一个简单的RC或RLC无源滤波器，使用函数发生器和示波器测试其滤波效果，并与理论设计值进行比对。 有源滤波器： 引入运放等有源器件，设计性能更优良的滤波器。 2. 信号的产生与测量： 函数发生器使用： 学习如何产生各种标准信号（正弦波、方波、三角波、脉冲等），以及如何控制其频率、幅度和占空比。 示波器使用： 熟练掌握示波器的基本操作，包括时基、垂直灵敏度、触发、光标测量等，用于观察和分析各种信号的波形。 频谱分析仪： 学习如何使用频谱分析仪观察信号的频域特性，识别信号的频率分量和功率谱密度。 3. 模拟通信系统基础实验： 调幅（AM）与调频（FM）信号的产生与解调： 搭建简单的AM和FM调制解调电路，理解幅度调制和频率调制的原理，并进行实验验证。 滤波器在通信系统中的作用： 观察滤波器如何用于选择所需的信号，抑制噪声和干扰。 4. 数字信号处理基础实验（选讲）： 采样定理： 讲解数字信号处理的基本理论，如何从模拟信号中提取数字信号。 数字滤波器（IIR、FIR）： 介绍数字滤波器的基本结构和设计方法。 实验教学理念与方法 本书在实验教学上秉承以下理念： 理论联系实际： 每一个实验都力求与相关的理论知识紧密结合，让学生在动手操作中巩固和深化理解。 循序渐进： 实验内容从简单到复杂，从基础到综合，确保学生能够逐步掌握各项技能。 强调分析与设计： 不仅要求学生完成实验测量，更要引导他们对实验结果进行分析，并尝试进行简单的电路设计。 鼓励探索与创新： 在完成基本实验要求的基础上，鼓励学生根据自己的兴趣进行拓展性实验，培养创新能力。 注重安全与规范： 强调实验过程中的安全注意事项，培养良好的实验习惯和规范操作。 结论 《电路与信号分析实验：原理、实践与洞察》将为读者提供一个扎实的电路与信号分析基础，并通过大量贴合实际的实验，培养读者解决复杂工程问题的能力。掌握本书内容，将有助于读者在电子工程、通信工程、自动化、计算机科学等诸多领域打下坚实的基础，为其未来的学习和职业生涯奠定坚实的技术根基。我们相信，通过理论学习与实践探索的有机结合，每一位读者都能够在这个充满挑战与机遇的科技时代，成为一名优秀的工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书我实在是找了半天，终于在网上看到了这个书名，而且还是精装版的，看起来非常大气。封面设计很简约，但又带着一种学术的严谨感，让人一眼就知道这是一本扎实的教材。我之前学过一些基础的电路知识，但总觉得理论和实践之间隔着一层窗户纸，总是点不透。尤其是信号分析这块，很多概念都比较抽象，如果能有一个配套的实验书，能够把那些理论通过实际操作展现出来，那该是多么棒的一件事啊！我一直渴望能找到一本能够真正帮助我理解电路工作原理，并且能够掌握信号处理技巧的书籍，这本《电路与信号分析实验》听起来就非常契合我的需求。我特别希望能通过实验来加深对傅里叶变换、拉普拉斯变换这些核心概念的理解，看看在实际电路中它们是如何体现的，以及如何利用这些工具来分析和设计电路。书名中“普通高等教育电子信息类规划教材”的字样也让我觉得很有信心，说明这本书经过了专业的审校，内容应该是比较权威和系统的。我一直在思考，如果这本书能提供一些有趣的、贴近实际应用的实验项目，那就更好了，比如模拟一些通信系统、音频处理电路之类的，这样学习起来会更有动力。期待它能成为我学习路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

作为一个大三的学生，我最近在学习电路分析和信号处理的课程，感觉理论知识虽然学了不少，但实际操作起来却感觉很吃力。很多时候，书本上的公式和图表在我脑海里总是无法形成一个清晰的画面，我迫切地需要一本能够连接理论与实践的教材。这本《电路与信号分析实验》的出现，无疑给我带来了希望。我希望这本书能够提供一套完整的实验指导，从实验的原理讲解，到实验器材的选择和连接，再到实验数据的记录和分析，都能有详尽的说明。尤其是我希望书中能够包含一些经典而又实用的实验，比如放大器的设计与测试，滤波器的设计与性能分析，以及一些基本的信号发生器和频谱分析仪的使用方法。如果这本书还能提供一些典型的实验结果和分析，让我能够对照学习，那就更完美了。我对这本书的期望很高，希望它能够帮助我真正理解电路和信号分析的精髓，并且在实际操作中打下坚实的基础，为我今后的学习和职业发展做好准备。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职的工程师，最近在负责一个关于嵌入式系统开发的项目，其中涉及到大量的信号处理和电路设计。虽然我之前接触过一些相关的知识，但感觉在实际应用中还是有些吃力，尤其是在信号分析方面，很多时候总是在理论和实践之间徘徊，找不到一个很好的结合点。我一直想找一本既能讲解信号分析理论，又能提供实际操作指导的教材，这样我就可以在工作之余，通过实验来巩固和深化我的理解。这本书的名字《电路与信号分析实验》听起来非常契合我的需求。我特别关注的是实验部分，我希望这本书能够提供一些贴近工程实际的实验项目，比如针对传感器信号的处理，或者是一些基本的通信信号分析。如果实验能够涉及到一些常用的EDA工具，比如Altium Designer或者OrCAD，那对我来说就非常有价值了。我非常期待这本书能够帮助我解决在项目开发中遇到的实际问题，提升我的信号分析和电路设计能力，让我能够更自信地应对工作中的挑战。这本书的出版信息“普通高等教育电子信息类规划教材”也让我觉得它具有一定的权威性，内容应该比较扎实。

评分☆☆☆☆☆

我最近对数字信号处理这块特别感兴趣，但总是觉得光看理论书很难深入理解，尤其是在一些关键的概念上，比如采样定理、傅里叶变换的实际意义等等。我迫切地希望能找到一本能够将这些抽象的概念具象化的书籍，最好是通过一些实际的实验来展示。这本《电路与信号分析实验》的标题让我眼前一亮，我尤其看重“实验”这个词，因为它意味着我终于有机会亲手去验证那些理论知识了。我非常希望这本书能够提供一些非常基础但又非常关键的实验，比如用示波器观察不同频率的信号波形，用万用表测量电路参数，还有就是能够通过实验来感受数字信号处理中的一些基本操作。如果书中能够提供一些Python或者MATLAB这样的编程脚本，用来辅助实验或者进行数据分析，那将是对我这样自学的人来说是巨大的福音。我希望这本书能够循序渐进，从最简单的实验开始，慢慢引导我掌握更复杂的信号分析技术，最终能够独立地进行一些小型信号处理项目的开发。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我在找一本关于电路和信号分析的实验教材时，真的费了不少心思。我是一名正在准备考研的学生，对于电路和信号分析的实验部分一直感到有些力不从心。尤其是那些需要动手操作的实验，我希望能找到一本能够指导我从零开始，一步步完成实验，并且能够清晰解释每个步骤背后原理的书。我不太喜欢那种只给出操作步骤，却对理论解释含糊其辞的书籍。我希望这本书能够像一个耐心的老师一样，不仅教我怎么做，更要告诉我为什么这么做，以及在这个过程中可能会遇到哪些问题，该如何解决。书名中的“实验”二字让我看到了希望，我期望这本书能够包含一系列精心设计的实验，覆盖从基础的直流、交流电路分析，到更复杂的信号处理技术。比如，我希望看到关于滤波器设计、放大电路的搭建与测试、甚至是一些基本的数字信号处理实验。如果书中还能提供一些关于实验器材的选择、使用技巧，以及数据记录和分析的规范，那简直就是锦上添花了。我对这本书抱有很大的期望，希望它能帮助我扎实掌握电路与信号分析的实验技能，为我未来的学习和科研打下坚实的基础。