電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是電子技術(shù)教學(xué)體系中不可缺少的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié),是提升電子技術(shù)課程質(zhì)量的重要保證。本書根據(jù)高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求,在已有實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)編寫而成。主要內(nèi)容包括:電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),Multisim、Verilog HDL 及QuartusⅡ等EDA軟件平臺(tái),模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
本書安排了較多不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,涵蓋基礎(chǔ)訓(xùn)練、設(shè)計(jì)提高和綜合設(shè)計(jì)三個(gè)方面,其中基礎(chǔ)訓(xùn)練和設(shè)計(jì)提高在一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元中分步進(jìn)行,對(duì)于涉及的實(shí)驗(yàn)原理、EDA軟件等內(nèi)容均進(jìn)行了系統(tǒng)介紹。
本書可作為高等院校電氣信息類專業(yè)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)教材,也可供從事電子技術(shù)專業(yè)的技術(shù)人員參考。
電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是對(duì)電氣信息類學(xué)生進(jìn)行綜合能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程,是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。隨著知識(shí)更新及教學(xué)理念的變化,特別是學(xué)校“課程質(zhì)量提升計(jì)劃”的進(jìn)行,人才培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)手段都提出了新的更高的要求。
本書參照高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求,在已有實(shí)驗(yàn)教材的基礎(chǔ)上,結(jié)合編者近年實(shí)踐教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)編寫而成,主要內(nèi)容包括:電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、EDA軟件簡介、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。
教材根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn),將基礎(chǔ)訓(xùn)練和設(shè)計(jì)提高逐層展開,既遵循循序漸進(jìn)的原則,又提高實(shí)驗(yàn)的效率和效果。教材注重先進(jìn)EDA仿真軟件的運(yùn)用,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性及電路硬件與計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)的有效結(jié)合,使學(xué)生能夠跟進(jìn)最新技術(shù),增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力,從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)的目標(biāo)。
全書共分5章。第1章為電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),包括電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求、電子電路硬件測試與故障分析、基本電子元器件以及常用實(shí)驗(yàn)儀器介紹等。第2章介紹Multisim、Verilog HDL 及QuartusⅡ等EDA相關(guān)知識(shí),同時(shí)給出模擬和數(shù)字仿真基本實(shí)驗(yàn)原理和電路。仿真實(shí)驗(yàn)以使學(xué)生了解和掌握電子電路的基本仿真方法為重點(diǎn),幫助學(xué)生盡快入門,為后續(xù)電子電路的分析設(shè)計(jì)建立基礎(chǔ)。書中較系統(tǒng)地介紹了EDA軟件的使用,這部分內(nèi)容學(xué)生應(yīng)以自學(xué)為主。第3、4章分別為模擬電子和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),包括基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。一方面通過典型電路的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練,使學(xué)生掌握和鞏固基本知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和技能;另一方面,同步跟進(jìn)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生開拓思路,理解知識(shí)內(nèi)涵。實(shí)驗(yàn)中涉及的工程應(yīng)用問題,如時(shí)序配合、競爭冒險(xiǎn)等,可使學(xué)生在理論知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,對(duì)非理想因素所帶來的工程問題有感性認(rèn)識(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出仿真要求,利用仿真軟件對(duì)知識(shí)點(diǎn)舉一反三,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。第5章為綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),是包括基本硬件實(shí)現(xiàn)和可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方式以啟發(fā)和開拓學(xué)生思路、提高綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力、掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用為目的。安排的綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電路控制、SVPWM算法實(shí)現(xiàn)等,有利于加快培養(yǎng)學(xué)生利用EDA技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。
全書按基礎(chǔ)訓(xùn)練、設(shè)計(jì)提高和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)方面展開;A(chǔ)訓(xùn)練和設(shè)計(jì)提高在一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元中進(jìn)行,一般4學(xué)時(shí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元。對(duì)于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),書中附有實(shí)驗(yàn)原理、參考電路等;設(shè)計(jì)提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電路,可以自學(xué)并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn);綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)作為電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的課題,要求在教師必要的指導(dǎo)下,學(xué)生自行設(shè)計(jì)并獨(dú)立完成。
本書附錄列出了實(shí)驗(yàn)中所用的集成芯片及其引腳排列圖,以備選用。
全書按照實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課的要求編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了適應(yīng)不同教學(xué)學(xué)時(shí)、教學(xué)條件和實(shí)際情況的需要,書中安排了較多的實(shí)驗(yàn)題目和內(nèi)容,任課教師可以因材施教,有選擇地安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
參加本書編寫工作的教師包括許雪瑩(第1章、附錄)、李斌(第2、5章)、王萍(第3、4章)。本書由王萍和李斌擔(dān)任主編負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。教材的編寫得到了天津大學(xué)電子技術(shù)課程組任英玉、呂偉杰、范娟、韓濤、魏繼東、孫彪和嚴(yán)明等老師的大力支持,也得到了學(xué)校和學(xué)院以及實(shí)驗(yàn)中心的支持。吳俊、王智爽和郭嘉潔等對(duì)書中程序進(jìn)行了全面調(diào)試,在此一并表示感謝。
編者
前言
第1章電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
11電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求
111電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)
112電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的要求
12電子電路硬件測試與故障分析
121一般測試步驟
122常見故障及排除方法
13基本元器件
131電阻和電容
132二極管和晶體管
133常用集成電路應(yīng)用基礎(chǔ)
14常用實(shí)驗(yàn)儀器簡介
141可編程線性直流電源
142函數(shù)發(fā)生器
143示波器
144萬用表
145交流毫伏表
146電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)箱
第2章EDA軟件簡介
21電路仿真軟件Multisim
211Multisim仿真指南
212Multisim仿真實(shí)驗(yàn)
22可編程邏輯器件開發(fā)軟件Quartus Ⅱ
221Quartus Ⅱ使用指南
222Quartus Ⅱ仿真實(shí)驗(yàn)
23Verilog HDL語言介紹
231Verilog HDL的語法結(jié)構(gòu)
232Verilog HDL行為描述
233組合邏輯建模
234時(shí)序邏輯建模
第3章模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)
31實(shí)驗(yàn)1 常用電子實(shí)驗(yàn)儀器的使用
32實(shí)驗(yàn)2 共射極單管放大器
33實(shí)驗(yàn)3 負(fù)反饋放大電路
34實(shí)驗(yàn)4 集成功率放大電路的應(yīng)用
35實(shí)驗(yàn)5 基本運(yùn)算電路設(shè)計(jì)
36實(shí)驗(yàn)6 波形產(chǎn)生電路
37實(shí)驗(yàn)7 有源濾波器設(shè)計(jì)
38實(shí)驗(yàn)8 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)
第4章數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)
41實(shí)驗(yàn)1 集成邏輯門的測試
42實(shí)驗(yàn)2 小規(guī)模數(shù)字集成電路組合邏輯電路設(shè)計(jì)
43實(shí)驗(yàn)3 常用中規(guī)模集成電路組合邏輯電路設(shè)計(jì)
44實(shí)驗(yàn)4 觸發(fā)器及其應(yīng)用
45實(shí)驗(yàn)5 移位寄存器及其應(yīng)用
46實(shí)驗(yàn)6 計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用
47實(shí)驗(yàn)7 555定時(shí)器的應(yīng)用
48實(shí)驗(yàn)8 D/A和A/D轉(zhuǎn)換器
第5章電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
51綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的一般方法
511綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的一般步驟
512綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的硬件實(shí)現(xiàn)
513綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)
52硬件實(shí)現(xiàn)的綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
521設(shè)計(jì)舉例
522設(shè)計(jì)1 溫度檢測設(shè)計(jì)
523設(shè)計(jì)2 數(shù)字脈搏計(jì)
524設(shè)計(jì)3 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源
525設(shè)計(jì)4 乒乓球游戲機(jī)
53可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)的綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
531可編程邏輯器件簡介
532設(shè)計(jì)舉例——步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電路控制
533設(shè)計(jì)1 大小月份自動(dòng)識(shí)別的日歷
534設(shè)計(jì)2 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)
535設(shè)計(jì)3 停車場車位管理系統(tǒng)
536設(shè)計(jì)4 交通控制電路設(shè)計(jì)
537設(shè)計(jì)5 數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)
538設(shè)計(jì)6 電梯控制電路
539設(shè)計(jì)7 SVPWM算法實(shí)現(xiàn)
附錄實(shí)驗(yàn)室常用集成電路芯片及引腳排列
參考文獻(xiàn)