电子技术实验

第1章电子测量的基本知识1

1.1电子测量的基本概念1

1.1.1电子测量的特点1

1.1.2电子测量的内容2

1.1.3电子测量的方法2

1.1.4选择电子测量方法的原则3

1.2测量误差与数据处理3

1.2.1测量误差的定义3

1.2.2测量误差的分类4

1.2.3测量数据的处理5

1.2.4误差的合成6

思考题7

第2章常用电子仪器及使用8

2.1万用表8

2.1.1指针式万用表8

2.1.2数字万用表10

2.2交流毫伏表13

2.2.1模拟交流毫伏表13

2.2.2数字交流毫伏表15

2.3函数发生器18

2.3.1TFG1910B函数发生器的技术指标18

2.3.2TFG1910B函数发生器的使用方法20

2.4电子示波器29

2.4.1模拟示波器29

2.4.2数字存储示波器37

2.5直流稳压电源50

2.5.1GPS3303C直流稳压电源介绍50

2.5.2GPS3303C直流稳压电源的使用方法52

思考题54第3章电子电路的安装及测试技术55

3.1常见的电子电路系统55

3.1.1模拟电子电路系统55

3.1.2数字电子电路系统55

3.1.3模拟数字电子混合系统56

3.2电子电路系统的一般设计方法56

3.2.1模拟电子电路系统的设计方法56

3.2.2传统数字电路系统的设计方法58

3.2.3现代数字电路系统的设计方法59

3.3电子电路基本参数的测量60

3.3.1电压的测量60

3.3.2频率与周期的测量62

3.3.3相位差的测量63

3.3.4放大器性能指标的测量64

3.4电子电路的安装与调试68

3.4.1模拟电子电路的安装与调试68

3.4.2数字电子电路的安装与调试69

3.5电子电路的抗干扰措施70

3.5.1正确选择器件70

3.5.2合理分布元器件70

3.5.3交流输入电源加入滤波器70

3.5.4施加屏蔽措施71

3.5.5采取合理的接地方式72

3.5.6抑制寄生振荡74

3.6电子测量仪器使用要点77

3.6.1正确选用电子测量仪器77

3.6.2正确选择电子测量仪器的量程和测量方法77

3.6.3电子仪器的操作规程及连接方式78

3.6.4注意电子仪器的共地问题78

思考题80

第4章常用电子元器件及集成电路81

4.1常用电子制作工具81

4.1.1电工刀、试电笔81

4.1.2钳子81

4.1.3螺丝刀82

4.1.4其他工具82

4.1.5电烙铁与吸锡器82

4.2常用电子制作材料82

4.2.1导线83

4.2.2绝缘材料83

4.2.3其他材料84

4.3常用电子元器件84

4.3.1电阻器84

4.3.2电位器88

4.3.3电容器89

4.3.4电感器93

4.3.5变压器94

4.3.6开关与接插件95

4.3.7继电器97

4.3.8散热器100

4.3.9电声器件101

4.3.10半导体二极管102

4.3.11半导体三极管110

4.3.12场效应管113

4.4模拟集成电路115

4.4.1集成运算放大器116

4.4.2集成电压比较器123

4.4.3线性集成稳压器125

4.4.4开关集成稳压器132

4.4.5集成功率放大器133

4.5数字集成电路137

4.5.1TTL与CMOS集成电路的主要参数137

4.5.2常用数字集成电路139

4.5.3CMOS集成模拟开关139

4.5.4555集成定时器154

4.5.5集成单稳态触发器154

4.5.6A/D转换器156

4.5.7D/A转换器158

4.6显示器件160

4.6.1半导体发光二极管160

4.6.2LED数码管160

思考题161

第5章模拟电子技术实验163

5.1实验一常用电子仪器及测量163

一、 实验目的163

二、 实验设备及器件163

三、 预习要求163

四、 实验原理163

五、 实验内容163

六、 实验报告要求165

七、 思考题166

5.2实验二三极管单级共射极放大器166

一、 实验目的166

二、 实验设备及器件166

三、 预习要求166

四、 实验原理167

五、 基本实验168

六、 提高实验170

七、 创新实验170

八、 实验报告要求170

九、 思考题170

5.3实验三场效应管放大器171

一、 实验目的171

二、 实验仪器及器件171

三、 预习要求171

四、 实验原理171

五、 基本实验173

六、 提高实验175

七、 创新实验175

八、 预习要求175

九、 思考题175

5.4实验四两级阻容耦合放大器176

一、 实验目的176

二、 实验仪器及器件176

三、 预习要求176

四、 实验原理176

五、 基本实验178

六、 提高实验179

七、 创新实验179

八、 实验报告要求179

九、 思考题179

5.5实验五差动放大器180

一、 实验目的180

二、 实验仪器及器材180

三、 预习要求180

四、 实验原理180

五、 基础实验182

六、 提高实验184

七、 创新实验184

八、 实验报告要求184

九、 思考题184

5.6实验六负反馈放大器185

一、 实验目的185

二、 实验仪器及器件185

三、 预习要求185

四、 实验原理185

五、 基本实验187

六、 提高实验189

七、 创新实验189

八、 实验报告要求189

九、 思考题189

5.7实验七低频功率放大器190

一、 实验目的190

二、 实验仪器及器件190

三、 预习要求190

四、 实验原理190

五、 基础实验192

六、 提高实验193

七、 创新实验193

八、 实验报告要求194

九、 思考题194

5.8实验八集成运算放大器参数测试194

一、 实验目的194

二、 实验仪器及器材194

三、 预习要求194

四、 实验原理195

五、 基础实验197

六、 提高实验198

七、 创新实验198

八、 实验报告要求198

九、 思考题198

5.9实验九集成运算放大器组成的基本运算电路199

一、 实验目的199

二、 实验仪器及器件199

三、 预习要求199

四、 实验原理199

五、 基础实验201

六、 提高实验203

七、 创新实验203

八、 实验报告要求203

九、 思考题203

5.10实验十有源滤波器203

一、 实验目的203

二、 实验仪器及器件204

三、 预习要求204

四、 实验原理204

五、 基础实验206

六、 提高实验207

七、 创新实验207

八、 实验报告要求207

九、 思考题207

5.11实验十一信号发生器208

一、 实验目的208

二、 实验仪器及器件208

三、 预习要求208

四、 实验原理208

五、 基础实验210

六、 提高实验211

七、 创新实验211

八、 实验报告要求212

九、 思考题212

5.12实验十二线性直流稳压电源212

一、 实验目的212

二、 实验仪器及器件212

三、 预习要求213

四、 实验原理213

五、 基础实验216

六、 提高实验218

七、 创新实验218

八、 实验报告要求218

九、 思考题218

5.13实验十三开关式直流稳压电源219

一、 实验目的219

二、 实验仪器及器件219

三、 预习要求219

四、 实验原理219

五、 基础实验223

六、 提高实验223

七、 创新实验224

八、 实验报告要求224

九、 思考题224

5.14实验十四简易信号发生器的设计224

一、 实验目的224

二、 设计任务要求225

三、 预习要求225

四、 设计方案参考225

五、 实验步骤及要求225

六、 思考题226

5.15实验十五直流稳压电源的设计226

一、 实验目的226

二、 设计任务要求226

三、 预习要求226

四、 设计方案参考226

五、 实验步骤及要求227

六、 思考题227

5.16实验十六直流电机转速调节器的设计227

一、 实验目的227

二、 设计任务要求227

三、 预习要求228

四、 设计方案参考228

五、 实验步骤及要求229

六、 思考题230

5.17实验十七音响放大器的设计230

一、 实验目的230

二、 设计任务要求230

三、 预习要求230

四、 设计方案参考230

五、 实验步骤及要求232

六、 思考题233

第6章数字电子技术实验234

6.1实验一晶体管测试及开关特性研究234

一、 实验目的234

二、 实验仪器及器材234

三、 预习要求234

四、 实验原理234

五、 基本实验237

六、 提高实验238

七、 创新实验238

八、 实验报告要求238

九、 思考题239

6.2实验二集成门电路的参数测试239

一、 实验目的239

二、 实验仪器及器材239

三、 预习要求239

四、 实验原理239

五、 基本实验内容241

六、 提高实验内容243

七、 创新实验内容243

八、 实验报告要求243

九、 思考题243

6.3实验三组合逻辑电路的测试与设计244

一、 实验目的244

二、 实验仪器及器材244

三、 预习要求244

四、 实验原理244

五、 基本实验245

六、 提高实验246

七、 创新实验246

八、 实验报告要求247

九、 思考题247

6.4实验四集成编码器、译码器的功能测试及应用247

一、 实验目的247

二、 实验仪器及器件247

三、 预习要求247

四、 实验原理247

五、 基本实验250

六、 提高实验251

七、 创新实验251

八、 实验报告要求251

九、 思考题252

6.5实验五集成数据选择器、数值比较器功能测试及应用252

一、 实验目的252

二、 实验仪器及器件252

三、 预习要求252

四、 实验原理252

五、 基本实验254

六、 提高实验255

七、 创新实验256

八、 实验报告要求256

九、 思考题256

6.6实验六集成触发器的功能测试及应用256

一、 实验目的256

二、 实验仪器及器材256

三、 预习要求257

四、 实验原理257

五、 基本实验260

六、 提高实验262

七、 创新实验262

八、 实验报告要求262

九、 思考题262

6.7实验七集成计数器的测试及应用262

一、 实验目的262

二、 实验仪器及器材263

三、 预习要求263

四、 实验原理263

五、 基本实验265

六、 提高实验266

七、 创新实验266

八、 实验报告要求266

九、 思考题267

6.8实验八集成寄存器及其应用267

一、 实验目的267

二、 实验仪器及器材267

三、 预习要求267

四、 实验原理267

五、 基本实验269

六、 提高实验270

七、 创新实验270

八、 实验报告要求271

九、 思考题271

6.9实验九555集成定时器的应用272

一、 实验目的272

二、 实验仪器及器材272

三、 预习要求272

四、 实验原理273

五、 基本实验274

六、 提高实验275

七、 创新实验275

八、 实验报告要求275

九、 思考题276

6.10实验十D/A转换器276

一、 实验目的276

二、 实验仪器及器件276

三、 预习要求276

四、 实验原理276

五、 基本实验280

六、 提高实验280

七、 创新实验281

八、 实验报告要求281

九、 思考题281

6.11实验十一A/D转换器281

一、 实验目的281

二、 实验设备及器件281

三、 预习要求282

四、 实验原理282

五、 基本实验284

六、 提高实验284

七、 创新实验285

八、 实验报告要求285

九、 思考题285

6.12实验十二简易数显式电容测试仪的设计285

一、 实验目的285

二、 设计任务要求285

三、 预习要求286

四、 设计方案参考286

五、 实验步骤及要求287

六、 思考题287

6.13实验十三数字式秒表的设计288

一、 实验目的288

二、 设计任务要求288

三、 预习要求288

四、 设计方案参考288

五、 实验步骤及要求289

六、 思考题289

6.14实验十四步进电机控制器的设计290

一、 实验目的290

二、 设计任务要求290

三、 预习要求290

四、 设计方案参考290

五、 实验步骤及要求292

六、 思考题293

第7章电子电路的计算机仿真与PCB设计294

7.1Multisim 12.0主窗口界面介绍294

7.1.1菜单栏294

7.1.2工具栏299

7.2Multisim 12.0虚拟仪器介绍300

7.2.1虚拟仪器的分类和特点301

7.2.2数字万用表301

7.2.3函数发生器301

7.2.4示波器302

7.2.5波特图仪305

7.2.6伏安分析仪305

7.2.7失真度分析仪306

7.2.8功率表307

7.2.9逻辑分析仪308

7.2.10字信号发生器309

7.2.11逻辑转换器310

7.3Multisim仿真电路的步骤311

7.3.1建立电路文件311

7.3.2放置元件311

7.3.3修改元件参数312

7.3.4编辑元件313

7.3.5连接电路313

7.3.6保存电路文件313

7.3.7仿真并测量电路参数313

7.4Multisim在数字电路中的仿真314

7.4.1逻辑函数互相转换314

7.4.2组合逻辑电路竞争冒险现象的研究318

7.4.3常用中规模组合逻辑集成电路的测试及应用322

7.4.4触发器及时序逻辑电路的仿真分析326

7.4.5常用中规模集成时序逻辑电路的仿真分析331

7.4.6555定时器的应用仿真分析334

7.4.7A/D和D/A转换器的工作原理及应用电路仿真338

7.4.8Multisim在数字电子钟系统中的设计与仿真341

7.5Multisim在模拟电路中的仿真345

7.5.1单级共射极放大电路的仿真345

7.5.2场效应管放大器的仿真354

7.5.3差动放大器的仿真分析357

7.5.4负反馈放大器电路的仿真361

7.5.5OTL音频功率放大器的仿真分析364

7.5.6RC有源滤波器的仿真分析366

7.5.7信号发生器电路的仿真分析370

7.5.8直流稳压电源电路的仿真372

7.6Ultiboard在印刷电路板设计中的应用374

7.6.1印制电路板设计基础374

7.6.2Ultiboard 12.0简介375

7.6.3软件的全局设置380

7.6.4PCB属性设置386

7.6.5定制用户界面391

7.6.6文件的创建、设置与操作392

7.6.7元件、部件操作和相关设置397

7.6.8放置铜膜导线和覆铜层402

7.6.9设计文件的后处理404

7.6.10Ultiboard设计实例——两级放大电路的PCB设计405

第8章电子技术基础课程设计407

8.1音频功率放大器设计407

一、 设计任务407

二、 设计方案分析407

三、 主要单元电路参考设计412

四、 音频功率放大器的调试414

五、 思考题415

8.2多功能信号发生器设计416

一、 设计任务416

二、 设计方案分析416

三、 主要单元电路参考设计417

四、 系统安装与调试421

五、 思考题421

8.3心电信号放大器设计422

一、 设计任务422

二、 设计方案分析422

三、 主要单元电路参考设计423

四、 电路安装与调试425

五、 思考题426

8.4镍镉/镍氢电池用恒流充电器设计426

一、 设计任务426

二、 设计方案分析426

三、 单元电路设计参考427

四、 电路安装与调试429

五、 思考题430

8.5DCDC升压稳压变换器设计430

一、 设计任务430

二、 设计方案分析430

三、 主要单元电路设计433

四、 系统安装与调试435

五、 思考题435

8.6程控二阶有源带通滤波器设计436

一、 设计任务436

二、 设计方案分析436

三、 主要单元电路设计438

四、 系统安装与调试440

五、 思考题440

8.7数字电子钟计时系统设计441

一、 设计任务441

二、 设计方案分析441

三、 主要单元电路参考设计441

四、 电路的安装与调试445

五、 思考题445

8.8交通灯控制器设计445

一、 设计任务445

二、 设计方案分析446

三、 主要单元电路参考设计446

四、 电路安装与调试449

五、 思考题450

......

本书是山东省精品课程“电子技术基础”配套系列教材之一，是参照教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会最新修订的电子技术基础实验教学的基本要求编写的，其内容融入了作者多年从事电子技术理论教学、电子技术实践教学及电子设计竞赛活动的教学经验及体会撰写而成。该教材突出了电子技术基础实践教学的系统性、实践性、创新性及探索性，将每个实验内容分成基础实验、提高实验及创新实验，以满足不同教学要求及教学对象的需要。全书共分为8章，主要内容为电子测量的基本知识、常用电子仪器的使用方法、电子电路的安装调试及测试技术、常用电子元器件及集成电路、模拟电子技术基础实验、数字电子技术基础实验、电子电路的计算机辅助分析与设计、电子技术基础课程设计。对于模拟电子技术基础和数字电子技术基础实验均增加了设计型实验项目，同时对每章、每个实验及课程设计单元均附有大量的习题、思考题。本书主要作为高等学校电气、电子信息及自动化专业电子技术实验和课程设计的教材使用，也可作为职业技术院校相关专业的电子技术实验、电子技术设计等课程的参考书，还可供电子设计竞赛培训、电子技术工程技术人员及电子爱好者使用。