电子学实验教程

第1章 电子学实验基础1

1.1 电子学实验的基本特点1

1.1.1 电子学实验的目的和意义1

1.1.2 电子学实验的特点1

1.1.3 电子学实验的基本要求2

1.2 电子学实验的安全操作3

1.2.1 人身安全3

1.2.2 仪器仪表安全4

1.3 电子学实验的测量误差5

1.3.1 测量误差的来源5

1.3.2 测量误差的分类及消除措施5

1.3.3 测量误差的表示方法6

1.4 电子学实验的数据处理8

1.4.1 测量结果的数值处理8

1.4.2 测量结果的图形处理10

1.5 电子学实验中基本物理量的测量方法10

1.5.1 电流的测量方法10

1.5.2 电压的测量方法11

1.5.3 时间的测量方法11

1.5.4 频率的测量方法11

1.6 电子学实验的调试11

1.6.1 通电前的检查12

1.6.2 通电观察12

1.6.3 静态调试12

1.6.4 动态调试12

1.6.5 调试中需要注意的问题12

1.7 电子学实验的故障检测13

1.7.1 常见的故障现象13

1.7.2 产生原因13

1.7.3 检查故障的一般方法14

第2章 模拟电子学基础实验15

2.1 常用电子仪器的使用15

2.1.1 实验目的15

2.1.2 实验设备与材料15

2.1.3 实验准备15

2.1.4 实验原理15

2.1.5 Multisim仿真实验内容17

2.1.6 实验内容与步骤17

2.1.7 实验报告19

2.1.8 思考题19

2.2 单管放大电路20

2.2.1 实验目的20

2.2.2 实验设备与材料20

2.2.3 实验准备20

2.2.4 实验原理20

2.2.5 Multisim仿真实验内容22

2.2.6 实验内容与步骤23

2.2.7 实验报告25

2.2.8 思考题25

2.3 负反馈放大电路25

2.3.1 实验目的25

2.3.2 实验设备与材料26

2.3.3 实验准备26

2.3.4 实验原理26

2.3.5 Multisim仿真实验内容27

2.3.6 实验内容与步骤28

2.3.7 实验报告30

2.3.8 思考题30

2.4 差分放大电路30

2.4.1 实验目的30

2.4.2 实验设备与材料30

2.4.3 实验准备31

2.4.4 实验原理31

2.4.5 Multisim仿真实验内容32

2.4.6 实验内容与步骤33

2.4.7 实验报告35

2.4.8 思考题35

2.5 功率放大电路35

2.5.1 实验目的35

2.5.2 实验设备与材料35

2.5.3 实验准备36

2.5.4 实验原理36

2.5.5 Multisim仿真实验内容38

2.5.6 实验内容与步骤38

2.5.7 实验报告40

2.5.8 思考题40

2.6 RC正弦波振荡电路40

2.6.1 实验目的40

2.6.2 实验设备与材料40

2.6.3 实验准备41

2.6.4 实验原理41

2.6.5 Multisim仿真实验内容41

2.6.6 实验内容与步骤42

2.6.7 实验报告42

2.6.8 思考题42

2.7 运算放大电路43

2.7.1 设计要求43

2.7.2 设备与材料43

2.7.3 设计准备43

2.7.4 设计原理43

2.7.5 Multisim仿真实验内容44

2.7.6 设计实验内容46

2.7.7 设计实验报告47

2.7.8 思考题47

2.8 有源滤波器的设计47

2.8.1 设计要求47

2.8.2 设备与材料48

2.8.3 设计准备48

2.8.4 设计原理48

2.8.5 Multisim仿真实验内容50

2.8.6 设计实验内容51

2.8.7 设计实验报告52

2.8.8 思考题52

2.9 电压比较器52

2.9.1 设计要求52

2.9.2 设备与材料52

2.9.3 设计准备53

2.9.4 设计原理53

2.9.5 Multisim仿真实验内容54

2.9.6 设计实验内容55

2.9.7 设计报告56

2.9.8 思考题57

第3章 数字电子学基础实验58

3.1 TTL、CMOS门电路逻辑功能测试58

3.1.1 实验目的58

3.1.2 实验设备与材料58

3.1.3 实验准备58

3.1.4 实验原理58

3.1.5 Multisim仿真实验内容59

3.1.6 实验内容与步骤59

3.1.7 实验报告62

3.1.8 思考题62

3.2 组合逻辑电路分析62

3.2.1 实验目的62

3.2.2 实验设备与材料62

3.2.3 实验准备62

3.2.4 实验原理62

3.2.5 Multisim仿真实验内容63

3.2.6 实验内容与步骤63

3.2.7 实验报告66

3.2.8 思考题66

3.3 触发器66

3.3.1 实验目的66

3.3.2 实验设备与材料66

3.3.3 实验准备66

3.3.4 实验原理66

3.3.5 Multisim仿真实验内容67

3.3.6 实验内容与步骤67

3.3.7 实验报告69

3.3.8 思考题69

3.4 时序逻辑电路的分析70

3.4.1 实验目的70

3.4.2 实验设备及材料70

3.4.3 实验准备70

3.4.4 实验原理70

3.4.5 Multisim仿真实验内容71

3.4.6 实验内容与步骤72

3.4.7 实验报告73

3.4.8 思考题73

3.5 计数器73

3.5.1 实验目的73

3.5.2 实验设备及材料74

3.5.3 实验准备74

3.5.4 实验原理74

3.5.5 Multisim仿真实验内容75

3.5.6 实验内容与步骤75

3.5.7 实验报告78

3.5.8 思考题78

3.6 555时基电路78

3.6.1 实验目的78

3.6.2 实验仪器与材料78

3.6.3 实验准备78

3.6.4 实验原理78

3.6.5 Multisim仿真实验内容81

3.6.6 实验内容与步骤83

3.6.7 实验报告84

3.6.8 思考题84

3.7 组合逻辑电路的设计85

3.7.1 设计要求85

3.7.2 设备与材料85

3.7.3 设计准备85

3.7.4 设计原理85

3.7.5 Multisim仿真实验内容87

3.7.6 设计实验内容87

3.7.7 设计实验报告89

3.7.8 思考题89

3.8 时序逻辑电路设计89

3.8.1 设计要求89

3.8.2 设备与材料89

3.8.3 设计准备89

3.8.4 设计原理 90

3.8.5 Multisim 10仿真实验内容91

3.8.6 设计实验内容92

3.8.7 实验报告92

3.8.8 思考题92

3.9 时基电路应用92

3.9.1 设计要求92

3.9.2 设备与材料92

3.9.3 设计准备93

3.9.4 设计原理93

3.9.5 Multisim 10仿真实验内容93

3.9.6 设计实验内容93

3.9.7 设计实验报告94

3.9.8 思考题94

第4章 综合设计实验95

4.1 电子线路设计的基本原则、步骤与方法95

4.1.1 电子线路设计的基本原则95

4.1.2 电子线路设计的基本步骤96

4.1.3 电子线路设计的基本方法98

4.2 音频功率放大器98

4.2.1 实验目的98

4.2.2 实验设备与材料99

4.2.3 实验准备99

4.2.4 实验原理99

4.2.5 Multisim仿真实验内容100

4.2.6 实验内容与步骤101

4.2.7 实验设计报告102

4.2.8 思考题102

4.3 函数信号发生器的设计102

4.3.1 实验目的102

4.3.2 实验设备与材料102

4.3.3 实验准备102

4.3.4 实验原理103

4.3.5 Multisim仿真实验内容104

4.3.6 实验内容与步骤104

4.3.7 实验报告105

4.3.8 思考题105

4.4 直流稳压电源105

4.4.1 实验目的105

4.4.2 实验设备与材料105

4.4.3 实验准备105

4.4.4 实验原理105

4.4.5 Multisim仿真实验内容109

4.4.6 实验内容与步骤110

4.4.7 实验报告110

4.4.8 思考题111

4.5 8421BCD码全加器111

4.5.1 实验目的111

4.5.2 实验设备与材料111

4.5.3 实验准备111

4.5.4 实验原理111

4.5.5 Multisim仿真实验内容113

4.5.6 实验内容与步骤114

4.5.7 实验报告114

4.5.8 思考题114

4.6 彩灯循环显示控制电路114

4.6.1 实验目的114

4.6.2 实验设备与材料114

4.6.3 实验准备115

4.6.4 实验原理115

4.6.5 Multisim仿真实验内容116

4.6.6 实验内容与步骤116

4.6.7 实验报告117

4.6.8 思考题117

4.7 演讲自动报时器117

4.7.1 实验目的117

4.7.2 实验设备与材料118

4.7.3 实验准备118

4.7.4 实验原理118

4.7.5 Multisim仿真实验内容119

4.7.6 实验内容与步骤119

4.7.7 实验报告120

4.7.8 思考题120

附录A Multisim 10使用简介121

A1 Multisim 10概述121

A1.1 Multisim 10的主窗口界面121

A1.2 菜单栏124

A1.3 虚拟仪器仪表栏127

A2 Multisim 10的分析方法135

A3 Multisim 10仿真实例138

附录B 示波器143

B1 模拟双踪示波器的电路构成与电路原理143

B1.1 模拟双踪示波器的电路构成143

B1.2 模拟双踪示波器的垂直系统144

B1.3 模拟双踪示波器的水平系统145

B2 MOS-620FG模拟双踪示波器146

B2.1 MOS-620FG模拟双踪示波器的面板介绍146

B2.2 MOS-620FG模拟双踪示波器的控件介绍146

B3 DS1000E系列数字示波器150

B3.1 DS1000E系列数字示波器的面板介绍150

B3.2 DS1000E系列数字示波器的操作方法介绍150

附录C 函数信号发生器/计数器155

C1 SP1641B型函数信号发生器/计数器的面板介绍155

C2 SP1641B型函数信号发生器/计数器的控件介绍156

C3 SP1641B型函数信号发生器/计数器操作方法介绍157

附录D 常用电子元器件158

D1 电阻器158

D2 电容器162

D3 电感器164

D4 半导体分立器件165

D5 半导体集成电路170

参考文献189

本书是编者根据高等学校电子、电气信息类专业电子学实验教学的基本要求，结合多年的理论教学与实验教学的经验，为适应当前教学改革和教学体系的需求而编写的。全书将电子学实验分为基础性实验、基础设计性实验与综合设计性实验三个层次，内容涵盖了模拟电子技术与数字电子技术两大部分，并将计算机仿真实验引入到每个实验中。在附录中简单介绍了常用的仿真和分析软件Multisim 10基本使用方法、示波器和信号发生器的原理与面板结构，并给出了实验中常用的元器件参数以供实验时查阅。本书可作为高等院校电子类及相关专业本、专科电子学课程的实验教材。也可供成人及职业教育相关专业学生或电气、电子技术工程人员使用。

强调基础理论、基本知识和基本技能的培养，整本教材体现了“思想性、科学性、先进性、启发性、适应性”的原则。
将电路分析软件Multisim引入电子学实验过程中，每个实验中都配有仿真实验内容，使得学生不进实验室也能完成实验内容，以拓宽学生的知识面，增加学生的动手机会，提高学生的动手能力。
分层次教学，全书分为基础性实验、基础设计性实验和综合设计性实验三个层次，内容涵盖了模拟电子学与数字电子学中所有的知识点。
附录内容丰富，为学生实验提供了丰富的、全面的参考资料。