电子技术基础实验(第5版)——电子电路实验、设计及现代EDA技术
作者: 罗杰
出版社:高等教育出版社
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040652901
- 5版
- 64273092-3
- 16开
- 工学
- 电子信息类
- 电气信息类
- 本科
本书是在第4版基础上修订而成的,是近年来华中科技大学电工电子国家级实验教学示范中心在电子技术实验教学方面的总结,这次修订进一步丰富和完善了实验内容与实验教学方式。全书分为三篇和两个附录。
第一篇为电子电路实验与调试基础知识。第二篇为电子技术实验(含基础实验22个、综合设计性实验7个,全国大学生电子设计竞赛综合测评题5个),在大多数基础实验中,将传统的硬件电路实验内容和现代EDA实验内容融合在一起,以适应不同学时、不同层次的教学要求,各任课教师可以灵活选用。第三篇为常用EDA软件的使用,介绍了Multisim 14.0、OrCAD/PSpice 16.6、Vivado2018.2、Quartus Prime 18.1和ModelSim软件的使用方法。
为适应电子技术实验独立设课和不独立设课的不同要求,本书中每个实验都附有实验原理、参考电路和思考题。
本书可作为高等学校电子信息类、自动化类等专业电子技术基础实验教材(含小型课程设计教材和开展第二课堂活动的参考书),也可以作为职业技术院校相关专业电子技术基础实验、综合电路设计的参考书,对从事电子技术工作的工程技术人员也有较大的参考价值。
前辅文
第一篇 电子电路实验与调试基础知识
第1章 电子技术实验基础知识
1.1 电子技术基础实验的目的和意义
1.2 电子技术基础实验的流程与要求
1.3 常用分立元件简介
1.3.1 电阻器
1.3.2 电容器
1.3.3 电感器
1.4 误差分析与测量结果的处理
1.4.1 误差的来源与分类
1.4.2 误差表示方法
1.4.3 测量结果的处理
第2章 基本测量技术
2.1 概述
2.2 电压测量
2.2.1 高内阻回路直流电压的测量
2.2.2 交流电压的测量
2.2.3 电压测量的数字化方法
2.3 阻抗测量
2.3.1 输入电阻的测量
2.3.2 输出电阻的测量
2.4 增益及幅频特性测量
2.5 电子示波器及其在测量中的应用
2.5.1 数字示波器的基本工作原理
2.5.2 数字示波器的组成和关键技术
2.5.3 数字示波器的技术参数
2.5.4 示波器的使用
第3章 电子电路焊接、调试与故障检测技术
3.1 电路板焊接技术
3.1.1 焊接工具
3.1.2 焊接材料
3.1.3 印制电路板的手工焊接
3.2 电子电路的调试
3.2.1 调试前的直观检查
3.2.2 调试方法
3.2.3 调试中的注意事项
3.3 查找故障的一般方法
3.3.1 故障现象和产生故障的原因
3.3.2 查找故障的一般方法
3.4 电子电路干扰的抑制
3.4.1 干扰源
3.4.2 干扰途径及其抑制方法
第二篇 电子技术实验
第4章 模拟电子技术基础实验
实验一 常用电子仪器的使用与二极管的应用
实验二 集成运算放大器的基本应用
实验三 双极型晶体管单级共射放大电路
实验四 共射-共集放大电路
实验五 负反馈放大电路
实验六 MOSFET共源-共漏放大电路
实验七 结型场效应晶体管共源放大电路
实验八 正弦波产生电路
实验九 方波和三角波产生电路
实验十 精密全波整流电路
实验十一 有源滤波电路
实验十二 低频功率放大电路
实验十三 音响放大器电路
第5章 数字电子技术基础实验
实验十四 集成逻辑门的功能测试与应用
实验十五 组合逻辑电路设计
实验十六 脉冲产生与整形电路
实验十七 集成触发器及其应用电路设计
实验十八 计数、译码、显示电路
实验十九 篮球竞赛24s定时电路设计
实验二十 移位寄存器及其应用
实验二十一 D/A转换器
实验二十二 A/D转换器
第6章 综合设计性实验
实验二十三 多位LED显示器的动态扫描驱动电路
实验二十四 数字式音量调节电路
实验二十五 数字温度计
实验二十六 交通信号灯控制电路
实验二十七 音乐彩灯控制电路
实验二十八 简易电路特性测试仪
实验二十九 简易心电图仪设计
第7章 全国大学生电子设计竞赛综合测评
实验三十 2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评——集成运算放大器的应用
实验三十一 2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评——波形发生器
实验三十二 2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评——多种波形产生电路
实验三十三 2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评——复合信号发生器
实验三十四 2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评——多信号发生器
第三篇 常用EDA软件的使用
第8章 Multisim 14.0软件的使用
8.1 Multisim软件概述
8.2 晶体管共射放大电路的仿真分析
8.2.1 绘制电路图
8.2.2 交互式仿真分析
8.2.3 静态(直流)工作点分析
8.2.4 瞬态(时域)分析
8.2.5 交流扫描分析
8.3 差分放大电路的仿真分析
8.3.1 电压传输特性曲线分析
8.3.2 电路幅频特性曲线分析
第9章 OrCAD/PSpice 16.6软件的使用
9.1 PSpice软件概述
9.2 晶体管共射放大电路的仿真分析
9.2.1 利用OrCAD Capture绘制电路图
9.2.2 直流工作点分析
9.2.3 时域(瞬态)分析
9.2.4 交流扫描分析
9.2.5 参数扫描分析
9.3 MOS场效应晶体管特性曲线的仿真分析
9.3.1 绘制电路图
9.3.2 设置分析参数,观察输出特性曲线
9.3.3 设置分析参数,观察转移特性曲线
9.4 差分放大电路的仿真分析
9.4.1 绘制电路图
9.4.2 设置分析参数
9.4.3 执行PSpice程序
9.4.4 利用Probe,显示分析结果
9.4.5 调用文字输出文件
第10章 Vivado 2018.2软件的使用
10.1 FPGA的设计流程
10.2 Vivado软件的安装与配置
10.2.1软件的安装
10.2.2 开发板配置文件的设置
10.3 Vivado 2018.2仿真过程
10.3.1 建立新的设计项目
10.3.2 输入Verilog HDL设计文件
10.3.3 输入测试平台文件
10.4 Vivado 2018.2逻辑综合与实现
10.4.1 分配引脚
10.4.2 逻辑综合与实现,对目标器件编程,实际测试电路功能
10.5 实验任务
第11章 Quartus Prime 18.1软件的使用
11.1 Quartus Prime软件的安装与设置
11.1.1软件的安装
11.1.2 安装下载器USB-Blaster驱动程序
11.1.3 设置仿真软件ModelSim-Altera
11.2 基于Verilog HDL输入的电路实现
11.2.1 建立新的设计项目
11.2.2 输入设计文件
11.2.3 分配引脚
11.2.4 编译设计文件
11.2.5 编程器件,测试功能
11.2.6 使用电路网表观察器,查看电路图
11.3 基于Verilog HDL输入的电路仿真
11.3.1 输入设计文件,建立新的设计项目
11.3.2 分配引脚,编译设计源文件
11.3.3 波形仿真
11.3.4 编程器件,测试功能
11.4 基于IP模块的电路设计
11.4.1 LPM_COUNTER模块的设置与调用
11.4.2 嵌入式锁相环模块ALTPLL的设置与调用
11.4.3 存储器模块LPM_ROM的设置与调用
11.5 实验任务
第12章 ModelSim仿真软件的使用
12.1 基于工作库的基本仿真流程
12.1.1 创建一个工作子目录
12.1.2 输入源代码
12.1.3 建立仿真工作库
12.1.4 编译设计文件
12.1.5 将设计载入仿真器,开始仿真
12.1.6 运行仿真器
12.1.7 调试结果
12.2 基于工程项目的仿真流程
12.2.1 创建工作子目录
12.2.2 输入源代码
12.2.3 创建新工程,并添加现有文件
12.2.4 编译文件
12.2.5 将设计载入仿真器,开始仿真
12.2.6 运行仿真
12.2.7 调试结果
附录A TestBench的编写
A.1 TestBench的基本结构
A.2 Verilog HDL系统任务
A.3 Verilog HDL编译指令
附录B 常用集成电路引脚排列图
B.1 模拟集成电路
B.2 74系列数字集成电路
B.3 4000系列CMOS集成电路
参考文献
前辅文
第一篇 电子电路实验与调试基础知识
第1章 电子技术实验基础知识
1.1 电子技术基础实验的目的和意义
1.2 电子技术基础实验的流程与要求
1.3 常用分立元件简介
1.3.1 电阻器
1.3.2 电容器
1.3.3 电感器
1.4 误差分析与测量结果的处理
1.4.1 误差的来源与分类
1.4.2 误差表示方法
1.4.3 测量结果的处理
第2章 基本测量技术
2.1 概述
2.2 电压测量
2.2.1 高内阻回路直流电压的测量
2.2.2 交流电压的测量
2.2.3 电压测量的数字化方法
2.3 阻抗测量
2.3.1 输入电阻的测量
2.3.2 输出电阻的测量
2.4 增益及幅频特性测量
2.5 电子示波器及其在测量中的应用
2.5.1 数字示波器的基本工作原理
2.5.2 数字示波器的组成和关键技术
2.5.3 数字示波器的技术参数
2.5.4 示波器的使用
第3章 电子电路焊接、调试与故障检测技术
3.1 电路板焊接技术
3.1.1 焊接工具
3.1.2 焊接材料
3.1.3 印制电路板的手工焊接
3.2 电子电路的调试
3.2.1 调试前的直观检查
3.2.2 调试方法
3.2.3 调试中的注意事项
3.3 查找故障的一般方法
3.3.1 故障现象和产生故障的原因
3.3.2 查找故障的一般方法
3.4 电子电路干扰的抑制
3.4.1 干扰源
3.4.2 干扰途径及其抑制方法
第二篇 电子技术实验
第4章 模拟电子技术基础实验
实验一 常用电子仪器的使用与二极管的应用
实验二 集成运算放大器的基本应用
实验三 双极型晶体管单级共射放大电路
实验四 共射-共集放大电路
实验五 负反馈放大电路
实验六 MOSFET共源-共漏放大电路
实验七 结型场效应晶体管共源放大电路
实验八 正弦波产生电路
实验九 方波和三角波产生电路
实验十 精密全波整流电路
实验十一 有源滤波电路
实验十二 低频功率放大电路
实验十三 音响放大器电路
第5章 数字电子技术基础实验
实验十四 集成逻辑门的功能测试与应用
实验十五 组合逻辑电路设计
实验十六 脉冲产生与整形电路
实验十七 集成触发器及其应用电路设计
实验十八 计数、译码、显示电路
实验十九 篮球竞赛24s定时电路设计
实验二十 移位寄存器及其应用
实验二十一 D/A转换器
实验二十二 A/D转换器
第6章 综合设计性实验
实验二十三 多位LED显示器的动态扫描驱动电路
实验二十四 数字式音量调节电路
实验二十五 数字温度计
实验二十六 交通信号灯控制电路
实验二十七 音乐彩灯控制电路
实验二十八 简易电路特性测试仪
实验二十九 简易心电图仪设计
第7章 全国大学生电子设计竞赛综合测评
实验三十 2011年全国大学生电子设计竞赛综合测评——集成运算放大器的应用
实验三十一 2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评——波形发生器
实验三十二 2015年全国大学生电子设计竞赛综合测评——多种波形产生电路
实验三十三 2017年全国大学生电子设计竞赛综合测评——复合信号发生器
实验三十四 2019年全国大学生电子设计竞赛综合测评——多信号发生器
第三篇 常用EDA软件的使用
第8章 Multisim 14.0软件的使用
8.1 Multisim软件概述
8.2 晶体管共射放大电路的仿真分析
8.2.1 绘制电路图
8.2.2 交互式仿真分析
8.2.3 静态(直流)工作点分析
8.2.4 瞬态(时域)分析
8.2.5 交流扫描分析
8.3 差分放大电路的仿真分析
8.3.1 电压传输特性曲线分析
8.3.2 电路幅频特性曲线分析
第9章 OrCAD/PSpice 16.6软件的使用
9.1 PSpice软件概述
9.2 晶体管共射放大电路的仿真分析
9.2.1 利用OrCAD Capture绘制电路图
9.2.2 直流工作点分析
9.2.3 时域(瞬态)分析
9.2.4 交流扫描分析
9.2.5 参数扫描分析
9.3 MOS场效应晶体管特性曲线的仿真分析
9.3.1 绘制电路图
9.3.2 设置分析参数,观察输出特性曲线
9.3.3 设置分析参数,观察转移特性曲线
9.4 差分放大电路的仿真分析
9.4.1 绘制电路图
9.4.2 设置分析参数
9.4.3 执行PSpice程序
9.4.4 利用Probe,显示分析结果
9.4.5 调用文字输出文件
第10章 Vivado 2018.2软件的使用
10.1 FPGA的设计流程
10.2 Vivado软件的安装与配置
10.2.1软件的安装
10.2.2 开发板配置文件的设置
10.3 Vivado 2018.2仿真过程
10.3.1 建立新的设计项目
10.3.2 输入Verilog HDL设计文件
10.3.3 输入测试平台文件
10.4 Vivado 2018.2逻辑综合与实现
10.4.1 分配引脚
10.4.2 逻辑综合与实现,对目标器件编程,实际测试电路功能
10.5 实验任务
第11章 Quartus Prime 18.1软件的使用
11.1 Quartus Prime软件的安装与设置
11.1.1软件的安装
11.1.2 安装下载器USB-Blaster驱动程序
11.1.3 设置仿真软件ModelSim-Altera
11.2 基于Verilog HDL输入的电路实现
11.2.1 建立新的设计项目
11.2.2 输入设计文件
11.2.3 分配引脚
11.2.4 编译设计文件
11.2.5 编程器件,测试功能
11.2.6 使用电路网表观察器,查看电路图
11.3 基于Verilog HDL输入的电路仿真
11.3.1 输入设计文件,建立新的设计项目
11.3.2 分配引脚,编译设计源文件
11.3.3 波形仿真
11.3.4 编程器件,测试功能
11.4 基于IP模块的电路设计
11.4.1 LPM_COUNTER模块的设置与调用
11.4.2 嵌入式锁相环模块ALTPLL的设置与调用
11.4.3 存储器模块LPM_ROM的设置与调用
11.5 实验任务
第12章 ModelSim仿真软件的使用
12.1 基于工作库的基本仿真流程
12.1.1 创建一个工作子目录
12.1.2 输入源代码
12.1.3 建立仿真工作库
12.1.4 编译设计文件
12.1.5 将设计载入仿真器,开始仿真
12.1.6 运行仿真器
12.1.7 调试结果
12.2 基于工程项目的仿真流程
12.2.1 创建工作子目录
12.2.2 输入源代码
12.2.3 创建新工程,并添加现有文件
12.2.4 编译文件
12.2.5 将设计载入仿真器,开始仿真
12.2.6 运行仿真
12.2.7 调试结果
附录A TestBench的编写
A.1 TestBench的基本结构
A.2 Verilog HDL系统任务
A.3 Verilog HDL编译指令
附录B 常用集成电路引脚排列图
B.1 模拟集成电路
B.2 74系列数字集成电路
B.3 4000系列CMOS集成电路
参考文献
















