全書共分為四部分，*部分系統(tǒng)地介紹了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)、儀器設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件電路設(shè)計(jì)、虛擬仿真、數(shù)據(jù)處理工具及相關(guān)應(yīng)用實(shí)例；第二部分系統(tǒng)地介紹了常用的電子儀器、設(shè)備、軟件虛擬儀器的使用操作，以及常用元器件的檢測(cè)技術(shù)；第三部分在虛擬仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)箱上分別實(shí)現(xiàn)了分立元件放大器、穩(wěn)壓電路及集成運(yùn)放等典型的模擬電路實(shí)驗(yàn)；第四部分在虛擬仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)箱上分別實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電路中組合電路、時(shí)序電路，以及綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用等典型的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)。
前 言
隨著嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用項(xiàng)目的迅速發(fā)展和普及，社會(huì)對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)人才的需求越來越大，同時(shí)也迫切需要一些適合不同層次人員使用的實(shí)踐教材和培訓(xùn)參考書。本書正是從實(shí)用的角度出發(fā)，針對(duì)國(guó)內(nèi)大專院校部分專業(yè)學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程的需要，結(jié)合作者多年的教學(xué)和科研方面的經(jīng)驗(yàn)而編寫的實(shí)踐教程。
根據(jù)國(guó)內(nèi)高校IT類各專業(yè)對(duì)電子技術(shù)課程授課學(xué)時(shí)不同的需要，作者精選了電子技術(shù)課程中經(jīng)典的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)在各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中增加了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)計(jì)與虛擬仿真技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理方面的知識(shí)和相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)軟件與硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)，采用虛擬仿真和實(shí)踐操作的教學(xué)方式，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。本書選材切合實(shí)際，突出了現(xiàn)代電子技術(shù)自動(dòng)化設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)踐操作內(nèi)容由淺入深、直觀生動(dòng)，具有很強(qiáng)的可讀性、可用性和可操作性。本書主要特色如下：
（1）選題系統(tǒng)，內(nèi)容全面，圖文并茂，注重實(shí)踐教學(xué)效果。
本書結(jié)合國(guó)內(nèi)部分高校相關(guān)專業(yè)的電子技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在內(nèi)容上力求涵蓋實(shí)踐教學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和案例。實(shí)踐教學(xué)集預(yù)習(xí)、電路設(shè)計(jì)、虛擬仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證于一體，實(shí)現(xiàn)過程采用軟件與硬件結(jié)合的方式，內(nèi)容直觀生動(dòng)，圖文并茂，這樣更加有利于達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)效果。
（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次清楚、規(guī)范，注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
本書的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都由實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，實(shí)驗(yàn)報(bào)告四個(gè)部分構(gòu)成。對(duì)于國(guó)內(nèi)部分專業(yè)本科生在相關(guān)計(jì)算機(jī)硬件課程及實(shí)驗(yàn)課時(shí)少的情況下，本書各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)知識(shí)部分增補(bǔ)了與該實(shí)驗(yàn)環(huán)境相關(guān)的知識(shí)，使讀者能為實(shí)驗(yàn)操作做好充分的準(zhǔn)備。
（3）理論和實(shí)踐相結(jié)合，分層次培養(yǎng)。
本書注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，針對(duì)專業(yè)性較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，以及學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)的教學(xué)內(nèi)容，在各實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟環(huán)節(jié)中增添了現(xiàn)代電子技術(shù)自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用等方面的內(nèi)容，這樣學(xué)生可通過綜合實(shí)際操作來加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。另外，根據(jù)學(xué)生具體能力層次的不同，在書中安排了驗(yàn)證性、綜合設(shè)計(jì)性和選擇提高性實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。
（4）具有配套的網(wǎng)上教學(xué)資源，提供實(shí)踐課程相關(guān)的教學(xué)信息。
本書特別注意可讀性、可用性和可操作性，為實(shí)踐教學(xué)任課教師提供配套的電子講義、視頻資料和相關(guān)的教學(xué)資料。
全書共分為四部分，第一部分系統(tǒng)地介紹了實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)、儀器設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件電路設(shè)計(jì)、虛擬仿真、數(shù)據(jù)處理工具及相關(guān)應(yīng)用實(shí)例；第二部分系統(tǒng)地介紹了常用的電子儀器、設(shè)備、軟件虛擬儀器的使用操作，以及常用元器件的檢測(cè)技術(shù)；第三部分在虛擬仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)箱上分別實(shí)現(xiàn)了分立元件放大器、穩(wěn)壓電路及集成運(yùn)放等典型的模擬電路實(shí)驗(yàn)；第四部分在虛擬仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)箱上分別實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電路中組合電路、時(shí)序電路，以及綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用等典型的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)。
本書作者多年從事計(jì)算機(jī)專業(yè)理論教學(xué)，以及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)等硬件實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)工作，并主持和參與多項(xiàng)科研項(xiàng)目的開發(fā)和設(shè)計(jì)方面的工作。在編寫本書的過程中精選內(nèi)容，力求符合現(xiàn)代電子技術(shù)設(shè)計(jì)與開發(fā)初學(xué)者的特點(diǎn)，做到概念清晰、理論聯(lián)系實(shí)際；在敘述方法上，則力求由淺入深、通俗易懂、便于學(xué)習(xí)，以便使讀者能在較短的時(shí)間內(nèi)迅速掌握相關(guān)知識(shí)，起到事半功倍的作用。
本書適合作為高等院校相關(guān)專業(yè)的電子技術(shù)課程的實(shí)踐教材，也可以作為從事現(xiàn)代電子技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)人員及愛好者的培訓(xùn)教材。
感謝電子工業(yè)出版社的相關(guān)編輯，正是在他們的大力支持下本書才能夠很快出版發(fā)行。同樣，對(duì)本書參考文獻(xiàn)中引用了相關(guān)資料的所有作者深表謝意。
由于現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展非常迅速，新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)和更新，書中難免存在錯(cuò)誤、疏漏和不妥之處，希望廣大讀者能夠多加諒解，并及時(shí)聯(lián)系作者，以期在后續(xù)版本中改進(jìn)和完善。
作 者
2018年2月
馬洪連，男，教授，大連理工大學(xué)軟件學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心主任，全國(guó)嵌入式系統(tǒng)專家委員會(huì)委員。講授嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用 、計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)、微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)等課程。研究方向?yàn)椋呵度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)、智能系統(tǒng)與智能儀器儀表技術(shù)、無線通信技術(shù)。獲全國(guó)寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng)稱號(hào)（教育部）、 遼寧省十一五規(guī)劃優(yōu)秀教育研究成果二等獎(jiǎng)、第四屆遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀學(xué)術(shù)成果二等獎(jiǎng)等。
目 錄
第一部分 實(shí)驗(yàn)硬件、軟件環(huán)境
第1章 THDM-1型模擬與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱2
1.1 THDM-1型實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介2
1.2 THDM-1型實(shí)驗(yàn)箱的組成及應(yīng)用3
1.2.1 電源部分3
1.2.2 系統(tǒng)功能部分4
第2章 DS1074Z型數(shù)字示波器11
2.1 概述11
2.2 操作面板的主要功能介紹16
2.3 顯示界面21
第3章 UT39A型數(shù)字萬(wàn)用表24
3.1 概述24
3.2 主要操作說明26
3.3 操作使用實(shí)例28
第4章 DG1032Z型函數(shù)信號(hào)發(fā)生器29
4.1 概述29
4.2 操作面板功能介紹30
4.3 操作使用實(shí)例32
第5章 電路設(shè)計(jì)與仿真工具Altium Designer34
5.1 Altium Designer的安裝與啟動(dòng)34
5.2 仿真電路原理圖設(shè)計(jì)應(yīng)用37
5.2.1 二極管半波整流電路原理圖的設(shè)計(jì)38
5.2.2 發(fā)光二極管（LED）驅(qū)動(dòng)電路原理圖的設(shè)計(jì)51
5.3 交流動(dòng)態(tài)分析仿真應(yīng)用53
5.4 靜態(tài)工作點(diǎn)分析仿真應(yīng)用56
5.5 仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告59
第6章 電路設(shè)計(jì)與仿真軟件工具Proteus61
6.1 Proteus的安裝、配置與啟動(dòng)61
6.1.1 Proteus客戶端軟件的安裝62
6.1.2 Proteus客戶端軟件的配置64
6.1.3 Proteus軟件的啟動(dòng)66
6.2 電路原理圖設(shè)計(jì)與仿真68
6.3 電路仿真實(shí)例87
6.4 電路仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告90
第7章 數(shù)據(jù)處理軟件工具的應(yīng)用91
7.1 軟件工具EXCEL簡(jiǎn)介91
7.2 軟件工具M(jìn)ATLAB的應(yīng)用93
7.3 曲線擬合的最小二乘法應(yīng)用98
7.4 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告103
第二部分 常用電子儀器和元器件的應(yīng)用
第8章 數(shù)字萬(wàn)用表的應(yīng)用（儀器實(shí)驗(yàn)1）106
8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?06
8.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)106
8.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和元件106
8.2.2 電阻器的識(shí)別107
8.2.3 半導(dǎo)體二極管簡(jiǎn)介109
8.2.4 實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)提示111
8.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟112
8.3.1 萬(wàn)用表的基本操作功能112
8.3.2 萬(wàn)用表功能的使用116
8.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告117
第9章 數(shù)字示波器的應(yīng)用（儀器實(shí)驗(yàn)2）119
9.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?19
9.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)119
9.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件119
9.2.2 二極管1N4007簡(jiǎn)介120
9.2.3 正弦信號(hào)波形簡(jiǎn)介120
9.2.4 實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)提示121
9.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟122
9.3.1 基本操作功能122
9.3.2 操作功能的應(yīng)用128
9.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告130
第10章 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用（儀器實(shí)驗(yàn)3）132
10.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?32
10.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)132
10.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件132
10.2.2 脈沖信號(hào)概述132
10.2.3 半導(dǎo)體三極管簡(jiǎn)介134
10.2.4 實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)提示135
10.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟140
10.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告142
第三部分 模擬電路實(shí)驗(yàn)
第11章 穩(wěn)壓二極管的電路設(shè)計(jì)、仿真與功能測(cè)試（模擬實(shí)驗(yàn)1）144
11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?44
11.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)144
11.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件144
11.2.2 穩(wěn)壓二極管1N4735簡(jiǎn)介144
11.2.3 實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)提示146
11.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟149
11.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告149
第12章 晶體管共射極放大器的設(shè)計(jì)、仿真與功能測(cè)試（模擬實(shí)驗(yàn)2）151
12.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?51
12.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)151
12.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件151
12.2.2 實(shí)驗(yàn)原理及預(yù)習(xí)提示152
12.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟156
12.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告158
第13章 集成穩(wěn)壓電源的電路設(shè)計(jì)、仿真與功能測(cè)試（模擬實(shí)驗(yàn)3）159
13.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?59
13.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)159
13.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件159
13.2.2 直流穩(wěn)壓電源簡(jiǎn)介159
13.2.3 電容器的識(shí)別160
13.2.4 全波整流電路的仿真161
13.2.5 電容濾波電路的仿真162
13.2.6 集成穩(wěn)壓器簡(jiǎn)介164
13.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟166
13.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告169
第14章 集成運(yùn)算放大器的電路設(shè)計(jì)、仿真與功能測(cè)試（模擬實(shí)驗(yàn)4）170
14.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?70
14.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)170
14.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件170
14.2.2 集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介170
14.2.3 基本運(yùn)算電路171
14.2.4 運(yùn)放綜合應(yīng)用175
14.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟177
14.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告179
第四部分 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)
第15章 基本邏輯門電路設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)1）182
15.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?82
15.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)182
15.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件182
15.2.2 TTL集成電路概述182
15.2.3 CMOS集成電路概述183
15.2.4 常用邏輯門184
15.2.5 集電極開路OC門187
15.2.6 三態(tài)門190
15.2.7 基本邏輯門綜合設(shè)計(jì)與仿真192
15.2.8 集成邏輯門電路的連接和驅(qū)動(dòng)194
15.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟195
15.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告198
第16章 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)2）199
16.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?99
16.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件和相關(guān)知識(shí)199
16.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件199
16.2.2 組合邏輯電路設(shè)計(jì)199
16.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟203
16.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告204
第17章 譯碼器電路設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)3）205
17.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?05
17.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)205
17.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件205
17.2.2 譯碼器及其應(yīng)用205
17.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟210
17.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告211
第18章 數(shù)據(jù)選擇器電路設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)4）212
18.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?12
18.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)212
18.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件212
18.2.2 數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用212
18.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟216
18.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告216
第19章 觸發(fā)器電路設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)5）217
19.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?17
19.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)217
19.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件217
19.2.2 時(shí)序邏輯電路與觸發(fā)器217
19.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟222
19.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告223
第20章 計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用（數(shù)字實(shí)驗(yàn)6）224
20.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?24
20.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)224
20.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件224
20.2.2 計(jì)數(shù)器原理及應(yīng)用224
20.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟230
20.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告231
第21章 八路彩燈和流水燈控制器設(shè)計(jì)、仿真與實(shí)現(xiàn)（數(shù)字實(shí)驗(yàn)7）232
21.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?32
21.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)232
21.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件232
21.2.2 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC161簡(jiǎn)介232
21.2.3 八路彩燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)235
21.2.4 六路流水燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)236
21.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟238
21.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告238
第22章 數(shù)字時(shí)鐘產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)、仿真與實(shí)現(xiàn)（數(shù)字實(shí)驗(yàn)8）239
22.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?39
22.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器件與相關(guān)知識(shí)239
22.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件239
22.2.2 數(shù)字時(shí)鐘產(chǎn)生電路設(shè)計(jì)實(shí)例239
22.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟240
22.4 實(shí)驗(yàn)報(bào)告240
參考文獻(xiàn)241
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