本書是全國高職高專課程教學改革實踐指導教材系列之一的關于模擬電子技術基礎的課程實驗指導,本著老師好教、學生好學、學后好用的改革目標,浙江亞龍教育裝備股份有限公司與(NI)美國國家儀器公司合作推出了YL-1007B課程實驗模塊,該系列模塊緊密結合NI的各種用于教學用的軟硬件設備,比如多功能一體化實驗平臺ELVISII+,其在一個硬件平臺上就集成了12款儀器:任意波形發生器、波特圖儀、數字讀取器、數字寫入器、動態信號分析儀、函數信號發生器、阻抗分析儀、數字示波器、三線式電流電壓分析儀、兩線式電流電壓分析儀、可調電源、多功能數字萬用表、使得課程實驗模塊里頭的電路所產生各種實驗數據、波形在單一一臺計算機的顯示器上就可以方便的集中操作、觀察與記錄。該課程實驗模塊還提供了靈活的硬件數據輸入輸出接口,使得僅需要一套ELVISII+,利用該接口通過更換課程實驗模塊的形式即可實現多門課程的實驗,并結合NI公司的Multisim電子電路仿真軟件,對各種電路進行仿真并與實際課程實驗模塊的實驗結果進行比對分析,并給出合理的理論解釋。
隨著計算機與信息技術的不斷發展與應用, 國內各類院校也在不斷進行課程改革的探索與實踐, 如何讓教師更好地教課、讓學生更好地學習并應用知識是一直在探討的話題。本書的特點是理論與實際設備緊密結合, 并適當地引入計算機仿真軟件進行輔助分析與設計。書中所用實驗模塊均為浙江亞龍教育裝備股份有限公司生產的YL-1007B 課程實驗模塊, 其實驗接口能夠與美國國家儀器公司( NI) 出品的教學實驗平臺NI ELVIS Ⅱ+緊密結合, 仿真軟件為美國國家儀器公司( NI) 公司出品的Multisim。
在學時安排上, 完成實訓教學一般需要30 學時, 也可以根據學校的具體課程安排進行適當的刪減。在教材項目的配置上, 每個項目分三部分內容進行介紹, 第一部分是實驗原理的介紹, 幫助學生解析電路原理知識; 第二部分是電路仿真, 引入計算機仿真軟件進行電路原理仿真。仿真軟件具有很好的人機交互界面, 傳統電壓和電流的測量、波形的測量與顯示、參數調整等均可以完美地實現, 不僅可加深對電路原理的理解, 也可以加深對電路原理所呈現出來的技術參數的理解; 第三部分是實驗內容與步驟, 實驗步驟邏輯清晰, 旨在幫助學生安全正確地使用實驗設備, 在原理分析、原理仿真的基礎上, 更好地觀察、檢測實際電路中輸出的各種參數、波形, 既達到了訓練動手能力的目的, 又實現了理論與實際相結合進行分析、比對的目的。
本書由唐燦耿、張志愿任主編, 由李萍萍、謝春、程向嬌任副主編, 陳建、張思思、高明澤參與編寫。具體分工如下: 唐燦耿編寫所有實驗項目中的實驗項目目的、實驗所需模塊與元器件、實驗原理及電路仿真, 以及實驗項目一的實驗內容與步驟部分, 并對編寫思路與大綱進行總體規劃, 對全書進行統稿; 張志愿編寫實驗項目二~實驗項目八中的實驗內容與步驟部分內容; 李萍萍編寫實驗項目九~實驗項目十一中的實驗內容與步驟部分; 謝春編寫實驗項目十二~實驗項目十四中的實驗內容與步驟部分; 程向嬌編寫實驗項目十五中的實驗內容與步驟部分; 陳建對實驗項目中的實驗數據進行記錄; 張思思對圖片進行收集和整理;美國國家儀器公司的工程師高明澤編寫實驗項目一中的實驗儀器和設備部分。感謝YNY( 亞龍、NI、院校) 計劃院校中鄭州電子信息職業技術學院、大連電子學校、貴州電子信息職業技術學院、溫州職業技術學院等對編寫本書的幫助與支持。
由于編者水平有限, 書中難免存在疏漏, 懇請讀者批評指正。
說明: 為了方便讀者進行軟件仿真與實驗操作, 書中仿真電路圖與實驗模塊圖的圖形符號與文字符號均沿用Multisim 軟件與實驗模塊中的慣用符號, 未統一采用國家標準符號。正文中的元器件符號如Rx、Cx 等, 與仿真電路圖、實驗模塊圖中的RX、CX 等相對應( 其中X = 1, 2, 3…) 。
編 者
前言
實驗項目一 NI ELVIS Ⅱ+虛擬儀器的
操作與使用 1
一、實驗項目目的 1
二、實驗儀器和設備 1
三、實驗內容與步驟 1
實驗項目二 常用二極管及其特性 8
一、實驗項目目的 8
二、實驗所需模塊與元器件 8
三、實驗原理及電路仿真 8
四、實驗內容與步驟 11
實驗項目三 多種單管基本放大電路的
分析與設計 18
一、實驗項目目的 18
二、實驗所需模塊與元器件 18
三、實驗原理及電路仿真 18
四、實驗內容與步驟 26
實驗項目四 場效應晶體管放大電路 37
一、實驗項目目的 37
二、實驗所需模塊與元器件 37
三、實驗原理及電路仿真 37
四、實驗內容與步驟 42
實驗項目五 阻容耦合多級放大及負
反饋電路 47
一、實驗項目目的 47
二、實驗所需模塊與元器件 47
三、實驗原理及電路仿真 47
四、實驗內容與步驟 53
實驗項目六 電流源、有源負載放大
電路 57
一、實驗項目目的 57
二、實驗所需模塊與元器件 57
三、實驗原理及電路仿真 57
四、實驗內容與步驟 62
實驗項目七 差分放大電路 70
一、實驗項目目的 70
二、實驗所需模塊與元器件 70
三、實驗原理及電路仿真 70
四、實驗內容與步驟 79
實驗項目八 集成運算放大器的參數
測試 87
一、實驗項目目的 87
二、實驗所需模塊與元器件 87
三、實驗原理與電路仿真 87
四、實驗內容與步驟 93
實驗項目九 信號的運算電路 99
一、實驗項目目的 99
二、實驗所需模塊與元器件 99
三、實驗原理及電路仿真 99
四、實驗內容與步驟 105
實驗項目十 信號的處理 110
一、實驗項目目的 110
二、實驗所需模塊與元器件 110
三、實驗原理及電路仿真 110
四、實驗內容與步驟 114
實驗項目十一 正弦波發生電路 118
一、實驗項目目的 118
二、實驗所需模塊與元器件 118
三、實驗原理及電路仿真 118
四、實驗內容與步驟 123
實驗項目十二 非正弦波發生電路 128
一、實驗項目目的 128
二、實驗所需模塊與元器件 128
三、實驗原理及電路仿真 128
Ⅴ
四、實驗內容與步驟 133
實驗項目十三 信號的轉換電路 137
一、實驗項目目的 137
二、實驗所需模塊與元器件 137
三、實驗原理及電路仿真 137
四、實驗內容與步驟 142
實驗項目十四 功率放大電路 145
一、實驗項目目的 145
二、實驗所需模塊與元器件 145
三、實驗原理及電路仿真 145
四、實驗內容與步驟 151
實驗項目十五 直流電源電路 158
一、實驗項目目的 158
二、實驗所需模塊與元器件 158
三、實驗原理及電路仿真 158
四、實驗內容與步驟 167
參考文獻 175