高等院校电气信息类本科规划教材：综合电子实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴建平，葛青 等 著

图书标签:

• 电子技术
• 综合实验
• 电气信息
• 本科教材
• 实验教程
• 电路分析
• 模拟电路
• 数字电路
• 传感器技术
• 仪器仪表

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111418511

版次：1

商品编码：11245251

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-05-01

内容简介

　　《高等院校电气信息类本科规划教材：综合电子实验教程》将相关的专业课程实验内容及电子课程设计部分内容统一编写，有利于实验教材的规范和实验教学的管理。《高等院校电气信息类本科规划教材：综合电子实验教程》针对测控技术与仪器、电气自动化、数控技术、机电自动化、机电一体化等相关专业编写，主要涉及的内容有：信号与系统、自动控制原理、电子测量、电路设计与仿真、传感与检测技术、可编程逻辑控制器、电子课程设计等。
　　书中的实验内容尽量结合工程对象和应用实例进行设计，根据教学大纲要求，结合课程的重点和要点进行实验项目的编排，由易到难逐渐深入。根据专业特点书中给出了实验原理、实验设备、实验步骤、实验条件、实验注意事项，硬件方面给出部分实验电路，涉及仿真设计时给出程序框图和部分代码。《高等院校电气信息类本科规划教材：综合电子实验教程》主要的硬件电路和软件编程实验都是经过多年实验课程实践和验证的结果。

目录

前言
教学建议

第1章 电子技术实验基础
1.1 实验的基本要素
1.2 电路方案设计与选择
1.2.1 总体框图设计
1.2.2 单元电路选择
1.2.3 参数计算
1.3 电路原理图绘制要求
1.4 电子元器件
1.4.1 元器件的选择
1.4.2 集成电路使用注意事项
1.5 电路安装、焊接与调试
1.5.1 安装布局
1.5.2 焊接技术
1.5.3 电路调试
1.6 抗干扰技术
1.6.1 干扰的来源
1.6.2 接地与屏蔽
1.6.3 滤波与去耦
1.6.4 抗干扰措施
1.7 报告编写

第2章 模电数电电路设计与EWB仿真
2.1 EWB软件简介
2.1.1 界面介绍
2.1.2 菜单栏
2.1.3 工具栏
2.2 模拟电子电路仿真与分析
2.3 数字电子电路设计与仿真

第3章 信号与系统实验
3.1 MATLAB应用基础
3.1.1 MATLAB的基本操作
3.1.2 信号与系统中常用信号的描述及绘图
3.1.3 实验内容
3.2 线性时不变系统的时域分析
3.2.1 实验原理
3.2.2 MATLAB中的相关函数
3.2.3 实验内容
3.3 连续时间信号、系统的频域分析
3.3.1 实验原理
3.3.2 MATLAB中的相关函数
3.3.3 实验内容
3.4 系统的零极点分析
3.4.1 实验原理
3.4.2 MATLAB中的相关函数
3.4.3 实验内容
3.5 Simulink仿真
3.5.1 Simulink基本操作
3.5.2 实验内容

第4章 自动控制原理实验
4.1 自动控制综合实验台实验
4.1.1 综合实验台
4.1.2 线性系统时域分析实验
4.1.3 线性系统频域分析实验
4.2 MATLAB辅助分析与设计
4.2.1 控制系统时域分析
4.2.2 控制系统频域分析
4.2.3 控制系统校正环节设计

第5章 电子测量实验
5.1 电子测量概述
5.1.1 电子测量仪器的主要性能指标
5.1.2 电子测量的误差
5.1.3 测量结果的表示
5.2 数字万用表
5.3 直流电源的原理与使用
5.4 示波测量
5.4.1 电子示波器简介
5.4.2 模拟示波器
5.4.3 数字示波器
5.5 信号发生器
5.6 数字频率计数器的使用
5.7 交流电压测量
5.8 电阻、电容与电感测量
5.9 晶体管的特性测试

第6章 传感器与检测技术实验
6.1 传感器实验设备简介
6.2 基本实验
6.2.1 金属应变片实验
6.2.2 差动变压器实验
6.2.3 电涡流传感器实验
6.2.4 霍尔传感器实验
6.2.5 压电传感器实验
6.2.6 电容传感器实验
6.2.7 光纤传感器实验
6.2.8 半导体式传感器实验
6.3 综合性实验
6.3.1 光电开关应用
6.3.2 集成霍尔传感器开关控制
6.3.3 气敏传感器应用实验
6.4 综合性工程实验
6.4.1 典型信号的相关分析
6.4.2 转子实验平台综合实验
6.4.3 距离位移传感器实验
6.4.4 环形输送线实验平台综合实验

第7章 可编程逻辑控制器实验
7.1 基本逻辑指令实验
7.1.1 位逻辑指令启、停控制程序实验
7.1.2 位逻辑指令自锁、联锁、互锁控制程序实验
7.1.3 定时器控制程序实验
7.2 基本功能指令实验
7.3 程序控制指令实验
7.4 高速计数、脉冲输出实验
7.5 PID回路控制实验
7.6 PLC与PC机串口通信实验

第8章 综合实验与课程设计
8.1 555集成定时器
8.1.1 任务要求
8.1.2 555定时器内部结构
8.1.3 555定时器的典型应用
8.1.4 实验报告
8.2 波形发生器
8.2.1 任务要求
8.2.2 实验原理
8.2.3 实验方法
8.2.4 实验报告
8.3 计数器、译码器和显示电路
8.3.1 任务要求
8.3.2 实验原理
8.3.3 实验设备与器件
8.3.4 实验步骤
8.3.5 实验报告
8.4 数字电子计时器（课程设计1）
8.4.1 设计任务
8.4.2 设计方案
8.4.3 实验设备与器件
8.4.4 实验报告
8.5 交通信号灯控制（课程设计2）
8.5.1 设计任务
8.5.2 设计方案
8.5.3 实验设备与器件
8.5.4 实验报告
8.6 温度检测与控制（课程设计3）
8.6.1 设计任务
8.6.2 设计方案
8.6.3 实验设备与器件
8.6.4 实验报告
8.7 数字电子秤设计（课程设计4）
8.7.1 设计任务与要求
8.7.2 方案设计与原理说明
8.7.3 器材准备
8.7.4 实习与实践
8.7.5 实验报告
参考文献
……

前言/序言

《综合电子实验教程》：探索电气信息世界的实践智慧 在飞速发展的电气信息领域，理论知识的深度与广度固然是基石，但将抽象概念转化为鲜活应用的实践能力，更是决定未来工程师创新与解决问题潜力的关键。本书《综合电子实验教程》正是基于这一理念，旨在为高等院校电气信息类专业的本科生提供一套全面、深入且富有启发性的实验指导。我们深知，仅仅掌握原理公式是远远不够的，唯有通过亲手搭建电路、调试设备、分析数据，才能真正理解电子技术的精髓，培养出具备扎实理论功底和卓越实践能力的优秀人才。 本书的编写，凝聚了多位在电气信息领域深耕多年的资深教授与一线工程师的智慧与经验。我们始终将培养学生的科学素养、工程思维和创新能力放在首位，力求通过一系列精心设计的实验项目，引导学生从基础元器件的特性分析，逐步深入到复杂系统的集成与优化。我们坚信，一个优秀的实验教程，不应仅仅是操作步骤的罗列，更应是学习路径的引导、问题解决思路的启发，以及科学研究精神的熏陶。 一、 实验内容的体系化与进阶性 《综合电子实验教程》在内容编排上，遵循了电气信息类专业知识体系的自然发展规律，从基础到综合，层层递进，确保学生在掌握基本技能的同时，能够不断挑战更高难度的项目。 基础电子元器件的深入探究： 教程的开篇，我们将带领读者从最基本的电子元器件入手，例如电阻、电容、电感、二极管、三极管等。然而，我们的实验远不止于简单的测量其阻值或导通特性。我们将设计实验，让学生探究不同工作状态下元器件的非线性行为，例如晶体管在不同偏置下的放大特性曲线，以及不同容值电容在不同频率下的阻抗变化。通过这些实验，学生将对元器件的物理本质和实际应用中的微妙之处有更深刻的理解，为后续复杂电路的设计打下坚实的基础。 模拟电路的精妙设计与分析： 模拟电路是电子技术的核心之一，本书将包含一系列涵盖放大器（单级、多级）、滤波器（低通、高通、带通）、振荡器、电源电路等经典模拟电路的实验。我们不仅会指导学生搭建这些电路，更重要的是，会引导他们学习如何进行电路的理论分析，包括节点电压法、网孔电流法、戴维宁定理、诺顿定理等。学生将有机会通过实验测量与理论计算的对比，直观地验证所学知识，并学习如何优化电路参数以满足特定的性能指标，如增益、带宽、稳定性等。例如，在设计一个多级放大器时，我们将引导学生思考如何减小级间耦合的失真，如何提高整体的输入输出阻抗匹配，以及如何利用反馈技术来改善电路性能。 数字电路的逻辑构建与逻辑思维： 数字电路是现代电子信息系统的骨架。本书的数字电路部分，将从最基本的逻辑门（与、或、非、异或等）开始，逐步过渡到组合逻辑电路（译码器、编码器、多路选择器、加法器等）和时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等）。学生将学习使用逻辑电路设计软件进行电路仿真，并通过FPGA（现场可编程门阵列）或CPLD（复杂可编程逻辑器件）等硬件平台实现数字逻辑功能。重点将放在培养学生的逻辑化思维能力，理解二进制运算的本质，以及如何将实际问题转化为数字逻辑的设计思路。例如，设计一个简易的交通信号灯控制器，将要求学生从时序和状态转移的角度进行分析，并将其转化为逻辑电路的实现。 集成电路的应用与系统集成： 随着电子技术的发展，集成电路（IC）的应用日益广泛。本书将引导学生深入学习各类集成电路的功能与应用，例如运算放大器（Op-amp）在各种模拟信号处理中的应用（如积分器、微分器、比较器），以及微控制器（MCU）在嵌入式系统中的应用。通过实验，学生将学习如何根据应用需求选择合适的集成电路，并将其与分立元器件相结合，构建功能更加强大的电子系统。例如，我们将设计一个基于MCU的智能家居控制系统，让学生学习如何通过I/O端口控制LED、读取传感器数据，并实现简单的通信功能。 信号与系统基础的实践理解： 信号与系统是电气信息类专业的核心理论课程。本书将通过一系列实验，帮助学生直观地理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等概念。例如，学生将有机会利用示波器和信号发生器，观察不同信号（正弦波、方波、三角波）在不同滤波器作用下的波形变化，并理解其频谱特性的改变。通过这些实验，将理论与实践紧密结合，加深学生对信号处理和系统响应的理解。 通信原理与通信系统的初步接触： 随着通信技术的飞速发展，理解通信的基本原理至关重要。本书将包含一些入门级的通信实验，例如调幅（AM）、调频（FM）信号的产生与解调，以及简单的数字调制解调技术的演示。学生将有机会接触到基本的通信链路，理解信息是如何被编码、传输和解码的。 嵌入式系统与微控制器开发： 嵌入式系统是现代电子设备的核心。本书将重点介绍嵌入式系统开发的基础知识，包括微控制器的架构、指令集、中断处理、外设接口（如UART, SPI, I2C）等。学生将通过实际编程和硬件调试，学习如何使用C语言或其他嵌入式开发语言，为微控制器编写程序，并将其应用于实际的控制任务。例如，设计一个基于STM32等主流微控制器的简单机器人控制系统，让学生学习如何驱动电机、读取编码器信息，并实现基本的路径跟踪功能。 二、 实验的创新性与探索性 除了系统性的理论验证，本书更注重引导学生进行创新性实验。我们鼓励学生在掌握基本实验技能的基础上，进行“变式实验”和“拓展实验”。 “变式实验”： 对于已完成的实验项目，我们将提出一些参数调整、元器件替换、电路结构微调等建议，让学生思考这些改变可能带来的影响，并进行验证。例如，在放大器实验中，可以尝试更换不同型号的晶体管，观察其对增益和带宽的影响；或者改变反馈网络的参数，观察其对稳定性的影响。 “拓展实验”： 我们将提供一些开放性的实验课题，鼓励学生根据自己的兴趣和所学知识，自由设计并实现具有一定挑战性的项目。这些课题可能涉及传感器数据的采集与处理、简单的机器学习算法在嵌入式设备上的实现、物联网（IoT）相关技术的初步探索等。例如，设计一个能够监测室内空气质量并自动进行通风的智能设备，或者开发一个能够识别简单手势的控制系统。 三、 实验的严谨性与规范性 严谨的实验流程和规范的操作是保证实验结果准确性和可靠性的前提。本书在每个实验项目的设计中，都严格遵循以下原则： 明确的实验目的： 每个实验都将清晰地阐述其学习目标，让学生明白本次实验的核心任务是什么。 详细的实验原理： 在介绍实验电路之前，我们会提供必要的理论背景和原理说明，帮助学生理解电路的工作机制。 规范的实验步骤： 实验步骤将清晰、准确、易于理解，并辅以必要的图示和注意事项。 必要的安全提示： 对于涉及高电压、大电流等可能存在危险的实验，我们将提供详细的安全操作规程和注意事项。 科学的数据记录与分析方法： 我们将指导学生如何正确记录实验数据，如何进行数据处理和分析，如何绘制图表，以及如何从实验结果中得出结论。 报告撰写规范： 本书将提供实验报告的撰写指导，包括报告的结构、内容要求、图表格式等，帮助学生养成规范的科研报告撰写习惯。 四、 实验平台的灵活性与前沿性 本书的实验内容设计，充分考虑了当前高等院校实验室的实际情况，同时也紧跟技术发展的步伐。 通用实验器材的应用： 大部分实验将基于标准的电子实验箱、面包板、万用表、示波器、信号发生器等通用仪器设备，确保各高校实验室都能方便地开展实验。 嵌入式开发平台的引入： 针对当前嵌入式系统的重要性，我们将引入主流的微控制器开发平台，如Arduino、STM32等，让学生有机会接触到当前行业常用的开发工具和流程。 仿真软件的应用： 为了在条件有限的情况下，仍能进行充分的实验，本书将鼓励和指导学生使用OrCAD PSpice、Multisim、Proteus等电路仿真软件，进行虚拟实验，提高实验效率和验证设计的可能性。 FPGA/CPLD的应用： 对于数字电路部分，我们将引入FPGA/CPLD等可编程逻辑器件，让学生学习现代数字系统设计方法，体验硬件描述语言（HDL）的开发流程。 五、 教学方法与学习策略的引导 《综合电子实验教程》不仅仅是一本实验手册，更是一本关于如何有效学习电子技术的指南。 问题导向的学习： 在实验设计中，我们常常会提出一些开放性的问题，引导学生思考，鼓励他们主动探索解决方案，而不是被动接受预设答案。 小组合作与交流： 实验课程的开展，往往需要学生之间的协作。本书将鼓励学生进行小组合作，共同完成实验项目，分享彼此的见解，提升团队协作能力。 批判性思维的培养： 我们鼓励学生对实验结果进行批判性分析，思考实验过程中可能出现的误差来源，并尝试改进实验设计。 联系实际应用： 在介绍每个实验项目时，我们都会尽量联系其在实际工程中的应用，让学生体会到理论知识的实用价值，激发学习兴趣。 结语 《综合电子实验教程》的编写，是我们对提升电气信息类专业本科生实践能力的一次郑重承诺。我们深信，通过本书中丰富的实验内容、严谨的科学精神和开放的探索思路，定能帮助广大学子在探索浩瀚的电气信息世界中，打下坚实的实践基础，点燃创新的智慧火花，为未来的工程实践和科学研究做好充分的准备。我们期待，每一位使用本书的同学，都能在这里找到学习的乐趣，收获成长的力量，成为未来电气信息领域的杰出工程师。

评分☆☆☆☆☆

创新思维的启蒙之地 这本书的独特之处在于，它不仅仅是提供一套标准化的实验流程，更是鼓励我们进行思考和创新。在介绍完基础实验后，书中往往会提出一些“思考题”或者“拓展实验”的建议，引导我们去探索其他可能性。比如，在讲解数电逻辑门之后，书中并没有直接给出复杂的集成电路设计，而是让我们尝试用基础的逻辑门搭建一个简单的加法器，甚至进一步挑战设计一个简单的计算器。这种开放式的设计，极大地激发了我的好奇心和解决问题的能力。 我记得有一次，我在尝试实现书中提出的一个拓展实验时遇到了困难，按照常规思路怎么也无法得到预期的结果。但是，在反复阅读了书中关于这个模块的设计思路和原理后，我突然灵感迸发，尝试了一种全新的连接方式。最终，虽然这并不是书中提供的标准答案，但却达到了实验的要求，并且我从中学习到了很多关于逻辑电路设计灵活性的宝贵经验。这本书让我明白，电子实验不仅仅是遵循指令，更是一个不断尝试、不断发现的过程。它教会了我如何跳出思维定势，用不同的角度去审视问题，并从中找到属于自己的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

电子学习的基石与展望 这本书的价值，在我看来，在于它为我构建了一个扎实的电子学习基础。它并非仅仅是一本实验手册，更像是一本引导我深入理解电子世界的大门钥匙。从最基础的直流电路分析，到复杂的模拟和数字电路设计，书中的每一个章节都像是为我打下坚实的地基。我尤其欣赏书中对每一个实验的“目标”、“原理”、“步骤”、“注意事项”、“实验结果分析”等模块的清晰划分，这使得整个实验过程井然有序，易于理解和操作。 更重要的是，这本书让我对未来的学习和研究充满了信心。在完成书中的实验后，我感觉自己已经掌握了独立进行电子项目开发的基本能力。书中偶尔提及的一些前沿技术和应用方向，也像是在我心中播下了探索的种子。我开始能够理解一些更复杂的电路图，开始能够思考如何将不同的模块组合起来实现更强大的功能。这本书不仅仅教会了我“如何做”，更重要的是教会了我“如何学”，如何带着问题去学习，如何在实践中不断成长。我相信，这本书将是我未来在电子信息领域深入发展道路上的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

理论与实践的完美桥梁 我一直认为，电子技术是一门非常注重实践的学科，而《综合电子实验教程》恰恰在这方面做得非常出色。它并没有仅仅停留在理论的堆砌，而是通过精心设计的实验，将抽象的理论概念具象化，让我们可以亲手去验证，去感受。比如，在学习放大电路的部分，书中提供的实验就非常贴合实际应用。我们不再仅仅是记住增益、输入输出阻抗这些公式，而是可以通过搭建一个简单的音频放大电路，用示波器观察信号的放大过程，亲身体验不同元器件参数对放大效果的影响。 更令我惊喜的是，书中实验的进阶性设计。每一个实验都像是前一个实验的自然延伸，难度循序渐进，但又不断引入新的概念和挑战。这让我感到学习过程充满了动力，总有新的知识点等待我去发掘。例如，从简单的 RC 滤波器到更复杂的有源滤波器，再到信号发生器的设计，这种层层递进的设计，让我感觉自己是在沿着一条清晰的路径，不断攀登电子技术的高峰。而且，书中还提供了很多对实验结果的分析和讨论，引导我们思考实验中的误差来源，以及如何优化电路设计，这些都极大地提升了实验的深度和广度。

评分☆☆☆☆☆

严谨治学与工程实践的融合 《综合电子实验教程》在学术严谨性方面给我留下了深刻印象。书中对每一个概念的定义、公式的推导都力求精确，并且提供了详细的理论依据。这一点对于想要深入理解电子原理的学生来说非常重要。作者并没有回避复杂的数学推导，而是以一种清晰易懂的方式呈现出来，让我能够真正理解公式背后的含义，而不是死记硬背。例如，在分析运算放大器时，书中不仅给出了理想运放的分析方法，还引入了实际运放的参数，并结合实验现象，详细讲解了这些参数对电路性能的影响。 同时，这本书又紧密结合了工程实践的需求。它所设计的实验，很多都是来源于实际工程应用中的基本单元电路，如各种滤波器、振荡器、电源模块等。通过这些实验，我不仅学习了理论知识，更能够将其应用到实际的电路搭建中。书中对元器件的选择、PCB 布局的注意事项，甚至是一些常见的故障排除方法都有涉及，这些都是在课堂上难以学到的宝贵经验。这本书让我认识到，理论知识只有与实践相结合，才能真正发挥其价值，才能在未来的工程领域中大展拳脚。

评分☆☆☆☆☆

初涉电子世界的指南针 拿到这本《综合电子实验教程》时，我正处于一个对万物皆可用电子解释充满好奇的阶段。翻开第一章，我立刻被作者严谨而又富有启发性的叙述方式所吸引。那些看似枯燥的电路原理，在书中被赋予了鲜活的生命力。我尤其喜欢书中对每一个实验设计理念的深入剖析，不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是“为什么这么做”。例如，在讲解二极管特性曲线的实验时，作者并没有止步于测量几个数据点，而是引导我们思考二极管的 PN 结如何形成，正负向偏置对载流子运动的影响，以及这些微观层面的行为最终如何体现在宏观的 I-V 特性曲线上。这种由浅入深、层层递进的讲解方式，让我感觉自己不是在被动地学习，而是在主动地探索。 书中对实验器材的选择和使用也有非常详细的介绍，这对于初学者来说至关重要。很多时候，我们会被各种各样的元器件弄得眼花缭乱，不知道该如何下手。而这本书就像一位经验丰富的老师，耐心地指导我们认识每一个电阻、电容、晶体管的符号和封装，讲解它们在电路中的作用，以及如何正确地连接和测量。尤其让我印象深刻的是，书中关于电源使用和安全操作的章节，反复强调了必要的注意事项，让我感到非常安心。这不仅是技术上的指导，更是对我们安全意识的培养。读着读着，我仿佛看到了自己一步步从零基础成长为能够独立搭建简单电路的模样，内心的成就感油然而生。