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模拟电路设计与系统综合训练
作   译   者:程春雨 出 版 日 期:2021-06-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:王晓庆 
书   代   号:G0411950 I S B N:9787121411953

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    ISBN:9787121411953

    开 本:16(185*260)

    印 张:13.5

    版 次:1

    页 数:216

    字 数:346

    内容简介

    本书是参照现行普通高等理工科院校电子类相关专业模拟电子线路综合设计实验教学大纲、模拟电子技术实验教材、电子系统综合设计参考教材等编写而成的。全书共 13 章,内容由浅入深,既包括二极管、三极管及其应用电路设计与分析等基础实验内容,又包括音响系统、多波形信号发生器等综合设计类实验内容。以提高学生实践能力为目的,提高了综合设计类实验的比例。各实验项目紧密结合教学实际,并适当融入了工程应用实例。本书可作为电气工程及其自动化、电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、微电子科学与工程、光电信息科学与工程、信息工程、自动化、计算机科学与技术、测控技术与仪器等专业的实验教材,也可以作为相关实验教师的参考用书。

    本书目录

    目    录
     
    第1章  二极管及其应用电路设计与分析	1
    1.1  常用二极管电路设计基础	1
    1.1.1  基本特性	1
    1.1.2  二极管的主要技术参数	3
    1.2  常用二极管及其主要技术参数	4
    1.2.1  整流二极管	4
    1.2.2  小功率二极管	6
    1.2.3  肖特基二极管	7
    1.2.4  发光二极管	8
    1.2.5  稳压二极管	9
    1.2.6  双向稳压二极管	13
    1.2.7  双色发光二极管	14
    1.2.8  数码管	15
    1.2.9  光电二极管	16
    1.3  实验电路设计	16
    1.3.1  实验电路	17
    1.3.2  认识电阻	17
    1.3.3  测试二极管的伏安(V-I)特性	19
    1.3.4  测试稳压二极管的伏安(V-I)特性	19
    1.3.5  二极管工作特性的比较	20
    1.3.6  稳压二极管输出带载能力测试	21
    第2章  单管应用电路设计与分析	22
    2.1  晶体三极管应用电路设计	22
    2.1.1  晶体三极管的引脚判别	22
    2.1.2  主要技术参数	23
    2.1.3  传输特性	24
    2.1.4  晶体三极管电路设计	25
    2.1.5  常用晶体三极管及其主要参数	32
    2.1.6  NPN型晶体三极管实验电路	33
    2.2  场效应管应用电路设计	36
    2.2.1  FET基本结构和电路符号	36
    2.2.2  主要技术参数	37
    2.2.3  传输特性	38
    2.2.4  常用场效应管及其主要参数	40
    2.2.5  N沟道增强型MOSFET电路设计	41
    2.2.6  N沟道JFET单管电路	43
    2.3  输入/输出阻抗的测量	46
    2.3.1  放大电路输入阻抗的测量	46
    2.3.2  放大电路输出阻抗的测量	48
    第3章  电源电路设计	49
    3.1  设计要求及注意事项	49
    3.1.1  设计要求	49
    3.1.2  注意事项	49
    3.2  设计指标	50
    3.3  系统设计框图	50
    3.4  设计分析	50
    3.4.1  电压变换电路	50
    3.4.2  整流电路	52
    3.4.3  滤波电路	54
    3.4.4  稳压电路	56
    第4章  压控函数发生器设计	65
    4.1  设计要求及注意事项	65
    4.1.1  设计要求	65
    4.1.2  注意事项	65
    4.2  设计指标	66
    4.3  系统设计框图	66
    4.4  设计分析	67
    4.4.1  直流电压产生电路	67
    4.4.2  极性变换电路	68
    4.4.3  三角波产生电路	71
    4.4.4  反馈控制信号产生电路和方波产生电路	73
    4.4.5  正弦波产生电路	75
    4.4.6  增益连续可调电压放大电路	77
    4.4.7  压控函数发生器电路原理图	77
    第5章  模拟滤波器设计	78
    5.1  设计要求及注意事项	78
    5.1.1  设计要求	78
    5.1.2  注意事项	78
    5.2  设计任务	78
    5.3  模拟滤波器的基本概念	79
    5.3.1  滤波器的常用定义	79
    5.3.2  滤波器的分类	80
    5.3.3  传递函数	80
    5.3.4  传递函数(零极点)反映滤波器本质	81
    5.4  滤波器的设计方法	81
    5.4.1  单极点RC滤波器	82
    5.4.2  萨伦·基滤波电路	83
    5.5  设计举例(以二阶萨伦·基低通滤波器为例)	84
    5.5.1  最大平坦型(巴特沃斯型)滤波器设计	84
    5.5.2  等波纹型(切比雪夫型)滤波器设计	86
    5.5.3  高阶滤波器设计	87
    5.6  状态变量滤波器	88
    5.7  借助软件进行滤波器设计	88
    5.7.1  Filter Wizard滤波器设计向导	88
    5.7.2  Filter Design Tool滤波器设计工具	90
    5.8  有源器件(运放)的局限性	91
    第6章  音响系统设计	92
    6.1  设计要求及注意事项	92
    6.1.1  设计要求	92
    6.1.2  注意事项	92
    6.2  设计指标	93
    6.3  系统设计框图	93
    6.4  设计分析	93
    6.4.1  语音放大电路	94
    6.4.2  前置混合放大电路	96
    6.4.3  音调调整电路	97
    6.4.4  音量控制电路	103
    6.4.5  功率放大电路	105
    6.4.6  电源电路	114
    6.4.7  音响系统设计电路原理图	115
    第7章  基于555芯片的电子系统设计	117
    7.1  设计要求及注意事项	117
    7.1.1  设计要求	117
    7.1.2  注意事项	117
    7.2  555芯片内部结构及 工作模式	118
    7.2.1  内部组成	118
    7.2.2  工作原理	119
    7.2.3  工作模式	120
    7.3  设计举例	123
    7.3.1  特殊结构的多谐振荡器	123
    7.3.2  波形发生器	125
    7.3.3  延时开关	125
    7.3.4  开关	126
    7.3.5  级联电路	127
    7.4  555芯片的局限性	128
    第8章  多波形信号发生器设计	129
    8.1  设计要求	129
    8.2  设计说明	130
    8.3  实现方案	130
    8.3.1  方波产生电路	130
    8.3.2  4分频电路	131
    8.3.3  三角波产生电路	132
    8.3.4  复合波产生电路	133
    8.4.5  正弦波产生电路	134
    8.4  设计总结	135
    第9章  晶体三极管输出特性曲线测试系统设计	137
    9.1  设计要求及注意事项	137
    9.1.1  设计要求	137
    9.1.2  注意事项	138
    9.2  设计指标	138
    9.3  系统设计框图	138
    9.4  设计分析	139
    9.4.1  矩形波产生电路	139
    9.4.2  阶梯波产生电路	141
    9.4.3  锯齿波产生电路	143
    9.4.4  电压变换及测试电路	144
    9.4.5  晶体三极管输出特性曲线测试系统电路原理图	145
    第10章  心电信号数据采集与监护系统设计	146
    10.1  心电信号相关知识简介	146
    10.1.1  心电信号基本特性	146
    10.1.2  心电信号生理学意义	147
    10.2  心电信号采集、放大与处理系统	148
    10.2.1  心电信号采集 电路	148
    10.2.2  前置放大电路	149
    10.2.3  去噪和滤波电路	149
    10.2.4  混合放大电路	152
    10.2.5  特征提取	153
    10.3  硬件电路设计与实现	153
    10.3.1  设计任务	153
    10.3.2  系统框图	154
    10.3.3  硬件实现	154
    第11章  直流电机PWM调速系统设计	158
    11.1  设计要求及注意事项	158
    11.1.1  设计要求	158
    11.1.2  注意事项	158
    11.2  设计指标	159
    11.3  系统设计框图	159
    11.4  设计分析	159
    11.4.1  数码管显示模块	160
    11.4.2  直流电机驱动模块	163
    第12章  基于DDS技术的波形 发生器设计	166
    12.1  设计要求	166
    12.2  设计指标	166
    12.3  系统设计框图	166
    12.4  FPGA内部电路设计分析	167
    12.4.1  参数控制器	167
    12.4.2  相位累加器	168
    12.4.3  方波发生器	168
    12.4.4  三角波发生器	169
    12.4.5  正弦波发生器	169
    12.4.6  三选一数据选择器	172
    12.5  外围硬件电路设计分析	173
    12.5.1  D/A转换	173
    12.5.2  低通滤波器	174
    12.5.3  输出可调放大电路	175
    12.6  仿真及实测	175
    12.6.1  ModelSim仿真	176
    12.6.2  实验测试	177
    12.6.3  问题分析	179
    第13章  智能饮水机系统设计	181
    13.1  设计要求	181
    13.2  设计指标	181
    13.3  设计方案	181
    13.4  机械结构设计	182
    13.5  硬件电路设计	183
    13.5.1  主控单片机的选择与论证	183
    13.5.2  温度设定和水温检测	184
    13.5.3  过零检测	185
    13.5.4  加热功率控制	186
    13.5.5  即热式加热	190
    13.5.6  自动出水控制	190
    13.5.7  电源与漏电保护	193
    13.6  软件设计	194
    13.7  设计总结	195
    附录A  电阻标称值和允许偏差	196
    附录B  陶瓷电容和钽电容	197
    附录C  电感	198
    附录D  二极管和晶体三极管	199 
    附录E  面包板	200
    E.1  结构及导电机制	200
    E.2  使用方法及注意事项	201
    附录F  GPS-2303C型直流稳压电源	202
    F.1  性能指标	202
    F.2  前面板介绍	202
    F.3  操作方法	203
    附录G  常用仪器使用操作教程	206
    G.1  C.A5215型数字万用表操作教程	206
    G.2  DG1032Z型波形发生器操作教程	206
    G.3  GDS-1104B型数字示波器操作教程	206
    G.4  GPS-2303C型直流稳压电源操作教程	206
    附录H  常见问题视频详解	207
    H.1  面包板使用常见问题	207
    H.2  C.A5215型数字万用表使用常见问题	207
    H.3  电源、示波器、信号源使用常见问题	207
    参考文献	208
    
    展开1

    前     言

    前 言 本书是参照现行普通高等理工科院校电子类相关专业模拟电子线路综合设计实验教学大纲、模拟电子技术实验教材、电子系统综合设计参考教材等编写而成的,其中大部分内容是对大连理工大学相关教师多年实践教学工作经验的总结。 本书按12~48学时编写,内容主要包括:二极管及其应用电路设计与分析、单管应用电路设计与分析、电源电路设计、压控函数发生器设计、模拟滤波器设计、音响系统设计、基于555芯片的电子系统设计、多波形信号发生器设计、晶体三极管输出特性曲线测试系统设计、心电信号数据采集与监护系统设计、直流电机PWM调速系统设计、基于DDS技术的波形发生器设计、智能饮水机系统设计。每章内容包含相关电子元器件的介绍及其选型方法和电路分析等内容。全书内容是对模拟电子技术基础知识、基本原理的总结与应用,可加强学生对专业知识的掌握与理解,培养学生合理选用电子元器件设计实用电路的能力。 本书提供配套的电子课件PPT、Multisim仿真实例等,请登录华信教育资源网(http://www. hxedu.com.cn)注册后免费下载。 全书主要内容由程春雨、商云晶、刘倩、马驰、吴雅楠、王洁负责编写;附录内容由秦晓梅、周晓丹、高庆华负责编写;程春雨对全书内容做了统稿;吴振宇教授对全书内容做了严格的审定,并对本书的编写提出了宝贵的修改意见;原一丹、贺鑫也参与了本书写作素材的提供及实验内容的电路设计及测试工作。本书在编写过程中,还得到了大连理工大学“模拟电子线路”理论教学组组长林秋华教授的支持与指导。在此,对所有帮助过我们的老师及电子工业出版社的王晓庆编辑表示诚挚的谢意。 由于编者水平有限,加之时间仓促,书中难免有不足之处,恳请广大使用者批评指正。 作 者 2021年6月 展开

    作者简介

    程春雨,女,硕士,高级工程师,大连理工大学电子信息与电气工程学部电工电子实验教学中心,任职模拟电路实验室主任;中国教育技术协会教育仿真专业委员会秘书。在国内外期刊及国际会议发表论文30余篇;主编参编教材3部。获全国电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛特等奖1项;一等奖3项;全国高等学校虚拟仿真实验教学资源建设成果二等奖1项;全国高等学校自制实验教学仪器设备评选优秀奖2项;东北地区高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛最佳组织奖(个人)1项;辽宁省教学成果一等奖1项;校教学成果奖2项;普通高等学校全国大学生电子设计竞赛优秀指导教师3次。
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