《電路與信號(hào)分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》是為《電路原理》、《信號(hào)與系統(tǒng)》或《電路、信號(hào)與系統(tǒng)》等課程配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,本書突出而鮮明的特色不僅在于通過(guò)實(shí)驗(yàn)深化對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解,更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)給學(xué)習(xí)者提供詳實(shí)的感性認(rèn)識(shí),誘發(fā)學(xué)習(xí)興趣,觸發(fā)探索的愿望,站得更高、看得更廣地去融會(huì)貫通各種概念與規(guī)律、理論與實(shí)踐。因而本書在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上基本覆蓋《電路原理》與《信號(hào)與系統(tǒng)》課程的教學(xué)內(nèi)容,在實(shí)驗(yàn)手段上,提供實(shí)際電路與儀器、電路與信號(hào)分析的仿真軟件Multisim和Tina – TI,以及目前*通用和*流行的MATLAB軟件的實(shí)驗(yàn)。
李剛,天津大學(xué)精儀學(xué)院教授,中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員,中國(guó)電子學(xué)會(huì)嵌入式計(jì)算機(jī)專家委員會(huì)委員;中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì) 理事;中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)微機(jī)專委會(huì) 委員;中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)醫(yī)儀分會(huì) 理事; 天津市單片機(jī)學(xué)會(huì) 理事長(zhǎng);中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì) 委員;《國(guó)外電子元器件》 編委;《世界電子元器件》 編委;《生命科學(xué)儀器》 編委;《中國(guó)儀器儀表學(xué)報(bào)》 審稿專家;主持過(guò)近20項(xiàng)各級(jí)各類課題。
目 錄
第1單元 示波器 1
1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1
1.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備或平臺(tái)) 1
1.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1
1.4 思考題 10
1.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 10
1.6 附錄:數(shù)字示波器 10
1.6.1 數(shù)字示波器快速入門 11
1.6.2 數(shù)字示波器的高級(jí)應(yīng)用 15
1.6.3 數(shù)字示波器測(cè)量實(shí)例 24
第2單元 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 30
2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?30
2.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 30
2.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 30
2.4 思考題 31
2.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 31
2.6 附錄:ATF20B DDS數(shù)字合成函數(shù)發(fā)生器 31
2.6.1 概述 31
2.6.2 主要功能與特點(diǎn) 32
2.6.3 技術(shù)指標(biāo) 33
2.6.4 選件介紹 35
第3單元 萬(wàn)用表 37
3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?37
3.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 37
3.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 38
3.4 思考題 39
3.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 41
3.6 附錄1:數(shù)字萬(wàn)用表基礎(chǔ)知識(shí) 41
3.6.1 引言 41
3.6.2 選擇適用的數(shù)字萬(wàn)用表 42
3.6.3 基礎(chǔ)知識(shí) 42
3.6.4 直流電壓和交流電壓 43
3.6.5 電阻、連通性和二極管 43
3.6.6 直流電流和交流電流 45
3.6.7 安全性 46
3.7 附錄2:MS8221A數(shù)字多用表使用說(shuō)明書 47
3.7.1 簡(jiǎn)介 47
3.7.2 MS8221A數(shù)字多用表的各部名稱說(shuō)明 48
3.7.3 技術(shù)指標(biāo) 49
3.7.4 操作說(shuō)明 52
3.7.5 儀表保養(yǎng) 53
第4單元 直流穩(wěn)壓電源 54
4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?54
4.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 54
4.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 55
4.4 思考題 56
4.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 56
4.6 附錄:直流穩(wěn)壓電源的基礎(chǔ)知識(shí) 56
4.6.1 簡(jiǎn)介 56
4.6.2 分類 57
4.6.3 基本功能 58
4.6.4 技術(shù)指標(biāo) 59
第5單元 電阻器 61
5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?61
5.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 61
5.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 61
5.4 思考題 62
5.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 62
5.6 附 錄 62
第6單元 電容器 65
6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?65
6.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 65
6.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 65
6.4 思考題 65
6.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 66
6.6 附 錄 66
第7單元 電感器 71
7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?71
7.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 71
7.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 71
7.4 思考題 71
7.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 72
7.6 附 錄 72
第8單元 二極管 75
8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?75
8.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 75
8.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 75
8.4 思考題 77
8.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 77
8.6 附 錄 78
第9單元 三極管 86
9.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?86
9.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 86
9.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 86
9.4 思考題 92
9.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 92
9.6 附 錄 92
第10單元 元件伏安特性的測(cè)量 95
10.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?95
10.2 實(shí)驗(yàn)手段(器材、儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 95
10.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 95
10.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 95
10.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 96
10.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 98
10.4 思考題 105
10.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 106
10.6 附錄:Multisim簡(jiǎn)介 106
10.6.1 Multisim的菜單欄 106
10.6.2 Multisim的工具欄 108
10.6.3 電路原理圖設(shè)計(jì)流程 110
10.6.4 電源庫(kù) 111
10.6.5 基本元件庫(kù) 111
10.6.6 常用仿真儀器 116
10.6.7 數(shù)字電路中的常用仿真儀器 122
第11單元 電位、電壓的測(cè)定與基爾霍夫定律的驗(yàn)證 127
11.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?127
11.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 127
11.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 127
11.3.1 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 127
11.3.2 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 129
11.3.3 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 130
11.4 思考題 133
11.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 133
11.6 附錄:電路設(shè)計(jì)和仿真工具TINA-TI簡(jiǎn)介 133
第12單元 戴維南定理的驗(yàn)證及其應(yīng)用 150
12.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?150
12.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 150
12.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 150
12.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 150
12.3.2 有源二端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法 150
12.3.3 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 151
12.3.4 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 152
12.3.5 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 153
12.4 思考題 158
12.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 158
第13單元 諾頓定理的驗(yàn)證及其應(yīng)用 159
13.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?159
13.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 159
13.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 159
13.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 159
13.3.2 有源二端口網(wǎng)絡(luò)等效參數(shù)的測(cè)量方法 159
13.3.3 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 160
13.3.4 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 161
13.3.5 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 162
13.4 思考題 167
13.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 167
第14單元 受控源:VCVS、VCCS、 CCVS、CCCS 168
14.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?168
14.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 168
14.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 168
14.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 168
14.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 173
14.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 174
14.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 177
14.4 思考題 182
14.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 182
第15單元 典型信號(hào)的觀察與測(cè)量 183
15.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?183
15.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 183
15.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 183
15.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 183
15.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 184
15.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 185
15.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 187
15.4 思考題 191
15.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 192
第16單元 RC一階電路的響應(yīng) 193
16.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?193
16.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 193
16.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 193
16.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 193
16.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 196
16.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 197
16.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 200
16.4 思考題 203
16.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 203
第17單元 二階無(wú)源和有源濾波器 204
17.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?204
17.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 204
17.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 204
17.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 204
17.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 206
17.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 207
17.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 208
17.4 思考題 208
17.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 208
第18單元 二階網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的模擬 209
18.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?209
18.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 209
18.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 209
18.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 209
18.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 212
18.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 212
18.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 212
18.4 思考題 213
18.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 213
第19單元 系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)的模擬解 214
19.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?214
19.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 214
19.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 214
19.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 214
19.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 216
19.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 216
19.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 219
19.4 思考題 221
19.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 222
第20單元 二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的顯示 223
20.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?223
20.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 223
20.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 223
20.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 223
20.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 226
20.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 226
20.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 226
20.4 思考題 228
20.5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 228
第21單元 RLC串聯(lián)諧振電路 229
21.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?229
21.2 實(shí)驗(yàn)手段(儀器和設(shè)備,或平臺(tái)) 229
21.3 實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 229
21.3.1 實(shí)驗(yàn)原理 229
21.3.2 實(shí)際電路實(shí)驗(yàn) 230
21.3.3 Multisim14仿真實(shí)驗(yàn) 231
21.3.4 TI-Tina仿真實(shí)驗(yàn) 232
21.4