“电工电子技术基础实验”是理工科专业学生的一门技术基础课,针对学生学习电工电子技术课程的差异,教材构建了三级实验教学体系:基础训练实验、综合设计实验、研究创新实验。本书共3篇:第1篇介绍电路电工实验;第2篇介绍模拟电子的基本技能实验、综合设计实验和研究创新实验;第3篇介绍数字电子的基本技能实验、综合设计实验和研究创新实验;附录介绍了常用电子仪器原理及使用、常用元器件等有关资料。本书既可作为高等学校电子、电气、信息类各专业学生的实验教材,也可作为其他理工科学生理解和掌握电工电子技术知识和实验系统的教材或教学参考书,同时也可供相关领域的科技工作者参考。
1.不强调学科的系统性,以管用、够用、适用、实用为原则编写教材;2.以学生学习的主动性为基础,构建与之相配合的教材编写体系,即采用任务驱动、项目导向、案例引入的编写模式;3.教材的重点落在技能的夯实,必要的保障学生可持续发展的理论知识及全面素质的培养,并与职业资格证书的初、中、高三级技能相匹配;4.教材配套全面的教学资源,包括教学大纲及教案、电子课件、习题库及答案、动画及视频资料、实训指导书、学生作业单(工作单)等。
随着我国高等教育的大众化,培养具有工程实践能力的应用型人才已经越来越受到人们的重视。近十年来,各高校在实践教学方面做了多方面的积极努力。“电工电子技术基础实验”是理工科学生的一门技术基础课,随着电工电子技术的发展,这门课在实践教学中的作用日益重要。为了提高课程的教学质量、满足学生的要求,我们对电工电子技术实验的内容及安排进行了改革,针对学生学习电工电子技术课程的差异,构建了“电工电子技术基础实验”三级实验教学体系。
第yi级:基础训练。通过大量验证性实验教学,使学生加深理解电工电子类基本理论知识,掌握调试软硬件的方法和技能,逐步培养学生分析问题、解决问题的实验能力。
第二级:综合设计。通过综合运用电工电子类单元电路进行组合设计实验教学,全面提升学生综合运用知识的能力,培养学生的工程实践能力。
第三级:研究创新。在教师的指导下,学生开展应用性科研项目研究与工程设计,旨在全面提升学生的科学素养,激发学生自主学习的潜能,培养学生的创新能力。
在三级实验教学体系中,减少验证性实验项目,把基础性内容贯穿于综合性、应用性、设计性实验项目之中。特别是在研究创新性实验中,尽可能大量地寻找与企业生产和实际生活紧密结合的项目,缩短实验内容和实际应用的距离,从而增强学生的就业竞争力,突出应用型人才的培养。
参加本书编写的教师多年来从事电工电子技术课程体系、课程内容的改革,有丰富的理论和实验教学经验。本书第1篇由胡小波执笔,第2篇由操长茂执笔,第3篇由周俊、吴幼芬执笔,附录由操长茂执笔。操长茂、胡小波负责全书的整理和统稿。
本书的编写过程中,电工电子实验教学示范中心对本书的实验体系、实验内容及实验管理给予了多方面的指导、肯定和支持,浙江天煌科技实业有限公司提供了实验系统和有关资料。在此,向他们表示衷心的感谢。
限于编者水平,书中难免有错误和不妥之处,恳请读者批评指正。
操长茂,现任职与江汉大学物理与信息工程学院,副院长。2005年参与福建沙溪口电站AVC通信项目,2006年参与江西乐安大通水电站大小波动过渡过程计算机仿真项目,2008年参与平湖门水厂智能投矾系统项目,负责神经网络算法的应用;2008年参与的“自来水投矾神经网络控制系统研究”获武汉市科技局科学技术成果奖;2012年参与武汉市科技局科技攻关项目“基于物联网的智能建筑综合控制系统”,2013年参与横向项目“油烟污水反控系统研制”,经费为20万;2013年主持湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目“城市油烟排放监管平台开发”。已发表论文20余篇,15篇被EI检索。目前研究方向集中在: 1.智能控制技术的实现,包括神经网络、模糊系统、粒子群算法等的基础研究、仿真及软件实现,各种智能控制算法在工业现场具体应用; 2.嵌入式系统应用,包括物联网应用、DSP处理器应用开发、Zigbee无线传输等。
第1篇 电路电工实验1
实验1 电路元件伏安特性的测绘1
实验2 基尔霍夫定律的验证4
实验3 叠加原理的验证5
实验4 电压源与电流源的等效变换7
实验5 戴维南定理和诺顿定理的验证10
实验6 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究14
实验7 典型电信号的观察与测量17
实验8 RC一阶电路的响应测试20
实验9 二阶动态电路响应的研究23
实验10 R、L、C元件阻抗特性的测定25
实验11 正弦稳态交流电路相量的研究27
实验12 RC选频网络特性的测试30
实验13 RLC串联谐振电路的研究32
实验14 互感电路的观测35
实验15 单相铁芯变压器特性的测试37
实验16 三相交流电路电压、电流的测量39
实验17 三相电路功率的测量42
实验18 单相电度表的校验45
实验19 功率因数及相序的测量47
实验20 三相鼠笼式异步电动机49
实验21 三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制53
实验22 三相鼠笼式异步电动机正、反转控制56
实验23 三相鼠笼式异步电动机Y△降压启动控制58
实验24 三相鼠笼式异步电动机顺序控制62
第2篇 模拟电子实验64
第1部分 基础实验64
实验1 常用电子仪器的使用64
实验2 晶体管共射极单管放大器68
实验3 射极跟随器75
实验4 场效应管放大器78
实验5 低频功率放大器——OTL功率放大器82
实验6 差动放大器86
实验7 负反馈放大器89
实验8 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路92
实验9 集成运算放大器的基本应用——有源滤波器97
实验10 RC正弦波振荡器102
实验11 LC正弦波振荡器105
实验12 直流稳压电源——串联型晶体管稳压电源108
第2部分 综合性实验113
实验13 集成运算放大器指标测试113
实验14 集成运算放大器的基本应用——电压比较器118
实验15 集成运算放大器的基本应用——波形发生器121
实验16 函数信号发生器的组装与调试125
实验17 压控振荡器128
实验18 低频功率放大器——集成功率放大器130
实验19 直流稳压电源——集成稳压器134
第3部分 创新实验138
实验20 音响放大器的设计138
实验21 简易心电图仪的设计139
实验22 电子温度计的设计140
实验23 开关稳压电源的设计与调试141
第3篇数字电子实验142
第1部分 基础实验142
实验1 门电路的功能测试142
实验2 TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试147
实验3 CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试151
实验4 集成逻辑电路的连接和驱动154
实验5 半加器和全加器的设计158
实验6 组合逻辑电路的设计与测试160
实验7 译码器及其应用164
实验8 数据选择器及其应用170
实验9 触发器及其应用175
实验10 计数器及其应用182
实验11 移位寄存器及其应用186
实验12 使用门电路产生脉冲信号的自激多谐振荡器192
实验13 555集成时基电路及其应用195
实验14 同步时序电路的设计200
第2部分 综合性实验203
实验15 电子秒表203
实验16 312位直流数字电压表207
实验17 数字频率计212
第3部分创新实验218
实验18 智力竞赛抢答器设计218
实验19 交通灯控制电路的设计220
实验20 简易数显频率计的设计221
附录A 电工电子相关设备及其使用224