电路测试实验是一门实验性质的课程,是基础课“电工技术”和“电子技术”的后续课。其主要内容包括电路基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验以及电机类实验等。
本书既可作为高等学校本科生电子电路实验课程的教材,也可作为从事电子技术工作的工程技术人员的参考书。
本书为读者免费提供书中FPGA实验示例及扩展应用的程序源代码和部分FPGA电机实验的原理图(高清版),请关注微信公众号“北航科技图书”,回复“3345”,获得百度网盘的下载链接。
《电路测试实验基础教程》是根据工科高等学校本科电工电子技术课程的教学要求,适应研究型大学的发展和独立设课的需要,在参考了国内外相关电工电子类实验的基础上进行编写的。本书主要内容包括电路基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验以及电机类实验等。
本书立足于航空航天各非电类专业的特点,强调以实验验证和单元实验为基础,突出综合应用和研究型实验的指导思想。书中比较系统地阐述了电工电子技术的实验理论和实验方法,具体地介绍了电工仪表、电子元器件、电机、电器以及电子仪器的使用和选择方法。实验内容的安排则采用模块化结构,便于学生预习,在掌握理论知识的情况下,提高自己的实践操作能力。
作者在编写的过程中,以基础知识和实验方法为基础,注重实验内容的基础性、应用性、综合性、研究性相互结合,并引入了一些新技术,使学生在完成实验的同时,还能够具有一定的分析问题、解决问题的能力,树立起工程实践的观念,进一步提高学生对实验的兴趣。比如在“工业控制器件应用基础”实验中,将传统的继电控制与现代的PLC控制进行了比较;在“简易温度控制系统实验”中,利用一个测体温的控制系统将运算放大器的线性应用与非线性应用结合到一起;在“可编程逻辑器件FPGA实验”中,将最新的可编程逻辑器件的应用介绍给学生。
本书共有21个实验,参考学时为80学时。本书在编写的过程中得到了北京航空航天大学电工电子中心的李莉、申文达、范昌波、吴星明、黄亚玲、吴冠、孙丹、肖瑾、张秀磊等老师的帮助和支持,在此向他们表示衷心的感谢。
因作者水平有限,书中难免存在疏漏或不足之处,恳请广大读者批评指正。
作者
2020年4月
绪论1
第1章仪器仪表使用5
1.1电工电子常用元器件及设备介绍5
1.2实验一直流电路的构建与测量36
1.3实验二电路的频率特性与方波响应39
第2章单相交流电路43
2.1交流电路参数测量设备及方法43
2.2实验三交流电路功率及铁芯线圈参数测量51
第3章三相电源和三相电路54
3.1三相电路功率测量方法54
3.2实验四三相电路及三相功率测量56
第4章直流稳压电源系统60
4.1直流稳压电源的构成及指标60
4.2实验五简易稳压电源系统测试67
第5章分立元件放大电路71
5.1电路构成及测量方法71
5.2实验六共发射极电压放大电路74
第6章集成运算放大器的特性测试及基本应用78
6.1集成运算放大器的主要特性参数78
6.2集成运算放大器产生波形的原理84
6.3实验七集成运算放大器的特性测试及在波形产生方面的应用87
第7章集成运算放大器的综合应用90
7.1简易温度控制系统的构成90
7.2实验八简易温度控制系统实验93
第8章工业控制器件应用基础95
8.1常用工业控制器件介绍95
8.2可编程控制器(PLC)97
8.3实验九继电控制及PLC应用基础106
第9章TTL及CMOS门电路110
9.1TTL与非门及CMOS门电路简介110
9.2实验十TTL与非门及CMOS门电路实验113
第10章数字电路基础实验116
10.1芯片功能及测试方法介绍116
10.2实验十一组合与时序逻辑电路126
第11章定时电路的设计及应用130
11.1555的工作原理及典型应用电路130
11.2实验十二集成定时器555的应用138
第12章数字电路综合实验(一)140
12.1数字频率计的构成140
12.2实验十三简单的数字频率计144
第13章变频调速控制系统146
13.1变频调速原理及变频器介绍146
13.2实验十四三相异步电动机变频调速控制实验159
第14章数字电路综合实验(二)163
14.1A/D与D/A芯片介绍163
14.2实验十五A/D与D/A转换器的应用167
第15章动态扫描显示系统170
15.1动态扫描显示系统的工作原理170
15.2实验十六动态扫描显示系统的设计174
第16章功率放大器176
16.1OTL功率放大器176
16.2LM386低压音频功率放大器177
16.3实验十七功率放大器的调整与测量179
第17章直流数字电压表设计182
17.1数字电压表的主要指标及测试方法182
17.2实验十八简单的直流数字电压表187
第18章电子仿真技术189
18.1Multisim电子仿真软件介绍189
18.2实验十九Multisim电子仿真实验200
第19章可编程逻辑器件FPGA实验206
19.1可编程逻辑器件概述206
19.2VHDL程序设计基础209
19.3实验平台简介229
19.4软件开发环境简介245
19.5实验二十FPGA基础应用实验283
19.6实验二十一FPGA综合应用实验287
第20章电工电子技术综合应用系统设计290
附录A常用芯片引脚图及功能表292
附录BFPGA核心板I/O引脚与各接口电路负载区对照分配表297
参考文献307
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