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電工電子實驗教程(第3版)（簡體書）
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名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書為“北京高等教育精品教材”。全書系統地闡述了電工電子測量誤差理論、測量儀器儀表及測試技術和電工、電子實驗技術。
本書分為兩篇：電工電子測量技術和電工電子實驗技術，共7章。第1章介紹了測量誤差的表示方法及分類，誤差估計及消除方法，測量數據處理。第2章介紹了各類儀器儀表的原理、性能及使用方法。第3章介紹了元器件參數、電量的測試方法。第4章介紹了電工的實驗設計及實驗方法。第5章介紹了模擬電子技術的實驗設計及實驗方法。第6章介紹了數字電子技術的實驗設計及實驗方法。第7章介紹了電子設計自動化的實驗設計及實驗方法。
作者簡介
王久和，1982年1月畢業于遼寧工程技術大學，畢業后一直從事電工電子、自動控制等領域的教學與科研工作；承擔過電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、自動控制等近20門課程的理論及相應的實驗實踐教學工作。主持和參加科教研項目10余項，有7項獲得省市級成果獎，主編、主審及參編各類教材及工具書13部，發表科教研論文40余篇。1993年8月評為副教授，1999年9月評為正教授。
名人/編輯推薦
《普通高等教育"十二五"規劃教材?電子電氣基礎課程規劃教材:電工電子實驗教程(第3版)》可作為高等院校本科電氣信息類專業教材，也可作為高職高專相關專業教材，也可供從事電氣信息類實驗工作的工程技術人員參考。
序
第3版前言
自第1版出版后，受到廣大讀者的歡迎，并被評為“北京市高等教育精品教材”。本書按照電氣信息類專業培養具有一定創新能力應用型人才的目標和要求，在前兩版的基礎上修訂而成的。并依據教學改革及課程內容的調整，根據人才培養目標的要求，結合前兩版教材幾年的教學實踐，進行了增減處理，使其有利于高素質應用型人才的培養。
為實現電氣信息類專業電工電子實驗教學，本書采用理論與實驗相結合的形式進行編寫，教材貫穿培養學生儀器的使用能力、電工電子電路的測試能力、測試數據的處理能力、實驗設計及實驗方法的培養。使用該教材進行教學可獨立于理論教學，也可與理論教學并行。
本書分為兩篇：電工電子測量技術和電工電子實驗技術。電工電子測量技術包括測量誤差理論、儀器儀表的原理（以框圖形式介紹）和使用、元器件和電路測試方法。電工電子實驗技術覆蓋電路分析、模擬電子技術、數字電子技術及電子設計自動化實驗技術；每個知識內容為一章，每章首節主要講述：相應理論課概要、實驗設計方法、實驗方法（仿真、實驗）及標準實驗范例，其他各節是以知識歸類的形式設置的，含每一類知識要點、實驗設計及實驗方法、實驗范例，學生從實驗題目（不同于范例和實驗范例）中選題并進行實驗。為便于學生掌握實驗教學內容，在部分章和章內設有思考題與。
第3版修訂的內容:
第2章增加了DS1000系列數字示波器和DG1000系列信號發生器性能介紹及使用。
第3章增加了功率測量、時間測量、集成電路的識別與檢測等內容。
第4章增加了RLC元件阻抗特性的測定。
第5章增加了綜合設計型實驗可控增益放大器的設計內容。
第6章增加了采用R2R梯形電阻網絡實現8位D/A轉換電路實驗內容。
第7章增加了多位二進制碼轉換為BCD碼、BCD碼轉換為二進制碼實驗范例及狀態機應用的實驗范例。
第3~6章節部分內容重新進行了編排。
本教程可用于隨課實驗、獨立設立實驗課程等形式的實驗教學。
本書由王久和、李春云主編。其中，第1章由王久和編寫，第2、5章由陳福彬編寫，第3、4章由付曉輝編寫，第6、7章及附錄由李春云編寫，全書由王久和統稿，高晶敏教授審閱。本書的編寫得到了北京信息科技大學教務處、北京市電工電子示范實驗教學中心有關領導和老師的大力支持，同時也得到了兄弟院校老師的支持。在此一并表示衷心感謝。
由于作者編寫水平有限，編寫時間比較倉促，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編者
2013年7月
自第1版出版后，受到廣大讀者的歡迎，并被評為“北京市高等教育精品教材”。本書按照電氣信息類專業培養具有一定創新能力應用型人才的目標和要求，在前兩版的基礎上修訂而成的。并依據教學改革及課程內容的調整，根據人才培養目標的要求，結合前兩版教材幾年的教學實踐，進行了增減處理，使其有利于高素質應用型人才的培養。
為實現電氣信息類專業電工電子實驗教學，本書采用理論與實驗相結合的形式進行編寫，教材貫穿培養學生儀器的使用能力、電工電子電路的測試能力、測試數據的處理能力、實驗設計及實驗方法的培養。使用該教材進行教學可獨立于理論教學，也可與理論教學并行。
本書分為兩篇：電工電子測量技術和電工電子實驗技術。電工電子測量技術包括測量誤差理論、儀器儀表的原理（以框圖形式介紹）和使用、元器件和電路測試方法。電工電子實驗技術覆蓋電路分析、模擬電子技術、數字電子技術及電子設計自動化實驗技術；每個知識內容為一章，每章首節主要講述：相應理論課概要、實驗設計方法、實驗方法（仿真、實驗）及標準實驗范例，其他各節是以知識歸類的形式設置的，含每一類知識要點、實驗設計及實驗方法、實驗范例，學生從實驗題目（不同于范例和實驗范例）中選題并進行實驗。為便于學生掌握實驗教學內容，在部分章和章內設有思考題與。
第3版修訂的內容:
第2章增加了DS1000系列數字示波器和DG1000系列信號發生器性能介紹及使用。
第3章增加了功率測量、時間測量、集成電路的識別與檢測等內容。
第4章增加了RLC元件阻抗特性的測定。
第5章增加了綜合設計型實驗可控增益放大器的設計內容。
第6章增加了采用R2R梯形電阻網絡實現8位D/A轉換電路實驗內容。
第7章增加了多位二進制碼轉換為BCD碼、BCD碼轉換為二進制碼實驗范例及狀態機應用的實驗范例。
第3~6章節部分內容重新進行了編排。
本教程可用于隨課實驗、獨立設立實驗課程等形式的實驗教學。
本書由王久和、李春云主編。其中，第1章由王久和編寫，第2、5章由陳福彬編寫，第3、4章由付曉輝編寫，第6、7章及附錄由李春云編寫，全書由王久和統稿，高晶敏教授審閱。本書的編寫得到了北京信息科技大學教務處、北京市電工電子示范實驗教學中心有關領導和老師的大力支持，同時也得到了兄弟院校老師的支持。在此一并表示衷心感謝。
由于作者編寫水平有限，編寫時間比較倉促，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編者
2013年7月
目次
第1篇電工電子測量技術
第1章測量誤差理論
1.1測量誤差的表示方法及分類
1.1.1一些基本概念
1.1.2測量誤差的表示法和分類
1.2誤差的估計及消除方法
1.2.1隨機誤差的估計消除方法
1.2.2系統誤差的估計及消除方法
1.2.3疏忽誤差的估計及消除方法
1.3測量數據的處理
1.3.1有效數字及其運算
1.3.2有效數字的舍入原則
1.3.3等精度測量數據的處理
1.4測量方案設計
1.4.1設計測量方案的幾點考慮
1.4.2測量過程
思考題與習題
第2章常用儀器儀表的原理與使用
2.1示波器
2.1.1示波器原理
2.1.2TDS2012系列數字示波器
2.1.3DS1000系列數字示波器
2.2信號發生器
2.2.1信號發生器的原理
2.2.2TFG2000系列DDS函數發生器
2.2.3DG1000系列信號發生器
2.3直流穩壓電源
2.3.1穩壓電源的原理
2.3.2典型穩壓電源性能及使用
2.4測試儀表
2.4.1萬用表的原理及使用
2.4.2功率表的原理及使用
2.5頻率特性測試儀
2.5.1頻率特性測試儀基本原理
2.5.2SA1030數字頻率特性測試儀的性能及使用
2.5.3SA1030數字頻率特性測試儀面板和功能菜單簡介
2.6儀器儀表的使用實驗
2.6.1電工儀器儀表的使用
2.6.2電子儀器儀表的使用
思考題與習題
第3章實驗測量技術
3.1常用電量的測量
3.1.1電壓的測量
3.1.2電流的測量
3.1.3功率的測量
3.1.4時間的測量
3.1.5頻率的測量
3.1.6相位差的測量
3.2常用元器件的識別與檢測
3.2.1電阻的識別與檢測
3.2.2電容的識別與檢測
3.2.3電感的識別與檢測
3.2.4半導體器件的識別與檢測
第2篇電工電子實驗技術
第4章電路電工實驗
4.1概述
4.1.1電路知識概要
4.1.2電路實驗設計方法
4.1.3電路實驗方法簡介
4.2電路定理
4.2.1基爾霍夫定律的驗證
4.2.2疊加定理的驗證
4.2.3戴維南定理和諾頓定理
4.2.4互易定理
4.3動態電路分析
4.3.1一階電路的研究
4.3.2二階電路的研究
4.4交流電路分析
4.4.1RLC元件伏安特性的相量形式
4.4.2RLC元件阻抗特性的測定
4.4.3RLC串聯諧振電路
4.4.4正弦穩態電路的功率及交流參數的測定
4.4.5交流電路的互感
4.4.6三相交流電路的研究及電路功率的測量
4.4.7非正弦周期性電路
4.5受控源的應用
4.6電氣控制電路分析
4.6.1常用低壓電器的認識及電動機的啟停控制
4.6.2電動機的繼電接觸正／反轉控制
4.6.3三相電機Y△降壓延時啟動控制
4.7設計型與綜合型實驗
4.7.1萬用表交流電壓擋設計與實驗
4.7.2功率因數的提高與無功功率補償的研究
第5章模擬電子技術實驗
5.1概述
5.1.1模擬電子技術實驗目的和特點
5.1.2模擬電路基本量和電路參數的測量方法
5.1.3實驗電路的設計方法
5.1.4設計（預習）報告和實驗報告要求
5.2Multisim10電路仿真軟件的使用
5.2.1Multisim10仿真軟件簡介與使用
5.2.2Multisim電路仿真應用實驗
5.3分立元件電路
5.3.1單管交流放大電路
5.3.2差動放大電路
5.3.3負反饋在放大電路中的應用
5.3.4功率放大電路
5.3.5分立元件電路設計性實驗
5.4集成運放的線性應用
5.4.1基本運算放大電路
5.4.2積分微分電路
5.4.3有源濾波電路
5.4.4運放線性應用電路設計性實驗
5.5集成運放的非線性應用
5.5.1脈沖調寬電路
5.5.2RC橋式振蕩器
5.5.3三角波—方波產生電路
5.5.4運放非線性應用電路設計性實驗
5.6穩壓電源
5.6.1串聯型分立元件穩壓電路
5.6.2三端集成穩壓器電路
5.6.3穩壓電源設計性實驗
5.7綜合型實驗
5.7.1階梯型恒流電流源的設計與實驗
5.7.2可控增益放大器的設計
第6章數字電子技術實驗
6.1概述
6.1.1數字電路知識概要
6.1.2實驗設計方法
6.1.3實驗方法及范例
6.2門電路
6.2.1集成邏輯門電路的參數描述及測試
6.2.2集電極開路門和三態門的應用
6.2.3集成邏輯電路的連接和驅動
6.2.4門電路實驗
6.3組合邏輯電路
6.3.1組合邏輯電路的設計
6.3.2組合邏輯電路中的競爭冒險現象
6.3.3編碼器、譯碼器及數碼顯示電路
6.3.4組合邏輯電路實驗
6.4觸發器及時序邏輯電路
6.4.1觸發器電路設計應用
6.4.2計數器的應用
6.4.3脈沖分配器的設計
6.4.4集成時序脈沖分配器
6.4.5觸發器及時序邏輯電路實驗
6.5555集成定時器應用
6.5.1555電路工作原理
6.5.2555定時器的典型應用
6.5.3555定時器實驗
6.6可編程邏輯器件的應用
6.6.1FPGA的應用
6.6.2QuartusⅡ仿真軟件簡介與使用
6.6.3應用QuartusⅡ開發工具設計FPGA
6.6.4可編程邏輯器件實驗
第7章電子設計自動化基礎實驗
7.1概述
7.1.1VHDL語言知識概要
7.1.2實驗設計方法
7.1.3實驗方法及范例
7.2基本邏輯電路設計
7.2.1分頻器電路的設計
7.2.2譯碼器的設計
7.2.38位二進制帶符號數的加減電路設計
7.2.4二進制碼、BCD碼轉換電路設計
7.2.5鍵盤接口電路的設計
7.2.6基本邏輯電路設計實驗
7.3數字電路系統的設計實例——出租車計價器電路設計
7.3.1題目要求及任務
7.3.2總體方案設計
7.3.3各模塊電路設計
7.3.4數字電路系統設計實驗
附錄ADE2開發平臺
附錄B常用集成電路的引腳圖及邏輯關系
參考文獻
第1章測量誤差理論
1.1測量誤差的表示方法及分類
1.1.1一些基本概念
1.1.2測量誤差的表示法和分類
1.2誤差的估計及消除方法
1.2.1隨機誤差的估計消除方法
1.2.2系統誤差的估計及消除方法
1.2.3疏忽誤差的估計及消除方法
1.3測量數據的處理
1.3.1有效數字及其運算
1.3.2有效數字的舍入原則
1.3.3等精度測量數據的處理
1.4測量方案設計
1.4.1設計測量方案的幾點考慮
1.4.2測量過程
思考題與習題
第2章常用儀器儀表的原理與使用
2.1示波器
2.1.1示波器原理
2.1.2TDS2012系列數字示波器
2.1.3DS1000系列數字示波器
2.2信號發生器
2.2.1信號發生器的原理
2.2.2TFG2000系列DDS函數發生器
2.2.3DG1000系列信號發生器
2.3直流穩壓電源
2.3.1穩壓電源的原理
2.3.2典型穩壓電源性能及使用
2.4測試儀表
2.4.1萬用表的原理及使用
2.4.2功率表的原理及使用
2.5頻率特性測試儀
2.5.1頻率特性測試儀基本原理
2.5.2SA1030數字頻率特性測試儀的性能及使用
2.5.3SA1030數字頻率特性測試儀面板和功能菜單簡介
2.6儀器儀表的使用實驗
2.6.1電工儀器儀表的使用
2.6.2電子儀器儀表的使用
思考題與習題
第3章實驗測量技術
3.1常用電量的測量
3.1.1電壓的測量
3.1.2電流的測量
3.1.3功率的測量
3.1.4時間的測量
3.1.5頻率的測量
3.1.6相位差的測量
3.2常用元器件的識別與檢測
3.2.1電阻的識別與檢測
3.2.2電容的識別與檢測
3.2.3電感的識別與檢測
3.2.4半導體器件的識別與檢測
第2篇電工電子實驗技術
第4章電路電工實驗
4.1概述
4.1.1電路知識概要
4.1.2電路實驗設計方法
4.1.3電路實驗方法簡介
4.2電路定理
4.2.1基爾霍夫定律的驗證
4.2.2疊加定理的驗證
4.2.3戴維南定理和諾頓定理
4.2.4互易定理
4.3動態電路分析
4.3.1一階電路的研究
4.3.2二階電路的研究
4.4交流電路分析
4.4.1RLC元件伏安特性的相量形式
4.4.2RLC元件阻抗特性的測定
4.4.3RLC串聯諧振電路
4.4.4正弦穩態電路的功率及交流參數的測定
4.4.5交流電路的互感
4.4.6三相交流電路的研究及電路功率的測量
4.4.7非正弦周期性電路
4.5受控源的應用
4.6電氣控制電路分析
4.6.1常用低壓電器的認識及電動機的啟停控制
4.6.2電動機的繼電接觸正／反轉控制
4.6.3三相電機Y△降壓延時啟動控制
4.7設計型與綜合型實驗
4.7.1萬用表交流電壓擋設計與實驗
4.7.2功率因數的提高與無功功率補償的研究
第5章模擬電子技術實驗
5.1概述
5.1.1模擬電子技術實驗目的和特點
5.1.2模擬電路基本量和電路參數的測量方法
5.1.3實驗電路的設計方法
5.1.4設計（預習）報告和實驗報告要求
5.2Multisim10電路仿真軟件的使用
5.2.1Multisim10仿真軟件簡介與使用
5.2.2Multisim電路仿真應用實驗
5.3分立元件電路
5.3.1單管交流放大電路
5.3.2差動放大電路
5.3.3負反饋在放大電路中的應用
5.3.4功率放大電路
5.3.5分立元件電路設計性實驗
5.4集成運放的線性應用
5.4.1基本運算放大電路
5.4.2積分微分電路
5.4.3有源濾波電路
5.4.4運放線性應用電路設計性實驗
5.5集成運放的非線性應用
5.5.1脈沖調寬電路
5.5.2RC橋式振蕩器
5.5.3三角波—方波產生電路
5.5.4運放非線性應用電路設計性實驗
5.6穩壓電源
5.6.1串聯型分立元件穩壓電路
5.6.2三端集成穩壓器電路
5.6.3穩壓電源設計性實驗
5.7綜合型實驗
5.7.1階梯型恒流電流源的設計與實驗
5.7.2可控增益放大器的設計
第6章數字電子技術實驗
6.1概述
6.1.1數字電路知識概要
6.1.2實驗設計方法
6.1.3實驗方法及范例
6.2門電路
6.2.1集成邏輯門電路的參數描述及測試
6.2.2集電極開路門和三態門的應用
6.2.3集成邏輯電路的連接和驅動
6.2.4門電路實驗
6.3組合邏輯電路
6.3.1組合邏輯電路的設計
6.3.2組合邏輯電路中的競爭冒險現象
6.3.3編碼器、譯碼器及數碼顯示電路
6.3.4組合邏輯電路實驗
6.4觸發器及時序邏輯電路
6.4.1觸發器電路設計應用
6.4.2計數器的應用
6.4.3脈沖分配器的設計
6.4.4集成時序脈沖分配器
6.4.5觸發器及時序邏輯電路實驗
6.5555集成定時器應用
6.5.1555電路工作原理
6.5.2555定時器的典型應用
6.5.3555定時器實驗
6.6可編程邏輯器件的應用
6.6.1FPGA的應用
6.6.2QuartusⅡ仿真軟件簡介與使用
6.6.3應用QuartusⅡ開發工具設計FPGA
6.6.4可編程邏輯器件實驗
第7章電子設計自動化基礎實驗
7.1概述
7.1.1VHDL語言知識概要
7.1.2實驗設計方法
7.1.3實驗方法及范例
7.2基本邏輯電路設計
7.2.1分頻器電路的設計
7.2.2譯碼器的設計
7.2.38位二進制帶符號數的加減電路設計
7.2.4二進制碼、BCD碼轉換電路設計
7.2.5鍵盤接口電路的設計
7.2.6基本邏輯電路設計實驗
7.3數字電路系統的設計實例——出租車計價器電路設計
7.3.1題目要求及任務
7.3.2總體方案設計
7.3.3各模塊電路設計
7.3.4數字電路系統設計實驗
附錄ADE2開發平臺
附錄B常用集成電路的引腳圖及邏輯關系
參考文獻
書摘/試閱
（2）三極管的檢測
①用指針式萬用表檢測
用指針式萬用表的R×100擋或R×1k擋分別測量三極管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用一個表筆接某一電極，而另一個表筆先后接觸另外兩個電極均測得低阻值（PN結正向電阻）時，則第一個表筆所接的電極即為基極。此時，如果接基極的是紅表筆，則被測三極管為PNP型管；如果接基極的是黑表筆，則被測三極管為NPN型管。對于PNP型管，再用黑表筆接基極，紅表筆先后接觸另外兩個電極均應測得高阻值（PN結反向電阻）；對于NPN型管，再用紅表筆接基極，黑表筆先后接觸另外兩個電極均應測得高阻值（PN結反向電阻）。
若測試結果偏離較大，就可以認為管子是壞的。如極間擊穿，則正反向電阻均為零；如燒斷，則正反向電阻均為∞。
目前多數萬用表都有hFE檢測插孔，可用于測量放大倍數和分辨發射極與集電極。
在測試出三極管的基極和管型（NPN型管或PNP型管）后，保證基極位置正確將其插入hFE插孔內測試一次放大倍數，交換集電極和發射極位置后再測一次放大倍數，hFE讀數較大的一次三極管引腳連接正確而處于放大狀態，此時從hFE測試插孔的標示即可確定三極管的三個電極引腳。
在檢測大功率三極管時，由于其PN結面積較大，反向飽和電流（ICBO、IEBO、ICEO）也會增大，若使用萬用表的R×1k擋測量各極間電阻，測得的電阻值將會很小，好像三極管已被擊穿短路，給判斷造成困難。因此檢測大功率三極管時，應使用萬用表的R×1或R×10擋。
②用數字式萬用表檢測
使用數字式萬用表不僅能判定三極管電極、測量共發射極電流放大系數hFE還可以鑒別硅管與鍺管。由于數字式萬用表電阻擋的測試電流較小，所以不適合檢測三極管，應使用二極管擋或者hFE擋進行檢測。
將萬用表擋位開關撥至二極管擋，當用一個表筆接某一電極，而另一個表筆先后接觸另外兩個電極均顯示小于1V電壓值（PN結正向壓降）時，則第一個表筆所接的電極即為基極。此時，如果接基極的是紅表筆，則被測三極管為NPN型管；如果接基極的是黑表筆，則被測三極管為PNP型管。對于NPN型管，再用黑表筆接基極，紅表筆先后接觸另外兩個電極均應顯示“0L”或“1（PN結反向壓降超量程）；對于PNP型管，再用紅表筆接基極，黑表筆先后接觸另外兩個電極均應顯示“0L”或“1”（PN結反向壓降超量程）。
用數字式萬用表測量放大倍數和分辨發射極與集電極的方法，與指針式萬用表使用方法相同。
在用二極管擋測量PN結正向壓降時，若顯示數值在0.6～0.8V范圍，則被測三極管為硅管；若顯示數值小于0.4V，則被測三極管為鍺管。
（3）集成電路的檢測
集成電路的種類和功能很多，準確檢測集成電路的參數較為困難，多數情況下能夠檢測出集成電路的好壞即可。
常用的檢測方法有在線檢測法和非在線檢測法。
非在線檢測法是指當集成電路未焊接到電路板上時，使用萬用表測量各引腳對應于接地引腳之間的正、反向直流電阻值，然后與已知的正常同型號集成電路的直流電阻參數進行對比，以確定其是否正常。
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