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