《電路與信號分析實驗指導書》是為《電路原理》、《信號與系統(tǒng)》或《電路、信號與系統(tǒng)》等課程配套的實驗指導書,本書突出而鮮明的特色不僅在于通過實驗深化對相關知識點的理解,更重要的是通過實驗給學習者提供詳實的感性認識,誘發(fā)學習興趣,觸發(fā)探索的愿望,站得更高、看得更廣地去融會貫通各種概念與規(guī)律、理論與實踐。因而本書在實驗內容上基本覆蓋《電路原理》與《信號與系統(tǒng)》課程的教學內容,在實驗手段上,提供實際電路與儀器、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軟件的實驗。
李剛,天津大學精儀學院教授,中國電子學會高級會員,中國電子學會嵌入式計算機專家委員會委員;中國儀器儀表學會 理事;中國計算機學會微機專委會 委員;中國儀器儀表學會醫(yī)儀分會 理事; 天津市單片機學會 理事長;中國儀器儀表學會青年工作委員會 委員;《國外電子元器件》 編委;《世界電子元器件》 編委;《生命科學儀器》 編委;《中國儀器儀表學報》 審稿專家;主持過近20項各級各類課題。
目 錄
第1單元 示波器 1
1.1 實驗目的 1
1.2 實驗手段(儀器和設備或平臺) 1
1.3 實驗原理、實驗內容與步驟 1
1.4 思考題 10
1.5 實驗報告 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)字示波器的高級應用 15
1.6.3 數(shù)字示波器測量實例 24
第2單元 函數(shù)信號發(fā)生器 30
2.1 實驗目的 30
2.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 30
2.3 實驗原理、實驗內容與步驟 30
2.4 思考題 31
2.5 實驗報告 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 32
2.6.3 技術指標 33
2.6.4 選件介紹 35
第3單元 萬用表 37
3.1 實驗目的 37
3.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 37
3.3 實驗原理、實驗內容與步驟 38
3.4 思考題 39
3.5 實驗報告 41
3.6 附錄1:數(shù)字萬用表基礎知識 41
3.6.1 引言 41
3.6.2 選擇適用的數(shù)字萬用表 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(shù)字多用表使用說明書 47
3.7.1 簡介 47
3.7.2 MS8221A數(shù)字多用表的各部名稱說明 48
3.7.3 技術指標 49
3.7.4 操作說明 52
3.7.5 儀表保養(yǎng) 53
第4單元 直流穩(wěn)壓電源 54
4.1 實驗目的 54
4.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 54
4.3 實驗原理、實驗內容與步驟 55
4.4 思考題 56
4.5 實驗報告 56
4.6 附錄:直流穩(wěn)壓電源的基礎知識 56
4.6.1 簡介 56
4.6.2 分類 57
4.6.3 基本功能 58
4.6.4 技術指標 59
第5單元 電阻器 61
5.1 實驗目的 61
5.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 61
5.3 實驗原理、實驗內容與步驟 61
5.4 思考題 62
5.5 實驗報告 62
5.6 附 錄 62
第6單元 電容器 65
6.1 實驗目的 65
6.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 65
6.3 實驗原理、實驗內容與步驟 65
6.4 思考題 65
6.5 實驗報告 66
6.6 附 錄 66
第7單元 電感器 71
7.1 實驗目的 71
7.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 71
7.3 實驗原理、實驗內容與步驟 71
7.4 思考題 71
7.5 實驗報告 72
7.6 附 錄 72
第8單元 二極管 75
8.1 實驗目的 75
8.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 75
8.3 實驗原理、實驗內容與步驟 75
8.4 思考題 77
8.5 實驗報告 77
8.6 附 錄 78
第9單元 三極管 86
9.1 實驗目的 86
9.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 86
9.3 實驗原理、實驗內容與步驟 86
9.4 思考題 92
9.5 實驗報告 92
9.6 附 錄 92
第10單元 元件伏安特性的測量 95
10.1 實驗目的 95
10.2 實驗手段(器材、儀器和設備,或平臺) 95
10.3 實驗原理、實驗內容與步驟 95
10.3.1 實驗原理 95
10.3.2 實際電路實驗 96
10.3.3 Multisim14仿真實驗 98
10.4 思考題 105
10.5 實驗報告 106
10.6 附錄:Multisim簡介 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(shù)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 實驗目的 127
11.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 127
11.3 實驗原理、實驗內容與步驟 127
11.3.1 實際電路實驗 127
11.3.2 Multisim14仿真實驗 129
11.3.3 TI-Tina仿真實驗 130
11.4 思考題 133
11.5 實驗報告 133
11.6 附錄:電路設計和仿真工具TINA-TI簡介 133
第12單元 戴維南定理的驗證及其應用 150
12.1 實驗目的 150
12.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 150
12.3 實驗原理、實驗內容與步驟 150
12.3.1 實驗原理 150
12.3.2 有源二端口網絡等效參數(shù)的測量方法 150
12.3.3 實際電路實驗 151
12.3.4 Multisim14仿真實驗 152
12.3.5 TI-Tina仿真實驗 153
12.4 思考題 158
12.5 實驗報告 158
第13單元 諾頓定理的驗證及其應用 159
13.1 實驗目的 159
13.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 159
13.3 實驗原理、實驗內容與步驟 159
13.3.1 實驗原理 159
13.3.2 有源二端口網絡等效參數(shù)的測量方法 159
13.3.3 實際電路實驗 160
13.3.4 Multisim14仿真實驗 161
13.3.5 TI-Tina仿真實驗 162
13.4 思考題 167
13.5 實驗報告 167
第14單元 受控源:VCVS、VCCS、 CCVS、CCCS 168
14.1 實驗目的 168
14.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 168
14.3 實驗原理、實驗內容與步驟 168
14.3.1 實驗原理 168
14.3.2 實際電路實驗 173
14.3.3 Multisim14仿真實驗 174
14.3.4 TI-Tina仿真實驗 177
14.4 思考題 182
14.5 實驗報告 182
第15單元 典型信號的觀察與測量 183
15.1 實驗目的 183
15.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 183
15.3 實驗原理、實驗內容與步驟 183
15.3.1 實驗原理 183
15.3.2 實際電路實驗 184
15.3.3 Multisim14仿真實驗 185
15.3.4 TI-Tina仿真實驗 187
15.4 思考題 191
15.5 實驗報告 192
第16單元 RC一階電路的響應 193
16.1 實驗目的 193
16.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 193
16.3 實驗原理、實驗內容與步驟 193
16.3.1 實驗原理 193
16.3.2 實際電路實驗 196
16.3.3 Multisim14仿真實驗 197
16.3.4 TI-Tina仿真實驗 200
16.4 思考題 203
16.5 實驗報告 203
第17單元 二階無源和有源濾波器 204
17.1 實驗目的 204
17.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 204
17.3 實驗原理、實驗內容與步驟 204
17.3.1 實驗原理 204
17.3.2 實際電路實驗 206
17.3.3 Multisim14仿真實驗 207
17.3.4 TI-Tina仿真實驗 208
17.4 思考題 208
17.5 實驗報告 208
第18單元 二階網絡函數(shù)的模擬 209
18.1 實驗目的 209
18.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 209
18.3 實驗原理、實驗內容與步驟 209
18.3.1 實驗原理 209
18.3.2 實際電路實驗 212
18.3.3 Multisim14仿真實驗 212
18.3.4 TI-Tina仿真實驗 212
18.4 思考題 213
18.5 實驗報告 213
第19單元 系統(tǒng)時域響應的模擬解 214
19.1 實驗目的 214
19.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 214
19.3 實驗原理、實驗內容與步驟 214
19.3.1 實驗原理 214
19.3.2 實際電路實驗 216
19.3.3 Multisim14仿真實驗 216
19.3.4 TI-Tina仿真實驗 219
19.4 思考題 221
19.5 實驗報告 222
第20單元 二階網絡狀態(tài)軌跡的顯示 223
20.1 實驗目的 223
20.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 223
20.3 實驗原理、實驗內容與步驟 223
20.3.1 實驗原理 223
20.3.2 實際電路實驗 226
20.3.3 Multisim14仿真實驗 226
20.3.4 TI-Tina仿真實驗 226
20.4 思考題 228
20.5 實驗報告 228
第21單元 RLC串聯(lián)諧振電路 229
21.1 實驗目的 229
21.2 實驗手段(儀器和設備,或平臺) 229
21.3 實驗原理、實驗內容與步驟 229
21.3.1 實驗原理 229
21.3.2 實際電路實驗 230
21.3.3 Multisim14仿真實驗 231
21.3.4 TI-Tina仿真實驗 232
21.4