模拟电子技术综合实训教程(普通高等教育电子信息类专业“十二五”规划系列教材)

　　本书是根据电子信息、通信和电气自动化类等专业为配合“卓越工程师教育培养计划”，培养创新性和实践性人才的要求而编写的，以集成运算放大器和模拟可编程逻辑器件应用为主线，以培养大学生的创新和综合实践能力为宗旨，着力提高大学生的设计和应用模拟集成电路的技能。全书分为3个部分，共7章。第1部分包括第1章，介绍了模拟电路实验的基础知识；第2部分包括第2~4章，涵盖以设计和应用性实验为主的模拟电路硬件实验和模拟可编程实验、综合设计和工程训练内容。此部分是重点内容，在全面做好实验的基础上，再通过综合设计和工程训练培养学生的模拟电路与系统设计和实现的提高性技能，也是学生将来进行工程项目开发的基础。第3部分包括5~7章，涉及常用电子元器件、常用电子仪器和常用仿真、编程和绘图（电路图和印制板图）软件的使用，这部分也是学生必须要熟悉掌握的内容。本套教材内容全面、丰富、通俗易懂、实践实用性强，书中列举了大量的设计和工程应用实例。将自上而下层次化设计思想引入电路系统设计中，加强集成运算放大器和模拟可编程器件的工程实践应用是本教材的一大特色。本教材可作为电子信息、通信、电气自动化、物联网、测控等专业的学生模拟实验和综合训练教材，也可作为机电一体化、机械等专业的学生参考的实践教材；既适合于本科，又适合于专科及高职高专类学生使用，还可以供从事模拟电路和系统开发与应用的广大教师和工程技术人员参考使用。

　　于卫，扬州大学，信息工程学院

第1章基础知识

1.1模拟电子技术实验须知

1.2实验电路的安装调试技术

1.3实验电路的故障分析与排除技术

1.4实验误差分析

第2章基础实验

实验1常用半导体器件的识别和检测

实验2晶体管放大电路

实验3差动放大电路

实验4负反馈放大电路

实验5加法与减法运算电路

实验6积分与微分电路

实验7对数、指数与乘法、除法运算电路

实验8放大电路

实验9信号处理功能电路

实验10测量运算电路

实验11信号产生功能电路

实验12信号转换功能电路

实验13取样定理

实验14二阶连续系统的模拟

实验15仪表放大器及其应用

实验16模拟开关及其应用

实验17功率放大功能电路

实验18直流稳压电源功能电路

实验19用ispPAC 10器件设计整数增益电路

实验20用ispPAC 10器件设计非整数增益电路

实验21ispPAC 10器件混叠器和积分器实验

实验22ispPAC 20精密检波与整流电路设计实验

实验23ispPAC 20压控振荡与波形发生电路设计实验

实验24ispPAC 20过压欠压监控电路设计实验

实验25二阶及多阶滤波器的实现

第3章综合设计

3.1设计一个多波形信号发生器

3.2心电信号放大系统的设计

3.3设计多功能有源滤波器电路

3.4“窗口”电压检测电路设计

3.5语音放大电路设计

3.6程控直流稳压电源

3.7宽带放大器电路设计

3.8水温控制系统设计

3.9用ispPAC 20实现的温度监控器

3.10用ispPAC 20实现的AC 200 V过欠压报警

第4章工程训练

4.1焊接技术与电子装配工艺

4.2整机产品的检测

4.3实习产品制作

第5章常用电子元器件

5.1电阻器和电位器

5.2电容器

5.3晶体二极管

5.4晶体三极管

5.5集成电路

第6章常用电子仪器简介

6.1GDM?8245双显示数字万用表

6.2XJ1631型数字函数信号发生器

6.3XJ4318型双踪示波器

6.4SX2290A型交流电压表

6.5YB1718/YB1719型半导体直流稳压电源

6.6三种常用仪器的使用

第7章模拟电路设计常用软件

7.1计算机仿真软件Multisim

7.2模拟可编程软件PAC?Designer

7.3电路图绘制软件Protel 99 SE

附录A模拟电子技术实验理论考核自测题

附录B模拟电子技术实验实践操作考核自测题

参考文献

模拟电子技术综合实训教程创新是大学生重要的素质之一，一个具有创新能力的大学生，必须具有创新的理论知识基础和创新的技术能力，这样才能敏锐地发现问题、准确地分析问题、有效地解决问题。因此，全面实施以培养开拓创新能力和实践动手能力为核心的素质教育是当前高等工科院校实践教学改革的重要目标，也是“卓越工程师教育培养计划”的重要目标，更是培养适应现代科学技术发展和21世纪社会需求的专业性复合性人才的重要举措。目前实践教学在工科专业教学体系中的地位正愈来愈得到应有的重视，实践教学和理论教学已经成为培养学生创新能力与工程实践能力相辅相成的两个重要方面。经过多年的努力，“模拟电子技术”课程的理论教学和教材建设取得了很大的进展，但实践教学改革和教材建设相对滞后，没有比较系统的、完整的、强调器件应用基础、体现创新能力和动手能力训练的综合实践教材，学生往往按照一本简单的实践讲义或实践指导书规定的实践步骤去做，收效甚微。为了使大学生真正重视实践教学，提高创新和实践动手能力，确保实践教学的效果，目前各高等院校正全面进行实践教学改革，并“结合卓越工程师教育培养计划”的要求，在电子技术实践创新能力培养过程中，逐步注重实践教学体系的“四结合”，即基础验证性实验、设计应用性实验、课程设计和大型综合设计相结合；课内实践与课外实践相结合；实践教学与科研训练相结合；校内实践与企业实习相结合。要求学生在完成计划内的实验和设计基础上，积极参加计划外实践，如课外科技兴趣小姐、设计竞赛小姐，通过科研训练和电子作品制作，系统地掌握电子产品设计和研制的整个工艺流程。学校应该积极创造硬件条件，并配备指导教师帮助学生将在课外研究设计和实践服务中所遇到的难题再带回到实验室内解决。终使大学生具备工程实践能力、创新能力和专业竞争力。正是基于这样的认识和要求，教材从应用能力和工程实践的角度，以工程师培养为主线，突破理论教学的学时内容限制，总结了重要的模拟集成电路的功能及应用，不仅为大学生计划内的实践和设计提供了基本内容，而且为课外实践、科研训练、设计竞赛、产品制作等提供了大量的素材。我们以极大的热情尝试编写这本集综合性、先进性、设计性和实用性为一体的综合实践教材，希望该教材有助于全面推行实践教学改革和全面实施“卓越工程师教育培养计划”。一、
本教材定位我们对新的实践教学体系进行了层次化设计，将整个实践教学分为四个层次，即基础实验层、综合设计层、课外科技活动层和电子产品开发层。
计划内实践教学定位在前三个层次。本教材适合电子信息、通信、自动、电气、测控、智能等专业的学生层次式实践教学用，可作为独立课程和开放实践教学形式实施。本教材既可作为公办本科实践教材，又可作为民办本科和高职高专教材；既可作为课内实践教学用，又可作为课外实践用；既可供各类大学生使用，又可作为从事电子产品设计与开发的广大教师和工程技术人员的重要参考文献。通过该课程的综合实践训练，学生和相关人员应具有较强的实践技能，培养他们科学的工作方法和严谨的工作作风。二、
本教材特点和意图（1） 介绍常用电子元器件和电子仪器的使用，让学生掌握其基本应用。（2）
以设计性实践和搭接硬件电路为主，加强提高学生的设计创新和动手能力。（3）
将现代电子设计自动化技术（EDA）引入电子线路和技术实践，介绍了Multisim、PAC?Desinger、Protel 99
SE三种软件，要求学生学会用其中任一种EDA工具分析和设计电子线路并完成仿真测试。在综合设计应用中，先要用一种EDA软件进行仿真，在做硬件——安装焊接印制电路板前用Protel
99 SE绘制印制电路板。PAC?Desinger是本教材要重点使用的编程模拟软件。（4）
大量介绍模拟集成电路，尤其是运算放大器和仪表放大器的应用。（5） 大篇幅介绍模拟可编程器件及其应用。（6）
多一点分析，多一点启发，多一点引导，多一点设计和思想上的提示。（7）
每个实验都设思考题和故障分析，进一步加强理论分析和实践能力培养。（8）
减少验证性实验，增加设计性和综合性实验，尽量做到因材施教。（9）
每个实验项目都设置了若干难度要求不同的实验内容，便于分层次培养。（10）
增加综合设计及应用性实验内容。为实现上述意图，我们对“模拟电子技术实践”课程内容进行了适当的整合，在保留了原课程基本内容的基础上，增加了集成运算放大器、仪表放大器和模拟可编程器件及其工程应用内容，充实了模拟电子技术的综合应用和设计训练内容，以及用Protel
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SE绘制原理图与印制电路板图内容，同时我们还自主开发了模拟电子技术综合实践系统，给学生提供了一个实践研究平台。本书共分4部分，第1部分介绍模拟电子技术实践的基本知识；第2部分为基础实验，以设计性和综合性实验为主；第3部分为大型综合设计；第4部分为工程训练。分3个层次开展实践教学。本书在编写过程中，得到了广大同仁的许多帮助：全国电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员、扬州大学胡学龙教授，以及朱蜀梅、周俊、纪晓华、王莉、鲁玲、杜宇人、钮霞、江丽莉、宁进喜等教师给予了关心和指导，在此表示衷心的感谢。由于水平与时间的限制，本书可能有许多不妥之处，望广大老师、同学及读者给予批评指正。在此表示谢意。