本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材、教育部高等學(xué)校電工電子基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會推薦教材、新工科系列規(guī)劃教材,本書也是浙江大學(xué)MOOC課程教材。 本書共分6章,包含了電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、繼電接觸控制等理論的基本內(nèi)容和實驗驗證,包括電工電子學(xué)實驗基礎(chǔ)知識、常用儀器儀表與實驗系統(tǒng)、Multisim仿真基礎(chǔ)、Verilog HDL基礎(chǔ)及Vivado設(shè)計工具使用、基礎(chǔ)實驗和綜合實驗等章節(jié)。本書編寫力求理論聯(lián)系實際,敘述上由淺入深、通俗易懂;編排上循序漸進、融會貫通。本書實驗內(nèi)容及實驗方法既方便課堂教學(xué),也適合學(xué)生自主性和開放性實驗使用。 本書配套齊全的教輔資料,包括:微課視頻、實驗設(shè)備操作視頻、電子課件、實驗設(shè)備說明書等。
孫暉,浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院電工電子基礎(chǔ)教學(xué)中心副主任,工學(xué)博士,副教授,2020年入選浙江大學(xué)卓越教學(xué)崗,是國家級一流本科課程“信號分析與處理”和“電工電子學(xué)”課程骨干教師。主編教材4部,主持國家級教改項目2項、省級教改項目2項,發(fā)表論文40余篇。曾獲全國高校電工電子基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)案例設(shè)計競賽全國一等獎和二等獎、浙江省高校青年教師教學(xué)技能比賽優(yōu)秀獎、浙江大學(xué)教學(xué)成果一等獎和二等獎。
目 錄
第一篇 電工電子學(xué)實驗基礎(chǔ)
第1章 電工電子學(xué)實驗基礎(chǔ)知識 1
1.1 學(xué)習目的和實驗任務(wù) 1
1.2 課程基本要求 1
1.3 課程學(xué)習方法與步驟 2
1.3.1 實驗前預(yù)習 2
1.3.2 實驗操作 2
1.3.3 實驗報告的書寫 3
1.3.4 排除故障的基本方法 4
1.4 課外實踐 5
1.5 安全用電 5
1.6 常用電子元器件認識 6
1.6.1 電阻器 6
1.6.2 電容器 9
1.6.3 電感器 11
第2章 常用儀器儀表與實驗系統(tǒng) 13
2.1 概述 13
2.2 直流電源 13
2.3 萬用表 13
2.4 示波器 14
2.5 函數(shù)信號發(fā)生器 14
2.6 電工電子綜合實驗臺 15
2.7 模擬電子技術(shù)實驗箱 15
2.8 數(shù)字電子技術(shù)實驗箱 15
2.9 可編程控制器 15
2.10 課外實踐套件 16
2.10.1 硬件描述 16
2.10.2 配套軟件 19
2.10.3 應(yīng)用實例 24
2.11 Basys3數(shù)字電路教學(xué)開發(fā)板套件 27
2.11.1 Basys3概述 27
2.11.2 主要硬件構(gòu)成 27
第3章 Multisim仿真基礎(chǔ) 33
3.1 概述 33
3.2 Multisim的基本界面 33
3.2.1 菜單欄 34
3.2.2 工具欄 34
3.2.3 常用虛擬儀器介紹 37
3.3 Multisim的基本操作 41
3.3.1 電路板總體設(shè)計流程 41
3.3.2 建立電路 42
3.3.3 電路仿真 49
3.4 Multisim的仿真實例 57
3.4.1 二極管伏安特性曲線測量 57
3.4.2 三相交流電路 58
3.4.3 晶體管共射放大電路 62
第4章 Verilog HDL基礎(chǔ)及Vivado設(shè)計工具使用 66
4.1 數(shù)字電路EDA技術(shù) 66
4.1.1 EDA技術(shù)概述 66
4.1.2 FPGA技術(shù)概述 66
4.1.3 硬件描述語言 67
4.1.4 FPGA開發(fā)工具 67
4.2 Verilog HDL程序結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵字 67
4.3 模塊 68
4.3.1 模塊結(jié)構(gòu) 68
4.3.2 模塊的描述方式 71
4.3.3 模塊測試 72
4.4 Verilog HDL語法 73
4.4.1 標識符 73
4.4.2 注釋 73
4.4.3 常量與變量 73
4.4.4 運算符與表達式 76
4.4.5 非阻塞賦值與阻塞賦值 80
4.4.6 條件語句與循環(huán)語句 81
4.5 Vivado設(shè)計套件簡介 84
4.5.1 Vivado設(shè)計套件概述 84
4.5.2 Vivado設(shè)計流程 84
4.5.3 Vivado窗口界面 85
4.5.4 Vivado軟件設(shè)計實例 88
第二篇 電工電子學(xué)實驗項目
第5章 基礎(chǔ)實驗 101
5.1 基礎(chǔ)實驗1 基本電量測量與測量方法誤差 101
5.2 基礎(chǔ)實驗2 電路元件伏安特性與電源外特性測量 106
5.3 基礎(chǔ)實驗3 疊加定理和等效電源定理驗證 110
5.4 基礎(chǔ)實驗4 單相交流電路特性及功率因數(shù)提高 114
5.5 基礎(chǔ)實驗5 三相交流電路 117
5.6 基礎(chǔ)實驗6 電路頻率特性的研究 121
5.7 基礎(chǔ)實驗7 一階RC電路的瞬態(tài)分析 125
5.8 基礎(chǔ)實驗8 晶體管共射放大電路 130
5.9 基礎(chǔ)實驗9 放大電路靜態(tài)工作點穩(wěn)定性研究 135
5.10 基礎(chǔ)實驗10 門電路和組合邏輯電路 138
5.11 基礎(chǔ)實驗11 觸發(fā)器和時序邏輯電路 144
5.12 基礎(chǔ)實驗12 計數(shù)、譯碼和顯示 148
5.13 基礎(chǔ)實驗13 門電路和組合邏輯電路—基于Basys3 152
5.14 基礎(chǔ)實驗14 觸發(fā)器和時序邏輯電路—基于Basys3 157
5.15 基礎(chǔ)實驗15 計數(shù)、譯碼和顯示—基于Basys3 161
5.16 基礎(chǔ)實驗16 模擬信號運算電路 165
5.17 基礎(chǔ)實驗17 比較器、波形發(fā)生及脈寬調(diào)制電路 168
5.18 基礎(chǔ)實驗18 低頻功率放大電路 173
5.19 基礎(chǔ)實驗19 波形振蕩電路 176
5.20 基礎(chǔ)實驗20 集成定時器及其應(yīng)用 179
5.21 基礎(chǔ)實驗21 有源濾波器 184
5.22 基礎(chǔ)實驗22 直流穩(wěn)壓電源 188
5.23 基礎(chǔ)實驗23 三相異步電動機的起動及運動控制(Ⅰ) 193
5.24 基礎(chǔ)實驗24 三相異步電動機的起動及運動控制(Ⅱ) 196
5.25 基礎(chǔ)實驗25 可編程控制器基本編程(Ⅰ) 200
5.26 基礎(chǔ)實驗26 可編程控制器基本編程(Ⅱ) 211
第6章 綜合實驗 214
6.1 綜合實驗1 溫度監(jiān)測系統(tǒng) 214
6.2 綜合實驗2 薄膜壓力傳感器信號獲取與應(yīng)用 218
6.3 綜合實驗3 音響放大器 224
6.4 綜合實驗5 直流電機轉(zhuǎn)速控制、測量和顯示系統(tǒng) 231
6.5 綜合實驗6 電動氣壓止血帶設(shè)計 235
6.6 綜合實驗7 三層立體停車庫的PLC控制 239
參考文獻 246