电子与通信工程专业基础实验教程 9787551706391 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:电子与通信工程专业基础实验教程

定价：45.00元

售价：30.6元,便宜14.4元,折扣68

作者:王冬霞

出版社：东北大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787551706391

字数：

页码：234

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《电子与通信工程专业基础实验教程》适用于电子信息工程、通信工程等相关专业的实验教学，内容涵盖了“信号与系统”“微机原理”“数字信号处理”“通信原理”“单片机接口技术”“高频电子线路”“嵌入式系统基础”“EDA技术”“光纤通信”“程控交换技术”“MATLAB编程基础”等课程的配套实验内容。此外，作为《电子与通信工程专业基础实验教程》的一个特色，在保证基本实验的基础上，还增加了提高篇，即在每章后编有若干个综合性设计性实验。

目录

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作者介绍

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文摘

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《电子与通信工程专业基础实验教程》：
　　⑤调节高频信号发生器的正弦信号输出频率为8MHz左右，信号输出幅度为300mV左右，调节C2使输出电压幅度U0大且波形不失真（检查此时谐振放大器如无放大倍数可调节w）。以此时回路的谐振频率为中心频率，保持高频信号发生器的信号输出幅度不变，改变频率由中心频率向两边偏离，测得在不同频率时对应的输出电压U0，频率偏离的范围根据实际情况确定。将测量的结果记录下来，并计算回路的频率为谐振时电路的电压放大倍数和回路的通频带。
　　6.2.7实验报告要求
　　（1）画出实验电路的交流等效电路；
　　（2）整理各实验步骤所得的数据和图形，绘制出单调谐回路接与不接回路电阻时的幅频特性和通频带，并分析原因；
　　（3）分析Ic的大小不同对放大器的动态范围所造成的影响。
　　（4）总结实验的心得体会。
　　6.3双调谐回路谐振放大器
　　6.3.1实验目的
　　（1）进一步熟悉高频电路实验箱；
　　（2）熟悉双调谐回路放大器幅频特性分析方法。
　　6.3.2预习要求
　　（1）复习谐振回路的工作原理；
　　（2）了解实验电路中各元件的作用；
　　（3）了解双调谐回路谐振放大器与单调谐回路谐振放大器的异同。
　　6.3.3实验原理
　　单调谐回路放大器的选择性差，通频带与增益之间矛盾较大，为了克服这些不利因素，可采用双调谐回路谐振放大器，其工作原理是将高频小信号进行线性放大并滤除噪声和干扰信号，它具有频带宽、选择性好的优点，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾。电路原理图如图6.5所示，电压增益与频率关系及通频带关系如图6.6所示。
　　在双调谐放大器中，被放大的信号通过耦合电路加到下级放大器的输入端。在双调谐放大器工作在临界耦合、回路无损耗以及匹配的情况下，其谐振时电压增益为大。否则，电压增益均会减小。双调谐放大器是利用谐振回路作为负载，利用谐振回路的选频特性实现具有滤波性能的窄带放大器。为此，可采用双调谐回路放大器。本实验采用电容并联耦合回路作为三极管放大器的负载。
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序言

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《电子与通信工程专业基础实验教程》 内容简介 本教程是为电子与通信工程专业本科生量身打造的一本实验指导书，旨在系统性地培养学生在电子技术、通信原理以及相关工程实践方面的核心能力。全书共分为七个主要部分，涵盖了从基础的电路分析与测量，到复杂的信号处理与系统设计，力求使学生在理论学习的基础上，通过动手实践，深入理解和掌握电子与通信工程领域的关键概念、基本原理和常用技术。 第一部分：电路分析与测量基础 本部分是整个教程的基石，旨在为后续更复杂的实验打下坚实的基础。我们将从最基本的电路元件特性入手，学习电阻、电容、电感等无源元件在直流和交流电路中的行为。通过一系列实验，学生将掌握万用表、示波器、信号发生器等基本电学测量仪器的使用方法，学会准确地测量电压、电流、电阻以及信号的波形、频率、幅度等关键参数。 实验1.1：电阻、电容、电感元件的伏安特性测量 目的： 深入理解电阻、电容、电感在不同电路条件下的响应，掌握测量其静态和动态特性的基本方法。 内容： 实验将引导学生搭建包含单一电阻、电容或电感的简单电路，通过改变输入电压和频率，测量对应的电流和电压。对于电阻，将验证欧姆定律；对于电容，将观察其充放电特性和容抗随频率的变化；对于电感，将测量其感抗并分析其与频率的关系。学生将学习如何使用直流电源和交流信号源，配合万用表和示波器进行精确测量。 实验1.2：直流电路的分析与测量 目的： 验证基尔霍夫电压定律（KVL）、基尔霍夫电流定律（KCL）、叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理等基本直流电路分析方法，并通过实验进行实际验证。 内容： 学生将搭建包含多个电阻串并联组合的直流电路，并根据理论计算预期结果。然后，利用万用表测量电路中各支路的电流和各关键点的电压，将实验结果与理论计算值进行对比分析，理解定理的应用条件和误差来源。 实验1.3：交流电路的分析与测量 目的： 理解RLC串并联电路在交流状态下的阻抗特性，掌握正弦稳态分析方法，并学会使用示波器和信号发生器进行交流参数的测量。 内容： 实验将搭建RLC串联和并联电路，通过改变信号发生器的输出频率，观察电路的总阻抗、电流和电压的变化。学生将学习如何使用示波器测量交流信号的幅值、相位差以及频率，并计算电路的品质因数（Q值）和带宽。 实验1.4：传感器信号的采集与处理基础 目的： 了解常用的模拟传感器（如温度传感器、光敏电阻、应变片等）的工作原理，学习如何将传感器输出的模拟信号转换为可测量的电信号，并进行初步的数据处理。 内容： 选择一到两种典型的模拟传感器，例如 LM35 温度传感器或光敏电阻。学生将学习搭建相应的信号调理电路（如放大电路），并使用示波器或数据采集卡记录传感器在不同环境条件下的输出信号。通过简单的软件处理（如线性拟合），将模拟信号转化为具体的物理量（如摄氏度或光照强度）。 第二部分：模拟电子技术基础 本部分将深入探讨模拟信号的处理与放大。学生将学习二极管、三极管、场效应管等基本半导体器件的工作原理，并在此基础上设计和搭建各种模拟电路，如放大器、滤波器、振荡器等。通过这些实验，学生将理解模拟电路的设计思想、性能指标的评估以及电路的调试方法。 实验2.1：二极管及其应用电路 目的： 掌握二极管的正反向伏安特性，理解二极管在整流、限幅、稳压等电路中的应用。 内容： 测量不同类型二极管（如硅二极管、锗二极管、稳压二极管）的伏安特性曲线。搭建半波整流、全波整流电路，使用示波器观察输出波形，理解整流效率和滤波器的作用。设计并验证简单的稳压电路。 实验2.2：三极管放大电路的设计与调试 目的： 理解三极管（BJT）的工作原理，掌握单管放大电路的静态工作点设置，并学习放大电路的增益、输入输出阻抗等参数的测量。 内容： 搭建不同偏置方式（如固定偏置、分压偏置）的三极管放大电路。通过调整偏置电阻，设置合适的静态工作点，并测量不同信号频率下的电压增益、电流增益。使用示波器观察放大信号的幅度和失真情况，理解频率响应和失真产生的原因。 实验2.3：运算放大器的基本应用 目的： 掌握运算放大器（Op-Amp）的理想特性，学习其在同相、反相放大、加法、减法、积分、微分等基本运算电路中的应用。 内容： 使用常见的运算放大器芯片（如LM741），搭建上述各种基本应用电路。通过施加不同的输入信号，测量输出信号，验证电路的各项功能，并分析实际电路与理想模型之间的差异。 实验2.4：有源滤波器的设计与性能测试 目的： 理解低通、高通、带通、带阻有源滤波器的原理，学会使用运算放大器设计并实现特定截止频率和通带增益的有源滤波器。 内容： 选择一种滤波器类型（如二阶巴特沃斯低通滤波器），设计电路参数。搭建电路，并使用信号发生器和示波器测量滤波器的频率响应曲线，确定其截止频率、通带增益和衰减特性，与理论设计值进行比较。 第三部分：数字电子技术基础 本部分将聚焦于数字信号的逻辑处理。学生将学习组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本构成，包括逻辑门、触发器、寄存器、计数器等。实验内容将涵盖逻辑电路的分析与设计，以及微处理器的基本接口和应用。 实验3.1：基本逻辑门电路及其组合逻辑设计 目的： 熟悉与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等基本逻辑门电路的功能，并能利用它们设计简单的组合逻辑电路。 内容： 使用数字集成电路芯片，搭建基本逻辑门电路，验证其真值表。设计并实现一个简单的组合逻辑功能，例如译码器、编码器或数据选择器。通过输入不同组合的逻辑信号，观察输出结果，与逻辑功能表对比。 实验3.2：触发器及其时序逻辑电路应用 目的： 理解SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器的工作原理，并学会利用它们构建简单的时序逻辑电路。 内容： 搭建不同类型的触发器电路，验证其在时钟信号作用下的状态翻转特性。设计并实现一个简单的寄存器或计数器（如4位二进制计数器），观察其在时钟脉冲下的计数过程。 实验3.3：微控制器（MCU）基础入门 目的： 学习微控制器的基本架构、指令系统以及开发环境的使用，能够编写简单的嵌入式程序实现对外部设备的控制。 内容： 以某款常用的微控制器（如STM32或Arduino）为平台，学习其GPIO口的配置和控制，实现LED的闪烁、按键的检测与响应。编写C语言程序，通过串口与PC进行通信，打印调试信息。 实验3.4：数码管显示与简单接口电路 目的： 学习如何驱动数码管显示数字，并理解微控制器与其他外围器件（如LED、按键）的接口方式。 内容： 使用微控制器控制七段数码管，实现0-9的数字循环显示。设计一个简单的计数器，用数码管显示计数值。进一步扩展，可以实现用按键控制计数器的加减。 第四部分：通信原理基础 本部分将引导学生进入通信领域，学习信号的产生、传输、调制与解调等基本概念。实验将涵盖模拟调制（AM、FM）和数字调制（ASK、FSK、PSK）的基本原理，以及简单的信道模型。 实验4.1：模拟信号的产生与频谱分析 目的： 掌握使用函数发生器产生不同频率和幅度的正弦波、方波、三角波等，并利用频谱分析仪（或示波器FFT功能）观察信号的频谱特性。 内容： 产生不同波形的信号，观察其基波和各次谐波的幅度和频率。了解频谱宽度和信号带宽的概念。 实验4.2：幅度调制（AM）与解调 目的： 理解幅度调制的原理，学会搭建AM调制电路，并掌握AM信号的解调方法。 内容： 搭建一个简单的AM调制器，将一个低频信号（基带信号）叠加到高频载波上。使用示波器和频谱分析仪观察调制信号的时域波形和频谱。搭建包络检波器或同步解调器，对AM信号进行解调，并对比解调信号与原始基带信号的相似度。 实验4.3：频率调制（FM）与解调 目的： 理解频率调制的原理，学会搭建FM调制电路，并掌握FM信号的解调方法。 内容： 搭建一个简单的FM调制器（如压控振荡器）。使用示波器和频谱分析仪观察FM信号的特性。搭建解调电路（如斜率检波器或锁相环解调器），对FM信号进行解调，并评估解调信号的质量。 实验4.4：数字调制（ASK、FSK） 目的： 理解幅移键控（ASK）和频移键控（FSK）的基本原理，并能够搭建简单的调制电路。 内容： 搭建ASK调制器，通过控制载波的幅度来表示数字信号的“0”和“1”。搭建FSK调制器，通过改变载波的频率来表示数字信号的“0”和“1”。观察调制信号的时域波形。 第五部分：数字信号处理基础 本部分将介绍数字信号处理（DSP）的基本概念和常用算法。学生将学习离散时间信号、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）等核心内容，并通过编程实现简单的信号滤波和变换。 实验5.1：离散时间信号的表示与生成 目的： 理解离散时间信号的概念，学习在计算机中表示和生成常见的离散信号，如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等。 内容： 使用MATLAB或Python等编程语言，生成各种离散时间信号。观察信号的时域波形，理解采样定理对信号表示的影响。 实验5.2：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 目的： 理解DFT和FFT的原理，学会利用它们分析信号的频谱。 内容： 对一个简单的信号（如正弦波）进行DFT和FFT运算，观察其频谱图。对比不同长度信号的FFT结果，理解FFT的效率优势。 实验5.3：数字滤波器的设计与实现 目的： 理解FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）数字滤波器的区别，学会设计并实现简单的数字滤波器。 内容： 使用MATLAB的filter designer工具箱，设计一个低通或高通数字滤波器。在编程环境中实现该滤波器，并用实际采集到的信号或生成的信号进行滤波，观察滤波效果。 第六部分：现代通信系统基础 本部分将进一步拓展，介绍现代通信系统中更高级的概念和技术，如多路复用、信道编码、误差检测与纠正、以及一些基本的通信协议。 实验6.1：频分复用（FDM）与时分复用（TDM） 目的： 理解FDM和TDM技术如何实现多路信号的共享信道。 内容： 搭建简单的FDM系统，将多个低频信号调制到不同的载波上，然后合成一路信号传输。搭建TDM系统，将多个信号的时隙划分后依次发送。在接收端，学习如何分离出原始信号。 实验6.2：简单的信道编码与解码 目的： 理解信道编码的基本概念，例如奇偶校验码，学习如何检测和纠正传输过程中的错误。 内容： 编写程序实现发送端奇偶校验码的生成，并在接收端实现校验。进一步，可以实现简单的汉明码，实现一位错误的检测和纠正。 实验6.3：噪声对通信系统的影响 目的： 理解加性高斯白噪声（AWGN）等噪声模型对通信信号的影响，并学习如何评估通信系统的性能。 内容： 在模拟信号或数字信号传输系统中，叠加模拟的噪声信号。观察噪声对信号质量的影响，例如信噪比（SNR）的下降。讨论和演示提高系统抗干扰能力的方法。 第七部分：综合设计与实践 本部分旨在整合前面各部分所学知识，鼓励学生进行小型综合性设计项目。这部分没有固定的实验流程，而是提供一些开放性的课题，引导学生独立思考，设计、实现和调试一个完整的电子或通信系统。 课题示例： 基于微控制器的简易数据采集与显示系统： 采集传感器数据（如温度、湿度），并通过LCD或数码管显示。 无线数据传输模块的初步应用： 使用蓝牙或Wi-Fi模块，实现手机与嵌入式设备之间的数据通信。 简单的音频信号处理系统： 实现音频信号的放大、滤波以及基础的音效处理。 实验方法与要求： 本教程强调理论与实践相结合。每个实验都将详细介绍实验目的、实验原理、实验设备、实验电路图、实验步骤以及预期的实验结果。学生在进行实验时，应认真阅读实验指导，准备好所需的元器件和仪器，严格按照步骤操作。实验过程中，应注意安全用电，爱护仪器设备。 实验报告： 完成实验后，学生需要按照规范的格式撰写实验报告。报告内容应包括：实验日期、实验目的、实验原理、实验电路图、实验数据（包括原始数据、处理后的数据）、实验结果分析、与理论值的对比、误差分析以及对实验的体会和建议。实验报告是检验实验学习效果的重要环节，要求数据真实、分析到位、结论明确。 学习目标： 通过本教程的学习，学生将能够： 1. 熟练掌握电学测量基本方法和常用电学仪器的操作。 2. 理解并掌握电子电路（模拟和数字）的基本原理，能够设计和搭建简单的电子电路。 3. 理解通信系统的基本模型和关键技术，掌握模拟和数字信号的调制解调原理。 4. 掌握数字信号处理的基本概念和常用工具，能够进行简单的信号分析和处理。 5. 具备初步的嵌入式系统开发能力，能够利用微控制器实现一些基本功能。 6. 培养独立思考、分析问题和解决问题的能力，为后续更深入的专业学习和工程实践奠定坚实基础。 本书的编写旨在为电子与通信工程专业的学生提供一个全面、系统、易于上手的实验学习平台，帮助他们将书本知识转化为实际动手能力，为未来的职业生涯打下坚实基础。