目 录

第1章 模拟电子技术实践基础知识 1

1.1 概述 1

1.1.1 模拟电子技术实践的意义 1

1.1.2 模拟电子技术实践目的 1

1.1.3 模拟电子技术实践要求 2

1.1.4 模拟电子技术实践课程特点 3

1.1.5 模拟电子技术实验的学习方法 4

1.2 电子测量中的误差分析与测量

数据处理 4

1.2.1 电子测量中的误差分析 4

1.2.2 测量数据的处理 9

1.3 电子电路设计的基本方法 11

1.4 模拟电子电路的组装与调试

技术 12

1.4.1 电子电路的组装 12

1.4.2 电子电路的焊接 14

1.4.3 电子电路调试和故障的检查

与排除 17

第2章 模拟电路实验技术 23

2.1 常用仪器使用与练习 23

2.1.1 实验目的 23

2.1.2 实验仪器 23

2.1.3 预习要求 23

2.1.4 基本原理 23

2.1.5 仪器的面板介绍 24

2.1.6 实验内容 24

2.1.7 思考题 28

2.2 集成运放的应用 28

2.2.1 实验目的 28

2.2.2 实验仪器与器件 28

2.2.3 预习要求 28

2.2.4 实验原理 28

2.2.5 基础实验内容与要求 31

2.2.6 扩展实验内容与要求 32

2.2.7 思考题 32

2.3 单管共射放大器 32

2.3.1 实验目的 32

2.3.2 实验仪器与器件 33

2.3.3 预习要求 33

2.3.4 实验原理 33

2.3.5 实验内容与要求 35

2.3.6 思考题 39

2.3.7 实验中常见问题 39

2.4 前置放大器的设计 40

2.4.1 实验目的 40

2.4.2 设计任务与要求 40

2.4.3 预习要求 40

2.4.4 电路参考方案设计 41

2.4.5 电路设计与元器件选择 42

2.4.6 实验仪器与器件 43

2.4.7 主要特性参数测试 43

2.4.8 电路调试及注意事项 45

2.4.9 设计报告要求 45

2.5 OCL功率放大器 45

2.5.1 实验目的 45

2.5.2 实验仪器与器件 46

2.5.3 预习要求 46

2.5.4 实验原理 46

2.5.5 基础实验内容与要求 47

2.5.6 扩展实验内容与要求 48

2.5.7 思考题 48

2.6 多级放大与负反馈放大器 48

2.6.1 实验目的 48

2.6.2 实验仪器及器件 48

2.6.3 预习要求 49

2.6.4 实验原理 49

2.6.5 基础实验内容与要求 52

2.6.6 扩展实验内容及要求 53

2.6.7 思考题 54

2.7 音调控制电路设计 54

2.7.1 实验目的 54

2.7.2 设计任务与要求 54

2.7.3 预习要求 54

2.7. 4 电路参考方案设计 54

2.7.5 电路设计与元器件选择 56

2.7.6 实验仪器与器件 59

2.7.7 主要特性参数测试 59

2.7.8 设计报告要求 60

2.8 信号产生与转换电路设计 60

2.8.1 实验目的 60

2.8.2 设计任务与要求 60

2.8.3 预习要求 61

2.8.4 电路参考方案设计 61

2.8.5 电路设计与元器件选择 63

2.8.6 实验仪器与器件 65

2.8.7 主要特性参数测试 65

2.8.8 设计报告要求 66

2.9 集成直流稳压电源设计 67

2.9.1 实验目的 67

2.9.2 设计任务与要求 67

2.9.3 预习要求 67

2.9.4 电路参考方案设计 67

2.9.5 电路设计及元器件选择 69

2.9.6 实验仪器与器件 72

2.9.7 主要特性参数测试 72

2.9.8 设计报告要求 75

2.9.9 注意事项 75

第3章 电子电路计算机辅助设计

与仿真 76

3.1 Proteus操作入门 76

3.1.1 Proteus概述 76

3.1.2 电路原理图编辑 76

3.1.3 Proteus ISIS的库元件简介 83

3.1.4 Proteus中常用仪器简介 89

3.1.5 Proteus电路仿真方法 95

3.2 集成运放的应用仿真 99

3.2.1 仿真实验目的 99

3.2.2 虚拟实验仪器与器件 99

3.2.3 绘制仿真电路图 99

3.2.4 仿真实验内容 100

3.2.5 扩展仿真实验内容 103

3.3 单管共射放大器仿真 103

3.3.1 仿真实验目的 103

3.3.2 虚拟实验仪器与器件 103

3.3.3 绘制仿真电路图 103

3.3.4 仿真实验内容 104

3.3.5 扩展仿真实验内容 107

3.4 前置放大器的仿真研究 109

3.4.1 实验目的 109

3.4.2 虚拟实验仪器与器件 109

3.4.3 绘制电路图 109

3.4.4 仿真测试内容 110

3.4.5 思考题 114

3.5 OCL功率放大器仿真 114

3.5.1 仿真实验目的 114

3.5.2 虚拟实验仪器与器件 114

3.5.3 绘制仿真电路图 114

3.5.4 仿真实验内容 115

3.5.5 扩展仿真实验内容 117

3.6 多级放大与负反馈放大器仿真 118

3.6.1 仿真实验目的 118

3.6.2 虚拟实验仪器与器件 118

3.6.3 绘制仿真电路图 118

3.6.4 仿真实验内容 119

3.6.5 扩展仿真实验内容 122

3.7 音调控制电路仿真研究 123

3.7.1 实验目的 123

3.7.2 虚拟实验仪器与器件 123

3.7.3 绘制仿真电路图 123

3.7.4 仿真测试内容 124

3.7.5 思考题 126

3.8 信号产生与转换电路仿真研究 126

3.8.1 仿真实验目的 126

3.8.2 虚拟实验仪器与器件 126

3.8.3 绘制仿真电路图 126

3.8.4 仿真研究与测试 127

3.8.5 扩展仿真实验内容 129

3.9 集成直流稳压电源仿真研究 129

3.9.1 仿真实验目的 129

3.9.2 虚拟实验仪器与器件 129

3.9.3 绘制仿真电路图 130

3.9.4 仿真研究与测试 130

3.9.5 扩展仿真测试内容 133

第4章 模拟电路综合设计实训 135

4.1 卡拉OK放大器 135

4.1.1 技术指标要求 135

4.1.2 设计方案 135

4.1.3 设计说明与参考电路 136

4.1.4 测试内容 139

4.1.5 扩展实验内容及要求 140

4.1.6 选用器材及测量仪表 140

4.1.7 思考题 140

4.2 红外对管报警电路 140

4.2.1 技术指标要求 140

4.2.2 设计方案 141

4.2.3 设计说明与参考电路 141

4.2.4 测试内容 143

4.2.5 选用器材及测量仪表 143

4.2.6 思考题 143

4.3 12V直流电动机驱动与转速

测量系统 143

4.3.1 技术指标要求 143

4.3.2 设计方案 144

4.3.3 设计说明与参考电路 144

4.3.4 选用器材及测量仪表 146

4.3.5 思考题 146

4.4 语音信号带通滤波器 146

4.4.1 技术指标要求 146

4.4.2 设计方案 147

4.4.3 设计说明与参考电路 148

4.4.4 选用器材及测量仪表 151

4.4.5 测试内容 151

4.4.6 思考题 152

4.5 信号波形合成器 152

4.5.1 技术指标要求 152

4.5.2 设计方案 153

4.5.3 设计说明与参考电路 155

4.5.4 选用器材及测量仪表 157

4.5.5 思考题 158

第5章 常用电子仪器简介 159

5.1 TDS1002型数字式存储示波器 159

5.1.1 主要性能 159

5.1.2 基本操作简介 160

5.1.3 菜单系统的使用 161

5.1.4 垂直控制系统 162

5.1.5 水平控制系统 162

5.1.6 触发控制按钮 162

5.1.7 菜单和控制按钮 162

5.1.8 连接器 163

5.2 TFG6920A函数/任意波形

发生器 163

5.2.1 主要特性 163

5.2.2 基本操作简介 164

5.2.3 安全事项 169

5.3 S3323可跟踪直流稳定电源 169

5.3.1 面板使用说明 170

5.3.2 操作说明 171

5.3.3 安全事项 172

第6章 常用电子元器件 173

6.1 部分电气图形符号 173

6.1.1 电阻器、电容器、电感器

和变压器 173

6.1.2 半导体管 173

6.1.3 其他电气图形符号 174

6.2 电阻器、电容器、电感器 174

6.2.1 电阻器和电位器 174

6.2.2 电容器 178

6.2.3 电感器 180

6.3 半导体分立器件 180

6.4 模拟集成电路 186

6.5 运算放大器的分类与选择 189

6.5.1 模拟运放的分类及特点 189

6.5.2 运放的主要参数 190

6.5.3 运算放大器的对信号放大的

影响和运放的选型 193

参考文献 2082100433B

本书参照高等学校电气信息类专业模拟电子技术实验教学要求和CDIO工程教育理念编写，全书共6章。第1章介绍模拟电子技术实验基础，包括误差分析与实验数据处理、电子电路设计方法、安装与调试技术等基本知识；第2章为模拟电路实验技术，实验项目分基本实验和设计性实验两个层次，实验内容包含基本内容和扩展提高内容两个部分的测试技术，共有8个实验子项；第3章介绍电子电路仿真与设计软件Proteus的使用，以及第2章相关实验内容的仿真探究实验；第4章为模拟电路综合设计实训；第5章简单介绍了模拟电子技术实验常用电子仪器的功能及使用方法；第6章为常用电子元器件。

瑞利衰落产生失真

射频信号在穿越大气时因受到空气和环境条件的损害 ( 包括多径散射效应 ) 而产生失真。采用信道仿真的新型数字实现方案可以降低一些难度太大和成本超高的测试试验的难度和成本。

在基站发射机和移动 ( 或固定 ) 接收机之间的通信质量取决于多种因素，其中包括信号传播信道的总体质量。由于空气吸收作用以及建筑物和树木的反射作用，信号在传播中的幅度和相位都将产生量值不定的波动。这种现象通常被称为衰落 (fading)，有时称为多径衰落 ( 一种特殊类型的衰落 ) ，或者更一般地称为信道损害 （impairment）。

瑞利衰落散射效应

由于反射、衍射和局部散射效应，从基站发出的信号可能经不同的路径到达接收机，因而产生了多径衰落。不同的路径具有不同的长度，这使得接收机将在不同的到达时间“看到”该信号幅度不一的多个副本。还有，当被局部实体反射或散射的时候，这个信号会产生相位偏移。随着接收机的天线在空间中移动，当这些干涉小波在接收机端相互加强或减弱时，接收机将感受到信号强度的高峰和低谷。

瑞利衰落进行测试

无线设备设计人员必须在真实信道条件下对其设计进行测试。信道损害可以依靠模仿衰落信道响应的数学模型模拟出来。这些模型使用统计方法来表达当电磁波遇到物理障碍时将发生的变化，包括瑞利衰落、 Rician 衰落和铃木衰落。瑞利衰落是一个用来描述信道传播规律的数学分布，适用于在从发射机到接收机之间没有强视距 （line-of-sight ） 路径的情况。这个分布可以表达在一个繁忙的城市街道上看到的信道条件，这种情况下基站被隐藏在几个街区之外的建筑物背后。在乡村环境中，多径衰落模型由几个反射路径与一个强视距路径组合而成，其频谱功率遵循 Rician分布。直接射束和多径射束的能量之比被称为 K 系数。如果在频域观察这个效应，会看到一个功率毛刺，其幅度由K系数决定。铃木衰落把来自多路径的小幅度衰落叠加在反射和散射造成的大幅度衰落之上。大幅度衰落遵循对数正态分布，小幅度衰落遵循瑞利分布。虽然来自遮蔽和大幅度反射的平均路径损失呈正态 ( 高斯 ) 分布，信号衰减的典型值为 6-10 dB ，但在非视距小幅度衰落的最坏情况下，多径各部分完全反相而发生最深度衰落，此时的信号衰减将达到 20-30dB 。

瑞利衰落衰落裕度

对于设备设计者而言，这意味着在链接预算中必须提供足够的“衰落裕度”。为了能够承受 40-50dB 以上的深度衰落，系统必须具有足够高的信号发射功率或者足够高的接收机灵敏度。

信道仿真方法是在射频输入、射频输出的基础上或在模拟 I/Q 输入、射频输出的基础上运行的。在这个过程中，首先对将被衰落的信号进行下行转换或数字化，或两者都进行。然后把衰落仿真信号加入到数字信号中，再把其结果上行转换回射频信号。这样，就加入了附带噪声的白色高斯噪声 （AWGN）。由于 AWGN 独立于任何一个多径信道响应，故噪声必须同衰落仿真信号分开。

《测试技术与虚拟仿真实验教程》是综合传感器与测试技术、虚拟仪器技术等方面的基础知识，结合虚拟仪器实验教学平台（NIELVIS）的实验教学项目编写而成的。《测试技术与虚拟仿真实验教程》反映了虚拟仪器技术在测试技术类课程实验教学上的应用情况，介绍了实验的基础理论、传感器的基本知识、实验项目的基本原理和实验步骤。

《测试技术与虚拟仿真实验教程》可作为高等学校动力机械类专业测试技术、传感器与测试技术课程的实验教材或参考用书。

《数字电路设计·仿真·测试》是根据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制定的“数字电子技术基础”课程教学基本要求编写的。全书分为6章。按照学生的能力培养层次编排了8个基础实验项目和9个综合设计性课题.并将电路的软件仿真与可编程逻辑器件应用到具体的实验中。主要内容包括第l章“实验基础知识”、第2章"Proteus仿真软件快速入门”、第3章“数字电路基础实验”、第4章“数字电路综合设计实验”、第5章“VHDL语言基础”、第6章“数字电路的CPLD/FPGA实现”。在教学过程中可按照基础性实验-设计性实验-综合设计性实验-EDA实验的教学模式.根据不同专业、不同层次学生的实验教学要求，选择相关内容组织教学。

《数字电路设计·仿真·测试》内容丰富，编排体系结构新颖，基础实验项目均含有基础性实验和设计性实验；综合设计性实验以设计、仿真、测试为主线，保证了从基础到应用和综合，再到设计与创新的全过程训练。

《数字电路设计·仿真·测试》可作为高等学校本、专科学生的实验教材.适合不同专业、不同学时的数字电路实验或课程设计，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。