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第一单元 分立元件放大电路实验 1

1.1 放大器的设计考虑 1

1.1.1 放大器静态工作点的选择原则 1

1.1.2 偏置电路的形式及其静态工作点 2

1.1.3 放大器电压放大倍数 3

1.1.4 频率响应特性 4

1.2 放大器的调整与测试 4

1.2.1 测试前的电路检查 4

1.2.2 静态工作点的测试和调整 5

1.2.3 最大动态范围Vopp的测试 5

1.2.4 放大器输入电阻Ri的测试 5

1.2.5 放大器输出电阻Ro的测试 7

1.2.6 放大倍数的测试 7

1.2.7 放大器幅频特性的测试 9

1.3 放大器中的寄生反馈 9

1.3.1 通过直流电源内阻的寄生反馈 9

1.3.2 通过地线产生的寄生反馈 11

1.3.3 通过分布电容的寄生反馈 12

1.3.4 放大器中的干扰 13

1.4 阻容耦合晶体管放大器的设计 14

1.4.1 放大器设计指标 14

1.4.2 放大器的设计步骤 14

1.5 实验题目 20

实验1-1 示波器的使用 20

实验1-2 晶体管放大器 27

第二单元 运算放大器及其应用 33

2.1 运放电路的安装 33

2.2 运放的保护、调零和频率补偿 34

2.2.1 保护 34

2.2.2 调零 34

2.2.3 频率补偿与消除自激 35

2.3 多级电路的调试 36

2.4 实验题目 36

实验2-1 运放基本应用电路 36

实验2-2 测量放大器 39

实验2-3 晶体管输出特性曲线测试电路 43

实验2-4 功率放大电路 47

附录 52

附录2-1 运放应用电路 52

附录2-2 RC有源滤波器的设计 57

第三单元 模拟乘法器 68

3.1 模拟乘法器的原理 68

3.2 集成模拟乘法器的电路结构 70

3.3 乘法器的应用 72

3.4 实验题目 73

实验 调幅与检波 73

第四单元 LC正弦波振荡器 80

4.1 三点式振荡器 80

4.2 实验题目 81

实验 LC三点式振荡器 81

第五单元 反馈控制电路 88

5.1 锁相环路基本原理 88

5.1.1 锁相环的组成 88

5.1.2 环路方程 91

5.1.3 锁相环路的主要特性 92

5.2 集成模拟锁相环电路 94

5.2.1 鉴相器PD 94

5.2.2 环路滤波器 96

5.2.3 压控振荡器VCO 96

5.3 模拟集成锁相环的应用 98

5.3.1 FM调制 98

5.3.2 FM解调 99

5.4 锁相环同步范围与捕捉范围的测试方法 101

5.4.1 同步范围的测试 101

5.4.2 捕捉范围的测试 101

5.5 实验题目 102

实验 FM调制与解调实验 102

附录 宽带AGC放大器实验 104

第六单元 数字电路的FPGA实现 110

6.1 概述 110

6.2 FPGA系统设计方法 112

6.2.1 软硬件环境 112

6.2.2 FPGA设计步骤及方法 113

6.3 FPGA数字电路实验板 113

6.3.1 常用板上资源I/O管脚定义 113

6.3.2 FPGA实验板使用步骤 115

6.4 Spartan库说明 115

6.5 建立ISE工程、功能仿真、下载验证实验步骤 117

6.5.1 建立ISE工程 117

6.5.2 原理图编辑并完成综合 120

6.5.3 对电路进行仿真测试 124

6.5.4 分配管脚并完成布线和生成下载文件 126

6.5.5 下载bit程序到板卡上进行测试 128

6.6 其他操作要点 130

6.6.1 总线操作要点 130

6.6.2 宏模块操作 131

6.7 实验题目 132

实验6-1 电梯楼层显示控制器的FPGA设计 134

实验6-2 计数型控制器的FPGA设计 135

实验6-3 出租车候时计价系统的FPGA设计 135

实验6-4 时钟的FPGA设计 135

实验6-5 音乐的FPGA设计 136

实验6-6 交通灯的FPGA设计 136

实验6-7 运动员反应时间测量电路 136

实验6-8 洗衣机状态控制电路 137

实验6-9 数字密码锁设计 138

实验6-10 两位十进制计算器设计 139

第七单元 脉冲电路及其应用 140

7.1 晶体管的开关特性 140

7.1.1 晶体二极管的开关特性 140

7.1.2 晶体三极管的开关特性 141

7.1.3 加速电容的作用 143

7.2 集成门电路组成的脉冲单元电路 144

7.2.1 自激多谐振荡器 144

7.2.2 单稳态触发器 148

7.3 施密特电路和555定时器 151

7.3.1 施密特电路 151

7.3.2 555定时器 153

7.4 实验题目 155

实验 低频脉冲信号发生器电路设计 155

第八单元 小型数字系统及综合实验 158

8.1 小型数字系统设计概述 158

8.1.1 小型数字系统的组成 158

8.1.2 系统的设计步骤 159

8.1.3 系统设计中应予考虑的几个问题 161

8.1.4 设计举例 163

8.2 小型数字系统控制器设计 169

8.2.1 概述 169

8.2.2 设计举例 170

8.3 用中规模集成器件设计数字系统 171

8.4 实验题目 176

实验8-1 计数型控制器设计 176

实验8-2 智力竞赛抢答计时系统设计 177

实验8-3 三位数字频率计系统设计 178

实验8-4 六位ADC系统设计 178

实验8-5 六位频率计系统设计 180

实验8-6 直流数字电压表 184

实验8-7 D类功放 189

实验8-8 射频识别系统 190

参考文献 193