模拟与数字电路实验

本书是在已出版的实验教材《模拟与数字电路实验》基础上经过修订、补充而成。全书以设计性硬件实验为主，注重提高学生综合设计能力，实验内容包括低频模拟电路、数字电路和高频电路。模拟电路部分包含：二级负反馈分立元件放大器设计实验、典型的三运放测量放大器及有源滤波器实验、晶体管输出特性曲线测量电路实验、高频LC振荡器实验、调幅与检波实验、模拟集成锁相环应用实验、宽带放大器及AGC实验、大功率音频功率放大器实验。数字电路部分包含：用FPGA器件实现一些数字系统（如洗衣机控制器、密码锁、数字频率计、出租车计价器、音乐播放、电梯控制器、交通灯控制器等）、脉冲电路实验和综合实验。综合实验部分包含：抢答器、四路彩灯、数字频率计、模拟信号六位频率计、六位ADC、直流数字电压表、射频应答器、D类功率放大器等。

王勇，男，1964年出生。任教于复旦大学信息科学与工程学院电子工程系，曾担任教育部电子信息与电气信息类基础课教学指导分委员会委员。曾获得上海市教学成果二等奖。编著有《模拟电子学基础学习指导与习题解答》、《模拟电子学基础与数字逻辑基础学习指南》。

第一单元 分立元件放大电路实验
1.1 放大器的设计考虑
1.1.1 放大器静态工作点的选择原则
1.1.2 偏置电路的形式及其静态工作点
1.1.3 放大器电压放大倍数
1.1.4 频率响应特性
1.2 放大器的调整与测试
1.2.1 测试前的电路检查
1.2.2 静态工作点的测试和调整
1.2.3 优选动态范围Vopp的测试
1.2.4 放大器输入电阻Ri的测试
1.2.5 放大器输出电阻Ro的测试
1.2.6 放大倍数的测试
1.2.7 放大器幅频特性的测试
1.3 放大器中的寄生反馈
1.3.1 通过直流电源内阻的寄生反馈
1.3.2 通过地线产生的寄生反馈
1.3.3 通过分布电容的寄生反馈
1.3.4 放大器中的干扰
1.4 阻容耦合晶体管放大器的设计
1.4.1 放大器设计指标
1.4.2 放大器的设计步骤
1.5 实验题目
实验1-1 示波器的使用
实验1-2 晶体管放大器
第二单元 运算放大器及其应用
2.1 运放电路的安装
2.2 运放的保护、调零和频率补偿
2.2.1 保护
2.2.2 调零
2.2.3 频率补偿与消除自激
2.3 多级电路的调试
2.4 实验题目
实验2-1 运放基本应用电路
实验2-2 测量放大器
实验2-3 晶体管输出特性曲线测试电路
实验2-4 功率放大电路
附录
附录2-1 运放应用电路
附录2-2 RC有源滤波器的设计
第三单元 模拟乘法器
3.1 模拟乘法器的原理
3.2 集成模拟乘法器的电路结构
3.3 乘法器的应用
3.4 实验题目
实验 调幅与检波
第四单元 LC正弦波振荡器
4.1 三点式振荡器
4.2 实验题目
实验 LC三点式振荡器
第五单元 反馈控制电路
5.1 锁相环路基本原理
5.1.1 锁相环的组成
5.1.2 环路方程
5.1.3 锁相环路的主要特性
5.2 集成模拟锁相环电路
5.2.1 鉴相器PD
5.2.2 环路滤波器
5.2.3 压控振荡器VCO
5.3 模拟集成锁相环的应用
5.3.1 FM调制
5.3.2 FM解调
5.4 锁相环同步范围与捕捉范围的测试方法
5.4.1 同步范围的测试
5.4.2 捕捉范围的测试
5.5 实验题目
实验 FM调制与解调实验
附录 宽带AGC放大器实验
第六单元 数字电路的FPGA实现
6.1 概述
6.2 FPGA系统设计方法
6.2.1 软硬件环境
6.2.2 FPGA设计步骤及方法
6.3 FPGA数字电路实验板
6.3.1 常用板上资源I/O管脚定义
6.3.2 FPGA实验板使用步骤
6.4 Spartan库说明
6.5 建立ISE工程、功能仿真、下载验证实验步骤
6.5.1 建立ISE工程
6.5.2 原理图编辑并完成综合
6.5.3 对电路进行仿真测试
6.5.4 分配管脚并完成布线和生成下载文件
6.5.5 下载bit程序到板卡上进行测试
6.6 其他操作要点
6.6.1 总线操作要点
6.6.2 宏模块操作
6.7 实验题目
实验6-1 电梯楼层显示控制器的FPGA设计
实验6-2 计数型控制器的FPGA设计
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