電子技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

電子技術(shù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)TOC\o"1-2"\h\u22190第1章基礎(chǔ)電子元件 4110411.1電阻器 489621.1.1定義與分類(lèi) 4313341.1.2標(biāo)識(shí)方法 469291.1.3電阻器的串并聯(lián) 4227161.2電容器 4174521.2.1定義與分類(lèi) 4189991.2.2標(biāo)識(shí)方法 4322451.2.3電容器的串并聯(lián) 5297731.3電感器 5294361.3.1定義與分類(lèi) 5200901.3.2標(biāo)識(shí)方法 5325941.3.3電感器的串并聯(lián) 512811.4二極管 5175961.4.1定義與分類(lèi) 517601.4.2標(biāo)識(shí)方法 585521.4.3二極管的工作原理 516425第2章模擬電子技術(shù) 595482.1放大器基礎(chǔ) 6195512.1.1放大器概念與分類(lèi) 6173152.1.2放大器主要功能指標(biāo) 621892.1.3放大器基本組成 6105272.2運(yùn)算放大器 6274322.2.1運(yùn)算放大器概述 694102.2.2運(yùn)算放大器的基本特性 6307232.2.3運(yùn)算放大器的應(yīng)用 6165182.3模擬濾波器 663622.3.1模擬濾波器概述 6205362.3.2模擬濾波器的類(lèi)型 6100482.3.3模擬濾波器的應(yīng)用 6123372.3.4模擬濾波器的設(shè)計(jì)方法 76901第3章數(shù)字電子技術(shù) 7314423.1邏輯門(mén)電路 7102213.1.1邏輯門(mén)電路概述 7294263.1.2邏輯門(mén)電路的工作原理 7126893.1.3邏輯門(mén)電路的應(yīng)用 747633.2組合邏輯電路 7258543.2.1組合邏輯電路概述 7268213.2.2組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法 867363.2.3常見(jiàn)組合邏輯電路 815333.3時(shí)序邏輯電路 8238713.3.1時(shí)序邏輯電路概述 8304783.3.2時(shí)序邏輯電路的基本組成 8162733.3.3常見(jiàn)時(shí)序邏輯電路 815763.3.4時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法 827695第4章集成電路 8322894.1TTL與CMOS集成電路 8265984.1.1TTL集成電路 9186164.1.1.1TTL集成電路基本原理 953944.1.1.2TTL集成電路分類(lèi) 9184394.1.1.3TTL集成電路主要參數(shù) 9311774.1.2CMOS集成電路 932174.1.2.1CMOS集成電路基本原理 910904.1.2.2CMOS集成電路分類(lèi) 9216324.1.2.3CMOS集成電路主要參數(shù) 9101224.2集成運(yùn)算放大器 9261264.2.1集成運(yùn)算放大器概述 9150464.2.2集成運(yùn)算放大器基本原理 1097964.2.3集成運(yùn)算放大器功能參數(shù) 1060284.2.4集成運(yùn)算放大器典型應(yīng)用 1057244.3數(shù)字集成電路的應(yīng)用 1061814.3.1數(shù)字集成電路在數(shù)字邏輯電路中的應(yīng)用 10300944.3.2數(shù)字集成電路在模擬電路中的應(yīng)用 10237294.3.3數(shù)字集成電路在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 1029216第5章模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換 10139485.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器 10276115.1.1概述 10212675.1.2工作原理 1070085.1.3類(lèi)型及特點(diǎn) 11196635.1.4技術(shù)指標(biāo) 11196955.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器 11135575.2.1概述 1147685.2.2工作原理 1129735.2.3類(lèi)型及特點(diǎn) 11125705.2.4技術(shù)指標(biāo) 11317375.3轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例 11254195.3.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例 11101675.3.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例 11134975.3.3模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器聯(lián)合應(yīng)用實(shí)例 1225235第6章傳感器與信號(hào)處理 12285016.1傳感器基礎(chǔ) 1218746.1.1傳感器定義與分類(lèi) 12166396.1.2傳感器功能參數(shù) 1265896.1.3傳感器接口與輸出 1277116.2信號(hào)處理技術(shù) 12177546.2.1信號(hào)處理概述 12209826.2.2模擬信號(hào)處理 1217726.2.3數(shù)字信號(hào)處理 12293396.3傳感器與信號(hào)處理應(yīng)用 13325216.3.1物理傳感器應(yīng)用 13240006.3.2化學(xué)傳感器應(yīng)用 1377476.3.3生物傳感器應(yīng)用 13196326.3.4虛擬儀器與傳感器網(wǎng)絡(luò) 138121第7章電力電子技術(shù) 13166757.1整流電路 13115277.1.1概述 13230087.1.2單相半波整流電路 1379267.1.3單相全波整流電路 13218297.1.4三相整流電路 13103247.2斬波電路 14310167.2.1概述 14258167.2.2單相斬波電路 1447877.2.3雙相斬波電路 14215187.2.4三相斬波電路 1456717.3逆變電路 14185757.3.1概述 14260247.3.2單相逆變電路 14220417.3.3三相逆變電路 14162597.3.4多電平逆變電路 1423872第8章嵌入式系統(tǒng) 1460298.1嵌入式系統(tǒng)概述 1525098.2嵌入式處理器 15318818.3嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15272第9章通信電子技術(shù) 16291169.1基本通信原理 16101489.1.1信號(hào)與噪聲 1697479.1.2信道編碼與解碼 16252149.1.3調(diào)制與解調(diào) 16321379.2模擬通信系統(tǒng) 1654309.2.1調(diào)幅通信 16180959.2.2調(diào)頻通信 16286619.2.3模擬通信系統(tǒng)的功能指標(biāo) 1614119.3數(shù)字通信系統(tǒng) 17290329.3.1數(shù)字信號(hào)與數(shù)字調(diào)制 17179179.3.2常見(jiàn)數(shù)字調(diào)制技術(shù) 17260179.3.3數(shù)字通信系統(tǒng)的功能分析 1715351第10章電子測(cè)量與儀器 171251210.1電子測(cè)量基礎(chǔ) 172543310.1.1電子測(cè)量的概念 172803510.1.2電子測(cè)量的基本原理 171093410.1.3電子測(cè)量的單位與標(biāo)準(zhǔn) 172425210.2常用測(cè)量?jī)x器 171733810.2.1萬(wàn)用表 18147210.2.2示波器 182050410.2.3信號(hào)發(fā)生器 182189110.2.4頻率計(jì)數(shù)器 18585010.2.5網(wǎng)絡(luò)分析儀 18851110.3測(cè)量方法與應(yīng)用實(shí)例 18339310.3.1電壓測(cè)量 18111510.3.2電流測(cè)量 18604010.3.3阻抗測(cè)量 181393810.3.4頻率測(cè)量 181885110.3.5波形測(cè)量 19第1章基礎(chǔ)電子元件1.1電阻器1.1.1定義與分類(lèi)電阻器是一種電子元件，其主要功能是在電路中產(chǎn)生阻值，以控制電流和電壓。按照制作材料，電阻器可分為碳膜電阻器、金屬膜電阻器、線(xiàn)繞電阻器等。1.1.2標(biāo)識(shí)方法電阻器的阻值通常用色環(huán)、數(shù)字或者文字標(biāo)識(shí)。其中，色環(huán)標(biāo)識(shí)法是較為常見(jiàn)的標(biāo)識(shí)方法，通過(guò)不同顏色的色環(huán)組合來(lái)表示電阻值。1.1.3電阻器的串并聯(lián)電阻器可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，以實(shí)現(xiàn)不同的阻值需求。串聯(lián)電阻器阻值相加，總阻值大于任一單個(gè)電阻器的阻值；并聯(lián)電阻器阻值倒數(shù)相加，總阻值小于任一單個(gè)電阻器的阻值。1.2電容器1.2.1定義與分類(lèi)電容器是一種電子元件，其主要功能是存儲(chǔ)電荷，并在電路中起到濾波、耦合、旁路等作用。電容器按制作材料可分為陶瓷電容器、電解電容器、薄膜電容器等。1.2.2標(biāo)識(shí)方法電容器的電容值通常用數(shù)字或者色環(huán)標(biāo)識(shí)。數(shù)字標(biāo)識(shí)法直接將電容值印在電容器上，色環(huán)標(biāo)識(shí)法則通過(guò)不同顏色的色環(huán)組合來(lái)表示電容值。1.2.3電容器的串并聯(lián)電容器可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，以實(shí)現(xiàn)不同的電容值需求。串聯(lián)電容器電容值倒數(shù)相加，總電容值小于任一單個(gè)電容器的電容值；并聯(lián)電容器電容值相加，總電容值大于任一單個(gè)電容器的電容值。1.3電感器1.3.1定義與分類(lèi)電感器是一種電子元件，其主要功能是產(chǎn)生電感，對(duì)電路中的電流變化起到阻礙作用。電感器按制作材料可分為鐵芯電感器、空芯電感器、線(xiàn)繞電感器等。1.3.2標(biāo)識(shí)方法電感器的電感值通常用色環(huán)或者文字標(biāo)識(shí)。色環(huán)標(biāo)識(shí)法通過(guò)不同顏色的色環(huán)組合來(lái)表示電感值，文字標(biāo)識(shí)法則直接將電感值印在電感器上。1.3.3電感器的串并聯(lián)電感器可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，以實(shí)現(xiàn)不同的電感值需求。串聯(lián)電感器電感值相加，總電感值大于任一單個(gè)電感器的電感值；并聯(lián)電感器電感值倒數(shù)相加，總電感值小于任一單個(gè)電感器的電感值。1.4二極管1.4.1定義與分類(lèi)二極管是一種具有單向?qū)щ娦缘碾娮釉?，其主要功能是只允許電流單向通過(guò)。根據(jù)制作材料，二極管可分為硅二極管、鍺二極管等。1.4.2標(biāo)識(shí)方法二極管的類(lèi)型和參數(shù)通常用符號(hào)或字母標(biāo)識(shí)。如：D表示二極管，D1、D2表示不同序號(hào)的二極管。1.4.3二極管的工作原理二極管的工作原理基于PN結(jié)的單向?qū)щ娦?。?dāng)正向電壓施加在二極管上時(shí)，PN結(jié)導(dǎo)通，允許電流通過(guò)；當(dāng)反向電壓施加在二極管上時(shí)，PN結(jié)截止，阻止電流通過(guò)。第2章模擬電子技術(shù)2.1放大器基礎(chǔ)2.1.1放大器概念與分類(lèi)放大器是一種電子電路，其主要功能是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。根據(jù)放大器的功能特點(diǎn)，可分為電壓放大器、功率放大器和電流放大器等類(lèi)型。2.1.2放大器主要功能指標(biāo)放大器的主要功能指標(biāo)包括增益、帶寬、輸入阻抗、輸出阻抗、線(xiàn)性度、失真度、噪聲等。2.1.3放大器基本組成放大器的基本組成包括輸入級(jí)、放大級(jí)和輸出級(jí)。輸入級(jí)負(fù)責(zé)接收信號(hào)，放大級(jí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，輸出級(jí)將放大后的信號(hào)輸出。2.2運(yùn)算放大器2.2.1運(yùn)算放大器概述運(yùn)算放大器是一種具有高增益、差分輸入和單端輸出的放大器，廣泛應(yīng)用于模擬電子技術(shù)領(lǐng)域。2.2.2運(yùn)算放大器的基本特性運(yùn)算放大器具有差模增益高、共模抑制比高、輸入阻抗高、輸出阻抗低、帶寬寬等基本特性。2.2.3運(yùn)算放大器的應(yīng)用運(yùn)算放大器的應(yīng)用包括反相放大器、同相放大器、積分器、微分器、濾波器等。2.3模擬濾波器2.3.1模擬濾波器概述模擬濾波器是一種用于信號(hào)處理的電路，其主要功能是按頻率特性對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。2.3.2模擬濾波器的類(lèi)型根據(jù)濾波器的頻率特性，可分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等。2.3.3模擬濾波器的應(yīng)用模擬濾波器廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、通信、測(cè)量等領(lǐng)域，其主要作用是抑制干擾、提取有用信號(hào)等。2.3.4模擬濾波器的設(shè)計(jì)方法模擬濾波器的設(shè)計(jì)方法主要包括切比雪夫設(shè)計(jì)法、巴特沃斯設(shè)計(jì)法、貝塞爾設(shè)計(jì)法等。本章主要介紹了放大器基礎(chǔ)、運(yùn)算放大器和模擬濾波器等模擬電子技術(shù)內(nèi)容，旨在使讀者對(duì)模擬電子技術(shù)的基本概念和應(yīng)用有更深入的了解。第3章數(shù)字電子技術(shù)3.1邏輯門(mén)電路3.1.1邏輯門(mén)電路概述邏輯門(mén)電路是數(shù)字電路中最基本的單元，用于實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算。常見(jiàn)的邏輯門(mén)包括與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)和異或門(mén)等。3.1.2邏輯門(mén)電路的工作原理邏輯門(mén)電路通過(guò)組合不同的邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的邏輯處理，并輸出相應(yīng)的邏輯結(jié)果。各類(lèi)邏輯門(mén)電路的工作原理如下：（1）與門(mén)：當(dāng)所有輸入端均為高電平時(shí)，輸出才為高電平。（2）或門(mén)：只要有一個(gè)輸入端為高電平，輸出就為高電平。（3）非門(mén)：輸入與輸出反相。（4）與非門(mén)：所有輸入端為高電平時(shí)，輸出為低電平；否則，輸出為高電平。（5）或非門(mén)：所有輸入端為低電平時(shí)，輸出為高電平；否則，輸出為低電平。（6）異或門(mén)：兩個(gè)輸入端電平相異，輸出為高電平；否則，輸出為低電平。3.1.3邏輯門(mén)電路的應(yīng)用邏輯門(mén)電路廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、控制系統(tǒng)等。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)組合不同類(lèi)型的邏輯門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能。3.2組合邏輯電路3.2.1組合邏輯電路概述組合邏輯電路是由多個(gè)邏輯門(mén)組合而成的，其輸出僅由當(dāng)前輸入信號(hào)決定，與電路的歷史狀態(tài)無(wú)關(guān)。3.2.2組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法（1）分析方法：根據(jù)電路圖，分析各個(gè)邏輯門(mén)之間的連接關(guān)系，推導(dǎo)出輸出與輸入的邏輯關(guān)系。（2）設(shè)計(jì)方法：根據(jù)邏輯功能要求，選用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T(mén)，并組合成滿(mǎn)足需求的電路。3.2.3常見(jiàn)組合邏輯電路（1）編碼器：將多個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼輸出。（2）譯碼器：將二進(jìn)制代碼輸入轉(zhuǎn)換為多個(gè)輸出信號(hào)。（3）數(shù)據(jù)選擇器：根據(jù)選擇信號(hào)，從多個(gè)輸入信號(hào)中選擇一個(gè)輸出。（4）數(shù)據(jù)比較器：比較兩個(gè)數(shù)據(jù)的大小，并輸出相應(yīng)的結(jié)果。3.3時(shí)序邏輯電路3.3.1時(shí)序邏輯電路概述時(shí)序邏輯電路是數(shù)字電路的一種，其輸出不僅與當(dāng)前輸入信號(hào)有關(guān)，還與電路的歷史狀態(tài)有關(guān)。3.3.2時(shí)序邏輯電路的基本組成時(shí)序邏輯電路主要由觸發(fā)器、時(shí)鐘信號(hào)、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)組成。其中，觸發(fā)器是實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的關(guān)鍵元件。3.3.3常見(jiàn)時(shí)序邏輯電路（1）計(jì)數(shù)器：用于計(jì)數(shù)和產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)。（2）寄存器：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。（3）移位寄存器：在時(shí)鐘信號(hào)的控制下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作。（4）序列信號(hào)發(fā)生器：按照預(yù)設(shè)的序列產(chǎn)生輸出信號(hào)。3.3.4時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法（1）分析方法：分析電路的觸發(fā)器類(lèi)型、時(shí)鐘信號(hào)、輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系，確定電路的功能。（2）設(shè)計(jì)方法：根據(jù)需求，選用合適的觸發(fā)器，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的邏輯電路，實(shí)現(xiàn)所需的時(shí)序邏輯功能。第4章集成電路4.1TTL與CMOS集成電路4.1.1TTL集成電路TTL（TransistorTransistorLogic）集成電路是基于雙極型晶體管的數(shù)字邏輯電路。其主要特點(diǎn)為速度快、負(fù)載能力強(qiáng)、工藝簡(jiǎn)單。本節(jié)將介紹TTL集成電路的基本原理、分類(lèi)及主要參數(shù)。4.1.1.1TTL集成電路基本原理TTL集成電路主要由NPN型晶體管組成，通過(guò)不同的連接方式實(shí)現(xiàn)邏輯門(mén)功能。常見(jiàn)的TTL邏輯門(mén)有：與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)、緩沖器等。4.1.1.2TTL集成電路分類(lèi)根據(jù)邏輯門(mén)的不同輸入輸出關(guān)系，TTL集成電路可分為標(biāo)準(zhǔn)TTL、低功耗TTL、肖特基TTL等。4.1.1.3TTL集成電路主要參數(shù)TTL集成電路的主要參數(shù)包括：輸入阻抗、輸出阻抗、傳輸延遲、功耗、扇出能力等。4.1.2CMOS集成電路CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor）集成電路是基于MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的數(shù)字邏輯電路。其主要特點(diǎn)為低功耗、高噪聲容限、工藝成熟。本節(jié)將介紹CMOS集成電路的基本原理、分類(lèi)及主要參數(shù)。4.1.2.1CMOS集成電路基本原理CMOS集成電路由N溝道和P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管組成，通過(guò)不同的連接方式實(shí)現(xiàn)邏輯門(mén)功能。常見(jiàn)的CMOS邏輯門(mén)有：與非門(mén)、或非門(mén)、非門(mén)、緩沖器等。4.1.2.2CMOS集成電路分類(lèi)根據(jù)邏輯門(mén)的不同輸入輸出關(guān)系，CMOS集成電路可分為標(biāo)準(zhǔn)CMOS、高速CMOS、低壓CMOS等。4.1.2.3CMOS集成電路主要參數(shù)CMOS集成電路的主要參數(shù)包括：輸入阻抗、輸出阻抗、傳輸延遲、功耗、扇出能力等。4.2集成運(yùn)算放大器4.2.1集成運(yùn)算放大器概述集成運(yùn)算放大器是一種線(xiàn)性集成電路，具有高增益、高輸入阻抗、低輸出阻抗等特點(diǎn)。本節(jié)將介紹集成運(yùn)算放大器的基本原理、功能參數(shù)及典型應(yīng)用。4.2.2集成運(yùn)算放大器基本原理集成運(yùn)算放大器由差分放大電路和電壓放大電路組成，通過(guò)負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性放大功能。4.2.3集成運(yùn)算放大器功能參數(shù)集成運(yùn)算放大器的功能參數(shù)包括：開(kāi)環(huán)增益、輸入阻抗、輸出阻抗、共模抑制比、功耗等。4.2.4集成運(yùn)算放大器典型應(yīng)用集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用有：同向放大器、反向放大器、積分器、微分器、濾波器等。4.3數(shù)字集成電路的應(yīng)用4.3.1數(shù)字集成電路在數(shù)字邏輯電路中的應(yīng)用數(shù)字集成電路在數(shù)字邏輯電路中起著核心作用，如組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等。4.3.2數(shù)字集成電路在模擬電路中的應(yīng)用數(shù)字集成電路在模擬電路中也有廣泛的應(yīng)用，如數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）等。4.3.3數(shù)字集成電路在其他領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)字集成電路在其他領(lǐng)域也有重要作用，如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、存儲(chǔ)器等。這些應(yīng)用為現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持。第5章模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換5.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器5.1.1概述模數(shù)轉(zhuǎn)換器（AnalogtoDigitalConverter，ADC）是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的裝置。它廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量、自動(dòng)控制、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。5.1.2工作原理模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理主要包括采樣、保持、量化和編碼四個(gè)步驟。采樣是指在一定時(shí)間間隔內(nèi)獲取模擬信號(hào)的瞬時(shí)值；保持是指保持采樣到的信號(hào)值不變；量化是將連續(xù)的模擬信號(hào)值轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字值；編碼則是將量化后的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字編碼。5.1.3類(lèi)型及特點(diǎn)常見(jiàn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器類(lèi)型有：并聯(lián)比較型、逐次逼近型、積分型、ΣΔ型等。各種類(lèi)型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有不同的轉(zhuǎn)換速度、分辨率和功耗特點(diǎn)。5.1.4技術(shù)指標(biāo)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)主要包括：分辨率、轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度、線(xiàn)性度、功耗等。5.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器5.2.1概述數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DigitaltoAnalogConverter，DAC）是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的裝置。它在音頻、視頻、通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。5.2.2工作原理數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理是將數(shù)字信號(hào)通過(guò)解碼、權(quán)重、求和等過(guò)程，轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬信號(hào)。5.2.3類(lèi)型及特點(diǎn)常見(jiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器類(lèi)型有：權(quán)電阻型、權(quán)電流型、權(quán)電容型、ΣΔ型等。各種類(lèi)型的數(shù)模轉(zhuǎn)換器具有不同的分辨率、轉(zhuǎn)換速度和線(xiàn)性度特點(diǎn)。5.2.4技術(shù)指標(biāo)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)主要包括：分辨率、線(xiàn)性度、轉(zhuǎn)換速度、功耗、信噪比等。5.3轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例5.3.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例（1）電子秤：將力敏傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)重量的精確測(cè)量。（2）數(shù)字溫控器：將溫度傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制。5.3.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器應(yīng)用實(shí)例（1）數(shù)字音頻播放器：將數(shù)字音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。（2）模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)：將數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，便于傳輸和顯示。5.3.3模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器聯(lián)合應(yīng)用實(shí)例（1）無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)：在發(fā)射端，將模擬信號(hào)通過(guò)ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)調(diào)制、放大等處理發(fā)射；在接收端，將接收到的數(shù)字信號(hào)通過(guò)DAC轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)和解碼。（2）自動(dòng)控制系統(tǒng)：通過(guò)ADC將傳感器采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)控制器處理后再通過(guò)DAC將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，控制執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)精確控制。第6章傳感器與信號(hào)處理6.1傳感器基礎(chǔ)6.1.1傳感器定義與分類(lèi)傳感器是一種能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。根據(jù)傳感器的工作原理，可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器等。6.1.2傳感器功能參數(shù)傳感器的主要功能參數(shù)包括靈敏度、分辨率、線(xiàn)性度、遲滯、重復(fù)性、精確度等。這些參數(shù)決定了傳感器的測(cè)量范圍、測(cè)量精度和應(yīng)用領(lǐng)域。6.1.3傳感器接口與輸出傳感器輸出信號(hào)通常有模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)兩種形式。傳感器的接口技術(shù)包括信號(hào)放大、濾波、隔離、調(diào)制解調(diào)等，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。6.2信號(hào)處理技術(shù)6.2.1信號(hào)處理概述信號(hào)處理技術(shù)是指對(duì)傳感器輸出的原始信號(hào)進(jìn)行處理，以提取有用信息、提高信號(hào)質(zhì)量和降低噪聲。信號(hào)處理技術(shù)包括模擬信號(hào)處理和數(shù)字信號(hào)處理兩大類(lèi)。6.2.2模擬信號(hào)處理模擬信號(hào)處理主要包括信號(hào)放大、濾波、線(xiàn)性化、模擬計(jì)算等。這些技術(shù)可提高信號(hào)的可用性和可讀性。6.2.3數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)通過(guò)對(duì)傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣、量化和編碼，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化處理。主要包括信號(hào)采樣、濾波、頻譜分析、參數(shù)估計(jì)等。6.3傳感器與信號(hào)處理應(yīng)用6.3.1物理傳感器應(yīng)用物理傳感器廣泛應(yīng)用于溫度、壓力、濕度、位移等物理量的測(cè)量。例如，溫度傳感器在工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有重要作用。6.3.2化學(xué)傳感器應(yīng)用化學(xué)傳感器用于檢測(cè)氣體、液體中的化學(xué)物質(zhì)濃度，如氧氣傳感器、CO傳感器等?；瘜W(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。6.3.3生物傳感器應(yīng)用生物傳感器利用生物分子識(shí)別特定物質(zhì)，應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、食品安全等領(lǐng)域。如基因傳感器、免疫傳感器等。6.3.4虛擬儀器與傳感器網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器技術(shù)結(jié)合傳感器與計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理與分析，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化測(cè)試、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)則通過(guò)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)大范圍、高精度的監(jiān)測(cè)，如物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等應(yīng)用場(chǎng)景。第7章電力電子技術(shù)7.1整流電路7.1.1概述整流電路是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的重要電路，廣泛應(yīng)用于電力電子設(shè)備中。本章主要介紹幾種常見(jiàn)的整流電路。7.1.2單相半波整流電路單相半波整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電的正半周信?hào)導(dǎo)通，負(fù)半周信號(hào)阻斷，從而實(shí)現(xiàn)整流的目的。7.1.3單相全波整流電路單相全波整流電路采用四個(gè)二極管，將交流電的正負(fù)半周信號(hào)分別導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)全波整流。該電路具有輸出電壓較高、整流效率較好的特點(diǎn)。7.1.4三相整流電路三相整流電路主要用于大功率場(chǎng)合，采用六個(gè)二極管或晶閘管實(shí)現(xiàn)。其輸出直流電壓波形較平滑，適用于對(duì)電壓波動(dòng)要求較高的場(chǎng)合。7.2斬波電路7.2.1概述斬波電路是一種通過(guò)快速切換來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓或電流控制的電力電子電路。本章主要介紹斬波電路的基本原理和幾種常見(jiàn)的斬波電路。7.2.2單相斬波電路單相斬波電路通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)器件，將輸入電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的平均值控制。7.2.3雙相斬波電路雙相斬波電路采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件，可以實(shí)現(xiàn)更高效的電壓或電流控制。適用于大功率場(chǎng)合。7.2.4三相斬波電路三相斬波電路采用三個(gè)開(kāi)關(guān)器件，可以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的電壓或電流控制效果，適用于對(duì)控制功能要求較高的場(chǎng)合。7.3逆變電路7.3.1概述逆變電路是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電路，廣泛應(yīng)用于電力電子設(shè)備中。本章主要介紹幾種常見(jiàn)的逆變電路。7.3.2單相逆變電路單相逆變電路通過(guò)四個(gè)開(kāi)關(guān)器件，將直流電壓轉(zhuǎn)換為單相交流電壓。根據(jù)開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)方式不同，可分為多種逆變電路。7.3.3三相逆變電路三相逆變電路采用六個(gè)開(kāi)關(guān)器件，將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓。根據(jù)開(kāi)關(guān)器件的連接方式不同，可分為星形連接和三角形連接兩種。7.3.4多電平逆變電路多電平逆變電路采用多個(gè)開(kāi)關(guān)器件，可以實(shí)現(xiàn)更高電壓級(jí)別的逆變輸出。該電路具有輸出電壓波形好、開(kāi)關(guān)器件電壓應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)。第8章嵌入式系統(tǒng)8.1嵌入式系統(tǒng)概述嵌入式系統(tǒng)是一種專(zhuān)門(mén)為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的計(jì)算系統(tǒng)，其特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性、專(zhuān)用性和資源有限性。它由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分主要包括嵌入式處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等；軟件部分則包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序等。嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、通信設(shè)備等領(lǐng)域。8.2嵌入式處理器嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行各種計(jì)算和控制任務(wù)。根據(jù)處理器的架構(gòu)和功能，可以分為以下幾類(lèi)：（1）微控制器：集成了處理器、存儲(chǔ)器和輸入輸出接口等，適用于簡(jiǎn)單的嵌入式應(yīng)用。（2）數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）：專(zhuān)門(mén)用于處理數(shù)字信號(hào)，如音頻、視頻和數(shù)據(jù)壓縮等。（3）嵌入式微處理器：采用通用處理器架構(gòu)，如ARM、MIPS等，功能較高，適用于復(fù)雜的嵌入式應(yīng)用。（4）可編程邏輯器件（FPGA）：用戶(hù)可編程的硬件設(shè)備，可以根據(jù)需求定制處理器核心和其他硬件功能。8.3嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分：（1）硬件設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)需求選擇合適的嵌入式處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等硬件組件，并進(jìn)行系統(tǒng)集成。硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮功耗、功能、成本和可擴(kuò)展性等因素。（2）軟件設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)需求，開(kāi)發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序等。軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中需關(guān)注實(shí)時(shí)性、可靠性和可維護(hù)性。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用以下方法和技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量：（1）模塊化設(shè)計(jì)：將系統(tǒng)劃分為多個(gè)功能模塊，便于分工開(kāi)發(fā)和維護(hù)。（2）需求分析：詳細(xì)分析系統(tǒng)需求，保證設(shè)計(jì)符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。（3）系統(tǒng)仿真：在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真，驗(yàn)證系統(tǒng)功能和功能。（4）硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試：在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)硬件在環(huán)測(cè)試驗(yàn)證系統(tǒng)與實(shí)際硬件的兼容性和功能。（5）軟件測(cè)試：對(duì)軟件進(jìn)行單元測(cè)試、集成測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試，保證軟件質(zhì)量。（6）優(yōu)化與調(diào)試：針對(duì)系統(tǒng)功能瓶頸和問(wèn)題，進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)試。通過(guò)以上方法，可以提高嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和可靠性，滿(mǎn)足各類(lèi)應(yīng)用需求。第9章通信電子技術(shù)9.1基本通信原理本章主要介紹通信電子技術(shù)的基本原理，包括信號(hào)與噪聲、信道編碼與解碼、調(diào)制與解調(diào)等關(guān)鍵概念。9.1.1信號(hào)與噪聲信號(hào)是通信過(guò)程中傳輸?shù)男畔⑤d體，噪聲是通信過(guò)程中影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的不利因素。本節(jié)將討論信號(hào)的特性、分類(lèi)以及噪聲的來(lái)源和抑制方法。9.1.2信道編碼與解碼信道編碼與解碼是為了提高通信系統(tǒng)的可靠性和有效性而進(jìn)行的信號(hào)處理過(guò)程。本節(jié)將介紹常用的信道編碼方法、解碼算法及其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。9.1.3調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)是通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)。本節(jié)將闡述調(diào)制原理、分類(lèi)及其在模擬通信和數(shù)字通信中的應(yīng)用。9.2模擬通信系統(tǒng)模擬通信系統(tǒng)是指?jìng)鬏斈M信號(hào)的通信系統(tǒng)。本節(jié)主要介紹模擬通信系統(tǒng)的基本組成、工作原理及其功能指標(biāo)。9.2.1調(diào)幅通信調(diào)幅通信是模擬通信系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種。本節(jié)將詳細(xì)討論調(diào)幅原理、調(diào)制方式、解調(diào)方法及其功能特點(diǎn)。9.2.2調(diào)頻通信調(diào)頻通信相較于調(diào)幅通信具有更高的抗干擾功能。本節(jié)將介紹調(diào)頻原理、調(diào)制方式、解調(diào)方法以及調(diào)頻通信系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)。9.2.3模擬通信系統(tǒng)的功能指標(biāo)本節(jié)將分析模擬通信系統(tǒng)的關(guān)鍵功能指標(biāo)，如信號(hào)帶寬、調(diào)制指數(shù)、噪聲系數(shù)等，并探討提高系統(tǒng)功能的方法。9.3數(shù)字通信系統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)是指?jìng)鬏敂?shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)。本節(jié)主要介紹數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成、工作