电路与信号分析实验指导书：基于Multisim、Tina-TI和MATLAB

第1单元 示波器 1

1.1 实验目的 1

1.2 实验手段（仪器和设备或平台） 1

1.3 实验原理、实验内容与步骤 1

1.4 思考题 10

1.5 实验报告 10

1.6 附录：数字示波器 10

1.6.1 数字示波器快速入门 11

1.6.2 数字示波器的高级应用 15

1.6.3 数字示波器测量实例 24

第2单元 函数信号发生器 30

2.1 实验目的 30

2.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 30

2.3 实验原理、实验内容与步骤 30

2.4 思考题 31

2.5 实验报告 31

2.6 附录：ATF20B DDS数字合成函数发生器 31

2.6.1 概述 31

2.6.2 主要功能与特点 32

2.6.3 技术指标 33

2.6.4 选件介绍 35

第3单元 万用表 37

3.1 实验目的 37

3.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 37

3.3 实验原理、实验内容与步骤 38

3.4 思考题 39

3.5 实验报告 41

3.6 附录1：数字万用表基础知识 41

3.6.1 引言 41

3.6.2 选择适用的数字万用表 42

3.6.3 基础知识 42

3.6.4 直流电压和交流电压 43

3.6.5 电阻、连通性和二极管 43

3.6.6 直流电流和交流电流 45

3.6.7 安全性 46

3.7 附录2：MS8221A数字多用表使用说明书 47

3.7.1 简介 47

3.7.2 MS8221A数字多用表的各部名称说明 48

3.7.3 技术指标 49

3.7.4 操作说明 52

3.7.5 仪表保养 53

第4单元 直流稳压电源 54

4.1 实验目的 54

4.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 54

4.3 实验原理、实验内容与步骤 55

4.4 思考题 56

4.5 实验报告 56

4.6 附录：直流稳压电源的基础知识 56

4.6.1 简介 56

4.6.2 分类 57

4.6.3 基本功能 58

4.6.4 技术指标 59

第5单元 电阻器 61

5.1 实验目的 61

5.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 61

5.3 实验原理、实验内容与步骤 61

5.4 思考题 62

5.5 实验报告 62

5.6 附 录 62

第6单元 电容器 65

6.1 实验目的 65

6.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 65

6.3 实验原理、实验内容与步骤 65

6.4 思考题 65

6.5 实验报告 66

6.6 附 录 66

第7单元 电感器 71

7.1 实验目的 71

7.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 71

7.3 实验原理、实验内容与步骤 71

7.4 思考题 71

7.5 实验报告 72

7.6 附 录 72

第8单元 二极管 75

8.1 实验目的 75

8.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 75

8.3 实验原理、实验内容与步骤 75

8.4 思考题 77

8.5 实验报告 77

8.6 附 录 78

第9单元 三极管 86

9.1 实验目的 86

9.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 86

9.3 实验原理、实验内容与步骤 86

9.4 思考题 92

9.5 实验报告 92

9.6 附 录 92

第10单元 元件伏安特性的测量 95

10.1 实验目的 95

10.2 实验手段（器材、仪器和设备，或平台） 95

10.3 实验原理、实验内容与步骤 95

10.3.1 实验原理 95

10.3.2 实际电路实验 96

10.3.3 Multisim14仿真实验 98

10.4 思考题 105

10.5 实验报告 106

10.6 附录：Multisim简介 106

10.6.1 Multisim的菜单栏 106

10.6.2 Multisim的工具栏 108

10.6.3 电路原理图设计流程 110

10.6.4 电源库 111

10.6.5 基本元件库 111

10.6.6 常用仿真仪器 116

10.6.7 数字电路中的常用仿真仪器 122

第11单元 电位、电压的测定与基尔霍夫定律的验证 127

11.1 实验目的 127

11.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 127

11.3 实验原理、实验内容与步骤 127

11.3.1 实际电路实验 127

11.3.2 Multisim14仿真实验 129

11.3.3 TI-Tina仿真实验 130

11.4 思考题 133

11.5 实验报告 133

11.6 附录：电路设计和仿真工具TINA-TI简介 133

第12单元 戴维南定理的验证及其应用 150

12.1 实验目的 150

12.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 150

12.3 实验原理、实验内容与步骤 150

12.3.1 实验原理 150

12.3.2 有源二端口网络等效参数的测量方法 150

12.3.3 实际电路实验 151

12.3.4 Multisim14仿真实验 152

12.3.5 TI-Tina仿真实验 153

12.4 思考题 158

12.5 实验报告 158

第13单元 诺顿定理的验证及其应用 159

13.1 实验目的 159

13.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 159

13.3 实验原理、实验内容与步骤 159

13.3.1 实验原理 159

13.3.2 有源二端口网络等效参数的测量方法 159

13.3.3 实际电路实验 160

13.3.4 Multisim14仿真实验 161

13.3.5 TI-Tina仿真实验 162

13.4 思考题 167

13.5 实验报告 167

第14单元 受控源：VCVS、VCCS、 CCVS、CCCS 168

14.1 实验目的 168

14.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 168

14.3 实验原理、实验内容与步骤 168

14.3.1 实验原理 168

14.3.2 实际电路实验 173

14.3.3 Multisim14仿真实验 174

14.3.4 TI-Tina仿真实验 177

14.4 思考题 182

14.5 实验报告 182

第15单元 典型信号的观察与测量 183

15.1 实验目的 183

15.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 183

15.3 实验原理、实验内容与步骤 183

15.3.1 实验原理 183

15.3.2 实际电路实验 184

15.3.3 Multisim14仿真实验 185

15.3.4 TI-Tina仿真实验 187

15.4 思考题 191

15.5 实验报告 192

第16单元 RC一阶电路的响应 193

16.1 实验目的 193

16.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 193

16.3 实验原理、实验内容与步骤 193

16.3.1 实验原理 193

16.3.2 实际电路实验 196

16.3.3 Multisim14仿真实验 197

16.3.4 TI-Tina仿真实验 200

16.4 思考题 203

16.5 实验报告 203

第17单元 二阶无源和有源滤波器 204

17.1 实验目的 204

17.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 204

17.3 实验原理、实验内容与步骤 204

17.3.1 实验原理 204

17.3.2 实际电路实验 206

17.3.3 Multisim14仿真实验 207

17.3.4 TI-Tina仿真实验 208

17.4 思考题 208

17.5 实验报告 208

第18单元 二阶网络函数的模拟 209

18.1 实验目的 209

18.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 209

18.3 实验原理、实验内容与步骤 209

18.3.1 实验原理 209

18.3.2 实际电路实验 212

18.3.3 Multisim14仿真实验 212

18.3.4 TI-Tina仿真实验 212

18.4 思考题 213

18.5 实验报告 213

第19单元 系统时域响应的模拟解 214

19.1 实验目的 214

19.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 214

19.3 实验原理、实验内容与步骤 214

19.3.1 实验原理 214

19.3.2 实际电路实验 216

19.3.3 Multisim14仿真实验 216

19.3.4 TI-Tina仿真实验 219

19.4 思考题 221

19.5 实验报告 222

第20单元 二阶网络状态轨迹的显示 223

20.1 实验目的 223

20.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 223

20.3 实验原理、实验内容与步骤 223

20.3.1 实验原理 223

20.3.2 实际电路实验 226

20.3.3 Multisim14仿真实验 226

20.3.4 TI-Tina仿真实验 226

20.4 思考题 228

20.5 实验报告 228

第21单元 RLC串联谐振电路 229

21.1 实验目的 229

21.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 229

21.3 实验原理、实验内容与步骤 229

21.3.1 实验原理 229

21.3.2 实际电路实验 230

21.3.3 Multisim14仿真实验 231

21.3.4 TI-Tina仿真实验 232

21.4 思考题 233

21.5 实验报告 233

第22单元 RC文氏桥与双T网络的选频特性测试 234

22.1 实验目的 234

22.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 234

22.3 实验原理、实验内容与步骤 234

22.3.1 实验原理 234

22.3.2 实际电路实验 235

22.3.3 Multisim14仿真实验 236

22.3.4 TI-Tina仿真实验 238

22.4 思考题 240

22.5 实验报告 241

第23单元 采样/保持、采样与重建、采样定理 242

23.1 实验目的 242

23.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 242

23.3 实验原理、实验内容与步骤 242

23.3.1 实验原理 242

23.3.2 实际电路实验 246

23.3.3 Multisim14仿真实验 246

23.3.4 TI-Tina仿真实验 248

23.4 思考题 249

23.5 实验报告 250

第24单元 8阶巴特沃斯低通滤波器 251

24.1 实验目的 251

24.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 251

24.3 实验原理、实验内容与步骤 251

24.3.1 实验原理 251

24.3.2 实际电路实验 252

24.3.3 Multisim14仿真实验 253

24.3.4 TI-Tina仿真实验 253

24.4 思考题 254

24.5 实验报告 254

第25单元 常用信号的MATLAB语言实现 255

25.1 实验目的 255

25.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 255

25.3 实验原理、实验内容与步骤 255

25.3.1 实验原理 255

25.3.2 在MATLAB平台上的实验 256

25.4 思考题 260

25.5 实验报告 260

25.6 附录： MATLAB软件简介 260

25.6.1 MATLAB概述 260

25.6.2 MATLAB7.0的安装 261

25.6.3 MATLAB的工作界面 266

25.6.4 MATLAB的基本命令与基本函数 268

25.6.5 基本赋值与运算 273

第26单元 信号的基本运算 278

26.1 实验目的 278

26.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 278

26.3 实验原理、实验内容与步骤 278

26.3.1 实验原理 278

26.3.2 在MATLAB平台上的实验 279

26.3.3 在MATLAB中实验 282

26.4 思考题 282

26.5 实验报告 282

第27单元 信号的卷积运算 283

27.1 实验目的 283

27.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 283

27.3 实验原理、实验内容与步骤 283

27.3.1 实验原理 283

27.3.2 在MATLAB平台上的实验 284

27.4 思考题 286

27.5 实验报告 286

第28单元 LTI系统的时域分析 287

28.1 实验目的 287

28.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 287

28.3 实验原理、实验内容与步骤 287

28.3.1 实验原理 287

28.3.2 在MATLAB平台上的实验 288

28.4 思考题 290

28.5 实验报告 290

第29单元 连续LTI系统的频域分析 291

29.1 实验目的 291

29.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 291

29.3 实验原理、实验内容与步骤 291

29.3.1 实验原理 291

29.3.2 在MATLAB平台上的实验 294

29.4 思考题 295

29.5 实验报告 295

第30单元 信号的频域分析及应用 296

30.1 实验目的 296

30.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 296

30.3 实验原理、实验内容与步骤 296

30.3.1 实验原理 296

30.3.2 在MATLAB平台上的实验 301

30.4 思考题 305

30.5 实验报告 305

第31单元 信号的抽样及抽样定理 306

31.1 实验目的 306

31.2 实验手段（仪器和设备，或平台） 306

31.3 实验原理、实验内容与步骤 306

31.3.1 实验原理 306

31.3.2 在MATLAB平台上的实验 310

31.4 思考题 313

31.5 实验报告 313