本书是根据教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会*审定的“电工技术”、“电子技术”课程教学基本要求,在系统地总结多年教学和教改经验的基础上编写的。 全书分为电工技术和电子技术两篇,共13章。电工技术篇的基本内容包括电路基本定律与基本分析方法、单相交流电路、三相电路、暂态电路、变压器、电动机;电子技术篇的基本内容包括半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器及其应用、直流稳压电源、门电路与逻辑代数、组合逻辑电路、触发器及时序逻辑电路。
宋玉阶,武汉科技大学信息科学与工程学院教授,中国电子学会CAS分会图论与系统优化专业委员会,主讲电工电子技术、电路等课程。
目 录
电工技术篇
第1章 电路的基本定律与分析方法1
1.1 电路模型1
1.1.1 电路与电路模型1
1.1.2 电压和电流的参考方向2
1.1.3 欧姆定律3
1.1.4 功率和电能3
1.1.5 电源的三种工作状态5
1.2 理想电路元件7
1.2.1 电阻元件7
1.2.2 电感元件7
1.2.3 电容元件8
1.2.4 电源的两种模型9
1.3 基尔霍夫定律11
1.3.1 基尔霍夫电流定律11
1.3.2 基尔霍夫电压定律12
1.4 二端网络的等效变换14
1.4.1 电阻的串联与并联等效14
1.4.2 电源两种模型的等效变换16
1.5 电路的两种基本分析方法19
1.5.1 支路电流法19
1.5.2 节点电压法21
1.6 线性电路的两个重要定理24
1.6.1 叠加原理24
1.6.2 戴维南定理26
1.7 习题30
1.7.1 填空题30
1.7.2 选择题31
1.7.3 计算题36
第2章 单相交流电路39
2.1 正弦交流电的基本概念39
2.1.1 正弦量的参考方向39
2.1.2 正弦量的三要素40
2.1.3 同频率正弦量的相位差42
2.2 正弦量的相量表示法44
2.2.1 复数及其运算44
2.2.2 正弦量的相量表示法46
2.3 单一参数的正弦交流电路48
2.3.1 电阻元件的交流电路48
2.3.2 电感元件的交流电路49
2.3.3 电容元件的交流电路51
2.4 一般正弦交流电路54
2.4.1 电阻、电感、电容元件串联的
正弦交流电路54
2.4.2 复阻抗的串联57
2.4.3 复阻抗的并联57
2.5 正弦交流电路中的谐振59
2.5.1 串联交流电路的谐振59
2.5.2 并联交流电路的谐振61
2.6 正弦交流电路的功率63
2.6.1 正弦交流电路的功率63
2.6.2 功率因数的提高67
2.7 习题70
2.7.1 填空题70
2.7.2 选择题72
2.7.3 计算题76
第3章 三相电路80
3.1 三相电源80
3.1.1 三相电源的产生与表示80
3.1.2 三相电源的星形连接81
3.2 三相负载的连接82
3.2.1 三相负载的星形连接83
3.2.2 三相负载的三角形连接85
3.3 三相电路的功率87
3.4 安全用电89
3.4.1 电流对人体的危害89
3.4.2 触电方式90
3.4.3 接地和接零91
3.5 习题94
3.5.1 填空题94
3.5.2 选择题94
3.5.3 计算题95
第4章 暂态电路97
4.1 电路的暂态及换路定理97
4.1.1 电路的暂态97
4.1.2 换路定理97
4.1.3 电路初始值分析98
4.2 RC电路的暂态分析99
4.2.1 RC电路的零输入响应99
4.2.2 RC电路的零状态响应102
4.2.3 RC电路的全响应103
4.3 微分电路和积分电路105
4.3.1 微分电路106
4.3.2 积分电路106
4.4 RL电路的过渡过程107
4.4.1 RL电路的零输入响应107
4.4.2 RL电路的零状态响应108
4.4.3 RL电路的全响应109
4.5 习题109
4.5.1 填空题109
4.5.2 选择题110
4.5.3 计算题112
第5章 变压器114
5.1 磁路与磁路的欧姆定律114
5.1.1 磁路及磁性材料的磁性能114
5.1.2 磁路的欧姆定律116
5.2 变压器116
5.2.1 变压器的基本结构117
5.2.2 变压器的工作原理117
5.2.3 变压器的外特性、损耗和
效率122
5.2.4 变压器绕组的极性123
5.2.5 变压器的额定值125
5.2.6 三相变压器126
5.2.7 特殊用途变压器127
5.3 习题130
5.3.1 填空题130
5.3.2 选择题130
5.3.3 计算题131
第6章 电动机133
6.1 三相异步电动机的基本结构133
6.1.1 定子133
6.1.2 转子134
6.2 三相异步电动机的工作原理135
6.2.1 旋转磁场的产生135
6.2.2 工作原理137
6.3 三相异步电动机的电磁转矩138
6.3.1 异步电动机与变压器的
比较分析138
6.3.2 异步电动机的电磁转矩138
6.4 异步电动机的机械特性142
6.5 三相异步电动机的使用144
6.5.1 启动144
6.5.2 反转146
6.5.3 调速147
6.5.4 制动148
6.6 绕线式异步电动机150
6.7 单相异步电动机152
6.8 控制电动机155
6.9 习题158
6.9.1 填空题158
6.9.2 选择题158
6.9.3 计算题159
电子技术篇
第7章 半导体器件161
7.1 半导体的导电特性161
7.1.1 本征半导体161
7.1.2 杂质半导体162
7.2 PN结及其单向导电特性163
7.2.1 PN结的形成163
7.2.2 PN结的单向导电性164
7.3 半导体二极管165
7.3.1 二极管的结构与分类165
7.3.2 二极管的伏安特性166
7.3.3 二极管的主要参数167
7.3.4 二极管的应用167
7.4 稳压二极管168
7.4.1 稳压管的伏安特性168
7.4.2 稳压管的主要参数169
7.5 双极型晶体管170
7.5.1 晶体管的结构170
7.5.2 晶体管的电流放大作用171
7.5.3 晶体管的特性曲线172
7.5.4 晶体管的主要参数174
7.6 场效应晶体管176
7.6.1 N沟道增强型MOS场效
应管176
7.6.2 N沟道耗尽型MOS场效
应管178
7.6.3 场效应管的主要参数178
7.7 光电器件179
7.7.1 发光二极管179
7.7.2 光电二极管180
7.7.3 光电晶体管180
7.8 习题181
7.8.1 填空题181
7.8.2 选择题181
7.8.3 计算题183
第8章 基本放大电路185
8.1 放大电路概述185
8.1.1 基本放大电路的组成185
8.1.2 基本放大电路的工作原理186
8.2 放大电路的静态分析186
8.2.1 估算法186
8.2.2 图解法187
8.3 放大电路的动态分析188
8.3.1 图解法188
8.3.2 微变等效电路法191
8.4 静态工作点的稳定195
8.4.1 温度对静态工作点的影响195
8.4.2 分压式偏置电路196
8.5 射极输出器200
8.5.1 静态分析200
8.5.2 动态分析200
8.6 频率特性及多级放大电路203
8.6.1 放大电路的频率特性203
8.6.2 阻容耦合多级放大电路204
8.7 差分放大电路207
8.7.1 零点漂移207
8.7.2 差分放大电路的工作原理207
8.7.3 典型的差分放大电路208
8.8 互补对称功率放大电路211
8.8.1 对功率放大电路的基本要求211
8.8.2 互补对称功率放大电路212
8.8.3 集成功率放大器214
8.9 场效应晶体管放大电路214
8.10 习题217
8.10.1 填空题217
8.10.2 选择题218
8.10.3 计算题220
第9章 集成运算放大器及其应用224
9.1 集成运算放大器简介224
9.1.1 集成运算放大器的特点224
9.1.2 电路的简单说明224
9.1.3 主要参数225
9.1.4 理想运算放大器及其分析
依据225
9.2 运算放大器在信号运算方面的
应用227
9.2.1 比例运算227
9.2.2 加法运算228
9.2.3 减法运算228
9.2.4 积分运算229
9.2.5 微分运算230
9.3 运算放大器在信号处理方面的
应用230
9.3.1 有源滤波器230
9.3.2 测量放大器231
9.3.3 电压比较器232
9.4 放大电路中的负反馈234
9.4.1 反馈的基本概念234
9.4.2 反馈性质与类型的判别235
9.4.3 负反馈的四种基本形式236
9.4.4 负反馈对放大电路性能的
影响238
9.5 习题239
9.5.1 填空题239
9.5.2 选择题241
9.5.3 计算题243
第10章 直流稳压电源247
10.1 整流电路247
10.1.1 单相半波整流电路247
10.1.2 单相桥式整流电路248
10.2 滤波电路250
10.2.1 电容滤波电路250
10.2.2 电感滤波器252
10.2.3 复合滤波器253
10.3 稳压电路253
10.3.1 稳压管稳压电路253
10.3.2 恒压源254
10.3.3 串联型稳压电路255
10.3.4 集成稳压器255
10.4 习题257
10.4.1 填空题257
10.4.2 选择题258
10.4.3 计算题260
第11章 门电路与逻辑代数263
11.1 基本逻辑关系和逻辑门电路263
11.1.1 基本逻辑关系263
11.1.2 基本逻辑门电路265
11.1.3 基本逻辑门电路的组合268
11.2 集成门电路269
11.2.1 TTL门电路269
11.2.2 CMOS门电路273
11.3 逻辑代数274
11.3.1 逻辑代数的公式和定律275
11.3.2 逻辑函数的表示方法276
11.3.3 逻辑函数的化简277
11.4 习题281
11.4.1 填空题281
11.4.2 选择题281
11.4.3 分析题282
第12章 组合逻辑电路284
12.1 组合逻辑电路的分析与设计284
12.1.1 组合逻辑电路的分析284
12.1.2 组合逻辑电路的设计286
12.2 加法器288
12.2.1 半加器288
12.2.2 全加器288
12.3 编码器289
12.3.1 二进制编码器290
12.3.2 二-十进制优先编码器291
12.4 译码器和数字显示293
12.4.1 二进制译码器293
12.4.2 数字显示译码器295
12.5 数据分配器和数据选择器298
12.5.1 数据选择器298
12.5.2 数据分配器300
12.6 习题301
12.6.1 填空题301
12.6.2 选择题302
12.6.3 计算题304
第13章 触发器与时序逻辑电路306
13.1 双稳态触发器306
13.1.1 基本RS触发器306
13.1.2 时钟控制触发器308
13.1.3 主从型JK触发器313
13.1.4 维持阻塞型D触发器314
13.1.5 不同类型触发器之间的
转换316
13.2 时序逻辑电路316
13.2.1 时序逻辑电路概述316
13.2.2 寄存器317
13.2.3 计数器319
13.3 555定时器及其应用326
13.3.1 555定时器327
13.3.2 555定时器的应用328
13.4 习题330
13.4.1 填空题330
13.4.2 1