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第一篇 电路基础 2

第1章 电路的基本概念和分析方法 2

1.1 电路和电路模型 2

1.1.1 电路 2

1.1.2 电路模型 2

1.2 电路的基本物理量 3

1.2.1 电流 3

1.2.2 电压 4

1.2.3 电功率 5

1.3 电阻元件和电源 6

1.3.1 电阻元件 6

1.3.2 独立电源 7

1.3.3 受控源 9

1.4 基尔霍夫定律 10

1.4.1 基尔霍夫电流定律 10

1.4.2 基尔霍夫电压定律 11

1.5 支路电流法 12

1.6 等效变换法 13

1.6.1 基本概念 13

1.6.2 两种实际电源模型的等效变换 14

1.7 节点电压法 15

1.7.1 节点电压及节点电压方程 15

1.7.2 节点法应用举例 16

1.8 网络定理分析法 17

1.8.1 叠加定理 17

1.8.2 戴维南定理和诺顿定理 18

1.8.3 最大功率传输定理 21

1.9 应用——惠斯登电桥测电阻 22

本章小结 23

习题一 24

第2章 正弦稳态交流电路 28

2.1 正弦交流电路的基本概念 28

2.1.1 正弦量的瞬时值 28

2.1.2 正弦量的三要素 28

2.1.3 相位差 30

2.1.4 正弦量的有效值 31

2.2 正弦量的相量表示 32

2.2.1 复数的表示形式及运算规则 32

2.2.2 正弦量的相量表示 33

2.3 单一参数正弦交流电路的分析 34

2.3.1 纯电阻电路 34

2.3.2 纯电感电路 35

2.3.3 纯电容电路 36

2.3.4 电容与电感的连接 38

2.4 RLC串联电路的分析（多阻抗串联与并联） 38

2.4.1 RLC串联电路的分析 38

2.4.2 复阻抗的串联 39

2.5 正弦交流电路的功率 41

2.5.1 瞬时功率和平均功率 41

2.5.2 复功率、视在功率和无功功率 42

2.6 功率因数的提高 43

2.7 相量法分析正弦交流电路 43

2.8 谐振电路 44

2.8.1 RLC串联谐振电路 44

2.8.2 RLC并联谐振电路 46

2.9 三相电路 47

2.9.1 三相电源 47

2.9.2 三相电源的连接 47

2.9.3 三相电源和负载的连接 49

2.9.4 三相电路的计算 49

2.9.5 三相电路的功率 51

2.10 应用——电容倍增器 52

本章小结 53

习题二 53

第3章 非正弦周期电流电路 57

3.1 非正弦周期信号 57

3.2 非正弦周期信号的分解 58

3.2.1 非正弦周期函数分解为傅里叶级数 58

3.2.2 对称波形的傅里叶级数 60

3.2.3 非正弦周期波的频谱 61

3.3 非正弦周期信号的最大值、有效值、平均值和平均功率 62

3.3.1 最大值 62

3.3.2 有效值 62

3.3.3 平均值 62

3.3.4 平均功率 63

3.4 非正弦周期电流电路的分析和计算 63

3.5 应用——频谱分析仪 64

本章小结 65

习题三 65

第4章 电路的暂态分析 67

4.1 过渡过程及换路定律 67

4.1.1 过渡过程 67

4.1.2 换路定律 67

4.2 一阶RC电路的过渡过程 69

4.2.1 RC电路的零输入响应 69

4.2.2 RC电路的零状态响应 71

4.3 一阶RL电路的过渡过程 72

4.3.1 RL电路的零输入响应 72

4.3.2 RL电路的零状态响应 73

4.4 一阶电路的全响应及三要素法 74

4.4.1 一阶电路的全响应 74

4.4.2 一阶电路的三要素法 74

4.5 应用——闪光灯电路 76

本章小结 77

习题四 77

第二篇 模拟电子技术 82

第5章 半导体二极管及其应用 82

5.1 半导体的基础知识 82

5.1.1 本征半导体与杂质半导体 82

5.1.2 PN结 83

5.2 半导体二极管 85

5.2.1 基本结构 85

5.2.2 伏安特性 85

5.2.3 主要参数 86

5.3 半导体二极管的应用 87

5.3.1 限幅电路 87

5.3.2 整流电路 87

5.3.3 滤波电路 90

5.4 稳压二极管及其应用 92

5.4.1 稳压二极管特性与参数 92

5.4.2 稳压二极管稳压电路 92

5.5 应用——检波电路 93

本章小结 94

习题五 94

第6章 半导体三极管及放大电路 97

6.1 晶体三极管 97

6.1.1 基本结构及电路符号 97

6.1.2 三极管的电流放大原理 98

6.1.3 三极管的共射特性曲线 99

6.1.4 三极管的主要参数 100

6.2 场效应晶体管 101

6.2.1 N沟道增强型MOS管 101

6.2.2 N沟道耗尽型MOS管 103

6.2.3 场效应管和三极管比较 103

6.3 基本放大电路的组成及性能指标 104

6.3.1 基本放大电路的组成 104

6.3.2 放大电路的主要性能指标 105

6.4 基本放大电路的工作原理及分析方法 106

6.4.1 基本放大电路的工作原理 106

6.4.2 基本放大电路的分析 108

6.5 放大电路静态工作点的稳定 112

6.5.1 温度对静态工作点的影响 112

6.5.2 静态工作点稳定电路 113

6.6 射极输出器 114

6.6.1 电路的基本分析 114

6.6.2 共集电极电路的特点和应用 116

6.7 多级放大电路 116

6.7.1 多级放大电路的耦合方式 116

6.7.2 多级放大电路的动态分析 118

6.8 应用——复合晶体管 118

本章小结 119

习题六 120

第7章 集成运算放大器及其应用 123

7.1 集成电路概述 123

7.1.1 集成电路及其发展 123

7.1.2 集成电路的特点及分类 123

7.1.3 集成电路制造工艺简介 124

7.2 集成运放的基本组成及功能 124

7.2.1 偏置电路——电流源 125

7.2.2 输入级——差动放大电路 126

7.2.3 输出级——功率放大电路 130

7.3 理想运算放大器 133

7.3.1 理想运放的技术指标 133

7.3.2 理想运放的两种工作状态 134

7.4 放大电路中的反馈 135

7.4.1 反馈的基本概念及判别方法 136

7.4.2 负反馈对放大电路性能的影响 139

7.5 集成运算放大器的线性应用 140

7.5.1 比例运算电路 140

7.5.2 加减运算电路 142

7.5.3 积分和微分运算电路 144

7.5.4 模拟乘法器及其应用 144

7.6 集成运算放大器的非线性应用 146

7.6.1 电压比较器概述 146

7.6.2 单限比较器 147

7.6.3 滞回电压比较器 147

7.6.4 双限电压比较器 148

7.6.5 集成稳压电路 149

7.7 应用——集成函数发生器8038 151

本章小结 152

习题七 153

第三篇 数字电子技术 158

第8章 逻辑代数基础 158

8.1 数字电路中使用的数制简介 158

8.1.1 二进制数 158

8.1.2 二进制数与其他进制数的转换 158

8.1.3 二进制正、负数的表示法 159

8.2 码制和常用代码 160

8.2.1 二－十进制编码（BCD码） 161

8.2.2 可靠性编码 162

8.2.3 字符码 163

8.3 逻辑代数 164

8.3.1 逻辑变量与逻辑函数 164

8.3.2 基本逻辑运算 164

8.3.3 复合逻辑运算 165

8.3.4 几个概念 166

8.4 逻辑函数的表示方法及其相互转换 167

8.4.1 真值表 167

8.4.2 逻辑表达式 167

8.4.3 逻辑图 168

8.4.4 波形图 169

8.4.5 卡诺图 169

8.5 逻辑代数的基本公式、定律和规则 170

8.5.1 基本公式 170

8.5.2 基本定律 171

8.5.3 基本规则 171

8.6 逻辑函数的化简 172

8.6.1 “最简”的概念及最简表达式的几种形式 172

8.6.2 逻辑函数的公式化简法 173

8.6.3 逻辑函数的卡诺图化简法 174

8.6.4 具有无关项的逻辑函数的化简 176

本章小结 178

习题八 178

第9章 集成逻辑门电路 182

9.1 半导体器件的开关特性 182

9.1.1 半导体二极管的开关特性 182

9.1.2 半导体三极管的开关特性 182

9.1.3 MOS管的开关特性 183

9.2 分立元件门电路 183

9.2.1 二极管与门 183

9.2.2 二极管或门 184

9.2.3 三极管非门（反相器） 184

9.3 集成TTL门电路 185

9.3.1 集成TTL与非门 185

9.3.2 集成TTL非门、或非门、集电极开路门和三态门 187

9.3.3 改进型TTL门电路——抗饱和TTL门电路 189

9.3.4 TTL门电路的使用规则 190

9.4 集成MOS门电路 191

9.4.1 CMOS门电路 191

9.4.2 集成CMOS门电路及其使用规则 192

9.4.3 TTL与MOS门电路之间的接口技术 193

9.5 应用——三态门用于总线电路 194

本章小结 195

习题九 195

第10章 组合逻辑电路与设计 198

10.1 组合逻辑电路概述 198

10.1.1 组合电路的特点 198

10.1.2 组合电路的一般分析方法 198

10.1.3 组合电路的一般设计方法 199

10.2 常用中规模集成组合逻辑电路 200

10.2.1 编码器 200

10.2.2 译码器 205

10.2.3 加法器 209

1o.2.4 数值比较器 210

10.2.5 数据选择器 212

10.2.6 数据分配器 216

10.3 应用——微处理器地址译码电路 217

本章小结 218

习题十 218

第11章 时序逻辑电路 221

11.1 双稳态触发器 221

11.1.1 基本RS触发器 221

11.1.2 同步RS触发器 222

11.1.3 主从触发器 223

11.1.4 不同类型时钟触发器间的转换 225

11.2 寄存器 226

11.2.1 数码寄存器 226

11.2.2 移位寄存器 227

11.3 计数器 229

11.3.1 同步计数器 229

11.3.2 异步计数器 234

11.3.3 集成计数器构成N进制计数器的方法 234

11.4 时序逻辑电路的设计 237

11.4.1 设计方法及步骤 237

11.4.2 设计举例 238

11.5 集成555定时器的原理及应用 239

11.5.1 集成555定时器 239

11.5.2 由555定时器构成的单稳态触发器 241

11.5.3 由555定时器构成的多谐振荡器 241

11.5.4 由555定时器构成的施密特触发器 242

11.6 应用——数据存储器 243

本章小结 243

习题十一 244

第12章 存储器和可编程逻辑器件 248

12.1 概述 248

12.1.1 存储器 248

12.1.2 可编程逻辑器件 249

12.2 存储器及其应用 249

12.2.1 随机存取存储器（RAM） 249

12.2.2 只读存储器（ROM） 252

12.3 可编程逻辑器件（PLD） 255

12.3.1 PLD的基本结构 255

12.3.2 PLD的分类 256

12.3.3 PLD的应用 257

本章小结 259

习题十二 260

第13章 数／模、模／数转换电路 262

13.1 D/A转换器 262

13.1.1 D/A转换原理 262

13.1.2 倒T型电阻网络D／A转换器 263

13.1.3 D/A转换器的主要技术指标 264

13.1.4 集成DAC 265

13.2 A/D转换器 266

13.2.1 A/D转换的一般步骤 267

13.2.2 取样保持电路 268

13.2.3 逐次渐近型A/D转换器 269

13.2.4 双积分型A/D转换器 270

13.2.5 A/D转换器的主要技术指标 272

13.2.6 集成ADC 272

13.3 应用——单通道微机化数据采集系统 273

本章小结 274

习题十三 274

第14章 EDA技术与VHDL 276

14.1 VHDL编程思想 276

14.2 VHDL语言程序的基本结构 277

14.2.1 实体说明 277

14.2.2 结构体说明 278

14.3 VHDL语言中的数据 278

14.3.1 标识符 278

14.3.2 数据对象 279

14.3.3 数据类型 281

14.3.4 VHDL的运算操作符 282

14.4 VHDL语句 283

14.4.1 顺序描述语句 283

14.4.2 并行描述语句 286

14.5 VHDL编程举例 289

14.5.1 用VHDL描述基本门电路 289

14.5.2 用VHDL描述组合逻辑电路 290

14.5.3 用VHDL描述时序逻辑电路 293

本章小结 295

习题十四 296

第四篇 实验实训 298

第一部分 实验 298

实验一 电路基本定律及定理的验证 298

实验二 单相正弦交流电路 300

实验三 动态电路的过渡过程 301

实验四 半导体器件的识别与检测 302

实验五 单管放大电路 304

实验六 负反馈放大电路 307

实验七 模拟信号运算电路 308

实验八 集成逻辑门参数测试 310

实验九 集成逻辑门电路的功能测试及应用 312

实验十 组合逻辑电路 314

实验十一 时序逻辑电路 317

第二部分 实训 319

实训一 荧光灯的安装及功率因数的提高 319

实训二 无触点自动充电器 321

实训三 楼道灯控制器电路 323

实训四 市电过、欠电压保护电路 324

实训五 简易调频无线话筒电路 325