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上篇 电工技术 1

第1章 电路分析的基础知识 1

1.1 电路与电路模型 1

1.1.1 电路的组成及功能 1

1.1.2 电路模型 2

1.2 电路的基本物理量 5

1.2.1 电流 6

1.2.2 电压 6

1.2.3 电功率 8

1.3 电路的基本定律 9

1.3.1 欧姆定律 9

1.3.2 基尔霍夫定律 9

1.4 电路的工作状态 12

1.4.1 有载工作状态 12

1.4.2 开路 13

1.4.3 短路与短接 13

1.5 二端网络的等效 14

1.5.1 二端网络等效的基本概念 14

1.5.2 电阻电路的等效 15

1.5.3 电源的等效 18

1.6 电路的基本分析方法 21

1.6.1 支路电流法 21

1.6.2 电路分析中常用的定理 22

本章小结 27

习题 29

习题答案 32

第2章 直流一阶动态电路的暂态分析 33

2.1 过渡过程的基本概念与换路定律 33

2.1.1 过渡过程的基本概念 33

2.1.2 换路定律 34

2.2 一阶电路的零输入响应 36

2.2.1 RC电路的零输入响应 36

2.2.2 RL电路的零输入响应 37

2.3 一阶电路的零状态响应 38

2.3.1 RC电路的零状态响应 38

2.3.2 RL电路的零状态响应 39

2.4 一阶电路的完全响应与三要素公式 40

2.4.1 RC电路的完全响应 40

2.4.2 RL电路的完全响应 41

2.4.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法 42

本章小结 44

习题 45

习题答案 46

第3章 正弦稳态分析 48

3.1 正弦交流电及其相量表示 48

3.1.1 正弦量的三要素 48

3.1.2 正弦量的相量表示 51

3.2 正弦稳态电路的相量模型 53

3.2.1 线性电阻元件的交流电路 53

3.2.2 线性电感元件的交流电路 55

3.2.3 线性电容元件的交流电路 56

3.2.4 复数阻抗与复数导纳 58

3.3 正弦稳态电路的相量分析 60

3.3.1 基尔霍夫定律的相量形式 60

3.3.2 正弦稳态电路的相量分析 60

3.4 正弦稳态电路中的功率与功率因数的提高 64

3.4.1 正弦稳态电路的功率 64

3.4.2 功率因数及功率因数的提高 66

3.5 谐振电路 68

3.5.1 串联谐振的条件与特征 68

3.5.2 并联谐振电路 71

本章小结 73

习题 74

习题答案 75

第4章 三相正弦交流电路 77

4.1 对称三相电源和对称三相电路 77

4.2 三相电路的分析 79

4.2.1 三相负载星形联结 79

4.2.2 三相负载三角形联结 80

4.3 三相电路的功率 81

4.4 三相不对称电路的计算 83

本章小结 84

习题 85

习题答案 86

第5章 磁路与变压器 87

5.1 磁路 87

5.1.1 磁路的组成 87

5.1.2 磁路的基本物理量 88

5.1.3 磁路欧姆定律 89

5.2 变压器的结构和工作原理 89

5.2.1 变压器的用途和基本结构 89

5.2.2 变压器的工作原理 90

5.2.3 变压器的外特性与效率 94

5.2.4 变压器的同名端及其测定 95

5.3 三相变压器和特殊变压器 97

5.3.1 三相变压器 97

5.3.2 特殊变压器 99

本章小结 102

习题 103

习题答案 104

第6章 电动机 105

6.1 直流电动机 105

6.1.1 直流电动机的基本结构 105

6.1.2 直流电动机的工作原理 107

6.1.3 直流电动机的基本公式与基本方程 108

6.1.4 直流电动机的基本特性 110

6.1.5 他励直流电动机的起动、反转、调速和制动 111

6.2 三相异步电动机 114

6.2.1 三相异步电动机的基本结构 114

6.2.2 三相异步电动机的工作原理 116

6.2.3 三相异步电动机的机械特性 118

6.2.4 三相异步电动机的起动、反转、制动和调速 119

6.2.5 三相异步电动机定子接线端的联结、技术参数与选择 123

6.3 单相异步电动机与特种电动机 125

6.3.1 单相异步电动机 125

6.3.2 步进电动机 127

6.3.3 伺服电动机 128

6.4 常用低压电器 129

6.4.1 手动电器 129

6.4.2 自动电器 132

6.5 三相笼型异步电动机的基本控制 135

6.5.1 电气控制原理图及其绘制 135

6.5.2 笼型电动机的点动控制电路 135

6.5.3 笼型电动机的起、停控制电路 135

6.5.4 正、反转控制电路 136

6.5.5 基本控制环节 137

本章小结 139

习题 142

习题答案 143

下篇 电子技术 144

第7章 半导体器件 144

7.1 半导体基础 144

7.1.1 半导体的特点 144

7.1.2 半导体的分类 144

7.2 半导体二极管 146

7.2.1 PN结 146

7.2.2 二极管的结构及特性 147

7.2.3 二极管的主要参数 148

7.2.4 各种二极管的主要应用 148

7.3 晶体管 150

7.3.1 晶体管的结构与分类 150

7.3.2 电流分配与放大作用 151

7.3.3 晶体管的输入、输出特性和主要参数 153

7.4 场效应晶体管 156

7.4.1 结型场效应晶体管 156

7.4.2 绝缘栅场效应晶体管 158

7.4.3 场效应晶体管的主要参数和使用注意事项 160

7.4.4 单极型晶体管与双极型晶体管的比较 161

本章小结 161

习题 162

习题答案 164

第8章 基本放大电路 165

8.1 放大电路的基本知识 165

8.1.1 放大的概念 165

8.1.2 放大电路的主要性能指标 166

8.1.3 放大电路的组成原则 167

8.2 基本放大电路原理及分析 168

8.2.1 基本共发射极放大电路的组成及放大原理 168

8.2.2 共发射极电路的静态分析 170

8.2.3 共发射极电路的动态分析 172

8.2.4 稳定静态工作点的放大电路 179

8.3 共集电极和共基极放大电路 182

8.3.1 共集电极电路 182

8.3.2 共基极放大电路 184

8.3.3 3种基本放大电路的比较 186

8.4 多级放大电路 187

8.4.1 多级放大电路的耦合方式 187

8.4.2 多级放大电路的基本分析 188

本章小结 189

习题 189

习题答案 191

第9章 差动放大电路与低频功率放大电路 193

9.1 差动放大电路 193

9.1.1 放大电路的零点漂移 193

9.1.2 基本差动放大电路 193

9.1.3 射极耦合差动放大电路 195

9.1.4 差动放大电路的输入、输出连接方式 198

9.2 恒流源式差动放大电路 199

9.2.1 恒流源的特点及应用 199

9.2.2 恒流源式差动放大电路 202

9.3 低频功率放大电路 203

9.3.1 功率放大电路的要求和分类 203

9.3.2 互补对称功率放大电路 205

9.3.3 集成功率放大器 211

本章小结 211

习题 212

习题答案 214

第10章 放大电路中的反馈 216

10.1 反馈的基本概念与反馈类型的判别 216

10.1.1 反馈的概念 216

10.1.2 反馈的分类及其判别 216

10.2 反馈放大电路的一般分析方法 220

10.2.1 反馈的框图 220

10.2.2 反馈的一般表达式 220

10.2.3 深度负反馈放大电路放大倍数的近似估算 221

10.3 负反馈对放大电路性能的影响 223

10.3.1 提高放大倍数的稳定性 223

10.3.2 改变放大电路的输入和输出电阻 224

10.3.3 减小非线性失真和抑制干扰 225

10.3.4 展宽通频带 226

10.4 负反馈放大电路的稳定性 226

10.4.1 自激及其产生的条件 226

10.4.2 防止振荡的措施 227

本章小结 227

习题 228

习题答案 230

第11章 集成运算放大器及其应用 232

11.1 集成运算放大电路简介 232

11.1.1 集成电路简介 232

11.1.2 集成运算放大电路的外形和符号 232

11.1.3 集成运算放大器的组成及特点 233

11.1.4 集成运算放大器的主要参数 234

11.2 理想运算放大器及其特性 235

11.2.1 理想运算放大器的技术指标 235

11.2.2 理想运算放大器工作在线性区的特性 235

11.2.3 理想运算放大器工作在非线性的特性 236

11.3 集成运算放大器的线性应用 236

11.3.1 比例运算电路 237

11.3.2 加法和减法运算电路 238

11.3.3 积分和微分运算电路 241

11.3.4 有源滤波器 242

11.4 集成运放的非线性应用 245

11.4.1 电压比较器 245

11.4.2 波形发生器 248

本章小结 248

习题 248

习题答案 251

第12章 信号发生器 252

12.1 正弦波振荡器的基本原理 252

12.1.1 振荡条件 252

12.1.2 振荡器的组成和分析方法 253

12.2 LC正弦波振荡器 253

12.2.1 LC并联谐振回路 253

12.2.2 变压器耦合反馈振荡器 255

12.2.3 三端式振荡器 255

12.3 晶体振荡器 258

12.3.1 石英谐振器的电特性 258

12.3.2 石英晶体振荡器 259

12.4 非正弦波发生器 260

12.4.1 方波发生器 260

12.4.2 方波—三角波发生器 261

12.4.3 锯齿波发生器 263

本章小结 264

习题 264

习题答案 266

第13章 直流电源 267

13.1 小功率整流滤波电路 267

13.1.1 单相桥式整流电路 267

13.1.2 滤波电路 269

13.2 串联反馈式稳压电路 272

13.2.1 稳压电源的质量指标 272

13.2.2 串联反馈式稳压电路的工作原理 272

13.2.3 基准电压源 273

13.2.4 三端集成稳压电路 274

本章小结 276

习题 277

习题答案 278

第14章 基本逻辑门电路 280

14.1 数字电路概述 280

14.1.1 数字信号与数字电路 280

14.1.2 数字电路的特点 280

14.2 数制与码制 281

14.2.1 数制 281

14.2.2 码制 282

14.3 基本逻辑门 282

14.3.1 与逻辑及与门 282

14.3.2 或逻辑及或门 283

14.3.3 非逻辑及非门 284

14.3.4 复合逻辑门 285

14.3.5 逻辑电路的表示方法 286

14.4 逻辑运算法则 287

14.4.1 逻辑代数的基本运算法则和定律 287

14.4.2 逻辑函数的化简 288

14.5 集成与非门电路 291

14.5.1 TTL与非门 291

14.5.2 CMOS与非门 292

14.5.3 三态输出与非门 293

14.5.4 TTL门电路和CMOS门电路的使用注意事项 293

本章小结 294

习题 295

习题答案 296

第15章 组合逻辑电路 298

15.1 组合逻辑电路的分析 298

15.2 组合逻辑电路的设计 299

15.3 常用的组合逻辑电路 300

15.3.1 加法器 300

15.3.2 编码器 302

15.3.3 译码器 304

15.3.4 比较器 307

15.3.5 数据选择器 309

本章小结 310

习题 311

习题答案 313

第16章 触发器与时序逻辑电路 315

16.1 触发器 315

16.1.1 基本RS触发器 315

16.1.2 触发器的功能描述方法 316

16.2 同步触发器 318

16.2.1 同步RS触发器 318

16.2.2 同步D触发器 319

16.3 触发器的转换 320

16.4 计数器 322

16.4.1 二进制计数器 322

16.4.2 十进制计数器 323

16.4.3 集成计数器 324

16.5 寄存器 327

16.5.1 数码寄存器 327

16.5.2 移位寄存器 328

本章小结 330

习题 331

习题答案 333

第17章 脉冲信号的产生与整形 336

17.1 单稳态电路 336

17.1.1 门电路组成的微分型单稳态触发器 336

17.1.2 集成单稳态触发器 337

17.1.3 单稳态触发器的应用 338

17.2 多谐振荡器 338

17.2.1 RC环形振荡器 339

17.2.2 石英晶体振荡器 340

17.3 施密特触发器 340

17.3.1 门电路组成的施密特触发器 341

17.3.2 施密特触发器的回差特性 341

17.3.3 集成施密特触发器 342

17.3.4 施密特触发器的应用 342

17.4 集成555定时器及其应用 343

17.4.1 CMOS定时器 343

17.4.2 555定时器的应用举例 345

17.5 实践与应用——由555定时器组成的定时插座电路 346

本章小结 347

习题 347

习题答案 348

参考文献 349