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目录 1

第1章 电子学导论 1

前言 1

第2章 电子设计理论 4

2.1 电流 4

2.2　电压 5

2.3 电阻 7

2.4　直流电源 7

2.5　两个简易的电池电源 8

2.6　电路 8

2.8　电路的简化 9

2.7　欧姆定律 9

2.9　基尔霍夫定律 12

2.10　戴维南定理 14

2.11　正弦电压源 17

2.12　均方根电压 18

2.13 电容器 18

2.14　容抗 20

2.15 电感器 20

2.16　感抗 22

2.17　基本电源和电路 23

2.18　直流电源和RC/RL/RLC电路 24

2.19　复数的计算 26

2.20　正弦电压源电路 29

2.21　用复阻抗分析正弦电路 29

2.22　串联阻抗与电压分配器 32

2.23　并联阻抗和电流分配器 33

2.24　基尔霍夫定律在交流电路中的应用 33

2.25　戴维南定理的交流形式 36

2.26　交流电路中的功率 38

2.27　分贝 38

2.28　LC谐振电路 39

2.29　RLC谐振电路 40

2.30　滤波器 41

2.31　周期性非正弦电源电路 45

2.32　非周期性电源电路 47

2.33　非线性电路及其直观分析法 47

3.1.1 电线 49

3.1　电线、电缆和连接器 49

第3章 电路的基本元件 49

3.1.2 电缆 51

3.1.3　连接器 53

3.1.5 电线和电缆中的高频效应 56

3.1.4　导线和连接器的符号 56

3.2 电池 64

3.2.1　电池工作原理 65

3.2.2　原电池（一次电池） 66

3.2.3　各种原电池的比较 67

3.2.4　蓄电池（二次电池） 68

3.2.6　关注电池内部的电压降 70

3.2.5 电池容量 70

3.3.1　开关工作原理 71

3.3　开关 71

3.3.2　开关的描述 72

3.3.3　开关的种类 73

3.3.4　简单的开关应用 75

3.4　继电器 76

3.4.2　有关继电器的一些说明 77

3.4.1　特殊种类的继电器 77

3.4.3　一些简单的继电器电路 78

3.5　电阻器 79

3.5.1 电阻器工作原理 80

3.5.2　电阻器的基本应用 80

3.5.3　固定电阻器的类型 81

3.5.4　识别电阻器的标记 82

3.5.5　电阻器的额定功率 83

3.5.6　可变电阻器 83

3.6　电容器 84

3.6.1　电容器工作原理 84

3.6.2　关于I＝CdV/dt的说明 84

3.6.3　电容器的水模拟 85

3.6.4　电容器的基本功能 86

3.6.5　电容器的类型 86

3.6.6　可变电容器 88

3.6.7　电容器的标记 88

3.6.8　电容器的使用要点 89

3.6.9 电容器的实际应用 90

3.7　电感器 91

3.7.1　电感器工作原理 92

3.7.2　电感器的基本作用 93

3.7.3　电感器的类型 94

3.8　变压器 95

3.8.1　变压器的基本作用 97

3.8.2　特殊类型的变压器 98

3.8.3　变压器的实际应用 98

3.8.4　变压器的实际类型 100

3.9　保险丝和断路器 101

3.9.1　保险丝和断路器的种类 102

第4章　半导体器件 104

4.1　半导体技术 104

4.1.1　什么是半导体 104

4.1.2　硅的应用 108

4.2.1　PN结二极管的工作原理 109

4.2　二极管 109

4.2.2　二极管的水模拟 111

4.2.3　二极管的基本应用 111

4.2.4　有关二极管的几个要点 115

4.2.5　齐纳二极管 115

4.2.6　齐纳二极管的水模拟 115

4.2.7　齐纳二极管的基本应用 116

4.3　晶体三极管 117

4.3.1　晶体三极管概述 117

4.3.2　双极型晶体三极管 119

4.3.3　结型场效应晶体管 136

4.3.4　金属氧化物半导体场效应晶体管 146

4.3.5　单结晶体管 154

4.4　晶闸管 157

4.4.1　晶闸管概述 157

4.4.2　可控硅（SCR） 158

4.4.3　可控硅开关 161

4.4.4　双向可控硅 162

4.4.5　四层二极管和双向二极管 165

第5章　光电子技术 166

5.1　光子概论 166

5.2　电灯 168

5.3.2 LED的种类 170

5.3.1 LED工作原理 170

5.3　发光二极管（LED） 170

5.3.3 LED技术资料 171

5.3.4 LED基本应用 172

5.4　光敏电阻 174

5.4.1　光敏电阻的工作原理 174

5.4.2　光敏电阻相关技术 174

5.4.3　光敏电阻的应用 175

5.5　光电二极管 176

5.5.1　光电二极管工作原理 176

5.5.2　光电二极管的基本应用 176

5.6　太阳能电池 177

5.5.3　光电二极管的种类 177

5.6.1　太阳能电池的基本应用 178

5.7　光电晶体管 178

5.7.1　光电晶体管的工作原理 178

5.7.2　光电晶体管的基本电路 179

5.7.3　光电晶体管的种类 179

5.7.4　光电晶体管的技术资料 180

5.7.5　光电晶体管的应用 180

5.8　光电晶闸管 181

5.8.1 LASCR的工作原理 181

5.8.2　LASCR的基本应用 181

5.9.1　集成光电耦合器 182

5.9　光电耦合器 182

5.9.2　光电耦合器的应用 183

第6章　集成电路 184

6.1　集成电路的封装 185

6.2　基本集成电路 187

第7章　运算放大器 189

7.1　运算放大器的水模拟 190

7.2　运算放大器的工作原理 191

7.3　运算放大器的相关理论 192

7.4　负反馈 193

7.5　正反馈 197

7.6　运算放大器的实际类型 198

7.7　运算放大器的特性 200

7.8　功率运算放大器 202

7.9　实践中的注意事项 203

7.10　电压和电流的偏移补偿 203

7.11　频率补偿 204

7.12 比较器 205

7.13　带回滞的比较器 206

7.13.1　带回滞的反相比较器 206

7.13.2　带回滞的同相比较器 207

7.14　单电源比较器 208

7.16　电平指示器 209

7.15　窗口比较器 209

7.17　运算放大器的应用 210

第8章　滤波器 215

8.1　滤波器设计须知 216

8.2　基本滤波器 217

8.3　无源低通滤波器的设计 218

8.4　滤波器的类型 221

8.5　无源高通滤波器的设计 221

8.6　无源带通滤波器的设计 223

8.7　无源陷波滤波器的设计 225

8.8　有源滤波器的设计 226

8.8.1　有源低通滤波器实例 227

8.8.2　有源高通滤波器实例 228

8.8.3　有源带通滤波器 229

8.8.4　有源陷波滤波器 231

8.9　集成滤波器电路 232

第9章　振荡器和定时器 234

9.1 RC 间歇振荡器 235

9.2 555定时器集成电路 237

9.2.1 555的工作原理（非稳态运用） 237

9.2.2　基本的无稳态运用 239

9.2.3　555的工作原理（单稳态运用） 240

9.2.5　555定时器应用的一些注意事项 241

9.2.4　基本的单稳态运用 241

9.2.6　555的简单应用 242

9.3　压控振荡器 243

9.4　文氏电桥和双T振荡器 244

9.5　LC振荡器（正弦波振荡器） 245

9.6　晶体振荡器 248

第10章　稳压器和电源 251

10.1　稳压集成电路 252

10.1.1　不可调节的稳压集成电路 253

10.1.2　可调节的稳压集成电路 253

10.3　变压器 254

10.4　整流器的封装 254

10.1.3　稳压集成电路规格 254

10.2　稳压集成电路的应用实例 254

10.5　一些简单的电源 255

10.6　关于降低纹波的技术要点 257

10.7　相关的问题 259

10.8　开关稳压集成电路电源 260

10.9　各种商品电源 263

10.10　电源的制作 264

第11章　音频电子技术 265

11.1　音频概述 265

11.2　话筒 267

11.3　话筒的特性指标 268

11.4　音频放大器 268

11.5　前置放大器 270

11.6　混频电路 270

11.7　阻抗匹配 271

11.8　扬声器 271

11.9　分频网络 272

11.10　用于驱动扬声器的简单集成电路 274

11.11　声响信号设备 275

11.12　其他音频电路 275

12.1.1　数字逻辑状态 278

12.1　数字电子技术基础 278

第12章　数字电子技术 278

12.1.2　数字电路中使用的数码 279

12.1.3　时钟计时、并行传输与串行传输 285

12.2　逻辑门 286

12.2.1　多输入端逻辑门 287

12.2.2　数字逻辑门集成电路 287

12.2.3　单逻辑门应用 289

12.2.4　组合逻辑 290

12.2.5　组合逻辑电路的简化（卡诺图） 296

12.3　组合器件 298

12.3.1　复用器（数据选择器）和双向开关 299

12.3.2　分用器（数据分配器）和译码器 300

12.3.3　编码器和数码转换器 303

12.3.4　二进制加法器 306

12.3.5　二进制加法／减法器 307

12.3.6　算术逻辑单元（ALU） 307

12.3.7 比较器和大小比较集成电路 308

12.3.8　奇偶发生器／校验器 309

12.3.9　微控制器的发展趋势 310

12.4　常用的逻辑器件 310

12.4.1　TTL集成电路 311

12.4.2　CMOS集成电路 312

12.4.3　输入／输出电平与噪声容限 312

12.4.4　额定电流、扇出及传输延迟 313

12.4.5 各种TTL和CMOS系列 314

12.4.6　其他逻辑器件 316

12.4.7　集电极开路门（OC） 317

12.4.8　施密特触发器 318

12.4.9　各种逻辑器件的连接 319

12.5 逻辑集成电路的供电、测试及应用经验法则 321

12.5.1　逻辑集成电路的供电 321

12.5.2　供电电源的去耦 321

12.5.3　闲置的输入端 321

12.5.4　逻辑探测器和逻辑脉冲发生器 322

12.6.1　SR触发器 323

12.6　时序逻辑 323

12.6.2　SR触发器（锁存）集成电路 327

12.6.3　D触发器 328

12.6.4　一些简单的D触发器的应用 330

12.6.5　四位和八位触发器 331

12.6.6　JK触发器 332

12.6.7　JK触发器的应用 334

12.6.8　触发器实际应用中应考虑的时间问题 336

12.6.9　数字时钟发生器和单脉冲发生器 337

12.6.10　上电自清零（复位）电路 341

12.6.11　开关抗颤动器 341

12.6.12　上拉和下拉电阻 342

12.7　计数器集成电路 343

12.7.1　异步计数器（纹波计数）集成电路 343

12.7.2　同步计数器集成电路 346

12.7.3　带显示功能的计数器 353

12.8　移位寄存器 353

12.8.1 串行输入／串行输出移位寄存器 354

12.8.2 串行输入／并行输出移位寄存器 354

12.8.3　并行输入／串行输出移位寄存器 354

12.8.4　环形计数器（移位寄存序列发生器） 355

12.8.5　约翰逊移位计数器 356

12.8.6　移位寄存器集成电路 356

12.8.7　移位寄存器的应用 360

12.9　三态缓冲器、锁存器和收发器 363

12.9.1　三态八进制缓冲器 363

12.9.2　三态八进制锁存器和触发器 364

12.9.3　收发器 366

12.10　其他数字电子技术内容 366

第13章 直流电动机、遥控伺服系统和步进电机 367

13.1　直流电动机 367

13.2　直流电动机的速度控制 368

13.3　直流电动机的转向控制 369

13.4　遥控伺服系统 370

13.6　步进电机的类型 372

13.5　步进电机 372

13.7　步进电机的驱动 374

13.8　带译码器的控制驱动器 376

13.9　步进电机的识别 378

第14章　电子技术实践 380

14.1　安全 380

14.1.1　一些安全技巧 381

14.1.2　放电损坏元件 382

14.1.3　使用注意事项 382

14.2 创建电路 382

14.2.1　画电路原理图 382

14.2.3　做电路的调试样板 384

14.2.2　电路仿真软件 384

14.2.4　最后的电路 385

14.2.5　电路板布局的要点 388

14.2.6　在构建电路时常用到的特殊元器件 388

14.2.7　　焊接 388

14.2.8　拆焊 389

14.2.9　安装电路 389

14.2.10　常用的工具 389

14.2.11　电路故障的排除 389

14.3　万用表 390

14.3.2　模拟万用表的工作原理 391

14.3.1　基本操作 391

14.3.3　数字万用表的工作原理 393

14.3.4　测量的误差 393

14.4　示波器 394

14.4.1　示波器的工作原理 394

14.4.2　示波器的内部电路 395

14.4.3　时基扫描线 396

14.4.4　示波器的基本应用 398

14.4.5　示波器旋钮与开关的使用 399

14.4.6　示波器的使用 402

14.4.7　示波器的其他应用 406

A.2　三相电 410

A.1　配电 410

附录A　电网与配电 410

A.3　其他国家或地区的电网 413

附录B　电子元件符号 414

附录C　常用资料和数学公式 416

C.1　科学计数法 416

C.2　线性函数（y＝mx＋b） 416

C.3 二次函数（y＝ax2＋bx＋c） 417

C.4　指数和对数 417

C.5　三角函数 417

C.6　微分 418

附录D　查找元件 420

附录E　注塑成型和发明专利 421

附录F　电子发明发现历史年表 423

附录G　电子元件和数字集成电路的选用、半导体元件命名方式 427

G.1　误差为5％的碳膜电阻器的标称电阻值 427

G.2　二极管的选用 427

G.3　齐纳二极管的选用 429

G.4　一般用途双极型晶体管的选用 429

G.5　一般用途的双极型功率晶体管的选用 431

G.6　射频晶体管的选用 432

G.7 小信号结型场效应管的选用 432

G.8　功率场效应管的选用 433

G.9　运算放大器的选用 434

G.10 4000系列通用数字集成电路 435

G.11 7000系列通用数字集成电路 436

G.12　半导体元件命名方式 438

附录H　模拟／数字接口 439

H.1　模拟信号触发简单的逻辑响应 439

H.2　用逻辑信号驱动负载 440

H.3　模拟开关 441

H.4　模拟复用器／分用器 441

H.5　模-数和数-模转换 442

H.6　模-数转换器 448

附录I　显示设备 454

I.1 LED显示器 454

I.2 字母LED显示器 456

I.3 液晶显示器 460

附录J 存储设备 471

J.1　只读存储器（ROM） 472

J.2　简单二极管式只读存储器 472

J.3　存储容量和存储的组织 473

J.4　简单的可编程只读存储器 473

J.5　只读存储器的类型 474

J.6　随机存取存储器（RAM） 479

附录K　微处理器和微控制器 485

K.1　微处理器 486

K.2　微控制器 492