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第1章 电路的基本概念和分析方法 1

1.1　电路和电路模型 1

1.1.1　电路 1

1.1.2　电路模型 1

1.2　电路的基本物理量 2

1.2.1 电流 2

1.2.2　电压 3

1.2.3　电功率 5

1.3　电阻元件和电源 5

1.3.1 电阻元件 5

1.3.2　独立电源 8

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 11

1.4.2　基尔霍夫电压定律 12

1.5　支路电流法 13

1.6　等效变换法 14

1.6.1　基本概念 14

1.6.2　两种实际电源模型的等效变换 15

1.7　节点电压法 16

1.7.1　节点电压及节点电压方程 16

1.7.2　节点法应用举例 18

1.8　网络定理分析法 19

1.8.1　叠加定理 19

1.8.2　戴维南定理和诺顿定理 20

1.8.3　最大功率传输定理 23

1.9　本章小结 25

习题一 25

实验一　电路基本定律及定理的验证 29

第2章　正弦交流电路 32

2.1　正弦交流电路的基本概念 32

2.1.1　正弦量的瞬时值 32

2.1.2　正弦量的三要素 32

2.1.3　相位差 34

2.1.4　正弦量的有效值 35

2.2　正弦量的相量表示 36

2.2.1　复数的表示形式及运算规则 36

2.2.2　正弦量的相量表示 38

2.3　单一参数正弦交流电路的分析 39

2.3.1　纯电阻电路 39

2.3.2　纯电感电路 40

2.3.3　纯电容电路 42

2.3.4　电感、电容的联接 43

2.4　基尔霍夫定律的相量形式 44

2.4.1　基尔霍夫电流定律的相量形式 45

2.4.2　基尔霍夫电压定律的相量形式 45

2.5　RLC串联电路的分析——多阻抗串联 45

2.5.1 RLC串联电路的分析 45

2.5.2　复阻抗的串联 46

2.6　正弦交流电路的功率 48

2.6.1　瞬时功率和平均功率 48

2.6.2　复功率、视在功率和无功功率 49

2.7　功率因数的提高 50

2.8　相量法分析正弦交流电路 50

2.9　谐振电路 51

2.9.1 RLC串联谐振电路 51

2.9.2 RL-C并联谐振电路 53

2.10　本章小结 55

习题二 55

实验二　单相正弦交流电路 59

实验三　RLC串联谐振电路的研究 60

第3章　三相电路 63

3.1　三相电源 63

3.1.1　对称三相电源 63

3.1.2　三相电源的连接 64

3.1.3　三相电源与负载的连接 65

3.2　三相电路的计算 66

3.3　三相电路的功率 69

3.4　本章小结 70

习题三 71

实验四　三相交流电路 72

第4章　动态电路的分析 75

4.1　过渡过程及换路定律 75

4.1.1　过渡过程 75

4.1.2　换路定律 75

4.2　一阶RC电路的过渡过程 77

4.2.1　RC电路的零输入响应 77

4.2.2　RC电路的零状态响应 79

4.3　一阶RL电路的过渡过程 81

4.3.1　RL电路的零输入响应 81

4.3.2　RL电路的零状态响应 82

4.4　一阶电路的全响应 83

4.4.1　一阶电路的全响应 83

4.4.2　一阶电路的三要素法 83

4.5　本章小结 87

习题四 88

实验五　动态电路的过渡过程 90

第5章　磁路与变压器 92

5.1　磁场的基本物理量 92

5.2　磁路和磁路定律 93

5.2.1　磁路 93

5.2.2　磁路定律 94

5.3　铁芯线圈 96

5.3.1　直流铁芯线圈 96

5.3.2　交流铁芯线圈 96

5.4　变压器 98

5.4.1　变压器的结构 99

5.4.2　变压器的工作原理 100

5.5　本章小结 103

习题五 104

第6章　异步电动机及其控制 106

6.1　三相异步电动机的结构和工作原理 106

6.1.1　三相异步电动机的结构 106

6.1.2　三相异步电动机的转动原理 107

6.2　三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 111

6.2.1　三相异步电动机的电磁转矩 111

6.2.2　三相异步电动机的机械特性 113

6.3　三相异步电动机的铭牌和技术数据 115

6.4　三相异步电动机的启动、调速和制动 116

6.4.1　三相异步电动机的启动 116

6.4.2　三相异步电动机的调速 119

6.4.3　三相异步电动机的制动 120

6.5　单相异步电动机 120

6.6　本章小结 122

习题六 122

实验六　三相异步电动机的点动和自锁控制 123

实验七　三相异步电动机的正、反转控制 126

第7章　继电-接触器控制 129

7.1　常用低压控制电器 129

7.1.1　手动电器 129

7.1.2 自动电器 131

7.2　三相鼠笼式异步电动机的基本控制电路 135

7.2.1　三相异步电动机的简单起停控制 135

7.2.2　三相异步电动机的正反转控制 137

7.2.3　行程控制 137

7.2.4 时间控制 138

7.2.5　触头的联锁 139

7.3　本章小结 140

习题七 140

第8章　可编程控制器 143

8.1　PLC的特点与基本组成 143

8.1.1 PLC的特点 143

8.1.2　PLC控制系统的组成 144

8.1.3 PLC的组成 145

8.2　PLC的工作原理 147

8.3　PLC的编程语言 148

8.3.1　两种常用的编程语言 149

8.3.2　PLC的基本指令 150

8.4　PLC的应用举例 152

8.5　本章小结 156

习题八 156

第9章　半导体二极管与整流电路 157

9.1　半导体的基础知识 157

9.1.1　本征半导体与杂质半导体 157

9.1.2　PN结 158

9.2　半导体二极管 160

9.2.1　基本结构 160

9.2.2　伏安特性 160

9.2.3　主要参数 161

9.3　半导体二极管的简单应用 162

9.3.1　限幅电路 162

9.3.2　整流电路 162

9.3.3　滤波电路 165

9.4　稳压二极管及其应用 167

9.4.1　稳压二极管特性与参数 167

9.4.2　稳压二极管稳压电路 168

9.5　本章小结 169

习题九 169

第10章　半导体三极管及放大电路 172

10.1　晶体三极管 172

10.1.1　基本结构及电路符号 172

10.1.2　三极管的电流放大原理 173

10.1.3　三极管的共射特性曲线 174

10.1.4　三极管的主要参数 175

10.1.5　复合晶体管 176

10.2　场效应晶体管 177

10.2.1 N沟道增强型MOS管 177

10.2.2　N沟道耗尽型MOS管 179

10.2.3　场效应管和三极管比较 179

10.3　基本放大电路的组成及性能指标 180

10.3.1　基本放大电路的组成 180

10.3.2　放大电路的主要性能指标 181

10.4　基本放大电路的工作原理及分析方法 183

10.4.1　基本放大电路的工作原理 183

10.4.2　基本放大电路的分析 184

10.5　放大电路静态工作点的稳定 188

10.5.1　温度对静态工作点的影响 188

10.5.2　静态工作点稳定电路 189

10.6　射极输出器 190

10.6.1　电路的基本分析 191

10.6.2　共集电极电路的特点和应用 192

10.7　多级放大电路 192

10.7.1　多级放大电路的耦合方式 193

10.7.2　多级放大电路的动态分析 194

10.8　本章小结 194

习题十 195

实验八　常用电子元器件的识别 198

实验九　晶体管单管放大器 201

第11章　集成运算放大器及其应用 205

11.1　集成电路概述 205

11.1.1　集成电路及其发展 205

11.1.2　集成电路的特点及分类 205

11.1.3　集成电路制造工艺简介 206

11.2　集成运放的基本组成及功能 207

11.2.1　偏置电路——电流源 207

11.2.2　输入级——差动放大电路 208

11.2.3　输出级——功率放大电路 213

11.3　理想运算放大器 216

11.3.1　理想运放的技术指标 216

11.3.2　理想运放的两种工作状态 217

11.4　放大电路中的反馈 218

11.4.1　反馈的基本概念及判别方法 218

11.4.2　负反馈对放大电路性能的影响 222

11.5　集成运算放大器的线性应用 223

11.5.1 比例运算电路 223

11.5.2　加减运算电路 225

11.5.3　积分和微分运算电路 227

11.5.4　模拟乘法器及其应用 228

11.6　集成运算放大器的非线性应用 230

11.6.1　电压比较器概述 230

11.6.2　单限比较器 231

11.6.3　滞回电压比较器 231

11.6.4　双限电压比较器 232

11.6.5　集成稳压电路 233

11.7　本章小结 235

习题十一 236

实验十　两级放大电路及放大电路中的负反馈 239

实验十一　比例、求和运算电路 242

第12章　组合逻辑电路 246

12.1　数字电路概述 246

12.1.1　模拟信号和数字信号 246

12.1.2　数制与编码 246

12.2　逻辑门电路 248

12.2.1　基本逻辑关系及其门电路 248

12.2.2　复合门电路 250

12.2.3　集成门电路 251

12.3　逻辑代数及其化简 254

12.3.1　逻辑代数的公式和定理 254

12.3.2　逻辑代数的化简 255

12.4　组合逻辑电路的分析与设计 255

12.4.1　组合电路的分析方法 256

12.4.2　组合电路的一般设计方法 257

12.5　常用中规模集成组合逻辑电路 258

12.5.1　编码器 258

12.5.2　译码器 262

12.5.3　加法器 267

12.5.4　数值比较器 268

12.5.5　数据选择器 269

12.5.6　数据分配器 271

12.6本章小结 272

习题十二 273

实验十二　组合逻辑电路的测试与设计 277

第13章　时序逻辑电路 281

13.1　双稳态触发器 281

13.1.1　基本RS触发器 281

13.1.2　同步RS触发器 282

13.1.3　主从触发器 283

13.1.4　不同类型时钟触发器间的转换 285

13.2　寄存器 286

13.2.1　数码寄存器 287

13.2.2　移位寄存器 287

13.3　计数器 290

13.3.1　同步计数器 290

13.3.2　异步计数器 294

13.3.3　集成计数器构成N进制计数器的方法 295

13.4　集成555定时器的原理及应用 298

13.4.1　集成555定时器 298

13.4.2　由555定时器构成的单稳态触发器 300

13.4.3　由555定时器构成的多谐振荡器 301

13.4.4　由555定时器构成的施密特触发器 302

13.5　本章小结 303

习题十三 303

实验十三　时序电路逻辑功能的测试及简单应用 307

第14章　数模、模数转换电路 310

14.1　D/A转换器 310

14.1.1　D/A转换原理 310

14.1.2　倒T型电阻网络D/A转换器 311

14.1.3　D/A转换器的主要技术指标 312

14.1.4　集成DAC 313

14.2　A/D转换器 314

14.2.1 A/D转换的一般步骤 315

14.2.2　取样保持电路 316

14.2.3　逐次渐近型A/D转换器 317

14.2.4　双积分型A/D转换器 319

14.2.5　A/D转换器的主要技术指标 320

14.2.6　集成ADC 320

14.3　本章小结 321

习题十四 322

附录A　综合实训 323

实训1　小容量变压器的设计 323

实训2　无触点自动充电器的设计 326

实训3　感应式防盗报警电路的设计 327

实训4　市电过、欠压保护电路的设计 328

附录B　习题参考答案 330

参考文献 344