电工学原理及应用 本科教学版 原书第4版PDF电子书下载

第一部分　电路理论 2

第1章 绪论 2

1.1　对电气工程的展望 2

1.1.1　电气工程的应用领域 3

1.1.2　为什么学习电气工程 5

1.1.3　本书内容 5

1.2　电路、电流与电压 5

1.2.1　电路知识 5

1.2.2　液体流动模拟 6

1.2.3　电路 6

1.2.4　电流 7

1.2.5　电压 9

1.2.6　开关 10

1.3　功率与能量 11

1.3.1　关联参考方向 11

1.3.2　能量计算 12

1.3.3　单位前缀 12

1.4　基尔霍夫电流定律 13

1.4.1　基尔霍夫电流定律的物理基础 14

1.4.2　串联电路 14

1.5　基尔霍夫电压定律 15

1.5.1　基尔霍夫电压定律中的能量守恒 16

1.5.2　并联电路 16

1.6　电路元件简介 17

1.6.1　导线 17

1.6.2　电压源 17

1.6.3　电流源 19

1.6.4　电阻器和欧姆定律 20

1.7　电路简介 22

本章小结 25

习题 26

第2章 电阻电路 29

2.1　电阻的串联和并联 29

2.1.1 电阻的串联 29

2.1.2　电阻的并联 30

2.1.3　串联和并联电路 31

2.2　用串并联等效变换进行电路分析 32

2.2.1　应用串并联等效变换分析电路 32

2.2.2　用串并联热电阻控制功率 34

2.3　分压和分流电路 34

2.3.1　分压原理 34

2.3.2　分流原理 35

2.4　戴维宁等效电路和诺顿等效电路 37

2.4.1　戴维宁等效电路 37

2.4.2　诺顿等效电路 41

2.4.3　分析戴维宁（诺顿）等效电路的步骤 42

2.4.4　电源的等效变换 43

2.4.5　最大功率传输 44

2.5　叠加原理 45

2.5.1　线性 46

2.5.2　用叠加法求解电路 47

2.5.3　一种用叠加原理求解含受控源电路的新方法 47

2.6　惠斯通电桥 49

本章小结 50

习题 51

第3章 电感与电容 56

3.1　电容 56

3.1.1　流体模型 57

3.1.2　根据电压计算储存的电荷 57

3.1.3　根据电压计算电流 58

3.1.4　根据电流计算电压 59

3.1.5　储存的能量 60

3.2　电容的串联与并联 63

3.2.1　电容的并联 63

3.2.2　电容的串联 63

3.3　电容器的物理特征 64

3.3.1　平行板电容器的电容 64

3.3.2　实际电容器 65

3.4　电感 67

3.4.1　流体模型 67

3.4.2　根据电压计算电流 68

3.4.3　储存的能量 68

3.5　电感的串联与并联 71

3.6　实际电感元件 71

3.7　互感 73

本章小结 75

习题 75

第4章 暂态分析 78

4.1　一阶RC电路 78

4.1.1　电容通过电阻进行放电 78

4.1.2　直流电源对电容充电 80

4.1.3　三要素分析法 81

4.2　直流稳态 83

4.3　一阶RL电路 84

4.3.1　RLC电路初始值的计算 84

4.3.2　一阶RL电路暂态响应的三要素法分析 85

本章小结 88

习题 88

第5章 正弦稳态分析 91

5.1　正弦电流和电压 91

5.1.1　均方根值 92

5.1.2　正弦电量的均方根值 93

5.1.3　非正弦电压或电流的有效值 94

5.2　相量 96

5.2.1　相量的定义 96

5.2.2　用相量计算多个正弦量相加 97

5.2.3　正弦量求和运算的步骤 97

5.2.4　用旋转矢量表示相量 98

5.2.5　相位关系 99

5.3　复阻抗 99

5.3.1　电感 100

5.3.2　电容 101

5.3.3　电阻 101

5.4　用相量和复阻抗进行电路分析 103

5.4.1　基尔霍夫定律的相量形式 103

5.4.2　分析电路 104

5.5　交流电路的功率 106

5.5.1　单个负载的功率 107

5.5.2　无功功率的重要性 108

5.5.3　一般负载功率的计算 108

5.5.4　功率因数校正 113

5.6　正弦交流电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路 114

5.6.1　戴维宁等效电路 114

5.6.2　诺顿等效电路 115

5.6.3　最大功率传输 116

5.7　三相对称电路 118

5.7.1　Y-Y连接 119

5.7.2　△型电源 123

本章小结 126

习题 128

第6章 频率响应、波特图和谐振 132

6.1　傅里叶分析、滤波器和传递函数 132

6.1.1　傅里叶分析 132

6.1.2　滤波器 134

6.2　一阶低通滤波器 138

6.2.1　传递函数 139

6.2.2　一阶低通滤波器的应用 141

6.2.3　不同频率下的相量用法 141

6.3　分贝、级联和对数频率坐标 141

6.3.1　二端口网络的串联 143

6.3.2　对数频率坐标 144

6.4　波特图 145

6.5　一阶高通滤波器 147

6.5.1　传递函数的幅频特性和相频特性 147

6.5.2　一阶高通滤波器的波特图 148

6.5.3　计算机绘制波特图 149

6.6　串联谐振 151

6.7　并联谐振 155

本章小结 157

习题 158

第二部分　数字系统 162

第7章　逻辑电路 162

7.1　逻辑电路的基本概念 162

7.1.1　数字电子技术的优点 163

7.1.2　正逻辑与负逻辑 163

7.1.3　电平区和噪声区 163

7.1.4　数字字 164

7.1.5　数字信息的传输 164

7.2　二进制数的表示 165

7.2.1　二进制数 165

7.2.2　十六进制数和八进制数 166

7.2.3　二进制编码的十进制数 167

7.2.4　格雷码 168

7.2.5　补码运算 168

7.3　组合逻辑电路 170

7.3.1　基本门电路 170

7.3.2　布尔代数 171

7.3.3　与非、或非和异或门 174

7.3.4　电路的与非门和或非门实现 175

7.4　逻辑电路的综合 176

7.4.1　与或式的电路实现 176

7.4.2　或与式的电路实现 176

7.4.3　译码器和编码器 179

7.5　逻辑电路的化简 181

7.6　时序逻辑电路 184

7.6.1　触发器 184

7.6.2　寄存器 188

7.6.3　计数器 190

本章小结 193

习题 194

第8章 二极管 199

8.1　二极管的基本概念 199

8.1.1　物理结构简介 200

8.1.2　小信号模型 200

8.1.3　肖克莱方程 201

8.1.4　齐纳二极管（稳压管） 202

8.2　二极管电路的负载线分析法 202

8.3　稳压管稳压电路 204

8.4　理想二极管模型 207

8.5　分段线性二极管模型 209

8.6　整流电路 211

8.6.1　半波整流电路 211

8.6.2　全波整流电路 213

8.7　波形整形电路 216

8.7.1　限幅（削波）电路 216

8.7.2　钳位电路 219

8.8　线性小信号等效电路 220

8.8.1 电子电路中电流电压的标记法 222

8.8.2　压控衰减器 222

本章小结 224

习题 225

第9章 放大器的分类和外部特性 232

9.1　放大器的基本概念 232

9.1.1　公共接地端 233

9.1.2　电压放大器模型 234

9.2　级联放大器 236

9.3　功率和效率 238

9.3.1　功率 238

9.3.2　效率 239

9.4　其他放大器模型 240

9.4.1　电流放大器模型 240

9.4.2　跨导放大器模型 241

9.4.3　互阻放大器模型 241

9.5　放大器阻抗在不同应用中的重要性 242

9.5.1　对输入阻抗的要求 242

9.5.2　对输出阻抗的要求 243

9.5.3　对特殊阻抗的要求 244

9.6　理想放大器 244

9.7　频率响应 245

9.7.1　增益的频率响应 246

9.7.2　交流耦合与直流耦合 247

9.7.3　高频区 247

9.7.4　半功率频率与带宽 248

9.7.5　宽带与窄带放大器 248

9.8　线性波形失真 248

9.8.1　幅值畸变 248

9.8.2　相位失真 249

9.8.3　对无失真放大的要求 250

9.8.4　增益的再定义 251

9.9　脉冲响应 252

9.10　传输特性和非线性失真 254

9.11　差分放大器 256

9.11.1　共模抑制比 257

9.11.2　CMRR的测量 258

9.12　失调电压、偏流和失调电流 259

9.12.1　降低偏流的影响 260

9.12.2　平衡电路 261

本章小结 263

习题 263

第10章　场效应晶体管 266

10.1　NMOS和PMOS晶体管 266

10.1.1　简介 266

10.1.2　工作特性 267

10.1.3　PMOS晶体管 271

10.2　一个简单NMOS放大器的负载线分析 272

10.3　偏置电路 274

10.4　小信号等效电路 276

10.4.1　元件参数和Q点对互导的影响 277

10.4.2　较复杂的等效电路 278

10.4.3　偏微分形式表示的互导和漏极电阻 278

10.5　共源极放大器 279

10.6　源极跟随器 282

10.7　CMOS逻辑门 285

10.7.1　CMOS反相器 286

10.7.2　CMOS与非门 287

10.7.3　CMOS或非门 287

本章小结 290

习题 291

第11章 双极结型晶体管 294

11.1　电流和电压的关系 294

11.2　共射极特性曲线 296

11.3　共射极放大器的负载线分析 298

11.3.1　输入电路的分析 298

11.3.2　输出电路的分析 299

11.3.3　非线性失真 300

11.4　pnp型双极结型晶体管 302

11.5　大信号直流等效模型 304

11.6　BJT电路的大信号直流分析 306

11.7　小信号等效电路 311

11.8　共射极放大器 313

11.9　射极跟随器 317

本章小结 320

习题 321

第12章　运算放大器 326

12.1　理想运算放大器 326

12.2　反相放大器 328

12.2.1　基本反相器 328

12.2.2　“虚短”的概念 329

12.2.3　反相电路的分析 330

12.2.4　正反馈 332

12.3　同相放大器 333

12.4　运算放大器线性工作的缺陷 336

12.5　非线性限制 339

12.6　直流缺陷 341

12.7　差分放大器和仪用放大器 342

12.8　积分器和微分器 344

本章小结 345

习题 346