电工电子技术与EDA基础 上 第2版PDF电子书下载

第1章 电路的基本概念和分析方法 1

1.1 电路变量 1

1.1.1 电流及其参考方向 2

1.1.2 电压、电压的参考方向和电位 2

1.1.3 电功率和电能 3

1.2 基尔霍夫定理 4

1.2.1 基尔霍夫电流定律 5

1.2.2 基尔霍夫电压定律 6

1.3 电路元件 6

1.3.1 电阻、电感和电容 7

1.3.2 电源 10

1.3.3 电路元件的额定值 14

1.4 电路的基本分析方法 14

1.4.1 电路方程 14

1.4.2 电阻的串联、并联和星／三角等效变换 16

1.4.3 支路电流法 19

1.4.4 节点电位法 20

1.5 线性电路中的重要定理 23

1.5.1 叠加定理 23

1.5.2 等效电源定理 25

1.5.3 最大功率传输定理 32

1.6 含受控源电路的分析 32

1.6.1 独立源与受控源 32

1.6.2 含受控源电路的分析 33

本章小结 36

习题 37

第2章 电路仿真程序SPICE入门 43

2.1 SPICE简介 43

2.2 SPICE电路文件 44

2.2.1 在SPICE中怎样描述电路 44

2.2.2 元件值的写法 46

2.2.3 电路文件的编辑与运行 46

2.3 元件语句 46

2.3.1 电阻、电容和电感 46

2.3.2 电源 47

2.4 直流分析语句（DC analysis） 49

2.5 输出语句（output statements） 50

2.6 子电路（subcircuit）的定义和调用 50

2.7.model语句与二极管、开关在SPICE中的表示法 51

2.7.1 .model语句 51

2.7.2 开关模型（switch models） 52

2.7.3 二极管模型（diode model） 53

2.8 用SPICE分析直流电路举例 54

本章小结 58

习题 58

第3章 正弦交流电路 61

3.1 正弦量的数学描述 61

3.1.1 正弦量的三要素 61

3.1.2 正弦量的相量表示法 64

3.2 单一参数的正弦交流电路 68

3.2.1 理想电阻电路 68

3.2.2 理想电感电路 69

3.2.3 理想电容电路 71

3.3 RLC串联电路 73

3.3.1 RLC串联电路中电压和电流的关系及阻抗 73

3.3.2 RLC串联电路中的功率 75

3.4 正弦交流电路中电压和电流的分析 76

3.4.1 阻抗的串并联 77

3.4.2 正弦交流电路的分析举例 79

3.5 正弦交流电路中的功率 83

3.5.1 正弦交流电路中功率的计算 83

3.5.2 功率因数的提高 83

3.5.3 正弦交流电路中的功率守恒 85

3.5.4 正弦交流电路的最大功率传输 86

3.6 电路中的谐振现象 86

3.6.1 串联谐振 87

3.6.2 并联谐振 89

3.6.3 谐振的应用举例 91

3.7 电路的频率特性 93

3.7.1 传递函数 93

3.7.2 滤波器的类型 95

3.7.3 滤波器的性能 96

3.8 SPICE在正弦交流电路分析中的应用 97

3.8.1 SPICE中正弦交流电源的表示方法 97

3.8.2 电阻、电感、电容在SPICE中的表示方法 98

3.8.3 SPICE中的弛豫分析语句.tran 99

3.8.4 交流分析语句.ac 100

本章小结 103

习题 103

第4章 三相交流电路 108

4.1 三相交流电源 108

4.1.1 三相交流电动势的产生及其特点 108

4.1.2 三相交流电源的连接 109

4.1.3 线电压和相电压 110

4.2 三相负载的连接 111

4.3 三相电路中电压和电流的分析 111

4.3.1 三相负载星形连接时电路中的电压和电流 111

4.3.2 三相负载三角形连接时电路中的电压和电流 114

4.4 三相电路的功率 115

4.4.1 三相电路功率（three-phase power）的计算 115

4.4.2 三相电路功率的测量 116

4.5 三相电源的相序 118

4.6 用SPICE分析三相交流电路 119

本章小结 120

习题 121

第5章 非正弦周期交流电路 124

5.1 概述 124

5.2 非正弦周期交流信号的分解 124

5.3 非正弦周期交流电路的计算 127

5.4 有效值和平均功率的计算 130

5.4.1 有效值 130

5.4.2 平均功率 130

5.5 脉冲信号源在SPICE中的表示法与傅里叶分析（.Fourier）语句 131

5.5.1 脉冲信号源在SPICE中的表示法 131

5.5.2 SPICE中的非线性受控源 132

5.5.3 SPICE的傅里叶分析（.Fourier）语句 132

5.6 用SPICE分析非正弦电路举例 133

本章小结 135

习题 136

第6章 电路的过渡过程 139

6.1 概述 139

6.2 换路定理及起始值的确定 140

6.2.1 换路定理 140

6.2.2 起始值的确定 140

6.3 一阶电路过渡过程的分析方法 143

6.3.1 经典法 143

6.3.2 三要素法 145

6.3.3 用叠加法求一阶电路的响应 151

6.4 脉冲激励下的RC电路 153

6.4.1 微分电路 153

6.4.2 积分电路 154

6.4.3 序列脉冲作用下的RC电路 155

6.5 含有多个储能元件的一阶电路 157

6.5.1 多个储能元件可等效为一个储能元件的一阶电路 157

6.5.2 起始值不独立的一阶电路 157

6.5.3 实用电路举例——脉冲分压电路 159

6.6 二阶电路过渡过程简介 162

6.6.1 RLC电路二阶过渡过程求解的简要说明 163

6.6.2 二阶过渡过程的特点 164

6.7 用SPICE分析电路的过渡过程举例 165

本章小结 166

习题 167

第7章 磁路与变压器 171

7.1 磁路 171

7.1.1 磁感线、磁感应强度和磁通量 171

7.1.2 磁场强度、安培环路定律和磁路的欧姆定律 172

7.1.3 磁性材料的主要特性 174

7.2 交流铁心线圈 178

7.2.1 交流励磁下铁心线圈的电压关系式 178

7.2.2 交流励磁下电压、电流与磁通的关系 179

7.3 变压器 182

7.3.1 互感与互感系数 183

7.3.2 变压器的结构 184

7.3.3 变压器的工作分析 185

7.3.4 变压器的外特性与效率 188

7.3.5 变压器的连接组别 189

7.3.6 一些特殊变压器 191

7.3.7 变压器的额定值及型号 193

7.4 互感器和理想变压器在SPICE中的表示方法 195

7.4.1 互感器在SPICE中的表示方法 195

7.4.2 理想变压器在SPICE中的表示方法 195

7.5 用SPICE分析变压器电路举例 196

本章小结 198

习题 199

第8章 电动机 203

8.1 三相异步电动机 203

8.1.1 三相异步电动机的结构及转动原理 203

8.1.2 三相异步电动机的等效电路 208

8.1.3 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 210

8.1.4 三相异步电动机的铭牌数据及应用 213

8.2 单相异步电动机 218

8.2.1 单相异步电动机的结构和工作原理 219

8.2.2 单相异步电动机的启动 220

8.2.3 三相异步电动机的单相运行 221

8.3 直流电动机 222

8.3.1 直流电动机的主要结构 222

8.3.2 直流电动机的工作原理 223

8.3.3 机械特性 224

8.3.4 直流电动机的调速 225

8.3.5 直流电动机的使用 227

8.3.6 直流电动机的额定值 228

8.4 控制电动机 229

8.4.1 步进电动机 229

8.4.2 伺服电动机 234

本章小结 236

习题 236

第9章 继电器、接触器控制 239

9.1 常用低压电器 239

9.1.1 刀开关 239

9.1.2 熔断器 240

9.1.3 控制按钮 240

9.1.4 行程开关 241

9.1.5 交流接触器 242

9.1.6 中间继电器 243

9.2 三相异步电动机的启—保—停控制及电动机的保护 243

9.2.1 三相异步电动机的启—保—停控制 243

9.2.2 电动机的保护 244

9.3 基本控制环节 246

9.3.1 电动机的启动和停车控制 246

9.3.2 电动机正反转控制 248

9.3.3 行程控制 249

9.3.4 时间继电器和延时控制 250

9.4 综合应用举例 251

本章小结 257

习题 257

第10章 可编程控制器 261

10.1 可编程控制器的组成与工作原理 262

10.1.1 PIC的组成 262

10.1.2 PLC的工作原理 264

10.1.3 西门子S7-200可编程序控制器简介 265

10.2 S7-200 PLC程序设计基础 267

10.2.1 可编程序控制器的编程语言与程序结构 267

10.2.2 S7-200 PLC存储器的数据类型与寻址方式 270

10.3 S7-200 PLC的基本指令（SIMATIC指令） 274

10.3.1 位逻辑指令 274

10.3.2 定时器指令 279

10.3.3 计数器指令 282

10.4 小型PLC控制系统设计 283

10.4.1 小型PIC控制系统设计的一般步骤 283

10.4.2 PLC程序的经验设计方法 284

10.5 利用顺序功能图设计PLC控制程序 287

10.5.1 顺序功能图 288

10.5.2 利用顺序控制继电器指令编写程序 294

10.6 STEP 7-MicroWIN编程软件使用指南 303

10.6.1 STEP 7-MicroWIN编程软件的窗口界面介绍 303

10.6.2 项目的组成 303

10.6.3 程序的编写与下载 304

10.6.4 监视与调试程序 306

本章小结 306

习题 307

附录A 电阻器与电位器 310

附录B 电感与电容 314

附录C AIM-SPICE的使用方法 318

附录D 混合电路仿真软件SPICE OPUS使用说明 327

附录E 本书用到的SPICE3F5语句 331

附录F 用电安全技术知识 338

附录G 常用电工电子术语中英文对照 342