上篇 电工基础 3
第1章 直流电路分析方法 3
1.1 直流电路概述 4
1.1.1 什么是直流电路 4
1.1.2 手电筒电路模型 4
1.1.3 直流电路中电压与电流的方向 6
思考与练习 7
1.2 直流电路的计算机仿真分析方法 7
1.2.1 计算机仿真分析软件Multisim简介 7
1.2.2 直流电路计算机仿真分析的本质及其步骤 8
1.2.3 电路元件的额定值与实际值 9
1.2.4 手电筒电路计算机仿真分析的实现 10
思考与练习 11
1.3 直流电路分析的三大基本定律 11
1.3.1 欧姆定律 12
1.3.2 基尔霍夫电流定律 12
1.3.3 基尔霍夫电压定律 14
思考与练习 16
1.4 直流电阻电路分析基本方法 16
1.4.1 支路电流法 16
1.4.2 结点电压法 17
1.4.3 电位的引入 19
思考与练习 21
1.5 利用电阻元件联接间的等效变换简化分析电路的方法 22
1.5.1 什么是等效 22
1.5.2 电阻元件的串联联接及其等效电路 23
1.5.3 电阻元件的并联联接及其等效电路 24
1.5.4 通过合并串并联电阻简化分析电路的方法及其实例 24
1.5.5 电阻元件的三角形与星形联接 27
思考与练习 29
1.6 电源元件的模型及其应用 30
1.6.1 实际电源的电压源模型 30
1.6.2 实际电源的电流源模型 31
1.6.3 电源元件的使用基础 32
1.6.4 实际电源两种模型的转换及其在电路分析中的应用 35
1.6.5 受控电源 37
思考与练习 38
1.7 电路定理 39
1.7.1 叠加定理 39
1.7.2 戴维宁定理 41
思考与练习 43
习题 43
第2章 交流电路的基本分析方法 49
2.1 正弦量及其相量表示 50
2.1.1 正弦量的三要素 50
2.1.2 什么是相量 54
2.1.3 相量的本质 55
2.1.4 相量的运算及其Matlab求解方法 55
2.1.5 基尔霍夫定律的相量形式 58
思考与练习 59
2.2 三种基本元件的定义及其交流特性 59
2.2.1 电阻元件 59
2.2.2 电容元件 60
2.2.3 电感元件 62
思考与练习 64
2.3 三种基本元件的相量模型 64
2.3.1 电阻元件的相量模型 64
2.3.2 电容元件的相量模型 65
2.3.3 电感元件的相量模型 67
2.3.4 利用相量模型分析正弦交流电路 68
思考与练习 70
2.4 RLC串联电路 70
2.4.1 Multisim仿真分析 70
2.4.2 RLC串联电路各元件的电压响应特点 71
2.4.3 RLC串联电路中的功率分析 74
2.4.4 RLC串联电路的应用 76
2.4.5 RLC串联电路中的谐振问题 77
思考与练习 78
2.5 基本元件并联的正弦交流电路 79
思考与练习 82
2.6 一般正弦交流电路的计算 82
思考与练习 85
2.7 功率因数的提高 85
思考与练习 88
2.8 交流电路的频率特性 88
2.8.1 RC低通滤波器 88
2.8.2 RL高通滤波器 90
2.8.3 RC带通滤波器 91
思考与练习 92
习题 92
第3章 三相电路及其应用 100
3.1 三相电路概述 101
3.1.1 三相电压的形式及其特点 101
3.1.2 三相电源的联接方式 102
思考与练习 104
3.2 对称三相电路的特点 104
3.2.1 对称Y-Y联接三相电路的特点 104
3.2.2 对称△-△联接三相电路的特点 106
3.2.3 对称三相电路的平均功率 107
思考与练习 107
3.3 三相电路的计算 107
思考与练习 111
3.4 发电、输电及工业企业配电 111
3.4.1 发电与输电概述 111
3.4.2 工业企业配电的基本知识 112
思考与练习 113
3.5 安全用电 113
3.5.1 触电 113
3.5.2 接地 114
3.5.3 保护接零 115
思考与练习 116
习题 116
第4章 电路的暂态分析 119
4.1 暂态过程中的电压电流的初始值 120
4.1.1 什么是暂态 120
4.1.2 换路定则 120
4.1.3 电压电流初始值的计算 121
思考与练习 123
4.2 一阶RC电路的暂态分析 123
4.2.1 零输入响应 123
4.2.2 零状态响应 126
4.2.3 全响应 129
思考与练习 132
4.3 一阶动态电路暂态分析的三要素法 132
思考与练习 135
4.4 RL电路的暂态分析 135
4.4.1 零输入响应 135
4.4.2 零状态响应与全响应 137
思考与练习 139
4.5 暂态过程的利用及预防 139
习题 140
第5章 变压器 145
5.1 磁路的概念及其简单计算 146
5.1.1 磁路及其相关的几个概念 146
5.1.2 磁路的计算 147
思考与练习 148
5.2 变压器的工作原理及特性 148
5.2.1 理想变压器 148
5.2.2 实际变压器 149
5.2.3 变压器的额定值、外特性及效率 151
思考与练习 153
5.3 变压器绕组的极性及其联接 153
5.3.1 变压器绕组的极性 153
5.3.2 变压器绕组的联接 154
思考与练习 155
5.4 三相变压器和特殊用途变压器 155
5.4.1 三相变压器 155
5.4.2 特殊用途变压器 156
思考与练习 158
习题 158
第6章 电动机 161
6.1 感应电动机 162
6.1.1 感应电动机的运转原理 162
6.1.2 旋转磁场的产生 162
6.1.3 异步电动机的分类 163
思考与练习 164
6.2 三相异步电动机的结构、主要特性及铭牌数据 164
6.2.1 三相异步电动机的结构 164
6.2.2 三相异步电动机的主要特性 165
6.2.3 三相异步电动机转矩计算的实用公式 170
6.2.4 三相异步电动机的铭牌数据 171
思考与练习 172
6.3 三相异步电动机的使用 173
6.3.1 三相异步电动机的启动 173
6.3.2 三相异步电动机的调速 177
6.3.3 三相异步电动机的制动 179
思考与练习 180
6.4 其他类型电动机 180
6.4.1 单相异步电动机 180
6.4.2 直流电动机 181
思考与练习 183
习题 183
下篇 电子技术 189
第7章 放大器基础 189
7.1 PN结的引入及其特点 190
7.1.1 强电线路中的电流流动特点 190
7.1.2 本征半导体的微弱导电性能 190
7.1.3 杂质半导体的导电性能 191
7.1.4 PN结的形成及其特点 192
思考与练习 193
7.2 半导体二极管 193
7.2.1 二极管的主要性能参数 193
7.2.2 二极管的简化电路模型 194
7.2.3 二极管的应用 195
7.2.4 晶闸管 197
思考与练习 197
7.3 半导体三极管及其模型 198
7.3.1 三极管的电流控制特性 198
7.3.2 三极管的伏安特性 199
7.3.3 三极管的主要参数 201
7.3.4 三极管电路模型 202
7.3.5 三极管电路分析方法 204
7.3.6 三极管在电子技术领域中的重要作用 206
思考与练习 208
7.4 用三极管构成小信号放大器的一般原则 208
7.4.1 小信号放大器的一般结构 208
7.4.2 放大器的基本性能指标 208
7.4.3 基本放大器的工作原理及组成原则 210
思考与练习 211
7.5 放大器的三种组态及其典型电路 211
7.5.1 放大器三种组态的基本电路 211
7.5.2 放大器三种组态的典型电路 211
思考与练习 215
7.6 工程实用放大器的电路构成原理及特点 215
7.6.1 构成框图 215
7.6.2 差动输入电路 216
7.6.3 多级共射放大电路 219
7.6.4 互补输出级 220
7.6.5 恒流偏置电路 221
思考与练习 222
7.7 场效应管放大电路 222
7.7.1 场效应管的电压控制特性 222
7.7.2 场效应管的种类 223
7.7.3 场效应管的主要参数 224
7.7.4 场效应管的主要特性 225
7.7.5 场效应管的模型 226
7.7.6 场效应管放大器的构成 228
7.7.7 自给偏压电路 229
7.7.8 分压式偏置电路 230
思考与练习 232
习题 232
第8章 集成运算放大器及其他模拟集成电路 240
8.1 集成运算放大器简介 241
8.1.1 集成运算放大器的符号、类型及主要参数 241
8.1.2 集成运算放大器的理想化条件 242
8.1.3 什么是反馈 243
8.1.4 集成运放的两种工作状态及相应结论 244
思考与练习 246
8.2 用集成运放构成放大电路 246
思考与练习 250
8.3 用集成运放构成信号运算电路 250
8.3.1 用集成运放实现信号的加、减 250
8.3.2 用集成运放实现信号的微分与积分 252
8.3.3 其他常用集成运算放大器应用电路 254
思考与练习 258
8.4 运放电路中的负反馈 258
思考与练习 262
8.5 使用运算放大器应注意的几个问题 262
8.6 其他常用模拟集成电路 263
8.6.1 音频放大器 263
8.6.2 模拟乘法器 264
8.6.3 三端稳压器 264
习题 268
第9章 门电路和组合逻辑电路 274
9.1 逻辑运算与逻辑函数 275
9.1.1 逻辑问题与逻辑运算 275
9.1.2 计数制及其转换 276
9.1.3 基本逻辑运算 278
9.1.4 导出逻辑运算 280
9.1.5 逻辑代数的公理、公式 282
9.1.6 逻辑抽象与逻辑函数的最小项表达式 284
9.1.7 逻辑函数的化简 285
9.1.8 利用无关项化简逻辑函数 291
思考与练习 292
9.2 逻辑运算的电路实现 292
9.2.1 利用晶体管等电子开关构成的分立元件门电路 292
9.2.2 TTL逻辑门电路 295
9.2.3 CMOS集成门电路 301
思考与练习 303
9.3 组合逻辑电路的分析与设计 303
9.3.1 组合逻辑电路的分析 304
9.3.2 用小规模器件实现组合逻辑电路（SSI设计） 306
思考与练习 307
9.4 常见中规模组合逻辑电路芯片原理及其应用 308
9.4.1 编码器 308
9.4.2 译码器 312
9.4.3 加法器 316
9.4.4 数据选择器 318
9.4.5 利用中规模器件实现组合逻辑电路（MSI设计） 319
思考与练习 323
习题 323
第10章 触发器和时序逻辑电路 330
10.1 触发器 331
10.1.1 什么是触发器 331
10.1.2 触发器的逻辑功能描述 332
10.1.3 常见触发器的逻辑功能 334
10.1.4 触发器的动作特点 337
思考与练习 339
10.2 时序逻辑电路分析 339
10.2.1 概述 339
10.2.2 同步时序电路的分析方法 341
10.2.3 异步时序电路的分析方法 344
思考与练习 346
10.3 寄存器与计数器的电路特点 346
10.3.1 寄存器 346
10.3.2 同步计数器 349
10.3.3 异步计数器 352
思考与练习 354
10.4 常用中规模时序逻辑电路芯片特点及其应用 354
10.4.1 集成二进制同步计数器 354
10.4.2 集成二进制异步计数器 357
10.4.3 集成十进制同步计数器 358
10.4.4 集成十进制异步计数器 359
10.4.5 用中规模集成计数器实现N进制计数器 360
10.4.6 集成移位寄存器及其应用 364
10.4.7 用中规模时序电路芯片实现实际逻辑问题的方法 367
思考与练习 368
10.5 脉冲单元电路 369
10.5.1 施密特触发器 369
10.5.2 单稳态触发器 371
10.5.3 多谐振荡器 371
10.5.4 555定时器 372
思考与练习 378
习题 378
第11章 大规模集成电路 385
11.1 数一模转换器 386
思考与练习 388
11.2 模—数转换器 388
11.2.1 模—数转换的一般过程 388
11.2.2 模—数转换器的芯片实例 390
11.2.3 其他类型模—数转换器 391
11.2.4 利用A/D、D/A构成数字应用系统 391
思考与练习 392
11.3 存储器 393
11.3.1 存储器的电路结构及主要参数 393
11.3.2 存储器的种类及其芯片实例 394
11.3.3 存储器的扩展 395
思考与练习 398
11.4 利用大规模集成电路芯片实现组合逻辑电路 398
11.4.1 用ROM实现组合逻辑电路 398
11.4.2 用可编程逻辑器件实现组合逻辑电路 401
思考与练习 403
习题 404
第12章 电气过程中的测量与控制技术 407
12.1 电工测量概述 408
12.1.1 测量值及其误差 408
12.1.2 直读式电工测量仪表的种类 408
12.1.3 数字化测量 409
12.2 常见电参量的测量方法简介 410
12.2.1 电压的测量 410
12.2.2 电流的测量 411
12.2.3 电阻的测量 411
12.2.4 电容的测量 413
12.2.5 电感的测量 413
12.3 自动控制的两种类型 414
12.3.1 顺序控制 414
12.3.2 反馈控制 416
12.4 触点控制系统 417
12.4.1 常用控制电器 417
12.4.2 顺序控制的基本电路 420
12.4.3 三相异步电动机的控制 423
思考与练习 426
12.5 可编程控制器简介 427
12.5.1 PLC的种类、组成 427
12.5.2 梯形图 428
12.5.3 FX系列PLC的基本逻辑指令 431
12.5.4 PLC程序的运行原理 434
12.5.5 PLC程序的编制方法 435
思考与练习 438
12.6 微机控制系统概述 439
12.6.1 微型计算机的模块构成 439
12.6.2 微型计算机的指令及其执行 441
12.6.3 与微型计算机相关的重要概念 442
12.6.4 利用微机实现简单的打印控制 443
习题 445
附录A 常用导电材料的电阻率和温度系数 450
附录B MAX+plusⅡ的简要说明 451
附录B.1 MAX+plusⅡ的安装 452
附录B.2 MAX+plusⅡ仿真的实现 452
附录B.3 本书仿真包的使用 455
附录C 例9.3.1 仿真实现 456
附录C.1 建立仿真项目的工程文件 457
附录C.2 设计图形文件 457
附录C.3 设计波形文件 458
附录C.4 仿真 459
附录D 部分习题、思考与练习答案 460
附录E 本书中所介绍的芯片 461
参考文献 467