第0章 绪论 1
0.1电工电子学发展概况 1
0.2电工电子技术的应用概述 3
0.3电工电子学课程的性质和安排 5
第一篇 基 础篇 9
第1章 电路的基本概念、定律和电路元件 9
1.1电路的基本概念 9
1.1.1电路与电路模型 9
1.1.2电流、电压及其参考方向 10
1.1.3电路中的功率 11
1.2电源与信号源 12
2.1电源 12
1.2.2信号源 15
1.3电阻、电感和电容元件 17
1.3.1电阻元件 17
1.3.2电容元件 19
1.3.3电感元件 20
1.4基尔霍夫定律 21
1.4.1基尔霍夫电流定律KCL 22
1.4.2基尔霍夫电压定律KVL 23
1.5半导体二极管 24
1.5.1半导体的基本知识与PN结 24
1.5.2二极管的符号、特性和主要参数 27
1.5.3二极管的电路模型 28
1.5.4二极管应用电路 28
1.5.5稳压二极管与稳压电路 30
1.6双极型晶体管 31
1.6.1晶体管的结构和工作原理 31
1.6.2晶体管的特性曲线和主要参数 33
1.7绝缘栅型场效晶体管 37
1.7.1基本结构和工作原理 37
1.7.2特性曲线和主要参数 38
1.7.3场效晶体管与晶体管的比较及特点 40
1.8光电器件 40
1.8.1发光二极管 40
1.8.2光电二极管 41
1.8.3光电晶体管和光电耦合器 41
1.9应用实例 42
1.9.1备用电池切换电路 42
1.9.2感性负载与二极管保护电路 42
习题 43
自测题 46
第2章 电路的分析方法 48
2.1电路的等效变换 48
2.1.1等效的概念 48
2.1.2电阻串、并联的等效变换 48
2.1.3实际电源模型间的等效互换 51
2.2支路电流分析法 54
2.3结点电压分析法 56
2.4叠加定理 58
2.5等效电源定理 60
2.5.1戴维宁定理 61
2.5.2诺顿定理 62
2.6电路中电位的计算 64
2.7应用实例 66
2.7.1直流电流表电路 66
2.7.2备用电池切换电路 67
习题 68
自测题 71
第3章 电路的暂态分析 73
3.1换路定则与电压和电流初始值的确定 73
3.1.1换路定则 73
3.1.2电压和电流初始值的确定 74
3.2一阶线性电路的响应 75
3.2.1 RC电路的响应 75
3.2.2 RL电路的响应 78
3.3一阶线性电路暂态分析的三要素法 81
3.4暂态过程的利用和预防 84
3.4.1暂态过程的利用 84
3.4.2暂态过程的预防 86
3.5应用实例(闪光灯电路) 86
习题 88
自测题 90
第4章 单相交流电路 92
4.1正弦交流电的基本概念 92
4.1.1正弦量 92
4.1.2正弦量的相量表示法 95
4.2单一参数的正弦交流电路 99
4.2.1电阻元件的正弦交流电路 99
4.2.2电感元件的正弦交流电路 101
4.2.3电容元件的正弦交流电路 103
4.3阻抗 105
4.3.1阻抗的概念 105
4.3.2阻抗的串、并联 107
4.3.3 RLC串联电路的阻抗 109
4.4一般正弦交流电路的分析 111
4.4.1相量图法 111
4.4.2相量式法 113
4.5正弦交流电路中的功率和功率 116
因数的提高 116
4.5.1正弦交流电路中的功率 116
4.5.2功率因数的提高 118
4.6交流电路的频率特性 120
4.6.1频率特性的概念与传递函数 120
4.6.2滤波器电路 121
4.6.3谐振电路 123
4.7非正弦周期性交流电路 127
4.7.1非正弦周期量的分解 127
4.7.2非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率 130
4.7.3非正弦周期信号作用下线性电路的计算 132
4.8应用实例(低压小灯泡在220 V电源上使用) 133
习题 134
自测题 138
第5章 三相交流电路 141
5.1三相电源 141
5.2负载星形联结的三相电路 143
5.3负载三角形联结的三相电路 146
5.4三相电路的功率 147
5.4.1三相功率的计算 147
5.4.2三相功率的测量 148
5.5应用实例(相序指示电路) 150
习题 151
自测题 152
第6章 放大电路及其特性 154
6.1放大电路的基本概念及其性能指标 154
6.1.1放大电路的基本概念 154
6.1.2放大电路的性能指标 156
6.1.3放大电路的理想模型 158
6.2多级放大电路 159
6.3功率和效率 161
6.4放大电路的频率响应 163
6.5放大电路的波形失真 165
6.5.1线性波形失真 165
6.5.2非线性波形失真 167
6.6差分放大电路 169
习题 171
自测题 172
第7章 集成运算放大器及其应用 174
7.1集成运算放大器 174
7.1.1集成运算放大器的组成 174
7.1.2集成运算放大器的等效电路、符号和参数 175
7.1.3集成运算放大器的电压传输特性、理想模型和分析依据 177
7.2放大电路中的负反馈 180
7.2.1反馈的基本概念 180
7.2.2反馈放大电路的分类及判别 180
7.2.3负反馈放大电路的四种组态 182
7.2.4负反馈对放大电路性能的影响 185
7.3集成运算放大器的线性应用 187
7.3.1比例运算电路 188
7.3.2加法和减法运算电路 190
7.3.3积分和微分运算电路 191
7.3.4乘法器及其应用电路 194
7.4测量放大器 196
7.5正弦波振荡器 198
7.5.1自激振荡 198
7.5.2 RC正弦波振荡器 199
7.6集成运算放大器的非线性应用 201
7.6.1单门限电压比较器 201
7.6.2迟滞比较器 202
7.7多谐振荡器 203
7.8集成功率放大器简介 205
7.9应用实例(温度控制电路) 206
习题 207
自测题 211
第8章 数字集成电路及其应用 213
8.1数字电路基础 213
8.1.1概述 213
8.1.2基本逻辑运算和逻辑门 214
8.1.3逻辑代数基本运算规则和基本定律 219
8.1.4逻辑函数的代数法化简与变换 219
8.2集成逻辑门电路及其应用 221
8.2.1 TTL门电路 222
8.2.2 CMOS门电路 225
8.2.3使用集成逻辑门的注意事项 226
8.3组合逻辑电路 227
8.3.1组合逻辑电路的分析 227
8.3.2组合逻辑电路的设计 228
8.3.3常用中规模组合逻辑电路及其应用 229
8.4集成触发器 241
8.4.1 R-S触发器 241
8.4.2 J-K触发器 244
8.4.3 D触发器 245
8.5时序逻辑电路 246
8.5.1时序逻辑电路的分析 247
8.5.2常用中规模时序逻辑电路及其应用 249
8.6脉冲信号的产生与整形 257
8.6.1概述 257
8.6.2 555定时器 258
8.6.3 555定时器的应用 259
8.6.4石英晶体多谐振荡器 263
8.7半导体存储器 264
8.7.1只读存储器 264
8.7.2随机存储器 266
8.7.3新型实用存储器 267
8.8可编程逻辑器件(PLD) 269
8.8.1可编程只读存储器(PROM) 270
8.8.2可编程阵列逻辑器件 (PAL) 271
8.8.3通用阵列逻辑器件(GAL) 272
8.8.4复杂可编程逻辑器件(CPLD) 272
8.8.5现场可编程门阵列(FPGA) 273
8.9应用实例 273
8.9.1具有识别功能的电子门铃 273
8.9.2消除抖动电路 274
8.9.3四人抢答电路 274
8.9.4数字钟 275
8.9.5线性温度-频率变换电路 276
8.9.6 555触摸定时开关 277
8.9.7心脏起搏器 278
习题 280
自测题 289
第二篇 应用篇 295
第9章 信号的测量、调理与处理 295
9.1典型的测控系统概述 295
9.2信号的测量 297
9.2.1电压与电流传感器 297
9.2.2温度传感器 300
9.2.3压力传感器 302
9.2.4液位传感器 303
9.2.5其他传感器 305
9.2.6传感器的使用 307
9.3信号的处理与变换 308
9.3.1有源滤波器 308
9.3.2信号的变换电路 309
9.3.3模数转换器 312
9.3.4数模转换器 315
9.4信号的传输 319
9.5信号的显示 320
9.5.1 LED驱动与接口电路 320
9.5.2 LCD驱动与接口电路 322
9.6数据采集与处理 324
9.7应用实例(数据采集系统设计) 327
习题 331
自测题 332
第10章 直流稳压电源 334
10.1直流稳压电源的组成 334
10.2单相整流滤波电路 334
10.2.1单相桥式整流电路 335
10.2.2滤波电路 336
10.3串联型线性集成稳压电源 339
10.3.1串联型线性集成稳压电路的工作原理 340
10.3.2三端固定式输出集成稳压器及其应用 340
10.4开关型稳压电源 343
10.4.1串联降压型开关稳压电源 343
10.4.2无工频变压器型开关稳压电源 345
习题 345
自测题 347
第11章 变压器与电动机 349
11.1磁路 349
11.1.1磁路的基本概念 349
11.1.2磁路的基本定律 351
11.1.3铁心线圈 352
11.2变压器 355
11.2.1变压器的基本结构 355
11.2.2变压器的工作原理 355
11.2.3变压器的外特性和额定值 358
11.2.4三相变压器 361
11.2.5特殊变压器 362
11.3三相异步电动机 363
11.3.1三相异步电动机的结构 363
11.3.2三相异步电动机的工作原理 365
11.3.3三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 367
11.3.4三相异步电动机的使用 372
11.4直流电动机 380
11.5其他类型的电机 385
11.5.1单相异步电动机 385
11.5.2同步电机 387
11.5.3开关磁阻电动机 388
11.5.4直线电动机 389
11.5.5步进电动机 390
11.6应用实例 392
习题 394
自测题 396
第12章 电气控制技术 398
12.1常用低压控制电器 398
12.1.1开关电器 398
12.1.2主令电器 400
12.1.3执行电器 402
12.1.4保护电器 406
12.2三相电动机的基本控制 410
12.2.1直接启动和正反转控制 410
12.2.2行程控制和时间控制 414
12.3可编程控制器 417
12.3.1可编程控制器的结构和工作原理 417
12.3.2可编程控制器的基本指令和梯形图 421
12.3.3可编程控制器的应用举例 425
12.4应用实例 427
习题 430
自测题 433
第13章 电力系统与安全用电 437
13.1电力系统概述 437
13.2 工业供电系统 438
13.2.1 工业供电的基本要求 438
13.2.2工业供电方式 438
13.2.3低压配电线路的连接方式 439
13.3楼宇和住宅供电 440
13.3.1楼宇供电 440
13.3.2住宅供电 443
13.4节约用电 445
13.4.1节约用电概述 445
13.4.2节约用电的途径 446
13.4.3电动机的节电 446
13.4.4照明的节电 447
13.4.5节电设备简介 449
13.5安全用电及防护 450
13.5.1安全用电常识 450
13.5.2防触电的安全技术 451
13.5.3电器防火防爆 452
13.5.4雷电及其防护 454
13.5.5静电及其防护 455
13.6应用实例 456
自测题 457
第14章 电力电子技术 459
14.1常用电力电子器件 459
14.1.1晶闸管 459
14.1.2可关断晶闸管 461
14.1.3功率晶体管和功率场效晶体管 461
14.1.4绝缘栅双极型晶体管 461
14.1.5 MOS控制的晶闸管 462
14.2功率变换电路 463
14.2.1可控整流电路(AC/DC) 463
14.2.2交流调压器(AC/AC) 468
14.2.3逆变器(DC/AC) 468
14.2.4斩波器(DC/DC) 473
14.3应用实例 473
14.3.1不停电电源 473
14.3.2 VVVF变频器 474
习题 476
自测题 477
附录 Multisim简介及其应用 478
参考文献 518