計算機(jī)電路基礎(chǔ)

前言

　　電路與電子技術(shù)是高等職業(yè)院校電類各專業(yè)的一門技術(shù)性基礎(chǔ)課程，隨著電子技術(shù)在各個領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用，它也越來越多地成為非電類專業(yè)的重要課程。然而由于學(xué)時數(shù)的限制及高校培養(yǎng)目標(biāo)的改革等諸多原因，以往的相關(guān)教材顯得篇幅過于龐大，內(nèi)容分散，容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，負(fù)擔(dān)過重。同時考慮到各個專業(yè)對電路、電子課程的不同教學(xué)要求，也迫切需要有一本比較簡明的教材。為此，我們按照總授課時間為102學(xué)時（不包括實(shí)驗）的編寫大綱，集中優(yōu)秀教師，編寫了這本教材。它適于作為應(yīng)用型本科院校及高等職業(yè)院校的自動化、電子、通信、計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的課程教材，也可供從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考使用。　　本節(jié)在編寫過程中，以實(shí)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，結(jié)合筆者多年工程實(shí)踐經(jīng)驗，緊緊抓住該技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，突出課程本身的基礎(chǔ)性和實(shí)踐性，給出了一些深入淺出的練習(xí)題目，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，注重技能培養(yǎng)。我們編寫的宗旨如下：　　1．以基本要求為依據(jù)，以夠用、實(shí)用為尺度，對傳統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行了處理，減除了不必要的理論講解與推導(dǎo)，重點(diǎn)放在對知識應(yīng)用性的介紹上?！　?．精選內(nèi)容，主次分明，詳細(xì)得當(dāng)?！　?．體現(xiàn)知識的先進(jìn)性，將成熟的新技術(shù)，如可編程邏輯器(PLD)納入教材，使學(xué)生初步了解其功能和應(yīng)用?！　?．在電子技術(shù)部分注意了分立元件電路與集成電路的比重，加強(qiáng)了集成電路的介紹，尤其是結(jié)合不同電路給出了典型的集成芯片的引腳排列圖，并對芯片的用途及功能擴(kuò)展做了有針對性的講解。　　5．教材編寫注意將培養(yǎng)學(xué)生能力的要求貫穿于整個教學(xué)中。本教材通過教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求及例題、習(xí)題等多種途徑幫助學(xué)生建立本課程學(xué)習(xí)的正確思路，抓住重點(diǎn)，明確思路，真正從“應(yīng)用”這個角度加強(qiáng)對知識的掌握?！　”緯蓮埡缰骶幉?zhí)筆，由陣汝合老師主審。此外，在教材編寫過程中，張星慧、陳光軍、李耀明、高寒、于欽慶、王立梅、李厚榮、張建華、劉磊、周金玲、張元國、劉貞德等老師也提出了寶貴意見并給予了很大幫助，在此一并表示衷心感謝。　　由于編者水平有限，書中欠妥和疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正，以便幫助我們改進(jìn)工作。　　編者　　2008年10月

內(nèi)容概要

　　本書是根據(jù)教育部最新制定的高等學(xué)校應(yīng)用型本科電路電子技術(shù)課程教學(xué)的基本要求，結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐，為進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與自主創(chuàng)新能力編寫而成的。在內(nèi)容取材及安排上，以“必需”和“夠用”為前提，講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用。全書共分四篇。第一篇電路基礎(chǔ)，包括電路的基本概念和分析方法、正弦穩(wěn)態(tài)交流電路、非正弦周期電流電路、電路的暫態(tài)分析；第二篇模擬電子技術(shù)，包括半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用、半導(dǎo)體三極管及放大電路、集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用；第三篇數(shù)字電子技術(shù)，包括邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、集成邏輯門電路、組合邏輯電路與設(shè)計、時序邏輯電路、存儲器和可編程邏輯器件、數(shù)／模與模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路、EDA技術(shù)與VHDL；第四篇實(shí)驗實(shí)訓(xùn)，包括11個實(shí)驗和5個實(shí)訓(xùn)，每章均配有經(jīng)典例題和習(xí)題?！　”緯勺鳛楦叩缺究圃盒＜案叩嚷殬I(yè)院校的自動化、電子、通信、計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的課程教材，也可供從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考使用。

作者簡介

　　張虹，山東濟(jì)南市人。1966年畢業(yè)于北京礦業(yè)學(xué)院自動化系，在本校從事教學(xué)工作。1980年在清華大學(xué)進(jìn)修計算機(jī)專業(yè)課程。自1978年以來一直從事計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)與科研工作?，F(xiàn)任中國礦業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，計算機(jī)學(xué)院學(xué)術(shù)委員會主任，計算機(jī)學(xué)科帶頭人，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科校重點(diǎn)建設(shè)負(fù)責(zé)人。　　張虹教授多年來一直從事計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科與研究生教學(xué)工作。主要講授“軟件工程”、“匯編語言程序設(shè)計”、“多媒體技術(shù)”、“計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”等9門課程。指導(dǎo)碩、博研究生40余名。在教學(xué)中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)教書育人，為人師表風(fēng)格，深受學(xué)生們的好評和愛待，獲得2004年校學(xué)生最喜愛的十佳教師；1998年獲江蘇省“優(yōu)秀電教教材”1等獎；2001年獲江蘇省“優(yōu)秀教學(xué)成果”2等獎。主編著作5部，其中“匯編語言程序設(shè)計”獲華東地區(qū)優(yōu)秀著作2等獎。發(fā)表教學(xué)研究論文10余篇?！　≡诳蒲泄ぷ髦腥〉昧艘恍┏晒?。曾獲原煤炭部“計算機(jī)起步振興獎”、原電子工業(yè)部“軟件評選二等獎”、河南省科技進(jìn)步2等獎、江蘇省高教學(xué)會“優(yōu)秀科技成果”3等獎，徐州市政府“科技優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文”1等獎。近幾年來，負(fù)責(zé)并主持了國家自然基金項目“無損圖象壓縮算法與模型的研究”、教育部博士點(diǎn)基金項目、南京大學(xué)軟件國家重點(diǎn)實(shí)驗室基金項目；2005年獲得并主持了江蘇省自然基金項目“瓦斯突出多維關(guān)聯(lián)規(guī)則預(yù)測模型的研究”。發(fā)表科學(xué)研究論文70余篇，其中，在國外發(fā)表論文6篇，SCI錄用4篇；EI錄用4篇；ISTP錄用3篇；被國外論文引用5篇次以上?！　《嗄陙碓诮虝朔矫孀髁溯^多工作，為有才干的學(xué)生提供環(huán)境支持并指導(dǎo)他們提高理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)他們的自學(xué)、分析、綜合和創(chuàng)新思維能力。用愛心幫助家境貧困的學(xué)生，幫助他們提高知識水平。近十年來，有3名同學(xué)獲得國際數(shù)學(xué)建模1、2、3等獎；省計算機(jī)技能、軟件展示、網(wǎng)絡(luò)、論文等大賽1、2、3等獎20余項，有2人次獲電腦雜志雷主，校級獎和計算機(jī)世界和其他獎勵多項。曾得到校共青團(tuán)和校長《優(yōu)秀指導(dǎo)教師》的表彰。

書籍目錄

第一篇 電路基礎(chǔ)第1章 電路的基本概念和分析方法1.1 電路和電路模型1.1.1 電路1.1.2 電路模型1.2 電路的基本物理量1.2.1 電流1.2.2 電壓1.2.3 電功率1.3 電阻元件和電源1.3.1 電阻元件1.3.2 獨(dú)立電源1.3.3 受控源1.4 基爾霍夫定律1.4.1 基爾霍夫電流定律1.4.2 基爾霍夫電壓定律1.5 支路電流法1.6 等效變換法1.6.1 基本概念1.6.2 兩種實(shí)際電源模型的等效變換1.7 節(jié)點(diǎn)電壓法1.7.1 節(jié)點(diǎn)電壓及節(jié)點(diǎn)電壓方程1.7.2 節(jié)點(diǎn)法應(yīng)用舉例1.8 網(wǎng)絡(luò)定理分析法1.8.1 疊加定理1.8.2 戴維南定理和諾頓定理1.8.3 最大功率傳輸定理1.9 應(yīng)用——惠斯登電橋測電阻本章 小結(jié)習(xí)題一第2章 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路2.1 正弦交流電路的基本概念2.1.1 正弦量的瞬時值2.1.2 正弦量的三要素2.1.3 相位差2.1.4 正弦量的有效值2.2 正弦量的相量表示2.2.1 復(fù)數(shù)的表示形式及運(yùn)算規(guī)則2.2.2 正弦量的相量表示2.3 單一參數(shù)正弦交流電路的分析2.3.1 純電阻電路2.3.2 純電感電路2.3.3 純電容電路2.3.4 電容與電感的連接2.4 RLC串聯(lián)電路的分析（多阻抗串聯(lián)與并聯(lián)）2.4.1 RLC串聯(lián)電路的分析2.4.2 復(fù)阻抗的串聯(lián)2.5 正弦交流電路的功率2.5.1 瞬時功率和平均功率2.5.2 復(fù)功率、視在功率和無功功率2.6 功率因數(shù)的提高2.7 相量法分析正弦交流電路2.8 諧振電路2.8.1 RLC串聯(lián)諧振電路2.8.2 RLC并聯(lián)諧振電路2.9 三相電路2.9.1 三相電源2.9.2 三相電源的連接2.9.3 三相電源和負(fù)載的連接2.9.4 三相電路的計算2.9.5 三相電路的功率2.10 應(yīng)用——電容倍增器本章 小結(jié)習(xí)題二第3章 非正弦周期電流電路3.1 非正弦周期信號3.2 非正弦周期信號的分解3.2.1 非正弦周期函數(shù)分解為傅里葉級數(shù)3.2.2 對稱波形的傅里葉級數(shù)3.2.3 非正弦周期波的頻譜3.3 非正弦周期信號的最大值、有效值、平均值和平均功率3.3.1 最大值3.3.2 有效值3.3.3 平均值3.3.4 平均功率3.4 非正弦周期電流電路的分析和計算3.5 應(yīng)用——頻譜分析儀本章 小結(jié)習(xí)題三第4章 電路的暫態(tài)分析第二篇 模擬電子技術(shù)第5章 半導(dǎo)體二極管及其應(yīng)用第6章 半導(dǎo)體三極管及放大電路第7章 集成運(yùn)算放大器及其應(yīng)用第三篇 數(shù)字電子技術(shù)第8章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第9章 集成邏輯門電路第10章 組合邏輯電路與設(shè)計第11章 時序邏輯電路第12章 存儲器和可編程邏輯器件第13章 數(shù)／模、模／數(shù)轉(zhuǎn)換電路第14章 EDA技術(shù)與VHDL第四篇 實(shí)驗實(shí)訓(xùn)第一部分實(shí)驗實(shí)驗一 電路基本定律及定理的驗證實(shí)驗二 單相正弦交流電路實(shí)驗三 動態(tài)電路的過渡過程實(shí)驗四 半導(dǎo)體器件的識別與檢測實(shí)驗五 單管放大電路實(shí)驗六 負(fù)反饋放大電路實(shí)驗七 模擬信號運(yùn)算電路實(shí)驗八 集成邏輯門參數(shù)測試實(shí)驗九 集成邏輯門電路的功能測試及應(yīng)用實(shí)驗十 組合邏輯電路實(shí)驗十一 時序邏輯電路第二部分實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)一 熒光燈的安裝及功率因數(shù)的提高實(shí)訓(xùn)二 無觸點(diǎn)自動充電器實(shí)訓(xùn)三 樓道燈控制器電路實(shí)訓(xùn)四 市電過、欠電壓保護(hù)電路實(shí)訓(xùn)五 簡易調(diào)頻無線話筒電路

章節(jié)摘錄

　　第一篇　電路基礎(chǔ)　　第一章　電路的基本概念和分析方法　　1.1　電路和電路模型　　1.1.1　電路　　電路在日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中得到了廣泛應(yīng)用。小到手電筒，大到計算機(jī)、通信系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)，都可以看到各種各樣的電路?？梢哉f，只要用電的物體，其內(nèi)部都含有電路，只是電路的結(jié)構(gòu)各異，特性和功能也不相同。電路的一種功能是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換，例如，電力網(wǎng)絡(luò)將電能從發(fā)電廠輸送到各個工廠、廣大農(nóng)村和千家萬戶，供各種電氣設(shè)備使用；電路的另一種功能是實(shí)現(xiàn)電信號的傳輸、處理和存儲，例如，電視接收天線將接收到的含有聲音和圖像信息的高頻電視信號，通過高頻傳輸線送到電視機(jī)中，這些信號經(jīng)過選擇、變頻、放大和檢波等處理，恢復(fù)出原來的聲音和圖像信號，在揚(yáng)聲器發(fā)出聲音并在顯像管屏幕上呈現(xiàn)圖像?！　∧敲?，什么是電路呢？所有的實(shí)際電路是由電氣設(shè)備和元器件按照一定的方式連接起來，為電流的流通提供路徑的總體，也稱網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際電路中，電能或電信號的發(fā)生器稱為電源，用電設(shè)備稱為負(fù)載。電壓和電流是在電源的作用下產(chǎn)生的，因此，電源又稱為激勵源，簡稱激勵。由激勵而在電路中產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。有時，根據(jù)激勵和響應(yīng)之間的因果關(guān)系，把激勵稱為輸入，響應(yīng)稱為輸出。手電筒電路就是一個最簡單的實(shí)用電路。這個電路是由一個電源（干電池）、一個負(fù)載（小燈泡）、一個開關(guān)和連接導(dǎo)線組成的。

編輯推薦

　　可作為應(yīng)用型本科院校及高等職業(yè)院校的自動化、電子、通信、計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的課程教材，也可供從事電子技術(shù)的工程技術(shù)人員參考使用。

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