電工電子技術(shù)

前言

　　“電工電子技術(shù)（電工學(xué)）”課程是高等院校非電專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，擔(dān)負著使學(xué)生獲得電路、電子技術(shù)及電氣控制等領(lǐng)域必要的基本理論、基本知識和基本技能的任務(wù)。該課程面對專業(yè)多，學(xué)生數(shù)量大，課程內(nèi)容涉及電工電子學(xué)科的各個領(lǐng)域，并有很強的實踐性。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的信息時代，電工電子學(xué)科的發(fā)展日新月異，新器件、新技術(shù)、新應(yīng)用層出不窮。作為非電類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子基本理論、基本知識、基本技能的窗口，該課程內(nèi)容必須緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容和課程體系必須不斷改革。因此，本教材進行了第三次修訂，以圖不斷提高，日臻完善，適應(yīng)越來越深入的教學(xué)改革，滿足時代的需要?！　”窘滩恼w結(jié)構(gòu)采用模塊式，共劃分為5個模塊：電路基礎(chǔ)理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)、電機與控制系統(tǒng)。各模塊之間既相互獨立，又相互聯(lián)系。本書內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，層層深入，教師可以根據(jù)專業(yè)層次和課程學(xué)時的不同而選擇不同的模塊，也可重組模塊。每個模塊的內(nèi)容又分為基本內(nèi)容和加深加寬內(nèi)容（*標記），使之適用于不同的課程層次?！　”窘滩膬?nèi)容以最新的“基本要求”為依據(jù)，具有以下特點?！　⊥怀觥盎A(chǔ)性”：突出基本概念、基本理論、基本原理和基本分析方法，著重于定性分析，盡量減少過于復(fù)雜的分析與計算；對電子技術(shù)部分內(nèi)容，淡化模擬、加強數(shù)字；淡化分立元件電路、加強集成電路的應(yīng)用，尤其是對中、大規(guī)模集成電路功能和使用的介紹；注意除去陳舊內(nèi)容，精簡傳統(tǒng)內(nèi)容，提高起點，不重復(fù)先修課的內(nèi)容?！　◇w現(xiàn)“先進性”：在一次次修訂過程中不斷增加新內(nèi)容，體現(xiàn)“先進性”，將成熟的新技術(shù)納入教材，在內(nèi)容選擇上體現(xiàn)經(jīng)典與現(xiàn)代的完美結(jié)合?！　〖訌姟皩嵺`性”：注意各部分知識的綜合，加強系統(tǒng)的概念，每部分內(nèi)容都有由易到難，由簡單到復(fù)雜的應(yīng)用實例作為例題、思考題、習(xí)題及擴充內(nèi)容，每部分結(jié)束時都安排一個綜合應(yīng)用的實例介紹；與主教材配套的實驗教材分基礎(chǔ)驗證、綜合設(shè)計、創(chuàng)新研究三個層次設(shè)置，實驗內(nèi)容非常豐富?！　”窘滩臑椤笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材。與本教材配套的立體化教材有：《電工電子技術(shù)實驗教程》和《電工電子技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》。另外，本教材免費提供配套的電子教案?！　”窘滩奈淖至η蠛喢?、概念清晰、條理清楚、講解到位、插圖規(guī)范，使之易教易學(xué)。各章開始有學(xué)習(xí)目標，結(jié)束有本章要點與其呼應(yīng)，每節(jié)均配有適量的思考題與習(xí)題，供學(xué)生課后復(fù)習(xí)鞏固?！　”窘滩牡木帉懯窃谇鄭u大學(xué)電工電子實驗教學(xué)中心的大力支持下進行的。其中，第1～4章由馬艷編寫，第5~6章由徐淑華編寫，第7~8章由宮鵬編寫，第9~12章由劉丹、王貞編寫，第13~14章由陳大慶、楊艷編寫，第15~17章由趙巖嶺編寫，第18~19章由劉華波編寫。全書由徐淑華負責(zé)統(tǒng)稿?！　≡诰帉戇^程中，學(xué)習(xí)和借鑒了大量有關(guān)的參考資料，在此向所有作者表示深深的感謝。　　由于水平所限，錯誤和不當之處在所難免，懇請各位讀者批評指正，以便今后修訂提高?！　∽髡?/pre>


內(nèi)容概要
　　《“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材·電子電氣基礎(chǔ)課程規(guī)劃教材：電工電子技術(shù)（第3版）》根據(jù)教育部電氣電子學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會擬定的（電工學(xué)）最新教學(xué)基本要求編寫。全書共19章，分為電路基礎(chǔ)理論、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)、電氣控制技術(shù)5個模塊，涵蓋了電工電子技術(shù)的所有內(nèi)容?！　　丁笆濉逼胀ǜ叩冉逃究茋壹壱?guī)劃教材·電子電氣基礎(chǔ)課程規(guī)劃教材：電工電子技術(shù)（第3版）》內(nèi)容處理詳略得當，基本概念講述清楚，分析方法講解透徹，思考題、例題、練習(xí)題配置齊全，難易度適中，方便學(xué)生自學(xué)和教師施教。



書籍目錄
第1模塊 電路基礎(chǔ)理論第1章 電路的基本定律與分析方法1.1 電路的基本概念1.1.1 電路的組成及作用1.1.2 電流和電壓的參考方向1.1.3 能量與功率1.1.4 電源的工作狀態(tài)1.1.5 理想電路元件1.1.6 電路模型1.2 電路的基本定律1.2.1 歐姆定律1.2.2 基爾霍夫定律1.3 電路的分析方法1.3.1 支路電流法1.3.2 節(jié)點電壓法1.3.3 電源等效變換法1.3.4 疊加原理1.3.5 等效電源定理1.3.6 電位的計算1.3.7 含受控源電路的分析本章要點習(xí)題1第2章 電路的暫態(tài)分析2.1 換路定則及初始值的確定2.1.1 換路定則2.1.2 初始電壓、電流的確定2.2 RC電路的暫態(tài)過程2.2.1 RC電路的零輸入響應(yīng)2.2.2 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.2.3 RC電路的全響應(yīng)2.3 一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法2.4 RL電路的暫態(tài)過程2.4.1 RL電路的零輸入響應(yīng)2.4.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.4.3 RL電路的全響應(yīng)2.5 一階電路的脈沖響應(yīng)2.5.1 一階RC電路的脈沖響應(yīng)2.5.2 積分電路2.5.3 微分電路本章要點習(xí)題2第3章 交流電路3.1 正弦交流電的基本概念3.1.1 正弦量的三要素3.1.2 正弦量的相量表示法3.2 單一參數(shù)的正弦交流電路3.2.1 電阻元件的正弦交流電路3.2.2 電感元件的正弦交流電路3.2.3 電容元件的正弦交流電路3.3 簡單正弦交流電路的分析3.3.1 基爾霍夫定律的相量形式3.3.2 正弦交流電路的阻抗3.3.3 正弦交流電路的功率3.4 電路的諧振3.4.1 串聯(lián)諧振3.4.2 并聯(lián)諧振*3.5 非正弦周期信號的電路3.5.1 非正弦周期量的分解3.5.2 非正弦周期量的平均值和有效值3.5.3 非正弦周期量的線性電路的計算本章要點習(xí)題3第4章 三相電路4.1 三相電源4.2 三相電路中負載的連接4.2.1 負載星形連接的三相電路4.2.2 負載三角形連接的三相電路4.3 三相電路的功率4.3.1 三相功率的計算4.3.2 三相功率的測量4.4 安全用電技術(shù)4.4.1 安全用電常識4.4.2 防觸電的安全技術(shù)4.4.3 靜電防護和電氣防火、防爆常識本章要點習(xí)題4第2模 塊模擬電子技術(shù)第5章 常用半導(dǎo)體器件5.1 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?.1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識5.1.2 PN結(jié)的形成5.1.3 PN結(jié)的單向?qū)щ娦?.2 半導(dǎo)體二極管5.2.1 二極管的基本結(jié)構(gòu)5.2.2 二極管的伏安特性5.2.3 二極管的主要參數(shù)5.2.4 二極管的應(yīng)用舉例5.3 穩(wěn)壓二極管5.4 半導(dǎo)體三極管5.4.1 三極管的基本結(jié)構(gòu)5.4.2 三極管的工作原理5.4.3 三極管的特性曲線5.4.4 三極管的主要參數(shù)*5.5 絕緣柵型場效應(yīng)三極管5.5.1 基本結(jié)構(gòu)與工作原理5.5.2 特性曲線5.5.3 場效應(yīng)管使用注意事項5.6 光電器件5.6.1 發(fā)光二極管5.6.2 光電二極管5.6.3 光電三極管5.6.4 光電耦合器5.7 集成電路本章要點習(xí)題5第6章 基本放大電路6.1 基本放大電路的組成及工作原理6.1.1 基本放大電路的組成6.1.2 基本放大電路的工作原理6.1.3 基本放大電路的性能指標6.2 基本放大電路的分析6.2.1 放大電路的直流通路與交流通路6.2.2 基本放大電路的靜態(tài)分析6.2.3 基本放大電路的動態(tài)分析6.3 常用基本放大電路的類型及特點6.3.1 射極輸出器（共集放大電路）6.3.2 差動放大電路6.3.3 互補對稱功率放大電路6.4 實用放大電路結(jié)構(gòu)本章要點習(xí)題6第7章 集成運算放大器及其應(yīng)用7.1 集成運算放大器概述7.1.1 集成運算放大器的組成及工作原理7.1.2 集成運算放大器的傳輸特性7.1.3 集成運算放大器的主要參數(shù)7.1.4 理想集成運算放大器及其分析依據(jù)7.2 放大電路中的負反饋7.2.1 反饋的概念7.2.2 反饋的類型及判斷7.2.3 負反饋對放大電路性能的影響7.3 集成運算放大器的線性應(yīng)用7.3.1 基本運算電路7.3.2 運算放大器在信號處理方面的應(yīng)用7.3.3 RC正弦波振蕩電路7.4 集成運算放大器的非線性應(yīng)用7.4.1 電壓比較器*7.4.2 信號產(chǎn)生電路7.5 集成運算放大器使用時的注意事項7.6 集成運算放大器的應(yīng)用舉例本章要點習(xí)題7第8章 電力電子技術(shù)8.1 半導(dǎo)體直流穩(wěn)壓電源8.1.1 整流電路8.1.2 濾波電路8.1.3 穩(wěn)壓電路*8.2 晶閘管及其應(yīng)用8.2.1 晶閘管8.2.2 可控整流電路8.2.3 晶閘管交流調(diào)壓8.2.4 晶閘管的保護本章要點習(xí)題8第3模塊 數(shù)字電子技術(shù)第9章 門電路與組合邏輯電路9.1 數(shù)字電路概述9.1.1 脈沖信號和數(shù)字信號9.1.2 二進制數(shù)9.2 邏輯代數(shù)與邏輯函數(shù)9.2.1 邏輯代數(shù)9.2.2 邏輯函數(shù)及其表示法9.2.3 邏輯函數(shù)的化簡9.3 邏輯門電路9.3.1 分立元件門電路9.3.2 集成邏輯門電路9.3.3 對集成門電路多余輸入端和輸出端的處理9.4 組合邏輯電路的分析與設(shè)計9.4.1 組合邏輯電路的分析9.4.2 組合邏輯電路的設(shè)計9.5 常用的組合邏輯模塊9.5.1 編碼器9.5.2 譯碼器9.5.3 數(shù)據(jù)分配器9.5.4 數(shù)據(jù)選擇器9.5.5 數(shù)值比較器9.6 設(shè)計應(yīng)用舉例9.6.1 交通信號燈故障檢測電路9.6.2 全減器電路本章要點習(xí)題9第10章 觸發(fā)器與時序邏輯電路10.1 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.1.1 RS觸發(fā)器10.1.2 邊沿觸發(fā)器10.2 寄存器10.2.1 數(shù)碼寄存器10.2.2 移位寄存器10.3 計數(shù)器10.3.1 異步計數(shù)器10.3.2 同步計數(shù)器10.4 中規(guī)模集成計數(shù)器組件及其應(yīng)用10.4.1 中規(guī)模集成計數(shù)器組件10.4.2 用集成計數(shù)器構(gòu)成任意進制計數(shù)器10.5 555定時器及其應(yīng)用10.5.1 555定時器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)10.5.2 用555定時器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.5.3 用555定時器組成多諧振蕩器10.5.4 用555定時器組成施密特觸發(fā)器10.6 數(shù)字電路的故障診斷與排除10.6.1 常見故障錯誤的檢測和排除10.6.2 信號追蹤和波形分析本章要點習(xí)題10第11章 半導(dǎo)體存儲器11.1 只讀存儲器（ROM）11.1.1 ROM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理11.1.2 ROM的分類11.1.3 ROM的應(yīng)用11.2 隨機存取存儲器（RAM）11.2.1 RAM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理11.2.2 RAM存儲容量的擴展11.3 閃存（FlashMemories）11.3.1 閃存存儲單元的基本結(jié)構(gòu)11.3.2 閃存的基本操作11.3.3 基本閃存陣列11.4 數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用舉例11.4.1 自動藥片包裝線控制系統(tǒng)11.4.2 樓宇安全進入系統(tǒng)本章要點習(xí)題11第12章 模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換12.1 D/A轉(zhuǎn)換器12.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的組成和工作原理12.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標12.2 A/D轉(zhuǎn)換器12.2.1 逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器的組成和工作原理12.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標本章要點習(xí)題12第4模塊 EDA技術(shù)第13章 電子電路的仿真13.1 Multisim（EWB）簡介13.1.1 Multisim的操作界面13.1.2 Multisim的常用元件庫13.2 Multisim應(yīng)用舉例13.2.1 Multisim仿真的一般過程13.2.2 測定電阻元件伏安特性曲線13.2.3 測試諧振電路13.2.4 測量晶體管輸出特性曲線13.2.5 設(shè)計全減器本章要點習(xí)題13第14章 可編程邏輯器件14.1 可編程邏輯器件（PLD）14.1.1 可編程邏輯器件（PLD）簡介14.1.2 PLD器件的基本結(jié)構(gòu)與電路表示法14.1.3 可編程只讀存儲器（PROM）簡介14.1.4 可編程邏輯陣列（PLA）簡介14.1.5 可編程陣列邏輯（PAL）簡介14.1.6 可編程通用陣列邏輯器件（GAL）簡介14.1.7 復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）簡介14.1.8 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）簡介14.1.9 PLD的編程14.2 可編程模擬器件14.2.1 可編程模擬器件簡介14.2.2 ispPAC10的結(jié)構(gòu)與原理14.2.3 ispPAC10的設(shè)計方法14.2.4 ispPAC10應(yīng)用示例本章要點習(xí)題14第5模塊 電氣控制技術(shù)第15章 鐵心線圈與變壓器15.1 磁路的基本概念15.1.1 磁場的基本物理量15.1.2 鐵磁性材料的磁性能15.1.3 磁路的歐姆定律15.2 鐵心線圈電路15.2.1 直流鐵心線圈電路15.2.2 交流鐵心線圈電路15.3 電磁鐵15.3.1 直流電磁鐵15.3.2 交流電磁鐵15.4 變壓器15.4.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)15.4.2 變壓器的工作原理15.4.3 變壓器的主要技術(shù)指標和額定值15.4.4 變壓器的同極性端15.4.5 特殊變壓器本章要點習(xí)題15第16章 異步電動機16.1 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理16.1.1 三相異步鼠籠式電動機的基本結(jié)構(gòu)16.1.2 三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場16.1.3 三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理16.2 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性16.2.1 三相異步電動機的電路分析16.2.2 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩16.2.3 三相異步電動機的機械特性16.3 三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)16.4 三相異步電動機的使用16.4.1 三相異步電動機的啟動16.4.2 三相異步電動機的調(diào)速16.4.3 三相異步……









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