電工電子技術(shù)

前言

　　本書作為高職高專機(jī)電、計(jì)算機(jī)等非電子技術(shù)類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程教材。為適應(yīng)高職高專教育的需要，針對(duì)高職高專學(xué)生的實(shí)際情況，組織了多個(gè)學(xué)校工作在高職高專教育第一線，有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師集體編寫成本書。在內(nèi)容安排上，兼顧到各專業(yè)特點(diǎn)，充分考慮知識(shí)的連貫性，編入了電路基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，既突出了各部分的特點(diǎn)，又強(qiáng)調(diào)了各部分的關(guān)聯(lián)。在知識(shí)結(jié)構(gòu)的安排方面突出了“夠用為度、重在實(shí)用”的原則，以定性分析為主，盡量少用定量分析，力求以簡(jiǎn)單明了的語言，將電工電子技術(shù)的基本原理闡述清楚。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，將掌握電工電子技術(shù)的基本理論知識(shí)和相關(guān)基礎(chǔ)技能。　　根據(jù)職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，本書在編寫過程中放棄了以前的教材對(duì)“系統(tǒng)性、完整性、權(quán)威性”的強(qiáng)調(diào)，把重點(diǎn)放在“實(shí)用性”方面，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)際的結(jié)合，同時(shí)加強(qiáng)了課程之間的融合，打破原有的課程界限，將電路基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在一起，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)基本掌握電工電子技術(shù)的基本知識(shí)和基本技能?！　”緯卜?4章，以電路基礎(chǔ)知識(shí)、電工基礎(chǔ)技能、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)為主線，加強(qiáng)了基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的教學(xué)，在簡(jiǎn)化理論數(shù)學(xué)推導(dǎo)的同時(shí)，收編了許多在工程應(yīng)用中常用的經(jīng)驗(yàn)公式等內(nèi)容。兼顧到知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)，考慮到使用本教材的各學(xué)校在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備配備等基礎(chǔ)設(shè)施方面的情況差異，我們沒有按照傳統(tǒng)的思路編寫實(shí)訓(xùn)教材，而是將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分成兩個(gè)部分放在附錄里，其中附錄A是課程實(shí)訓(xùn)，都是學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)技能，且實(shí)訓(xùn)內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單，不需要太多投入就可以完成，幾乎所有學(xué)校都具備這樣的實(shí)訓(xùn)條件。而模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)方面的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，由于需要大量的設(shè)備投入，許多不是以電子技術(shù)類專業(yè)為主的院校不具備實(shí)訓(xùn)條件，所以我們將這部分內(nèi)容以電路仿真的形式進(jìn)行介紹，各學(xué)校只需在各自的計(jì)算中心機(jī)房?jī)?nèi)安裝上現(xiàn)在流行的Multisim系列電路仿真軟件，無需另行投入電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，即可完成模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的課程實(shí)訓(xùn)。有條件的院校也可將這部分內(nèi)容改在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，同樣可以達(dá)到較好的實(shí)訓(xùn)效果。

內(nèi)容概要

　　《電工電子技術(shù)》根據(jù)教育部“高職高專教育電工電子技術(shù)課程教學(xué)基本要求”編寫，主要介紹了電工電子技術(shù)的基本知識(shí)、理論以及與之相關(guān)的基礎(chǔ)技能。全書共分14章，介紹了電路的基本概念與基本定律、直流電路的分析方法、正弦交流電路、三相正弦交流電路、變壓器、工廠供電與安全用電、電子元器件基礎(chǔ)、基本放大電路、集成運(yùn)算放大器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、邏輯門與組合邏輯電路、觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路和數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路等內(nèi)容，并在最后附加了課程實(shí)訓(xùn)、電路仿真和常用電氣圖形符號(hào)，方便教學(xué)與應(yīng)用?！峨姽る娮蛹夹g(shù)》推薦教學(xué)時(shí)數(shù)為92學(xué)時(shí)。

書籍目錄

第1章 電路的基本概念與基本定律11.1 電路組成及電路模型11.1.1 電路11.1.2 電路模型11.2 電路中的基本物理量21.2.1 電流21.2.2 電壓、電位與電動(dòng)勢(shì)31.3 歐姆定律41.3.1 電阻41.3.2 歐姆定律51.3.3 電阻功率計(jì)算71.4 基爾霍夫定律81.4.1 基爾霍夫電流定律81.4.2 基爾霍夫電壓定律91.5 電壓源與電流源101.5.1 電壓源101.5.2 電流源111.5.3 電壓源與電流源的等效變換12本章小結(jié)12習(xí)題113第2章 直流電路分析162.1 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)162.1.1 電阻的串聯(lián)162.1.2 電阻的并聯(lián)172.1.3 電阻的串并聯(lián)172.2 電阻的星形與三角形連接182.2.1 電阻的星形、三角形連接182.2.2 星形連接與三角形連接的等效轉(zhuǎn)換182.3 支路分析法192.4 節(jié)點(diǎn)分析法212.4.1 節(jié)點(diǎn)電壓法212.4.2 米爾曼定理222.5 網(wǎng)孔分析法232.6 疊加定理242.7 戴維寧定理和諾頓定理252.7.1 戴維寧定理252.7.2 諾頓定理26本章小結(jié)27習(xí)題228第3章 正弦交流電路303.1 正弦交流電的基本概念303.1.1 周期與頻率303.1.2 初相與相位差313.1.3 幅值與有效值323.2 正弦量的相量表示333.2.1 正弦量的相量表示法333.2.2 基爾霍夫定律的相量表示343.3 正弦交流電路中的三種基本元件353.3.1 電阻元件353.3.2 電感元件363.3.3 電容元件383.4 RLC串聯(lián)、并聯(lián)交流電路413.4.1 RLC串聯(lián)交流電路413.4.2 RLC并聯(lián)交流電路433.5 正弦交流電路的功率453.5.1 正弦交流電路的功率類型453.5.2 功率因數(shù)的意義及提高功率因數(shù)的方法473.6 諧振493.6.1 串聯(lián)諧振503.6.2 并聯(lián)諧振52本章小結(jié)53習(xí)題354第4章 三相正弦交流電路564.1 三相電源564.1.1 三相對(duì)稱正弦交流電壓源564.1.2 三相電源的星形連接574.1.3 三相電源的三角形連接584.2 三相負(fù)載584.2.1 三相負(fù)載的星形連接584.2.2 三相負(fù)載的三角形連接594.3 三相電路的功率604.3.1 有功功率604.3.2 無功功率604.3.3 視在功率614.3.4 瞬時(shí)功率61本章小結(jié)62習(xí)題463第5章 變壓器645.1 磁路的基本概念與定律645.1.1 磁路的概念645.1.2 磁場(chǎng)的基本物理量645.1.3 磁路的基本定律655.2 鐵磁材料665.2.1 鐵磁材料的磁化665.2.2 磁化曲線675.2.3 鐵磁材料的分類685.3 變壓器685.3.1 變壓器的基本工作原理685.3.2 變壓器繞組極性及連接725.3.3 變壓器的額定值735.3.4 特殊變壓器73本章小結(jié)74習(xí)題575第6章 工廠供電與安全用電766.1 工廠供電766.1.1 供電系統(tǒng)概述766.1.2 工廠供電基礎(chǔ)知識(shí)786.2 安全用電806.2.1 安全用電常識(shí)806.2.2 安全用電措施826.2.3 觸電急救措施82本章小結(jié)83習(xí)題683第7章 電子元器件基礎(chǔ)847.1 常用電子元件847.1.1 電阻器847.1.2 電容器867.1.3 電感器和變壓器877.1.4 開關(guān)與接插件897.2 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)907.2.1 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性及分類907.2.2 PN結(jié)917.3 晶體二極管927.3.1 二極管的結(jié)構(gòu)與特性927.3.2 二極管的分類與用途937.3.3 二極管的主要參數(shù)與檢測(cè)方法947.4 晶體三極管957.4.1 三極管的結(jié)構(gòu)與符號(hào)957.4.2 三極管的分類957.4.3 三極管的主要參數(shù)967.4.4 三極管的工作狀態(tài)977.5 其他半導(dǎo)體器件1007.5.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管1007.5.2 晶閘管103本章小結(jié)105習(xí)題7105第8章 基本放大電路1068.1 基本放大電路的組成與分析1068.1.1 基本單管放大電路的組成1068.1.2 基本放大電路的靜態(tài)分析1078.1.3 基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析1098.2 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定1118.2.1 靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定對(duì)放大電路性能的影響1128.2.2 溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響1128.2.3 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的方法1138.3 射極輸出器1158.3.1 電路組成1158.3.2 電路分析1158.3.3 射極輸出器的應(yīng)用1168.4 多級(jí)放大電路1178.4.1 多級(jí)放大電路耦合方式1178.4.2 多級(jí)放大電路分析1188.5 放大電路中的負(fù)反饋1198.5.1 反饋的基本概念和類型1198.5.2 負(fù)反饋的基本類型及判別方法1218.5.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1238.6 差動(dòng)放大電路1248.6.1 差動(dòng)放大電路的基本概念1248.6.2 典型差動(dòng)放大電路1268.7 功率放大電路1278.7.1 功率放大電路的特點(diǎn)1288.7.2 對(duì)稱互補(bǔ)型功率放大電路1288.8 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路及分析131本章小結(jié)134習(xí)題8136第9章 集成運(yùn)算放大器1399.1 集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)介1399.1.1 集成運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要參數(shù)1399.1.2 理想運(yùn)算放大器1409.2 集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用1419.2.1 比例運(yùn)算電路1429.2.2 加減運(yùn)算電路1439.2.3 積分與微分運(yùn)算電路1459.3 集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用1479.3.1 電壓比較器1489.3.2 遲滯比較器149本章小結(jié)150習(xí)題9151第10章 直流穩(wěn)壓電源15310.1 整流電路15310.1.1 單相半波整流電路15310.1.2 單相橋式全波整流電路15410.2 濾波電路15510.2.1 電容濾波15510.2.2 LC濾波15610.2.3 π型濾波15710.3 簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路15810.4 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路16010.5 開關(guān)型穩(wěn)壓電路16110.6 集成穩(wěn)壓電路162本章小結(jié)166習(xí)題10167第11章 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)16811.1 數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路16811.1.1 數(shù)字信號(hào)16811.1.2 數(shù)字電路16811.2 數(shù)制與編碼16911.2.1 常用數(shù)制及轉(zhuǎn)換方法16911.2.2 編碼17211.3 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)17311.3.1 基本邏輯關(guān)系及運(yùn)算17311.3.2 復(fù)合邏輯關(guān)系及運(yùn)算17411.3.3 邏輯代數(shù)常用公式、定理及規(guī)則17611.3.4 邏輯函數(shù)的表示方法17711.3.5 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)179本章小結(jié)180習(xí)題11181第12章 邏輯門與組合邏輯電路18312.1 邏輯門電路18312.1.1 半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性18312.1.2 基本邏輯門電路18512.1.3 TTL集成門電路18712.1.4 CMOS集成門電路19212.2 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)方法19412.2.1 組合邏輯電路的分析方法19512.2.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法19612.3 典型組合邏輯電路及其應(yīng)用19712.3.1 編碼器19712.3.2 譯碼器19912.3.3 數(shù)據(jù)選擇器20312.3.4 設(shè)計(jì)一般組合邏輯電路的方法204本章小結(jié)205習(xí)題12206第13章 觸發(fā)器與時(shí)序邏輯電路20813.1 觸發(fā)器20813.1.1 觸發(fā)器概述20813.1.2 觸發(fā)器的邏輯功能描述20913.1.3 觸發(fā)器的分類21113.1.4 觸發(fā)器的邏輯功能轉(zhuǎn)換21313.2 時(shí)序邏輯電路分析21613.2.1 時(shí)序邏輯電路概述21613.2.2 同步時(shí)序電路的分析方法21813.2.3 異步時(shí)序電路的分析方法22013.3 典型時(shí)序邏輯電路22113.3.1 計(jì)數(shù)器22113.3.2 寄存器22513.4 常用中規(guī)模集成時(shí)序邏輯電路22713.4.1 集成計(jì)數(shù)器22713.4.2 用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的方法23013.4.3 集成寄存器23313.4.4 集成移位寄存器的應(yīng)用234本章小結(jié)236習(xí)題13236第14章 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路23914.1 D/A轉(zhuǎn)換電路23914.1.1 D/A轉(zhuǎn)換的基本原理23914.1.2 D/A轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)24014.1.3 D/A轉(zhuǎn)換電路實(shí)例24114.2 A/D轉(zhuǎn)換電路24114.2.1 A/D轉(zhuǎn)換的基本原理24114.2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)指標(biāo)24214.2.3 A/D轉(zhuǎn)換電路實(shí)例242本章小結(jié)243習(xí)題14243附錄244附錄A　課程實(shí)訓(xùn)244實(shí)訓(xùn)1萬用表的使用244實(shí)訓(xùn)2電壓、電流、電阻的測(cè)定247實(shí)訓(xùn)3照明電路的安裝248實(shí)訓(xùn)4三相負(fù)載的連接和功率的測(cè)定250實(shí)訓(xùn)5單相變壓器特性的測(cè)定及整流電路252附錄B　電路仿真實(shí)訓(xùn)254Multisim7.0電路仿真軟件使用方法簡(jiǎn)介254仿真實(shí)訓(xùn)1單級(jí)共射放大電路仿真264仿真實(shí)訓(xùn)2兩級(jí)放大電路仿真264仿真實(shí)訓(xùn)3差分放大電路仿真265仿真實(shí)訓(xùn)4比例運(yùn)算電路仿真267仿真實(shí)訓(xùn)5加減運(yùn)算電路仿真268仿真實(shí)訓(xùn)6積分運(yùn)算電路仿真269仿真實(shí)訓(xùn)7組合邏輯電路仿真270仿真實(shí)訓(xùn)8觸發(fā)器電路仿真272仿真實(shí)訓(xùn)9計(jì)數(shù)器電路仿真272仿真實(shí)訓(xùn)10555集成定時(shí)器應(yīng)用仿真273附錄C　常用電氣圖形符號(hào)274附錄D　部分習(xí)題參考答案276參考文獻(xiàn)281

章節(jié)摘錄

　　由于直接耦合多級(jí)放大電路具有良好的低頻特性，能放大緩變信號(hào)，便于集成等特性，被廣泛地應(yīng)用于集成電路當(dāng)中。但是，由于固有的結(jié)構(gòu)問題，直接耦合多級(jí)放大電路總是存在工作點(diǎn)相互干擾，容易受到外界因素影響，甚至出現(xiàn)零點(diǎn)漂移或者失真等缺點(diǎn)。差動(dòng)放大電路則是用來改善直接耦合多級(jí)放大電路性能的一種電路。8．6．1差動(dòng)放大電路的基本概念　　1．零點(diǎn)漂移　　對(duì)于多級(jí)放大電路而言，當(dāng)輸入為0時(shí)，理論上輸出也應(yīng)該為0。但是對(duì)于直接耦合多級(jí)放大電路來說，卻不是如此。　　在直接耦合多級(jí)放大電路中，如若將輸入端短路（即輸入信號(hào)“i-O），此時(shí)在輸出端仍然會(huì)有輸出信號(hào)，但是這個(gè)輸出信號(hào)是不規(guī)則的緩慢變化的交變信號(hào)。這種現(xiàn)象就稱為零點(diǎn)漂移，簡(jiǎn)稱零漂。　　零點(diǎn)漂移是直接耦合多級(jí)放大電路固有的現(xiàn)象。究其原因，可以理解為三極管靜態(tài)工作點(diǎn)變化所產(chǎn)生的。在阻容耦合多級(jí)放大電路中，由于電容的隔直作用，前級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)擾動(dòng)（可以看成是一種緩慢變化的信號(hào)）不會(huì)傳遞到下一級(jí)，也就不會(huì)出現(xiàn)零漂現(xiàn)象。而直接耦合多級(jí)放大電路由于沒有了電容的隔直作用，前級(jí)的工作點(diǎn)擾動(dòng)就成為一種緩變信號(hào)，被放大電路逐級(jí)傳遞，直至輸出。　　導(dǎo)致零點(diǎn)漂移的原因較多，但主要是溫度變化、電源電壓的擾動(dòng)和元器件老化等。其中溫度變化是導(dǎo)致零漂的最主要的原因。　　衡量一個(gè)放大電路零點(diǎn)漂移的大小的指標(biāo)主要有溫度漂移和時(shí)間漂移兩種。前者主要記錄溫度變化導(dǎo)致零漂的強(qiáng)弱，后者主要研究的是某一時(shí)間段范圍內(nèi)零漂的強(qiáng)弱?！　≡趯?shí)際使用中，不僅要關(guān)注零漂的大小，更重要的是要關(guān)注零漂與實(shí)際有用信號(hào)之問的比例。這個(gè)比例越小，說明電路抗干擾能力越強(qiáng)；反之，電路抗干擾能力越弱。因此，只有在信號(hào)值大于零點(diǎn)漂移信號(hào)值時(shí)，信號(hào)的放大才有實(shí)際的使用意義。　　在不改變直接耦合的情況下，為了抑制零點(diǎn)漂移，可以采用高質(zhì)量的硅管，利用二極管或者熱敏元件進(jìn)行補(bǔ)償?shù)确椒ǎ钣行У姆椒ㄊ遣捎貌顒?dòng)放大電路。

編輯推薦

　　《電工電子技術(shù)》可作為高職高專機(jī)電類、計(jì)算機(jī)類專業(yè)或同等學(xué)力非電子技術(shù)類專業(yè)“電工電子技術(shù)”課程的教科書，也可供相應(yīng)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

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