電工電子技術

前言

　　本書作為高職高專機電、計算機等非電子技術類專業(yè)的技術基礎課程教材。為適應高職高專教育的需要，針對高職高專學生的實際情況，組織了多個學校工作在高職高專教育第一線，有豐富教學經(jīng)驗的教師集體編寫成本書。在內容安排上，兼顧到各專業(yè)特點，充分考慮知識的連貫性，編入了電路基礎、電工基礎、模擬電子技術和數(shù)字電子技術的相關內容，既突出了各部分的特點，又強調了各部分的關聯(lián)。在知識結構的安排方面突出了“夠用為度、重在實用”的原則，以定性分析為主，盡量少用定量分析，力求以簡單明了的語言，將電工電子技術的基本原理闡述清楚。學生通過本課程的學習，將掌握電工電子技術的基本理論知識和相關基礎技能。　　根據(jù)職業(yè)技術教育的特點，本書在編寫過程中放棄了以前的教材對“系統(tǒng)性、完整性、權威性”的強調，把重點放在“實用性”方面，強調理論和實際的結合，同時加強了課程之間的融合，打破原有的課程界限，將電路基礎、電工基礎、模擬電子技術和數(shù)字電子技術的相關內容有機地結合在一起，使學生在有限的學時內基本掌握電工電子技術的基本知識和基本技能?！　”緯卜?4章，以電路基礎知識、電工基礎技能、模擬電子技術和數(shù)字電子技術為主線，加強了基礎知識、基本技能的教學，在簡化理論數(shù)學推導的同時，收編了許多在工程應用中常用的經(jīng)驗公式等內容。兼顧到知識的關聯(lián)性，同時，考慮到使用本教材的各學校在實驗實訓設備配備等基礎設施方面的情況差異，我們沒有按照傳統(tǒng)的思路編寫實訓教材，而是將實訓內容分成兩個部分放在附錄里，其中附錄A是課程實訓，都是學生必須掌握的基礎技能，且實訓內容相對比較簡單，不需要太多投入就可以完成，幾乎所有學校都具備這樣的實訓條件。而模擬電子技術和數(shù)字電子技術方面的實訓項目，由于需要大量的設備投入，許多不是以電子技術類專業(yè)為主的院校不具備實訓條件，所以我們將這部分內容以電路仿真的形式進行介紹，各學校只需在各自的計算中心機房內安裝上現(xiàn)在流行的Multisim系列電路仿真軟件，無需另行投入電子技術實訓設備，即可完成模擬電子技術和數(shù)字電子技術的課程實訓。有條件的院校也可將這部分內容改在實驗室進行，同樣可以達到較好的實訓效果。

內容概要

　　《電工電子技術》根據(jù)教育部“高職高專教育電工電子技術課程教學基本要求”編寫，主要介紹了電工電子技術的基本知識、理論以及與之相關的基礎技能。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、基本放大電路、集成運算放大器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電子技術基礎、邏輯門與組合邏輯電路、觸發(fā)器與時序邏輯電路和數(shù)/模與模/數(shù)轉換電路等內容，并在最后附加了課程實訓、電路仿真和常用電氣圖形符號，方便教學與應用。《電工電子技術》推薦教學時數(shù)為92學時。

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、電位與電動勢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12習題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換182.3 支路分析法192.4 節(jié)點分析法212.4.1 節(jié)點電壓法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27習題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53習題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 三相負載584.2.1 三相負載的星形連接584.2.2 三相負載的三角形連接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 瞬時功率61本章小結62習題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74習題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 工廠供電基礎知識786.2 安全用電806.2.1 安全用電常識806.2.2 安全用電措施826.2.3 觸電急救措施82本章小結83習題683第7章 電子元器件基礎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 開關與接插件897.2 半導體基礎知識907.2.1 半導體的導電特性及分類907.2.2 PN結917.3 晶體二極管927.3.1 二極管的結構與特性927.3.2 二極管的分類與用途937.3.3 二極管的主要參數(shù)與檢測方法947.4 晶體三極管957.4.1 三極管的結構與符號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 其他半導體器件1007.5.1 場效應晶體管1007.5.2 晶閘管103本章小結105習題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 基本放大電路的動態(tài)分析1098.2 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定1118.2.1 靜態(tài)工作點不穩(wěn)定對放大電路性能的影響1128.2.2 溫度變化對靜態(tài)工作點的影響1128.2.3 穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法1138.3 射極輸出器1158.3.1 電路組成1158.3.2 電路分析1158.3.3 射極輸出器的應用1168.4 多級放大電路1178.4.1 多級放大電路耦合方式1178.4.2 多級放大電路分析1188.5 放大電路中的負反饋1198.5.1 反饋的基本概念和類型1198.5.2 負反饋的基本類型及判別方法1218.5.3 負反饋對放大電路性能的影響1238.6 差動放大電路1248.6.1 差動放大電路的基本概念1248.6.2 典型差動放大電路1268.7 功率放大電路1278.7.1 功率放大電路的特點1288.7.2 對稱互補型功率放大電路1288.8 場效應管放大電路及分析131本章小結134習題8136第9章 集成運算放大器1399.1 集成運算放大器簡介1399.1.1 集成運算放大器的結構特點及主要參數(shù)1399.1.2 理想運算放大器1409.2 集成運算放大器的線性應用1419.2.1 比例運算電路1429.2.2 加減運算電路1439.2.3 積分與微分運算電路1459.3 集成運算放大器的非線性應用1479.3.1 電壓比較器1489.3.2 遲滯比較器149本章小結150習題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 簡單穩(wěn)壓電路15810.4 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路16010.5 開關型穩(wěn)壓電路16110.6 集成穩(wěn)壓電路162本章小結166習題10167第11章 數(shù)字電子技術基礎16811.1 數(shù)字信號與數(shù)字電路16811.1.1 數(shù)字信號16811.1.2 數(shù)字電路16811.2 數(shù)制與編碼16911.2.1 常用數(shù)制及轉換方法16911.2.2 編碼17211.3 邏輯代數(shù)基礎17311.3.1 基本邏輯關系及運算17311.3.2 復合邏輯關系及運算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179本章小結180習題11181第12章 邏輯門與組合邏輯電路18312.1 邏輯門電路18312.1.1 半導體器件的開關特性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計方法19412.2.1 組合邏輯電路的分析方法19512.2.2 組合邏輯電路的設計方法19612.3 典型組合邏輯電路及其應用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 設計一般組合邏輯電路的方法204本章小結205習題12206第13章 觸發(fā)器與時序邏輯電路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)器的邏輯功能轉換21313.2 時序邏輯電路分析21613.2.1 時序邏輯電路概述21613.2.2 同步時序電路的分析方法21813.2.3 異步時序電路的分析方法22013.3 典型時序邏輯電路22113.3.1 計數(shù)器22113.3.2 寄存器22513.4 常用中規(guī)模集成時序邏輯電路22713.4.1 集成計數(shù)器22713.4.2 用集成計數(shù)器構成N進制計數(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用234本章小結236習題13236第14章 數(shù)/模與模/數(shù)轉換電路23914.1 D/A轉換電路23914.1.1 D/A轉換的基本原理23914.1.2 D/A轉換電路的技術指標24014.1.3 D/A轉換電路實例24114.2 A/D轉換電路24114.2.1 A/D轉換的基本原理24114.2.2 A/D轉換電路的技術指標24214.2.3 A/D轉換電路實例242本章小結243習題14243附錄244附錄A　課程實訓244實訓1萬用表的使用244實訓2電壓、電流、電阻的測定247實訓3照明電路的安裝248實訓4三相負載的連接和功率的測定250實訓5單相變壓器特性的測定及整流電路252附錄B　電路仿真實訓254Multisim7.0電路仿真軟件使用方法簡介254仿真實訓1單級共射放大電路仿真264仿真實訓2兩級放大電路仿真264仿真實訓3差分放大電路仿真265仿真實訓4比例運算電路仿真267仿真實訓5加減運算電路仿真268仿真實訓6積分運算電路仿真269仿真實訓7組合邏輯電路仿真270仿真實訓8觸發(fā)器電路仿真272仿真實訓9計數(shù)器電路仿真272仿真實訓10555集成定時器應用仿真273附錄C　常用電氣圖形符號274附錄D　部分習題參考答案276參考文獻281

章節(jié)摘錄

　　由于直接耦合多級放大電路具有良好的低頻特性，能放大緩變信號，便于集成等特性，被廣泛地應用于集成電路當中。但是，由于固有的結構問題，直接耦合多級放大電路總是存在工作點相互干擾，容易受到外界因素影響，甚至出現(xiàn)零點漂移或者失真等缺點。差動放大電路則是用來改善直接耦合多級放大電路性能的一種電路。8．6．1差動放大電路的基本概念　　1．零點漂移　　對于多級放大電路而言，當輸入為0時，理論上輸出也應該為0。但是對于直接耦合多級放大電路來說，卻不是如此?！　≡谥苯玉詈隙嗉壏糯箅娐分校缛魧⑤斎攵硕搪罚摧斎胄盘枴癷-O），此時在輸出端仍然會有輸出信號，但是這個輸出信號是不規(guī)則的緩慢變化的交變信號。這種現(xiàn)象就稱為零點漂移，簡稱零漂。　　零點漂移是直接耦合多級放大電路固有的現(xiàn)象。究其原因，可以理解為三極管靜態(tài)工作點變化所產(chǎn)生的。在阻容耦合多級放大電路中，由于電容的隔直作用，前級的靜態(tài)工作點擾動（可以看成是一種緩慢變化的信號）不會傳遞到下一級，也就不會出現(xiàn)零漂現(xiàn)象。而直接耦合多級放大電路由于沒有了電容的隔直作用，前級的工作點擾動就成為一種緩變信號，被放大電路逐級傳遞，直至輸出?！　е铝泓c漂移的原因較多，但主要是溫度變化、電源電壓的擾動和元器件老化等。其中溫度變化是導致零漂的最主要的原因?！　『饬恳粋€放大電路零點漂移的大小的指標主要有溫度漂移和時間漂移兩種。前者主要記錄溫度變化導致零漂的強弱，后者主要研究的是某一時間段范圍內零漂的強弱。　　在實際使用中，不僅要關注零漂的大小，更重要的是要關注零漂與實際有用信號之問的比例。這個比例越小，說明電路抗干擾能力越強；反之，電路抗干擾能力越弱。因此，只有在信號值大于零點漂移信號值時，信號的放大才有實際的使用意義?！　≡诓桓淖冎苯玉詈系那闆r下，為了抑制零點漂移，可以采用高質量的硅管，利用二極管或者熱敏元件進行補償?shù)确椒?，而最有效的方法是采用差動放大電路?/pre>




編輯推薦
　　《電工電子技術》可作為高職高專機電類、計算機類專業(yè)或同等學力非電子技術類專業(yè)“電工電子技術”課程的教科書，也可供相應專業(yè)的工程技術人員參考。





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