电工电子技术及应用

第1章 直流电路 1 1.1 电路的组成 1 1.2 电流、电压的参考方向 2 1.3 理想电路元件 2 1.3.1 理想无源元件 3 1.3.2 理想有源元件 5 1.3.3 电源与负载的判别 6 1.4 实际电源两种模型的等效变换 7 1.5 基尔霍夫定律 9 1.5.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 9 1.5.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 10 1.6 支路电流法 11 1.7 叠加定理 12 1.8 戴维宁定理 14 1.9 电位 15 习题 17 第2章 正弦交流电路 20 2.1 正弦交流电的基本概念 20 2.1.1 交流电的周期、频率和角频率 21 2.1.2 交流电的瞬时值、*大值和有效值 21 2.1.3 交流电的相位、初相位和相位差 22 2.2 正弦交流电的相量表示法 23 2.2.1 矢量的复数形式及复数的运算法则 23 2.2.2 旋转矢量和正弦量之间的关系 25 2.2.3 相量及相量图 26 2.3 单一参数的正弦交流电路 28 2.3.1 纯电阻电路 28 2.3.2 纯电感电路 30 2.3.3 纯电容电路 31 2.4 串联交流电路 33 2.4.1 RLC串联电路 33 2.4.2 阻抗串联电路 36 2.4.3 阻抗并联电路 36 2.5 交流电路的功率 37 2.6 电路的功率因数 40 2.7 电路中的谐振 42 2.7.1 串联谐振 42 2.7.2 并联谐振 44 2.8 三相交流电路 45 2.8.1 三相电源 45 2.8.2 三相负载 49 2.8.3 三相功率 53 习题 54 第3章 变压器 56 3.1 磁路的基本概念与基本定律 56 3.1.1 铁磁材料 56 3.1.2 磁路的概念 58 3.1.3 磁路的主要物理量 59 3.1.4 磁路欧姆定律 59 3.2 交流铁芯线圈电路 60 3.2.1 电磁关系 60 3.2.2 功率损耗 61 3.3 变压器 61 3.3.1 变压器的基本结构 61 3.3.2 变压器的工作原理 62 3.3.3 变压器的技术参数 64 3.3.4 变压器的外特性 65 3.3.5 变压器的损耗与效率 65 3.4 几种常用变压器 66 3.4.1 三相电力变压器 66 3.4.2 自耦变压器 67 3.4.3 互感器 68 3.4.4 电焊变压器 69 3.5 安全用电 69 3.5.1 触电 69 3.5.2 接地 70 3.5.3 保护接零和重复接地 71 习题 72 第4章 三相异步电动机 73 4.1 三相异步电动机的结构和工作原理 73 4.1.1 三相异步电动机的基本结构 73 4.1.2 三相异步电动机的工作原理 75 4.1.3 电磁转矩 79 4.1.4 机械特性曲线 81 4.2 三相异步电动机的启动 84 4.2.1 直接启动 84 4.2.2 降压启动 84 4.3 三相异步电动机的制动 86 4.3.1 能耗制动 86 4.3.2 反接制动 87 4.3.3 三相异步电动机的调速 87 4.3.4 三相异步电动机的铭牌数据 89 4.4 继电接触器控制系统 90 4.4.1 常用控制电器 90 4.4.2 鼠笼电动机的常用控制原理图 95 习题 98 第5章 半导体二极管及其应用电路 100 5.1 半导体基础知识 100 5.1.1 导体、绝缘体和半导体 100 5.1.2 本征半导体 101 5.1.3 杂质半导体 102 5.2 PN结 103 5.2.1 PN结的形成 103 5.2.2 PN结的单向导电性 104 5.2.3 PN结的电容效应 107 5.3 半导体二极管 108 5.3.1 二极管的结构和类型 108 5.3.2 二极管的特性 109 5.3.3 半导体二极管等效电路 110 5.4 半导体二极管的应用 111 5.4.1 直流稳压电源 111 5.4.2 其他二极管应用电路 117 5.5 特殊二极管 119 5.5.1 稳压二极管 119 5.5.2 发光二极管 123 5.5.3 光电二极管 123 5.5.4 光电耦合器 124 5.5.5 变容二极管 124 习题 125 第6章 晶体管与基本放大电路 127 6.1 双极型晶体管 127 6.1.1 BJT的结构及分类 127 6.1.2 BJT的放大作用和载流子运动规律 128 6.1.3 BJT的伏安(UI) 特性曲线 132 6.1.4 BJT的主要参数 135 6.1.5 温度对BJT特性及参数的影响 136 6.2 场效应晶体管 138 6.2.1 结型场效应管 138 6.2.2 绝缘栅型场效应管 142 6.3 共射极放大电路 146 6.3.1 共射极放大电路的工作原理 146 6.3.2 放大电路的静态分析 148 6.3.3 放大电路的动态分析 151 6.3.4 分压式偏置共射极放大电路 154 6.4 共集电极与共基极放大电路 157 6.4.1 共集电极放大电路 158 6.4.2 共基极放大电路 160 6.5 多级放大电路 161 6.5.1 多级放大电路的组成 162 6.5.2 多级放大电路的耦合方式 162 6.5.3 多级放大电路的分析计算 163 6.6 差动放大电路 164 6.6.1 直接耦合放大电路中的主要问题 164 6.6.2 差动放大电路的工作原理 165 6.6.3 差动放大电路的输入输出方式 168 6.7 功率放大电路 168 6.7.1 对功率放大电路的基本要求 169 6.7.2 功率放大器的分类 169 6.7.3 OCL互补对称式功率放大电路（OCL电路） 170 6.7.4 交越失真的产生及其消除 171 6.8 场效应管放大电路 172 6.8.1 增强型MOS管构成的共源放大电路 172 6.8.2 耗尽型MOS管构成的共源放大电路 174 习题 173 第7章 集成运算放大器及其应用 176 7.1 集成运算放大器的基础知识 176 7.1.1 集成电路中元器件的特点 176 7.1.2 集成运放的典型结构 177 7.1.3 电压传输特性 178 7.1.4 集成运算放大器的主要性能参数 179 7.1.5 集成运算放大器的选择 181 7.2 负反馈放大电路 181 7.2.1 反馈的概念 181 7.2.2 反馈类型的判别方法 182 7.2.3 负反馈放大电路的四种组态 185 7.2.4 负反馈对放大电路性能的影响 186 7.3 基本运算电路 189 7.3.1 理想运算放大器 189 7.3.2 比例运算电路 189 7.3.3 加法运算电路 191 7.3.4 减法运算电路 192 7.3.5 积分和微分运算电路 192 7.4 电压比较器 194 7.4.1 单门限电压比较器 195 7.4.2 滞回电压比较器 196 7.4.3 窗口电压比较器 197 7.5 RC正弦波振荡电路 198 7.5.1 正弦波振荡电路的基本原理 198 7.5.2 常用的RC正弦波振荡电路 200 7.6 有源滤波器 202 7.6.1 基本概念 202 7.6.2 低通滤波器 203 7.6.3 高通滤波器 204 7.6.4 带通滤波器和带阻滤波器 205 习题 206 第8章 数字逻辑基础 209 8.1 数字信号与数字电路 209 8.1.1 连续量和离散量 209 8.1.2 数字波形 210 8.2 数制和码制 211 8.2.1 进位计数制 211 8.2.2 数值之间的转换 212 8.2.3 二进制编码 214 8.3 逻辑代数基础 215 8.3.1 逻辑的相关概念 215 8.3.2 逻辑代数中的基本运算 215 8.3.3 逻辑代数的基本公式和常用公式 219 8.3.4 逻辑代数的三个基本定理 219 8.4 逻辑函数及其表示方法 220 8.4.1 逻辑函数 220 8.4.2 逻辑函数的表示方法 220 8.4.3 逻辑函数的标准与或式 222 8.5 逻辑函数的化简 224 8.5.1 公式化简法 224 8.5.2 卡诺图化简法 224 8.6 具有无关项的逻辑函数及其化简 227 8.6.1 逻辑函数中的无关项 227 8.6.2 含无关项的逻辑函数的化简方法 228 习题 228 第9章 数字集成门电路 230 9.1 数字集成电路 230 9.1.1 集成电路的制造技术类型 230 9.1.2 集成电路的分装类型 231 9.1.3 集成电路的规模类型 233 9.2 几种TTL门电路 234 9.2.1 TTL反相器 234 9.2.2 其他逻辑功能的TTL门电路 240 9.3 CMOS门电路 241 9.3.1 CMOS 反相器 242 9.3.2 其他逻辑功能的CMOS门电路 242 9.4 TTL电路与COMS电路的连接 243 习题 245 第10章 组合逻辑电路及其应用 246 10.1 组合逻辑电路的概述 246 10.2 组合逻辑电路的分析 246 10.3 常用组合逻辑功能器件 248 10.3.1 编码器 248 10.3.2 译码器 250 10.3.3 数据选择器 254 10.4 组合逻辑电路的设计 256 习题 257 第11章 触发器及时序逻辑电路 258 11.1 双稳态触发器 258 11.1.1 基本RS触发器 258 11.1.2 时钟控制的RS触发器 259 11.1.3 JK触发器 260 11.1.4 D触发器 261 11.2 时序逻辑电路 262 11.2.1 计数器计数原理及基本电路 262 11.2.2 常用中规模集成计数器 264 11.2.3 任意进制计数器的构成 265 习题 268 第12章 脉冲信号的产生和整形 271 12.1 概述 271 12.2 集成555定时器及其应用 272 12.2.1 集成555定时器的电路结构与功能 272 12.2.2 555定时器构成施密特触发器 273 12.2.3 555定时器构成单稳态触发器 275 12.2.4 555定时器构成多谐振荡器 277 习题 279 参考文献 280