电工电子技术及其应用

第1章 电路及其分析方法 1 1.1 电路模型 1 1.1.1 实际电路与电路模型 1 1.1.2 电阻元件、电感元件、电容元件 2 1.1.3 电源 5 1.2 电路中的基本物理量 8 1.2.1 电流和电压的参考方向 8 1.2.2 电功率 10 1.2.3 电位的计算 11 1.3 基尔霍夫定律 13 1.3.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 13 1.3.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 14 1.4 支路电流法 15 1.5 叠加定理 17 1.6 电源的等效变换 19 1.7 戴维宁定理 22 *1.8 电路的暂态分析 24 1.8.1 储能元件和换路定则 24 1.8.2 一阶电路的暂态分析 25 1.9 应用实例 27 1.9.1 插线板电路 27 1.9.2 电池的串并联 28 1.9.3 电动车的充电原理 28 习题 29 第2章 正弦交流电路 34 2.1 正弦电路的基本概念 34 2.1.1 频率、振幅和相位 34 2.1.2 瞬时值和有效值 36 2.2 正弦量的相量表示法 37 2.3 交流电路的相量形式 40 2.3.1 电阻元件VCR的相量形式 40 2.3.2 电感元件VCR的相量形式 41 2.3.3 电容元件VCR的相量形式 43 2.3.4 元件串联VCR的相量形式 44 2.3.5 元件并联VCR的相量形式 47 2.3.6 复杂电路分析方法 48 2.4 电路中的谐振 51 2.4.1 串联谐振电路 52 2.4.2 并联谐振电路 53 2.5 功率因数的提高 54 2.6 三相电路 56 2.6.1 三相电源及其连接 56 2.6.2 三相负载及其连接 59 2.6.3 三相电路功率的计算 61 2.7 应用实例 62 2.7.1 收音机的选频原理 62 2.7.2 阻抗测量仪的测量原理 63 2.7.3 三相供电系统的配电方式 64 习题 66 第3章 变压器与电动机 71 3.1 磁路 71 3.1.1 磁路的基本概念 71 3.1.2 交流铁芯线圈电路 72 3.1.3 电磁铁的应用 73 3.2 变压器 74 3.2.1 变压器的构造及工作原理 74 3.2.2 变压器的作用 75 3.3 电动机 77 3.3.1 三相异步电动机的构造及工作原理 77 3.3.2 三相异步电动机的机械特性 81 3.3.3 单相异步电动机 84 3.3.4 直流电动机 85 3.3.5 步进电机 86 3.4 应用实例 89 3.4.1 电动自行车的调速原理 89 3.4.2 三相异步电动机的变频调速 89 习题 90 第4章 继电器控制系统 92 4.1 常用控制电器 92 4.1.1 组合开关 92 4.1.2 按钮 93 4.1.3 交流接触器 93 4.1.4 中间继电器 94 4.1.5 热继电器 94 4.1.6 熔断器 95 4.1.7 空气断路器 95 4.2 继电器基本控制方法 96 4.2.1 直接启动控制 96 4.2.2 正反转控制 97 4.3 应用实例 98 4.3.1 钻床电路 98 4.3.2 普通车床电路 101 习题 101 第5章 常用电子元器件 105 5.1 普通半导体二极管 105 5.1.1 结构类型及符号 105 5.1.2 伏安特性 105 5.1.3 主要参数 106 5.2 特殊半导体二极管 107 5.2.1 稳压二极管 107 5.2.2 光电二极管 108 5.2.3 发光二极管 108 5.3 半导体三极管 109 5.3.1 结构类型符号 109 5.3.2 特性曲线 109 5.3.3 主要参数 111 5.4 场效应管 113 5.4.1 结构类型与符号 113 5.4.2 主要参数 114 5.4.3 特性曲线 115 5.4.4 场效应管与三极管的比较 117 5.5 常用元器件选型及应用 118 5.5.1 二极管的选型及应用 118 5.5.2 三极管的选型及应用 120 5.5.3 半导体器件的识别 120 习题 121 第6章 分立元件基本应用电路 123 6.1 二极管基本应用电路 123 6.1.1 普通二极管基本电路的]分析方法 123 6.1.2 普通二极管基本应用电路 125 6.2 基本电压放大电路 128 6.2.1 三极管共发射极电压放大电路 128 6.2.2 三极管共集电极放大电路 133 6.3 差分放大电路 136 6.3.1 放大电路的频率响应 136 6.3.2 多级放大电路的耦合方式及其特点 136 6.3.3 基本差分放大电路 138 习题 141 第7章 集成运算放大器及其应用 149 7.1 集成运放简介 149 7.1.1 集成运放的组成 149 7.1.2 集成运放的特点 150 7.1.3 集成运放的主要参数 150 7.2 放大电路中的反馈 152 7.2.1 反馈的概念 152 7.2.2 反馈的类型及判断 153 7.2.3 交流负反馈的四种组态 156 7.2.4 负反馈对放大电路性能的影响 158 7.2.5 放大电路中引入负反馈的一般原则 160 7.3 集成运放电路的分析方法 161 7.3.1 集成运放的电压传输特性 161 7.3.2 集成运放的线性工作范围 161 7.3.3 理想集成运放电路的分析方法 162 7.4 基本运算电路 163 7.4.1 比例运算电路 163 7.4.2 加法运算电路 166 7.4.3 减法运算电路 167 7.4.4 积分运算电路 168 7.4.5 微分运算电路 168 7.5 理想运算放大器的非线性应用 169 7.5.1 电压比较器 169 7.5.2 有源滤波器 173 7.6 信号产生电路 176 7.6.1 正弦波发生电路 176 7.6.2 RC正弦波振荡电路 179 7.6.3 非正弦波发生电路 183 7.7 应用实例 185 7.7.1 测量放大器 186 7.7.2 有源滤波器 187 习题 189 第8章 直流稳压电源 198 8.1 概述 198 8.2 整流电路 198 8.2.1 半波整流电路 199 8.2.2 桥式整流电路 200 8.3 滤波电路 202 8.3.1 电容滤波电路 203 8.3.2 其它滤波电路 204 8.4 稳压电路 205 8.4.1 稳压电路的主要性能指标 206 8.4.2 集成稳压电路 206 习题 209 第9章 组合逻辑电路 214 9.1 数字电路概述 214 9.2 数制与码制 215 9.2.1 常用计数制 215 9.2.2 数制转换 216 9.2.3 常用码制 218 9.3 基本逻辑运算 219 9.3.1 逻辑变量与逻辑函数 219 9.3.2 三种基本逻辑运算 219 9.3.3 复合逻辑运算 222 9.3.4 逻辑代数的基本定律 224 9.4 逻辑函数的表示方法及标准形式 224 9.4.1 逻辑函数的表示方法 224 9.4.2 逻辑函数的标准形式 228 9.5 组合逻辑电路的应用 229 9.5.1 组合逻辑电路的分析 229 9.5.2 组合逻辑电路的设计 232 9.6 应用实例 236 习题 239 第10章 时序逻辑电路 243 10.1 时序逻辑电路概述 243 10.1.1 时序逻辑电路的结构及特点 243 10.1.2 时序逻辑电路的分类 244 10.2 触发器 244 10.2.1 RS触发器 244 10.2.2 主从JK触发器 248 10.2.3 边沿触发器(D触发器) 250 10.3 时序逻辑电路的应用 251 10.3.1 计数器 251 10.3.2 寄存器 256 10.3.3 应用实例 259 习题 262 第11章 模拟量与数字量的转换 267 11.1 概述 267 11.2 A/D转换器(ADC) 268 11.2.1 A/D转换器的工作原理 268 11.2.2 并行比较型A/D转换器 270 11.2.3 逐次逼近型A/D转换器 271 11.2.4 双积分型A/D转换器 273 11.2.5 A/D转换器的主要技术指标 276 11.2.6 集成A/D转换器选择要点 277 11.2.7 集成ADC器件 278 11.3 D/A转换器(DAC) 280 11.3.1 权电阻网络D/A转换器 280 11.3.2 倒T型电阻网络D/A转换器 282 11.3.3 权电流型D/A转换器 283 11.3.4 D/A转换器的主要技术指标 284 11.3.5 集成D/A转换器选择要点 285 11.3.6 集成DAC器件 287 习题 288 第12章 555定时器的应用 291 12.1 集成555定时器 291 12.1.1 电路组成及工作原理 291 12.1.2 555定时器的功能 292 12.2 555定时器的主要应用 293 12.2.1 施密特触发器 293 12.2.2 单稳态触发器 296 12.2.3 多谐振荡器 300 习题 300 参考文献 304