《“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。
《“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)》內(nèi)容處理詳略得當(dāng),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。
“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(fù)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(qiáng)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(jìn)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。
本教材整體結(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(jī)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(biāo)記),使之適用于不同的課程層次。
本教材內(nèi)容以最新的“基本要求”為依據(jù),具有以下特點。
突出“基礎(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(qiáng)數(shù)字;淡化分立元件電路、加強(qiáng)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。
體現(xiàn)“先進(jìn)性”:在一次次修訂過程中不斷增加新內(nèi)容,體現(xiàn)“先進(jìn)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。
加強(qiáng)“實踐性”:注意各部分知識的綜合,加強(qiáng)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(kuò)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。
本教材為“十二五”普通高等教育本科國家級規(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。
本教材文字力求簡明、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(biāo),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。
本教材的編寫是在青島大學(xué)電工電子實驗教學(xué)中心的大力支持下進(jìn)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(fù)責(zé)統(tǒng)稿。
在編寫過程中,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(dāng)之處在所難免,懇請各位讀者批評指正,以便今后修訂提高。
作者
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(fù)載的連接
4.2.1 負(fù)載星形連接的三相電路
4.2.2 負(fù)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(hù)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?br>5.1.1 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?br>5.2 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(biāo)
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(bǔ)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(fù)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(fù)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(hù)
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(jìn)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(jìn)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(jī)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(kuò)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(jìn)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(biāo)
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(biāo)
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(biāo)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(jī)
16.1 三相異步電動機(jī)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(jī)的基本結(jié)構(gòu)
16.1.2 三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場
16.1.3 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理
16.2 三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性
16.2.1 三相異步電動機(jī)的電路分析
16.2.2 三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩
16.2.3 三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性
16.3 三相異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)
16.4 三相異步電動機(jī)的使用
16.4.1 三相異步電動機(jī)的啟動
16.4.2 三相異步電動機(jī)的調(diào)速
16.4.3 三相異步
……