本書是根據(jù)《飛行人才培養(yǎng)方案》,按照飛行學(xué)員培養(yǎng)需求,以打牢基礎(chǔ)知識(shí)、貼近飛行實(shí)戰(zhàn)和緊跟技術(shù)發(fā)展前沿為特色編寫的電工電子基礎(chǔ)課程教材。全書分為上、下篇,共19章。上篇為電工技術(shù)部分,系統(tǒng)地介紹電路的基本概念和基本定律、直流電路、暫態(tài)電路、正弦交流電路的分析方法、變壓器、電機(jī)和繼電器等內(nèi)容;下篇為電子技術(shù)部分,介紹半導(dǎo)體器件、三極管及其放大電路、集成運(yùn)算放大電路、反饋電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電路基礎(chǔ)、邏輯代數(shù)、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖信號(hào)產(chǎn)生與整形、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器等內(nèi)容。全書各章節(jié)將大量的航空理論知識(shí)和飛行應(yīng)用實(shí)例融入電工電子基礎(chǔ)內(nèi)容之中,并引入大量與電子科技發(fā)展和航空電子設(shè)備相關(guān)的習(xí)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力,提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性。本書可作為高等軍事院校或航空航天院校非電類專業(yè)本科“電工電子技術(shù)”課程的教材,也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。
當(dāng)今社會(huì),創(chuàng)新已經(jīng)成為時(shí)代的主旋律,對(duì)優(yōu)秀人才的評(píng)價(jià),已不僅僅局限于其卷面分?jǐn)?shù),而更看重一個(gè)人的理論創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。“電工電子技術(shù)”是高等院校工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,可以說是大學(xué)教育階段學(xué)生接觸到的第一門理論與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合緊密的課程,本門課程的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有非常重要的意義。
近年來,電工電子技術(shù)的發(fā)展極為迅速,已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可或缺的財(cái)富。同樣,電工電子技術(shù)在國防軍事領(lǐng)域的普及程度和所起的作用也是驚人的,作戰(zhàn)指揮、武器控制、作戰(zhàn)保障、后勤保障、軍事訓(xùn)練、人員培訓(xùn)、行政管理、軍事科研等,到處都有電工電子技術(shù)的影子;而且武器小型化、智能化、自動(dòng)化,精確制導(dǎo)系統(tǒng)和衛(wèi)星航天系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也離不開電工電子技術(shù)。實(shí)踐表明,電工電子技術(shù)是現(xiàn)代航空作戰(zhàn)行動(dòng)中的一種重要作戰(zhàn)手段和保證手段,是贏得戰(zhàn)爭勝利的關(guān)鍵因素。
本教材是為高等院校工科非電類專業(yè),特別是為具有飛行特色的航空類專業(yè)學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)課程而編寫的。教材在具有基礎(chǔ)性和普遍適用性的基礎(chǔ)上,更加突出了航空航天特色,增加了大量與航空電子設(shè)備相關(guān)的基本應(yīng)用知識(shí)和思考練習(xí)題。
本教材分為上、下兩篇,上篇為電工技術(shù),下篇為電子技術(shù),由程繼航教授和李正魁教授擔(dān)任主編。上篇主要由鄭煒副教授和焦陽副教授負(fù)責(zé),參加編寫工作的有王兆欣、欒爽、翟艷男、趙黎黎、張暉、陳大川、張耀平、馮志斌、馬騁、劉晶、陳輝等;下篇主要由李姝副教授和石靜苑副教授負(fù)責(zé),參加編寫工作的有楊坤、丁長虹、李君、金美善、李晶、張偉東、高玲、李井泉、裘昌利、和思銘、宋暖、孫金志、湯艷坤、王蔚等。主審為李彥志教授和董興文副教授。
在教材編寫過程中,空軍航空大學(xué)楊建波教授、郭綱副教授和滄州試訓(xùn)基地的改裝教員提出了大量寶貴意見和修改建議,在此深表謝忱。
由于時(shí)間倉促,書中難免有錯(cuò)誤和不妥之處,懇請讀者予以指正,不勝感謝。
程繼航,李正魁,教授,多年來一直從事軍隊(duì)航空類院校電工電子基礎(chǔ)課程的教學(xué)和研究工作,并主持多項(xiàng)課程建設(shè)和研究課題。
上篇 電 工 技 術(shù)
第1章 電路的基本概念與基本定律
1.1 電路與電路模型
1.1.1 電路的概念
1.1.2 電路的作用
1.1.3 電路的組成
1.1.4 電路模型
1.2 電路的基本物理量
1.2.1 電流
1.2.2 電壓
1.2.3 電流與電壓的參考方向
1.2.4 電功率
1.3 電阻元件與歐姆定律
1.3.1 電阻元件
1.3.2 歐姆定律
1.4 基爾霍夫定律
1.4.1 基爾霍夫電流定律
1.4.2 基爾霍夫電壓定律
1.5 電路中電位的概念及計(jì)算
小結(jié)
習(xí)題1
第2章 電路的分析方法
2.1 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)
2.1.1 電阻的串聯(lián)
2.1.2 電阻的并聯(lián)
2.2 電壓源與電流源及其等效變換
2.2.1 電壓源
2.2.2 電流源
2.2.3 電壓源與電流源的等效變換
2.3 支路電流法
2.4 節(jié)點(diǎn)電壓法
2.5 疊加原理
2.6 戴維南定理
2.7 最大功率傳輸定理
2.8 受控源
小結(jié)
習(xí)題2
第3章 電路的暫態(tài)分析
3.1 儲(chǔ)能元件
3.1.1 電容元件
3.1.2 電感元件
3.2 暫態(tài)過程與換路定則
3.2.1 暫態(tài)過程
3.2.2 換路定則
3.2.3 暫態(tài)過程初始值的計(jì)算
3.3 RC電路的響應(yīng)
3.3.1 RC電路的零輸入響應(yīng)
3.3.2 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)
3.3.3 RC電路的全響應(yīng)
3.4 RL電路的響應(yīng)
3.4.1 RL電路的零輸入響應(yīng)
3.4.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)
3.4.3 RL電路的全響應(yīng)
3.5 一階電路的三要素法
3.6 微分電路和積分電路
3.6.1 微分電路?
3.6.2 積分電路
小結(jié)
習(xí)題3
第4章 正弦交流電路
4.1 正弦交流電的基本概念
4.1.1 正弦交流電壓和電流
4.1.2 交流電的幅值和有效值
4.1.3 交流電的周期、頻率與角頻率
4.1.4 交流電的相位、初相位與相位差
4.2 正弦量的相量表示法
4.2.1 復(fù)數(shù)
4.2.2 相量
4.2.3 相量圖
4.3 單一參數(shù)的正弦交流電路
4.3.1 電阻元件交流電路
4.3.2 電感元件交流電路
4.3.3 電容元件交流電路
4.4 RLC串聯(lián)電路
4.4.1 阻抗、阻抗模和阻抗角
4.4.2 電壓與電流的關(guān)系
4.4.3 電路性質(zhì)討論
4.5 正弦交流電路的功率
4.5.1 瞬時(shí)功率
4.5.2 平均功率
4.5.3 無功功率
4.5.4 視在功率
4.5.5 功率因數(shù)及感性負(fù)載功率因數(shù)的提高
4.6 濾波電路
4.6.1 低通濾波電路
4.6.2 高通濾波電路
4.7 電路中的諧振
4.7.1 串聯(lián)諧振
4.7.2 并聯(lián)諧振
小結(jié)
習(xí)題4
第5章 三相電路
5.1 三相電源
5.1.1 三相交流電
5.1.2 三相電源的星形連接
5.2 三相負(fù)載
5.2.1 三相負(fù)載的星形連接
5.2.2 三相負(fù)載的三角形連接
5.3 三相功率
5.4 安全用電
5.4.1 電流對(duì)人體的危害
5.4.2 觸電類型
5.4.3 接地和接零
小結(jié)
習(xí)題5
第6章 變壓器
6.1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)
6.1.1 鐵心
6.1.2 繞組
6.2 變壓器的工作原理
6.2.1 空載運(yùn)行
6.2.2 有載運(yùn)行
6.3 變壓器繞組的極性
6.4 三相變壓器
6.4.1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)
6.4.2 三相變壓器繞組的連接組別
6.5 特殊變壓器
6.5.1 自耦變壓器
6.5.2 儀用互感器
小結(jié)
習(xí)題6
第7章 電動(dòng)機(jī)
7.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和銘牌數(shù)據(jù)
7.1.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)原理
7.1.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌
7.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理
7.2.1 旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生
7.2.2 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理
7.2.3 轉(zhuǎn)差率s
7.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性
7.3.1 定子電路
7.3.2 轉(zhuǎn)子電路
7.3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩
7.3.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性
7.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的使用
7.5 單相異步電動(dòng)機(jī)
7.5.1 分相式單相異步電動(dòng)機(jī)
7.5.2 罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)
7.6 直流電機(jī)
7.6.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原理
7.6.2 直流電機(jī)的額定值及其型號(hào)
7.6.3 直流電機(jī)的換向
7.6.4 無刷直流電動(dòng)機(jī)
小結(jié)
習(xí)題7
第8章 繼電器及其控制系統(tǒng)
8.1 電磁鐵的一般結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理
8.1.1 電磁鐵的基本結(jié)構(gòu)動(dòng)作原理
8.1.2 典型的直流電磁鐵
8.2 常用電磁控制器件
8.2.1 電磁式接觸器
8.2.2 繼電器
8.3 其他常用低壓控制器件
8.3.1 熱繼電器
8.3.2 速度繼電器
8.3.3 開關(guān)(電門)
8.3.4 保護(hù)器件
8.4 基本繼電器的控制電路與電氣 控制原理圖
8.4.1 異步電動(dòng)機(jī)啟-保-停控制
8.4.2 控制電路原理圖
8.4.3 繼電器控制電路圖的閱讀方法
8.5 典型的控制環(huán)節(jié)
8.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路
8.5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路
8.5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)既連續(xù)又能點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電
8.5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的正/反轉(zhuǎn)控制
8.5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)
小結(jié)
習(xí)題8
下篇 電 子 技 術(shù)
第9章 半導(dǎo)體二極管及其基本應(yīng)用電路
9.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)
9.1.1 本征半導(dǎo)體
9.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體
9.1.3 PN結(jié)
9.2 二極管
9.2.1 二極管的構(gòu)造
9.2.2 伏安特性
9.2.3 主要參數(shù)
9.2.4 主要應(yīng)用
9.3 特殊二極管
9.3.1 穩(wěn)壓二極管
9.3.2 光電二極管
9.3.3 發(fā)光二極管
9.3.4 光電耦合器
小結(jié)
習(xí)題9
第10章 雙極結(jié)型晶體管及其放大電路
10.1 雙極結(jié)型晶體管
10.1.1 基本結(jié)構(gòu)
10.1.2 工作原理
10.1.3 共射極電路特性曲線
10.1.4 主要參數(shù)
10.2 共射極基本放大電路
10.2.1 放大電路的組成
10.2.2 靜態(tài)分析
10.2.3 動(dòng)態(tài)分析
10.2.4 非線性失真
10.3 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定
10.3.1 溫度對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響
10.3.2 分壓式射極偏置電路
10.4 共集電極放大電路――射極輸出器
10.4.1 靜態(tài)分析
10.4.2 動(dòng)態(tài)分析
10.5 差分放大電路
10.5.1 基本差分放大電路
10.5.2 輸入和輸出方式
10.6 功率放大電路
10.6.1 功率放大電路的一般概念
10.6.2 乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路
10.6.3 甲乙類無輸出電容互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路(OCL電路)
10.6.4 甲乙類無輸出變壓器的互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路 (OTL電路)
10.6.5 集成功率放大器
10.7 多級(jí)放大電路
10.7.1 阻容耦合多級(jí)放大電路
10.7.2 直接耦合多級(jí)放大電路
小結(jié)
習(xí)題10
第11章 集成運(yùn)算放大器
11.1 集成運(yùn)算放大器概述
11.1.1 集成運(yùn)算放大器的組成
11.1.2 理想運(yùn)算放大器
11.1.3 集成運(yùn)放的電壓傳輸特性
11.1.4 主要參數(shù)
11.2 集成運(yùn)放在信號(hào)運(yùn)算中的應(yīng)用
11.2.1 比例運(yùn)算電路
11.2.2 加法運(yùn)算電路
11.2.3 減法運(yùn)算電路
11.2.4 積分運(yùn)算電路
11.2.5 微分運(yùn)算電路
11.3 集成運(yùn)放在信號(hào)處理中的應(yīng)用
11.3.1 單門限電壓比較器
11.3.2 滯回電壓比較器
11.4 使用集成運(yùn)算放大器應(yīng)注意的問題
小結(jié)
習(xí)題11
第12章 反饋電路
12.1 反饋的基本概念
12.1.1 直流反饋和交流反饋
12.1.2 負(fù)反饋與正反饋
12.1.3 串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋
12.1.4 電壓反饋與電流反饋
12.2 負(fù)反饋放大電路的4種組態(tài)
12.2.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋
12.2.2 電壓并聯(lián)負(fù)反饋
12.2.3 電流串聯(lián)負(fù)反饋
12.2.4 電流并聯(lián)負(fù)反饋
12.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響
12.3.1 降低放大倍數(shù)
12.3.2 提高了放大倍數(shù)的 穩(wěn)定性
12.3.3 改善了非線性失真
12.3.4 擴(kuò)展通頻帶
12.3.5 改變了輸入電阻和輸出電阻
12.4 振蕩電路中的正反饋
12.4.1 自激振蕩
12.4.2 正弦波振蕩電路
小結(jié)
習(xí)題12
第13章 直流穩(wěn)壓電源
13.1 整流電路
13.1.1 單相半波整流電路
13.1.2 單相橋式整流電路
13.2 濾波電路
13.2.1 電容濾波電路
13.2.2 電感電容濾波電路
13.2.3 π形濾波電路
13.3 穩(wěn)壓電路
13.3.1 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路
13.3.2 集成穩(wěn)壓電路
小結(jié)
習(xí)題13
第14章 數(shù)字電路基本知識(shí)
14.1 數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào)
14.1.1 模擬信號(hào)
14.1.2 數(shù)字信號(hào)
14.1.3 模擬量的數(shù)字表示
14.1.4 數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)
14.2 數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
14.2.1 十進(jìn)制數(shù)
14.2.2 二進(jìn)制數(shù)
14.2.3 八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)
14.2.4 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
14.3 二進(jìn)制代碼
14.3.1 二-十進(jìn)制代碼
14.3.2 格雷碼
小結(jié)
習(xí)題14
第15章 邏輯代數(shù)
15.1 基本邏輯關(guān)系和門電路
15.1.1 與邏輯運(yùn)算(邏輯與)
15.1.2 或邏輯運(yùn)算(邏輯或)
15.1.3 非邏輯運(yùn)算(邏輯非)
15.2 常用復(fù)合邏輯關(guān)系
15.2.1 與非邏輯運(yùn)算
15.2.2 或非邏輯運(yùn)算
15.2.3 與或非邏輯運(yùn)算
15.2.4 異或邏輯運(yùn)算
15.2.5 同或邏輯運(yùn)算
15.3 邏輯代數(shù)運(yùn)算法則
15.4 邏輯函數(shù)的表示方法
15.4.1 真值表
15.4.2 邏輯函數(shù)式
15.4.3 邏輯圖
15.5 邏輯函數(shù)代數(shù)化簡法
15.5.1 化簡的意義與標(biāo)準(zhǔn)
15.5.2 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法
小結(jié)
習(xí)題15
第16章 組合邏輯電路
16.1 數(shù)字集成門電路
16.1.1 數(shù)字集成電路分類
16.1.2 集成邏輯門
16.1.3 集成邏輯門電路的工作特性和參數(shù)
16.2 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)
16.2.1 組合邏輯電路分析
16.2.2 組合邏輯電路設(shè)計(jì)
16.3 常用集成組合邏輯電路
16.3.1 編碼器
16.3.2 譯碼器
16.3.3 加法器
小結(jié)
習(xí)題16
第17章 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路
17.1 基本概念
17.2 觸發(fā)器
17.2.1 RS觸發(fā)器
17.2.2 邊沿D觸發(fā)器
17.2.3 JK觸發(fā)器
17.3 寄存器
17.3.1 數(shù)碼寄存器
17.3.2 移位寄存器
17.4 計(jì)數(shù)器
17.4.1 計(jì)數(shù)器分類
17.4.2 集成計(jì)數(shù)器
小結(jié)
習(xí)題17
第18章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形
18.1 矩形脈沖信號(hào)的基本知識(shí)
18.2 555定時(shí)器及其應(yīng)用電路
18.2.1 555定時(shí)器的原理電路與功能
18.2.2 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
18.2.3 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器
18.2.4 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
小結(jié)
習(xí)題18
第19章 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器
19.1 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換
19.1.1 模擬設(shè)備和數(shù)字設(shè)備與計(jì)算機(jī)的連接
19.1.2 信息信號(hào)的轉(zhuǎn)換
19.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)
19.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換的一般步驟
19.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
19.2.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換基本原理
19.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)
19.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換基本原理
19.3.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
小結(jié)
習(xí)題19
參考文獻(xiàn)