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第一篇 电路基础2

第1章 电路的基本概念和分析方法2

1.1 电路和电路模型2

1.1.1 电路2

1.1.2 电路模型2

1.2 电路的基本物理量3

1.2.1 电流3

1.2.2 电压4

1.2.3 电功率5

1.3 电阻元件和电源6

1.3.1 电阻元件6

1.3.2 独立电源7

1.3.3 受控源9

1.4 基尔霍夫定律10

1.4.1 基尔霍夫电流定律10

1.4.2 基尔霍夫电压定律11

1.5 支路电流法12

1.6 等效变换法13

1.6.1 基本概念13

1.6.2 两种实际电源模型的等效变换14

1.7 节点电压法15

1.7.1 节点电压及节点电压方程15

1.7.2 节点法应用举例16

1.8 网络定理分析法17

1.8.1 叠加定理17

1.8.2 戴维南定理和诺顿定理18

1.8.3 最大功率传输定理21

1.9 应用——惠斯登电桥测电阻22

本章小结23

习题一24

第2章 正弦稳态交流电路28

2.1 正弦交流电路的基本概念28

2.1.1 正弦量的瞬时值28

2.1.2 正弦量的三要素28

2.1.3 相位差30

2.1.4 正弦量的有效值31

2.2 正弦量的相量表示32

2.2.1 复数的表示形式及运算规则32

2.2.2 正弦量的相量表示33

2.3 单一参数正弦交流电路的分析34

2.3.1 纯电阻电路34

2.3.2 纯电感电路35

2.3.3 纯电容电路36

2.3.4 电容与电感的连接38

2.4 RLC串联电路的分析（多阻抗串联与并联）38

2.4.1 RLC串联电路的分析38

2.4.2 复阻抗的串联39

2.5 正弦交流电路的功率41

2.5.1 瞬时功率和平均功率41

2.5.2 复功率、视在功率和无功功率42

2.6 功率因数的提高43

2.7 相量法分析正弦交流电路43

2.8 谐振电路44

2.8.1 RLC串联谐振电路44

2.8.2 RLC并联谐振电路46

2.9 三相电路47

2.9.1 三相电源47

2.9.2 三相电源的连接47

2.9.3 三相电源和负载的连接49

2.9.4 三相电路的计算49

2.9.5 三相电路的功率51

2.10 应用——电容倍增器52

本章小结53

习题二53

第3章 非正弦周期电流电路57

3.1 非正弦周期信号57

3.2 非正弦周期信号的分解58

3.2.1 非正弦周期函数分解为傅里叶级数58

3.2.2 对称波形的傅里叶级数60

3.2.3 非正弦周期波的频谱61

3.3 非正弦周期信号的最大值、有效值、平均值和平均功率62

3.3.1 最大值62

3.3.2 有效值62

3.3.3 平均值62

3.3.4 平均功率63

3.4 非正弦周期电流电路的分析和计算63

3.5 应用——频谱分析仪64

本章小结65

习题三65

第4章 电路的暂态分析67

4.1 过渡过程及换路定律67

4.1.1 过渡过程67

4.1.2 换路定律67

4.2 一阶RC电路的过渡过程69

4.2.1 RC电路的零输入响应69

4.2.2 RC电路的零状态响应71

4.3 一阶RL电路的过渡过程72

4.3.1 RL电路的零输入响应72

4.3.2 RL电路的零状态响应73

4.4 一阶电路的全响应及三要素法74

4.4.1 一阶电路的全响应74

4.4.2 一阶电路的三要素法74

4.5 应用——闪光灯电路76

本章小结77

习题四77

第二篇 模拟电子技术82

第5章 半导体二极管及其应用82

5.1 半导体的基础知识82

5.1.1 本征半导体与杂质半导体82

5.1.2 PN结83

5.2 半导体二极管85

5.2.1 基本结构85

5.2.2 伏安特性85

5.2.3 主要参数86

5.3 半导体二极管的应用87

5.3.1 限幅电路87

5.3.2 整流电路87

5.3.3 滤波电路90

5.4 稳压二极管及其应用92

5.4.1 稳压二极管特性与参数92

5.4.2 稳压二极管稳压电路92

5.5 应用——检波电路93

本章小结94

习题五94

第6章 半导体三极管及放大电路97

6.1 晶体三极管97

6.1.1 基本结构及电路符号97

6.1.2 三极管的电流放大原理98

6.1.3 三极管的共射特性曲线99

6.1.4 三极管的主要参数100

6.2 场效应晶体管101

6.2.1 N沟道增强型MOS管101

6.2.2 N沟道耗尽型MOS管103

6.2.3 场效应管和三极管比较103

6.3 基本放大电路的组成及性能指标104

6.3.1 基本放大电路的组成104

6.3.2 放大电路的主要性能指标105

6.4 基本放大电路的工作原理及分析方法106

6.4.1 基本放大电路的工作原理106

6.4.2 基本放大电路的分析108

6.5 放大电路静态工作点的稳定112

6.5.1 温度对静态工作点的影响112

6.5.2 静态工作点稳定电路113

6.6 射极输出器114

6.6.1 电路的基本分析114

6.6.2 共集电极电路的特点和应用116

6.7 多级放大电路116

6.7.1 多级放大电路的耦合方式116

6.7.2 多级放大电路的动态分析118

6.8 应用——复合晶体管118

本章小结119

习题六120

第7章 集成运算放大器及其应用123

7.1 集成电路概述123

7.1.1 集成电路及其发展123

7.1.2 集成电路的特点及分类123

7.1.3 集成电路制造工艺简介124

7.2 集成运放的基本组成及功能124

7.2.1 偏置电路——电流源125

7.2.2 输入级——差动放大电路126

7.2.3 输出级——功率放大电路130

7.3 理想运算放大器133

7.3.1 理想运放的技术指标133

7.3.2 理想运放的两种工作状态134

7.4 放大电路中的反馈135

7.4.1 反馈的基本概念及判别方法136

7.4.2 负反馈对放大电路性能的影响139

7.5 集成运算放大器的线性应用140

7.5.1 比例运算电路140

7.5.2 加减运算电路142

7.5.3 积分和微分运算电路144

7.5.4 模拟乘法器及其应用144

7.6 集成运算放大器的非线性应用146

7.6.1 电压比较器概述146

7.6.2 单限比较器147

7.6.3 滞回电压比较器147

7.6.4 双限电压比较器148

7.6.5 集成稳压电路149

7.7 应用——集成函数发生器8038151

本章小结152

习题七153

第三篇 数字电子技术158

第8章 逻辑代数基础158

8.1 数字电路中使用的数制简介158

8.1.1 二进制数158

8.1.2 二进制数与其他进制数的转换158

8.1.3 二进制正、负数的表示法159

8.2 码制和常用代码160

8.2.1 二－十进制编码（BCD码）161

8.2.2 可靠性编码162

8.2.3 字符码163

8.3 逻辑代数164

8.3.1 逻辑变量与逻辑函数164

8.3.2 基本逻辑运算164

8.3.3 复合逻辑运算165

8.3.4 几个概念166

8.4 逻辑函数的表示方法及其相互转换167

8.4.1 真值表167

8.4.2 逻辑表达式167

8.4.3 逻辑图168

8.4.4 波形图169

8.4.5 卡诺图169

8.5 逻辑代数的基本公式、定律和规则170

8.5.1 基本公式170

8.5.2 基本定律171

8.5.3 基本规则171

8.6 逻辑函数的化简172

8.6.1 “最简”的概念及最简表达式的几种形式172

8.6.2 逻辑函数的公式化简法173

8.6.3 逻辑函数的卡诺图化简法174

8.6.4 具有无关项的逻辑函数的化简176

本章小结178

习题八178

第9章 集成逻辑门电路182

9.1 半导体器件的开关特性182

9.1.1 半导体二极管的开关特性182

9.1.2 半导体三极管的开关特性182

9.1.3 MOS管的开关特性183

9.2 分立元件门电路183

9.2.1 二极管与门183

9.2.2 二极管或门184

9.2.3 三极管非门（反相器）184

9.3 集成TTL门电路185

9.3.1 集成TTL与非门185

9.3.2 集成TTL非门、或非门、集电极开路门和三态门187

9.3.3 改进型TTL门电路——抗饱和TTL门电路189

9.3.4 TTL门电路的使用规则190

9.4 集成MOS门电路191

9.4.1 CMOS门电路191

9.4.2 集成CMOS门电路及其使用规则192

9.4.3 TTL与MOS门电路之间的接口技术193

9.5 应用——三态门用于总线电路194

本章小结195

习题九195

第10章 组合逻辑电路与设计198

10.1 组合逻辑电路概述198

10.1.1 组合电路的特点198

10.1.2 组合电路的一般分析方法198

10.1.3 组合电路的一般设计方法199

10.2 常用中规模集成组合逻辑电路200

10.2.1 编码器200

10.2.2 译码器205

10.2.3 加法器209

1o.2.4 数值比较器210

10.2.5 数据选择器212

10.2.6 数据分配器216

10.3 应用——微处理器地址译码电路217

本章小结218

习题十218

第11章 时序逻辑电路221

11.1 双稳态触发器221

11.1.1 基本RS触发器221

11.1.2 同步RS触发器222

11.1.3 主从触发器223

11.1.4 不同类型时钟触发器间的转换225

11.2 寄存器226

11.2.1 数码寄存器226

11.2.2 移位寄存器227

11.3 计数器229

11.3.1 同步计数器229

11.3.2 异步计数器234

11.3.3 集成计数器构成N进制计数器的方法234

11.4 时序逻辑电路的设计237

11.4.1 设计方法及步骤237

11.4.2 设计举例238

11.5 集成555定时器的原理及应用239

11.5.1 集成555定时器239

11.5.2 由555定时器构成的单稳态触发器241

11.5.3 由555定时器构成的多谐振荡器241

11.5.4 由555定时器构成的施密特触发器242

11.6 应用——数据存储器243

本章小结243

习题十一244

第12章 存储器和可编程逻辑器件248

12.1 概述248

12.1.1 存储器248

12.1.2 可编程逻辑器件249

12.2 存储器及其应用249

12.2.1 随机存取存储器（RAM）249

12.2.2 只读存储器（ROM）252

12.3 可编程逻辑器件（PLD）255

12.3.1 PLD的基本结构255

12.3.2 PLD的分类256

12.3.3 PLD的应用257

本章小结259

习题十二260

第13章 数／模、模／数转换电路262

13.1 D/A转换器262

13.1.1 D/A转换原理262

13.1.2 倒T型电阻网络D／A转换器263

13.1.3 D/A转换器的主要技术指标264

13.1.4 集成DAC265

13.2 A/D转换器266

13.2.1 A/D转换的一般步骤267

13.2.2 取样保持电路268

13.2.3 逐次渐近型A/D转换器269

13.2.4 双积分型A/D转换器270

13.2.5 A/D转换器的主要技术指标272

13.2.6 集成ADC272

13.3 应用——单通道微机化数据采集系统273

本章小结274

习题十三274

第14章 EDA技术与VHDL276

14.1 VHDL编程思想276

14.2 VHDL语言程序的基本结构277

14.2.1 实体说明277

14.2.2 结构体说明278

14.3 VHDL语言中的数据278

14.3.1 标识符278

14.3.2 数据对象279

14.3.3 数据类型281

14.3.4 VHDL的运算操作符282

14.4 VHDL语句283

14.4.1 顺序描述语句283

14.4.2 并行描述语句286

14.5 VHDL编程举例289

14.5.1 用VHDL描述基本门电路289

14.5.2 用VHDL描述组合逻辑电路290

14.5.3 用VHDL描述时序逻辑电路293

本章小结295

习题十四296

第四篇 实验实训298

第一部分 实验298

实验一 电路基本定律及定理的验证298

实验二 单相正弦交流电路300

实验三 动态电路的过渡过程301

实验四 半导体器件的识别与检测302

实验五 单管放大电路304

实验六 负反馈放大电路307

实验七 模拟信号运算电路308

实验八 集成逻辑门参数测试310

实验九 集成逻辑门电路的功能测试及应用312

实验十 组合逻辑电路314

实验十一 时序逻辑电路317

第二部分 实训319

实训一 荧光灯的安装及功率因数的提高319

实训二 无触点自动充电器321

实训三 楼道灯控制器电路323

实训四 市电过、欠电压保护电路324

实训五 简易调频无线话筒电路325