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第1篇 电路基础1

第1章 电路和电路元件1

1.1 电路和电路的基本物理量1

1.1.1　电路及其组成1

1.1.2　电路的功能1

1.1.3　理想元件和电路模型1

1.1.4　电流、电压和电动势及其参考方向2

1.2　欧姆定律、焦耳楞次定律4

1.2.1 欧姆定律4

1.2.2　焦耳楞次定律4

1.2.3　电功率4

1.2.4　负载获得最大功率的条件5

1.3　电路中的电位及其计算6

1.3.1　电位6

1.3.2　电位的计算方法6

1.4 电气设备的额定值及电路的工作状态7

1.4.1 电气设备的额定值7

1.4.2　电路的工作状态7

1.5　电压源和电流源9

1.5.1 电压源9

1.5.2 电流源10

1.5.3 电压源与电流源的等效变换11

本章小结14

习题114

第2章 电路的基本分析方法18

2.1　有关电路结构的一些名词18

2.2　基尔霍夫定律19

2.2.1　基尔霍夫电流定律（KCL）19

2.2.2　基尔霍夫电压定律（KVL）20

2.3　复杂电路分析方法21

2.3.1 复杂电路21

2.3.2　支路电流法21

2.3.3　节点电压法22

2.3.4　等效电源定理23

本章小结25

习题226

第3章　单相交流电路29

3.1　正弦交流电29

3.1.1　单相正弦交流电的产生29

3.1.2　正弦交流电的参考方向30

3.2　正弦电量的三要素30

3.2.1　周期、频率和角频率30

3.2.2　瞬时值、最大值和有效值30

3.2.3　相位、初相位和相位差32

3.3　正弦量的相量表示法34

3.3.1　相量34

3.3.2　正弦量的相量表示34

3.3.3　相量形式的基尔霍夫定律35

3.3.4　相量形式的欧姆定律36

3.4　单一参数的正弦交流电路36

3.4.1 电阻元件36

3.4.2　电感元件37

3.4.3　电容元件41

3.5　阻抗串联的交流电路43

3.5.1　RL串联电路44

3.5.2　RC串联电路44

3.5.3 RLC串联电路45

3.6　交流电路的功率46

本章小结48

习题350

第4章 三相交流电路53

4.1　三相交流电源53

4.1.1　三相交流电的产生53

4.1.2　三相交流电源的星形联结53

4.2　三相负载的联结55

4.2.1　负载星形联结55

4.2.2　负载三角形联结56

4.3　三相电路的功率57

4.3.1 有功功率57

4.3.2　无功功率和视在功率58

本章小结58

习题459

第2篇 电子技术基础61

第5章　半导体器件61

5.1　半导体二极管61

5.1.1　半导体61

5.1.2　N型半导体和P型半导体61

5.1.3　PN结61

5.1.4　PN结的单向导电特性62

5.1.5　半导体二极管的伏安特性及参数62

5.1.6　稳压二极管64

5.1.7　发光二极管65

5.1.8 光敏二极管65

5.2　晶体管65

5.2.1 晶体管的基本结构66

5.2.2　晶体管的工作原理66

5.2.3　晶体管的特性曲线67

5.3　场效应晶体管68

5.3.1　场效应晶体管简介68

5.3.2　N沟道耗尽型绝缘栅场效应晶体管69

5.3.3　与双极型晶体管比较70

5.4　晶闸管70

5.4.1　晶闸管简介70

5.4.2　基本结构71

5.4.3　工作原理71

本章小结71

习题573

第6章　模拟电路与放大电路78

6.1　晶体管基本放大电路78

6.1.1 晶体管共发射极放大电路78

6.1.2　共集电极放大电路——射极输出器81

6.1.3　场效应晶体管放大电路81

6.2　多级放大电路82

6.2.1 阻容耦合82

6.2.2　直接耦合82

6.3　差动放大电路83

6.3.1　电路基本结构83

6.3.2　抑制零漂原理83

6.3.3　输入信号的类型84

6.3.4　差动放大电路的输入、输出接法84

6.3.5　共模抑制比84

6.3.6　典型的差动放大电路84

6.4　负反馈放大电路85

6.4.1　正反馈和负反馈85

6.4.2　反馈的类型及其判别85

6.4.3　反馈放大电路类型的判别86

6.4.4　负反馈对放大电路性能的影响90

6.5　OCL与OTL功率放大电路91

6.5.1 双电源互补对称功率放大电路——OCL电路92

6.5.2　单电源互补对称功率放大电路——OTL电路94

6.6　集成运算放大器95

6.6.1　集成运放的基础知识95

6.6.2　集成运放构成的运算电路97

6.6.3　集成运放的其他应用100

6.7　直流稳压电源103

6.7.1　单相桥式整流电路103

6.7.2　电容、电感滤波电路104

6.7.3　串联型稳压电源105

6.7.4　单片集成串联型稳压电源106

6.7.5　开关型集成稳压电源106

6.8　模拟电路应用举例108

6.8.1　安全感应开关108

6.8.2　交流调压108

6.8.3　交流变频109

6.8.4　直流调压111

6.8.5　晶体管时间继电器111

本章小结112

习题6113

第7章 数字电路基础118

7.1　数字电路的特点及分析方法118

7.1.1　数字信号118

7.1.2　数字电路118

7.1.3　数字电路的分析方法119

7.2　数制119

7.2.1　进位计数制119

7.2.2　数制转换120

7.2.3　二进制数的四则运算122

7.3　BCD编码122

7.3.1 编码122

7.3.2　BCD码122

7.4　可靠性编码124

7.4.1　格雷码124

7.4.2　奇偶校验码125

7.5　带符号数的代码125

7.5.1　原码126

7.5.2　反码126

7.5.3　补码126

7.5.4　补码的加、减运算规则126

7.6　半导体器件的开关特性127

7.6.1　二极管的开关特性128

7.6.2　晶体管的开关特性128

7.6.3　MOS控制晶闸管的开关特性129

7.7　基本逻辑运算与基本逻辑门129

7.7.1　逻辑和逻辑门129

7.7.2　与逻辑及与门130

7.7.3　或逻辑及或门131

7.7.4　非逻辑及非门132

7.7.5　正逻辑和负逻辑132

7.8　复合逻辑门电路133

7.8.1 与非门133

7.8.2　或非门133

7.8.3 与或非门134

7.8.4　异或门134

7.9　TTL集成逻辑门135

7.9.1　TTL与非门的电路组成及工作原理135

7.9.2　TTL门电路主要参数136

7.9.3　TTL门电路集成芯片137

7.9.4　集电极开路与非门137

7.9.5　TTL三态门139

7.10　CMOS集成逻辑门电路140

7.10.1 CMOS反相器140

7.10.2　CMOS与非门141

7.10.3　CMOS或非门141

7.10.4　CMOS传输门142

7.10.5　CMOS三态门143

7.10.6　CMOS异或门143

7.10.7　CMOS模拟开关144

本章小结144

习题7146

第8章　逻辑代数149

8.1　逻辑代数的基本概念149

8.1.1　逻辑代数中的变量与常量149

8.1.2　逻辑函数的“相等”149

8.2　逻辑代数基本公式及定律150

8.2.1　逻辑代数基本公式150

8.2.2　逻辑代数基本定律150

8.2.3　逻辑代数基本规则151

8.3　逻辑函数的代数化简法152

8.3.1　化简的意义152

8.3.2　代数化简法152

8.3.3　逻辑代数化简法举例152

8.4　逻辑电路、真值表与逻辑函数的关系153

8.4.1 逻辑电路与逻辑函数的关系153

8.4.2　真值表与逻辑函数的关系154

8.5　卡诺图化简法155

8.5.1　最小项155

8.5.2　卡诺图155

8.5.3　由真值表、函数式填写卡诺图157

8.5.4　卡诺图化简法158

8.5.5　具有无关项的逻辑函数的化简160

本章小结161

习题8162

第9章　组合逻辑电路165

9.1　组合逻辑电路概述165

9 1.1　组合逻辑电路的基本特点165

9.1.2　组合逻辑电路的分析和设计165

9.2　加法器166

9.2.1　半加器167

9.2.2　全加器167

9.2.3　多位加法器168

9.3　编码器和译码器169

9.3.1　编码器169

9.3.2　译码器171

9.3.3　数字显示171

9.4　数据选择器和数据分配器173

9.4.1　数据选择器173

9.4.2　数据分配器174

9.5　数值比较器175

9.5.1　两个一位二进制数的比较176

9.5.2　两个多位二进制数的比较176

本章小结177

习题9178

第10章　触发器180

10.1　触发器概述180

10.2　RS触发器180

10.2.1　基本RS触发器180

10.2.2　同步RS触发器181

10.2.3　触发器逻辑功能的描述182

10.3　D触发器183

10.3.1 同步D锁存器183

10.3.2　上升沿触发的D触发器184

10.4　JK触发器185

10.4.1　下降沿触发的JK触发器185

10.4.2　T触发器186

10.5　集成触发器的应用187

10.5.1　集成芯片的引脚187

10.5.2　触发器逻辑功能的转换188

10.5.3　分频器189

10.5.4　触摸开关电路189

10.5.5　三人抢答逻辑电路191

本章小结191

习题10192

第11章　时序逻辑电路195

11.1　时序逻辑电路概述195

11.1.1 时序逻辑电路结构框图195

11.1.2　时序逻辑电路的分类195

11.1.3　时序逻辑电路的分析方法196

11.2　寄存器197

11.2.1　数码寄存器197

11.2.2　单向移位寄存器198

11.2.3　双向移位寄存器200

11.3　二进制计数器201

11.3.1　一位同步二进制计数器201

11.3.2　异步二进制加法计数器201

11.3.3　异步二进制减法计数器202

11.3.4　同步二进制计数器203

11.3.5　集成二进制计数器203

11.4　移位寄存器型计数器205

11.4.1 四位环形计数器206

11.4.2　能自启动的四位环形计数器206

11.5　十进制计数器207

11.5.1　二—十进制计数器207

11.5.2　异步十进制加法计数器208

11.5.3 同步十进制加法计数器209

11.6　集成十进制计数器211

11.6.1 可预置数码的十进制计数器CT74LS160211

11.6.2　可预置数码的二—五—十进制计数器CT74LS196211

11.7　时序逻辑电路的应用212

11.7.1　其他进制计数器212

11.7.2　环形脉冲分配器213

11.7.3　频率计213

11.7.4　数字钟214

本章小结214

习题11215

第12章　数／模和模／数转换器217

12.1　数／模转换器DAC217

12.1.1　DAC的基本原理217

12.1.2　T形电阻DAC217

12.1.3　倒T形电阻DAC219

12.1.4　双极型输出DAC219

12.1.5　集成D/A转换器220

12.2　模／数转换器ADC221

12.2.1　ADC的基本原理221

12.2.2　并行比较型ADC222

12.2.3　逐次逼近型ADC223

12.2.4　集成A/D转换器224

本章小结225

习题12226

第13章　可编程逻辑器件227

13.1　可编程逻辑器件概述227

13.1.1　可编程逻辑器件简介227

13.1.2　PLD基本组成227

13.2　可编程阵列逻辑PAL227

13.2.1 可编程阵列逻辑PAL简介227

13.2.2　PAL的应用228

13.3 通用可编程阵列逻辑GAL229

13.3.1 通用可编程阵列逻辑GAL简介229

13.3.2　GAL的应用230

本章小结230

习题13231

第14章　存储器232

14.1　只读存储器ROM232

14.1.1 ROM结构框图232

14.1.2　ROM工作原理232

14.2　随机存取存储器RAM的结构233

14.3 静态RAM（SRAM）234

14.3.1　SRAM基本存储单元234

14.3.2　SRAM基本结构235

14.4 动态RAM（DRAM）235

14.4.1　DRAM存储电路结构235

14.4.2　单管DRAM存储电路的工作236

14.5　存储器容量的扩展236

14.5.1　位扩展方式236

14.5.2　字扩展方式236

14.5.3　字位扩展方式237

14.6　可编程ROM239

14.6.1　可编程只读存储器PROM239

14.6.2　可擦除可编程只读存储器EPROM239

14.6.3　电可擦除可编程只读存储器E2PROM240

本章小结240

习题14241

附录A　参考答案242

参考文献263