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第一模块 电路基础1

第1章 直流电路及其分析方法1

1.1 电路的基本概念1

1.1.1 电路的组成与作用1

1.1.2 电路模型2

1.1.3 电路的主要物理量3

1.1.4 电路的基本元件6

1.2 电路基础知识9

1.2.1 欧姆定律9

1.2.2 电阻串并联11

1.3 电路的工作状态14

1.3.1 开路状态14

1.3.2 短路状态15

1.3.3 有载工作状态15

1.3.4 电气设备的额定值16

1.4 基尔霍夫定律17

1.4.1 基尔霍夫电流定律18

1.4.2 基尔霍夫电压定律19

1.4.3 基尔霍夫定律的应用——支路电流法21

1.5 电压源、电流源及其等效变换25

1.5.1 电压源25

1.5.2 电流源26

1.5.3 电压源与电流源的等效变换27

1.6 电路的分析方法30

1.6.1 叠加原理30

1.6.2 戴维南定理32

1.7 电路中电位的计算36

1.8 电路中的过渡过程39

1.8.1 储能元件和换路定则39

1.8.2 RC电路的过渡过程41

1.8.3 RL电路的过渡过程45

习题一46

第2章 正弦交流电路54

2.1 正弦交流电的基本概念54

2.1.1 周期、频率和角频率55

2.1.2 最大值和有效值56

2.1.3 相位、初相位和相位差57

2.2 正弦量的相量表示法58

2.2.1 复数及其运算58

2.2.2 正弦量的相量表示法60

2.2.3 同频率正弦量的求和运算62

2.3 单一参数的正弦交流电路64

2.3.1 电阻元件的交流电路64

2.3.2 电感元件的交流电路66

2.3.3 电容元件的交流电路68

2.4 R、L、C串联的正弦交流电路72

2.4.1 RLC电路的电压、电流关系73

2.4.2 RLC串联电路的性质74

2.4.3 RLC串联电路的功率关系76

2.5 阻抗的串联与并联81

2.5.1 阻抗的串联82

2.5.2 阻抗的并联83

2.6 功率因数的提高87

2.6.1 提高功率因数的意义87

2.6.2 提高功率因数的方法88

2.6.3 补偿电容量的计算89

习题二91

第3章 三相交流电路97

3.1 三相交流电源97

3.1.1 三相电动势的产生97

3.1.2 三相电源的星形连接98

3.2 负载星形连接的三相交流电路100

3.3 负载三角形连接的三相交流电路105

3.4 三相交流电路的功率106

3.5 安全用电109

3.5.1 安全用电常识109

3.5.2 安全用电的防范111

习题三112

第二模块 模拟电子技术116

第4章 常用半导体器件116

4.1 半导体的基本知识116

4.1.1 半导体的分类116

4.1.2 N型半导体和P型半导体118

4.1.3 PN结及其单向导电性119

4.2 半导体二极管122

4.2.1 基本结构122

4.2.2 伏安特性122

4.2.3 主要参数124

4.2.4 二极管的应用125

4.3 稳压管126

4.3.1 伏安特性127

4.3.2 主要参数128

4.4 半导体三极管129

4.4.1 基本结构129

4.4.2 工作原理130

4.4.3 特性曲线132

4.4.4 主要参数及应用134

4.5 光电器件137

4.5.1 LED发光二极管137

4.5.2 光电二极管138

4.5.3 光电晶体管139

习题四140

第5章 基本放大电路144

5.1 共发射极放大电路144

5.1.1 共射放大电路的组成144

5.1.2 基本放大电路的静态分析145

5.1.3 基本放大电路的动态分析148

5.2 静态工作点的稳定——分压式偏置电路155

5.2.1 温度对静态工作点的影响155

5.2.2 静态分析156

5.2.3 动态分析157

5.3 共集电极放大电路159

5.3.1 静态分析159

5.3.2 动态分析160

5.3.3 共集电极放大电路的特点及应用161

5.4 阻容耦合多级放大电路162

5.5 互补对称功率放大电路165

5.5.1 对功率放大电路的基本要求165

5.5.2 互补对称功率放大电路166

5.5.3 集成功率放大电路169

5.6 场效应晶体管及放大电路170

5.6.1 绝缘栅型场效应管171

5.6.2 共源极放大电路175

5.6.3 源极输出器178

习题五179

第6章 集成运算放大器185

6.1 集成运算放大器简介185

6.1.1 集成运算放大器的组成185

6.1.2 图形符号及管脚188

6.1.3 主要参数189

6.1.4 理想运算放大器的电压传输特性190

6.1.5 理想运算放大器的理想模型191

6.1.6 理想运算放大器的分析依据192

6.2 放大电路中的负反馈194

6.2.1 反馈的基本概念194

6.2.2 正反馈与负反馈的判断194

6.2.3 负反馈的类型195

6.2.4 负反馈对放大电路工作的影响199

6.3 集成运放在信号运算方面的应用202

6.3.1 反相比例运算电路202

6.3.2 同相比例运算电路203

6.3.3 加法运算205

6.3.4 减法运算206

6.3.5 积分运算208

6.3.6 微分运算208

6.4 集成运放在信号处理方面的应用209

6.4.1 有源滤波器209

6.4.2 电压比较器212

6.5 集成运放在波形产生方面的应用214

6.5.1 RC正弦波振荡电路214

6.5.2 矩形波发生器217

6.6 集成运放在使用时的注意事项218

6.6.1 合理选用集成运放型号218

6.6.2 消振调零218

6.6.3 保护218

习题六219

第7章 直流稳压电源225

7.1 单相整流电路225

7.1.1 单相半波整流电路226

7.1.2 单相桥式整流电路227

7.2 滤波电路231

7.2.1 电容滤波231

7.2.2 电感滤波233

7.2.3 复式滤波233

7.3 直流稳压电路234

7.3.1 稳压管稳压电路234

7.3.2 串联型稳压电路236

7.3.3 集成稳压电源237

7.4 电力电子技术基础239

7.4.1 普通晶闸管239

7.4.2 双向晶闸管242

7.4.3 可关断晶闸管243

7.4.4 可控整流电路243

7.4.5 绝缘双极型晶闸管245

习题七247

第三模块 数字电子技术249

第8章 组合逻辑电路249

8.1 门电路249

8.1.1 基本门电路249

8.1.2 复合门电路253

8.1.3 门电路的接口259

8.2 组合逻辑电路259

8.2.1 逻辑代数及应用260

8.2.2 组合逻辑电路的分析261

8.2.3 组合逻辑电路的设计263

8.3 加法器264

8.3.1 半加器265

8.32 全加器265

8.4 编码器267

8.4.1 编码267

8.4.2 二－十进制编码器268

8.4.3 优先编码器270

8.5 译码器和数字显示271

8.5.1 二进制译码器271

8.5.2 二－十进制显示译码器274

习题八277

第9章 时序逻辑电路281

9.1 触发器281

9.1.1 RS触发器281

9.1.2 主从JK触发器284

9.1.3 D触发器288

9.2 寄存器290

9.2.1 数码寄存器290

9.2.2 移位寄存器291

9.2.3 集成寄存器292

9.3 计数器293

9.3.1 二进制加法计数器293

9.3.2 十进制计数器295

9.3.3 集成计数器297

9.4 555定时器303

9.4.1 555定时器303

9.4.2 单稳态触发器305

9.4.3 多谐振荡器306

9.5 应用举例307

9.5.1 24小时数字钟307

9.5.2 四人抢答电路308

9.6 数－模和模－数转换309

9.6.1 数－模转换器310

9.6.2 模－数转换器314

习题九318

第四模块 电机及变压器326

第10章 磁路与变压器326

10.1 磁路的基本概念326

10.1.1 磁路的基本物理量326

10.1.2 铁磁性材料的磁性能328

10.1.3 磁路的欧姆定律330

10.2 交流铁心线圈332

10.2.1 直流铁心线圈332

10.2.2 交流铁心线圈332

10.3 变压器的基本结构和工作原理335

10.3.1 铁心与绕组335

10.3.2 空载运行336

10.3.3 负载运行338

10.3.4 阻抗变换339

10.4 变压器的运行特性和额定值341

10.4.1 变压器的外特性和电压调整率341

10.4.2 变压器的额定值342

10.4.3 变压器的损耗与效率342

10.5 特殊变压器及应用343

10.5.1 自耦变压器343

10.5.2 仪用互感器345

10.5.3 电焊变压器346

10.5.4 变压器绕组的同极性端347

习题十349

第11章 交流异步电动机351

11.1 三相异步电动机的构造和转动原理351

11.1.1 三相异步电动机的结构351

11.1.2 三相异步电动机的工作原理354

11.1.3 三相异步电动机的转动原理356

11.1.4 三相异步电动机的转差率357

11.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性358

11.2.1 三相异步电动机的电路分析358

11.2.2 三相异步电动机的电磁转矩360

11.2.3 三相异步电动机的机械特性362

11.2.4 电动机的稳定运行364

11.3 三相异步电动机的铭牌和技术数据366

11.4 三相异步电动机的起动370

11.4.1 三相异步电动机的起动性能370

11.4.2 三相异步电动机的起动方法370

11.5 三相异步电动机的调速373

11.5.1 变频调速374

11.5.2 变极调速374

11.5.3 变转差率调速374

11.6 三相异步电动机的制动375

11.6.1 能耗制动375

11.6.2 反接制动375

11.7 单相异步电动机376

11.8 三相异步电动机的选择378

11.8.1 容量的选择379

11.8.2 种类和型式的选择379

11.8.3 电压和转速的选择380

习题十一380

第12章 电气自动控制技术382

12.1 常用低压控制电器382

12.1.1 手动电器382

12.1.2 自动电器389

12.2 电气自动控制线路398

12.2.1 三相异步电动机的点动控制398

12.2.2 三相异步电动机的起停控制399

12.2.3 三相异步电动机的正反转控制400

12.2.4 三相异步电动机的正反转行程控制403

12.2.5 三相异步电动机的时间控制404

12.3 控制线路的绘制原则及识图读图常识405

12.3.1 常用电气图形符号及文字符号的国家标准405

12.3.2 电气原理图的绘制原则407

12.3.3 图面区域的划分409

12.3.4 符号位置的索引409

12.3.5 识图读图原则410

12.4 可编程控制器410

12.4.1 可编程控制器概述410

12.4.2 可编程控制器的工作原理412

习题十二416

附录一 电阻、电位器的标称值系列417

附录二 色标的基本色码及意义418

附录三 部分Y系列三相异步电动机的参数419

附录四 半导体分立器件型号命名方法420

附录五 常用半导体器件的参数421

附录六 半导体集成器件型号命名方法423

附录七 部分集成运放的主要参数424

附录八 常用TTL电路的主要参数425

附录九 部分数字集成电路外引线排列图426

附录十 用计算器进行复数的运算432

参考文献434