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第1章 电路的基本概念与定律1

本章导读1

1.1 实际电路与电路模型2

1.1.1 实际电路的组成和作用2

1.1.2 电路模型3

1.2 电路中常用的物理量3

1.2.1 电流及其参考方向4

1.2.2 电压和电动势及其参考方向4

1.2.3 电功率5

1.3 电阻、电容和电感元件6

1.3.1 电阻元件6

1.3.2 电感元件7

1.3.3 电容元件8

1.3.4 电容、电感的串、并联10

1.4 实际电源的两种模型12

1.4.1 电压源模型12

1.4.2 电流源模型13

1.4.3 受控电源13

1.5 电路的工作状态14

1.5.1 有载状态14

1.5.2 开路状态15

1.5.3 短路状态15

1.6 基尔霍夫定律16

1.6.1 基尔霍夫电流定律16

1.6.2 基尔霍夫电压定律17

1.7 电路中电位的计算18

小结20

习题21

第2章 电路的基本分析方法26

本章导读26

2.1 实际电源两种模型的等效变换27

2.2 支路电流法29

2.3 结点电压法30

2.4 叠加定理33

2.5 戴维宁定理35

2.6 最大功率传输定理38

2.7 非线性电阻电路分析40

2.7.1 图解法40

2.7.2 静态电阻和动态电阻42

小结42

习题44

第3章 电路的瞬态过程52

本章导读52

3.1 概述53

3.1.1 电路的稳态和瞬态53

3.1.2 瞬态过程产生的原因53

3.1.3 换路定律与电路初始值的确定54

3.1.4 研究瞬态过程的意义及方法56

3.2 RC电路的瞬态过程56

3.2.1 RC电路的零输入响应56

3.2.2 RC电路的零状态响应58

3.2.3 RC电路的全响应59

3.3 一阶电路的三要素法61

3.4 RL电路的瞬态过程64

3.4.1 RL串联电路的零输入响应64

3.4.2 RL串联电路的零状态响应66

3.5 微分电路与积分电路67

3.5.1 微分电路68

3.5.1 积分电路69

小结70

习题71

第4章 交流电路分析78

本章导读78

4.1 正弦交流电的基本概念79

4.1.1 瞬时值、幅值和有效值79

4.1.2 周期、频率和角频率80

4.1.3 相位、初相位和相位差80

4.2 正弦量的相量表示81

4.2.1 复数82

4.2.2 正弦量的相量表示法83

4.2.3 KCL和KVL的相量形式84

4.3 单一元件参数的正弦响应85

4.3.1 电阻元件的正弦响应85

4.3.2 电感元件的交流电路87

4.3.3 电容元件的交流电路89

4.4 RLC串联电路的正弦响应91

4.4.1 电压和电流关系91

4.4.2 功率93

4.5 一般正弦交流电路的分析96

4.5.1 阻抗的串、并联96

4.5.2 一般正弦交流电路的分析97

4.5.3 正弦交流电路中功率的计算99

4.6 功率因数的提高100

4.7 谐振电路102

4.7.1 串联谐振102

4.7.2 并联谐振104

4.8 交流电路的频率特性107

4.8.1 低通滤波电路107

4.8.2 高通滤波电路108

4.8.3 带通滤波电路109

4.9 非正弦周期信号的谐波分析110

4.9.1 非正弦周期信号的分解110

4.9.2 非正弦周期交流电路中电流与电压的有效值、平均值和平均功率111

4.9.3 非正弦周期交流线性电路的计算112

小结114

习题116

第5章 三相交流电路125

本章导读125

5.1 三相电源126

5.1.1 三相电源的星形联结127

5.1.2 三相电源的三角形联结127

5.2 负载的星形和三角形联结128

5.2.1 负载的星形联结128

5.2.2 负载的三角形联结131

5.3 三相电路的功率132

5.3.1 三相电路的功率计算132

5.3.2 三相电路功率的测量135

5.4 安全用电135

5.4.1 安全用电常识136

5.4.2 保护接地和保护接零137

5.4.3 静电的危害和防护138

5.4.4 雷电防护139

5.5 工厂供电系统简介139

5.5.1 电力系统的基本结构139

5.5.2 工业企业供电系统及其组成141

小结141

习题142

第6章 半导体器件147

本章导读147

6.1 半导体基础知识148

6.1.1 本征半导体148

6.1.2 杂质半导体149

6.2 PN结的形成及特性150

6.2.1 PN结的形成150

6.2.2 PN结的特性151

6.3 半导体二极管153

6.3.1 基本结构153

6.3.2 伏安特性153

6.3.3 主要参数155

6.3.4 半导体器件型号命名和Datasheet155

6.3.5 二极管的应用155

6.4 特殊二极管157

6.4.1 稳压二极管157

6.4.2 光电二极管159

6.4.3 发光二极管159

6.5 双极晶体管160

6.5.1 晶体管的结构及类型160

6.5.2 晶体管的电流分配与放大作用160

6.5.3 晶体管的特性曲线与主要参数162

6.6 场效晶体管165

6.6.1 绝缘栅场效晶体管（MOSFET）165

6.6.2 功率场效晶体管（VMOSFET）169

6.6.3 功率模块170

小结171

习题172

第7章 基本放大电路175

本章导读175

7.1 放大电路的基本概念176

7.1.1 放大电路的作用和组成176

7.1.2 放大电路的主要性能指标176

7.2 放大电路的分析178

7.2.1 共发射极放大电路的组成及各元件的作用178

7.2.2 静态分析179

7.2.3 动态分析180

7.3 图解分析183

7.3.1 输入输出信号的图解分析183

7.3.2 非线性失真分析185

7.4 静态工作点的稳定187

7.4.1 静态工作点稳定电路187

7.4.2 静态工作点稳定的原理188

7.4.3 放大电路的分析计算188

7.5 共集电极放大电路189

7.5.1 静态分析189

7.5.2 动态分析190

7.6 多级放大电路192

7.6.1 多级放大电路的耦合方式192

7.6.2 阻容耦合放大电路192

7.6.3 放大电路的频率特性194

7.7 差分放大电路195

7.7.1 直接耦合放大电路的零点漂移195

7.7.2 差分放大电路的工作原理196

7.7.3 差分放大电路对差模信号的放大197

7.8 功率放大电路200

7.8.1 功率放大电路的特点201

7.8.2 互补对称功率放大电路202

7.8.3 集成功率放大器205

7.9 场效晶体管放大电路206

7.9.1 静态分析206

7.9.2 动态分析207

小结208

习题209

第8章 集成运算放大器213

本章导读213

8.1 集成运算放大器214

8.1.1 集成运算放大器的组成214

8.1.2 集成运算放大器的主要参数及传输特性215

8.1.3 运算放大器的类型217

8.2 放大电路中的负反馈218

8.2.1 反馈的基本概念218

8.2.2 反馈电路的类型219

8.2.3 负反馈对放大电路性能的影响223

8.3 集成运算放大器在信号运算电路中的应用226

8.3.1 比例运算电路226

8.3.2 加法运算电路227

8.3.3 减法运算电路228

8.3.4 积分运算电路229

8.3.5 微分运算电路230

8.4 集成运算放大器在信号处理电路中的应用231

8.4.1 简单比较器231

8.4.2 迟滞比较器236

8.4.3 有源滤波器239

8.5 集成运算放大器在信号产生电路中的应用241

8.5.1 正弦信号产生电路241

8.5.2 非正弦信号产生电路244

8.6 集成运算放大器的选择和使用247

8.6.1 集成运算放大器的选择247

8.6.2 集成运算放大器使用注意事项248

小结249

习题250

第9章 集成门电路及组合逻辑电路256

本章导读256

9.1 数字电路概述257

9.1.1 数字电路和模拟电路257

9.1.2 数字电路的数制258

9.2 逻辑门电路259

9.2.1 与门电路259

9.2.2 或门电路260

9.2.3 非门电路261

9.2.4 复合门电路262

9.3 TTL门电路264

9.3.1 TTL与非门电路264

9.3.2 集电极开路与非门266

9.3.3 三态门267

9.3.4 TTL门电路的分类270

9.4 CMOS集成门电路270

9.4.1 CMOS非门电路271

9.4.2 CMOS或非门电路271

9.4.3 CMOS传输门电路272

9.4.4 CMOS集成逻辑门电路的特点273

9.4.5 门电路多余输入端的处理274

9.5 不同类型门电路的接口274

9.5.1 TTL到CMOS的接口274

9.5.2 CMOS到TTL的接口275

9.5.3 门电路与其他负载的接口电路275

9.6 组合逻辑电路276

9.6.1 逻辑代数简介276

9.6.2 组合逻辑电路的分析与设计278

9.6.3 组合逻辑电路设计中的实际问题281

9.7 编码器282

9.8 译码器285

9.8.1 二进制译码器285

9.8.2 二-十进制译码器286

9.8.3 显示译码器287

小结290

习题291

第10章 触发器及时序逻辑电路297

本章导读297

10.1 双稳态触发器298

10.1.1 基本RS触发器298

10.1.2 时钟控制RS触发器299

10.1.3 JK触发器301

10.1.4 D触发器302

10.2 寄存器304

10.2.1 数码寄存器304

10.2.2 移位寄存器305

10.3 计数器306

10.3.1 异步二进制加法计数器307

10.3.2 同步二进制加法计数器308

10.3.3 十进制加法计数器309

10.3.4 N（任意）进制计数器310

10.3.5 用中规模集成计数器构成任意进制计数器312

10.4 555定时器及其应用314

10.4.1 555定时器的工作原理314

10.4.2 单稳态触发器315

10.4.3 多谐振荡器317

10.4.4 施密特触发器318

10.5 模拟信号与数字信号的转换321

10.5.1 数模转换器321

10.5.2 模数转换器325

小结328

习题329

第11章 大规模集成电路337

本章导读337

11.1 存储器338

11.1.1 只读存储器338

11.1.2 随机存取存储器343

11.2 可编程逻辑器件346

11.2.1 可编程逻辑阵列（PLA）347

11.2.2 可编程阵列逻辑（PAL）348

11.2.3 通用可编程阵列逻辑（GAL）348

11.2.4 复杂可编程阵列逻辑（CPLD）351

11.2.5 现场可编程门阵列（FPGA）351

11.2.6 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）352

11.2.7 PLD的开发352

小结353

习题354

第12章 电工测量357

本章导读357

12.1 电工测量和仪表的基本知识358

12.1.1 电工仪表的分类358

12.1.2 仪表的误差和准确度359

12.2 直流电流和电压的测量361

12.2.1 磁电式测量机构和工作原理361

12.2.2 直流电流表362

12.2.3 直流电压表363

12.3 交流电流、电压的测量364

12.3.1 电磁式测量机构和工作原理364

12.3.2 电动式测量机构和工作原理364

12.3.3 交、直流电流表365

12.3.4 交、直流电压表365

12.4 电功率的测量366

12.4.1 电动式功率表366

12.4.2 有功功率的测量367

12.5 万用表368

12.5.1 指针式万用表368

12.5.2 数字式万用表370

小结371

习题372

附录1 国内外半导体器件命名方式374

附录2 部分晶体管型号参数对照表377

附录3 器件知识手册Datasheet378

参考文献380