计算机电路基础（第3版）

本书分为11章: 电路基本概念及分析方法, 正弦交流电路的相量分析法, 常用半导体器件, 放大电路基础, 集成运算放大电路及其应用, 逻辑代数基础, 逻辑门电路, 组合逻辑电路, 触发器和时序逻辑电路, 存储器和可编程逻辑器件, 数模和模数转换电路。

第1篇 电路原理 第1章 电路基本概念及分析方法 1 1.1 电路理论基础 1 1.1.1 电路和电路模型 1 1.1.2 计算机辅助分析 2 1.2 电路基本物理量 2 1.2.1 电流 2 1.2.2 电压 3 1.2.3 功率与能量 4 1.3 电路基本元件 5 1.3.1 电阻 5 1.3.2 电容 6 1.3.3 电感 7 1.4 独立电源和受控电源 7 1.4.1 独立电源 7 1.4.2 受控电源 8 1.5 基尔霍夫定律及支路电流法 9 1.5.1 基尔霍夫定律 9 1.5.2 基尔霍夫定律应用―支路电流法 11 1.6 等效变换分析法 12 1.6.1 基本概念 12 1.6.2 无源二端网络的等效变换 13 1.6.3 有源二端网络的等效变换 15 1.7 节点电压分析法 17 1.7.1 节点电压及节点电压方程 17 1.7.2 节点电压分析法应用举例 18 1.8 网孔电流分析法 19 1.8.1 网孔电流及网孔电流方程 19 1.8.2 网孔电流分析法应用举例 20 1.9 网络定理分析法 21 1.9.1 叠加定理 21 1.9.2 戴维南定理和诺顿定理 23 1.9.3 最大功率传输定理 25 1.10 动态电路的暂态分析 25 1.10.1 暂态过程与换路定律 25 1.10.2 一阶RC电路暂态过程分析 26 1.10.3 一阶RL电路暂态过程分析 28 1.10.4 一阶电路的全响应 29 本章小结 31 习题1 32 第2章 正弦交流电路的相量分析法 35 2.1 正弦交流电路的基本概念 35 2.1.1 正弦量的三要素 35 2.1.2 相位差 36 2.2 正弦量的相量表示 37 2.2.1 复数的表示形式及运算规则 37 2.2.2 正弦量的相量表示及相量图 37 2.3 电阻、电感、电容伏安关系的相量形式 38 2.3.1 电阻 38 2.3.2 电感 39 2.3.3 电容 39 2.4 复阻抗与复导纳及相量分析法 40 2.4.1 复阻抗 40 2.4.2 复导纳 41 2.4.3 相量分析法 41 2.5 正弦交流电路的功率 43 2.5.1 瞬时功率和平均功率 43 2.5.2 复功率、视在功率和无功功率 43 2.5.3 功率因数的提高 44 2.6 RLC串联谐振电路 44 2.6.1 谐振的概念及谐振条件 44 2.6.2 串联谐振的特点 45 2.7 三相电路 45 2.7.1 三相电源 45 2.7.2 三相电源的连接 46 2.7.3 三相电源和负载的连接 47 2.7.4 三相电路的计算 47 2.8 互感耦合电路 48 2.8.1 互感现象及同名端 48 2.8.2 互感电压 49 2.8.3 互感线圈的串联与并联 50 2.8.4 理想变压器 51 本章小结 52 习题2 52 第2篇 模拟电子技术 第3章 常用半导体器件 55 3.1 半导体基础知识 55 3.1.1 本征半导体 55 3.1.2 杂质半导体 55 3.1.3 PN结 56 3.2 半导体二极管 57 3.2.1 二极管的结构和符号 57 3.2.2 二极管的伏安特性 58 3.2.3 二极管的主要参数 59 3.2.4 其他类型的二极管 59 3.2.5 二极管应用电路举例 60 3.3 半导体三极管 62 3.3.1 三极管的结构及外形 62 3.3.2 三极管的电流放大原理 63 3.3.3 三极管的伏安特性 64 3.3.4 三极管的主要参数 65 3.4 场效应管 66 3.4.1 结型场效应管 67 3.4.2 绝缘栅型场效应管 68 3.4.3 三极管与场效应管的比较 69 本章小结 70 习题3 70 第4章 放大电路基础 73 4.1 放大的概念及放大电路的性能指标 73 4.1.1 放大的概念 73 4.1.2 放大电路的性能指标 73 4.2 基本放大电路的组成及工作原理 75 4.2.1 基本放大电路的组成 75 4.2.2 基本放大电路的工作原理 76 4.3 基本放大电路的分析方法 77 4.3.1 直流通路与交流通路 77 4.3.2 静态分析 78 4.3.3 动态分析 79 4.4 放大电路静态工作点的稳定 82 4.4.1 温度对静态工作点的影响 82 4.4.2 静态工作点稳定电路 83 4.5 单管放大电路的三种组态及性能比较 84 4.5.1 共集放大电路 84 4.5.2 共基放大电路 85 4.6 场效应管放大电路 86 4.6.1 静态分析 86 4.6.2 动态分析 87 4.7 多级放大电路 88 4.7.1 多级放大电路的耦合方式 88 4.7.2 多级放大电路的动态分析 90 本章小结 90 习题4 91 第5章 集成运算放大电路及其应用 94 5.1 集成电路概述 94 5.1.1 集成电路及其发展 94 5.1.2 集成电路的特点及分类 94 5.1.3 集成电路制造工艺简介 95 5.2 集成运算放大电路的基本组成及 各部分的作用 96 5.2.1 偏置电路―电流源 96 5.2.2 输入级―差分放大电路 96 5.2.3 中间级―带有源负载的共射放大电路 101 5.2.4 输出级―功率放大电路 102 5.3 集成运算放大电路的主要性能指标 102 5.4 放大电路中的反馈 103 5.4.1 理想运算放大电路的概念及工作特点 103 5.4.2 反馈的基本概念、分类及判别方法 105 5.4.3 负反馈对放大电路性能的影响 108 5.5 集成运算放大电路的应用 109 5.5.1 模拟信号运算电路 110 5.5.2 滤波电路 115 5.5.3 电压比较器 118 本章小结 121 习题5 121 第3篇 数字电子技术 第6章 逻辑代数基础 125 6.1 数字电路概述 125 6.1.1 模拟信号和数字信号 125 6.1.2 数字电路的特点及分类 126 6.1.3 数字电路的应用 126 6.2 数制与码制 127 6.2.1 数制及其转换 127 6.2.2 码制 130 6.3 逻辑代数 132 6.3.1 逻辑变量与逻辑函数 132 6.3.2 基本逻辑运算 133 6.3.3 复合逻辑运算 134 6.3.4 几个概念 135 6.4 逻辑函数的表示方法及其相互转换 136 6.4.1 真值表 136 6.4.2 逻辑表达式 136 6.4.3 逻辑图 138 6.4.4 波形图 138 6.4.5 卡诺图 138 6.5 逻辑函数的基本公式、定律和规则 139 6.6 逻辑函数的化简 140 6.6.1 最简的概念及最简表达式的几种形式 141 6.6.2 公式法化简 141 6.6.3 卡诺图法化简 142 6.6.4 具有无关项的逻辑函数的化简 143 本章小结 144 习题6 144 第7章 逻辑门电路 148 7.1 半导体器件的开关特性 148 7.1.1 二极管的开关特性 148 7.1.2 三极管的开关特性 148 7.1.3 MOS管的开关特性 149 7.2 分立元件门电路 149 7.2.1 二极管与门 149 7.2.2 二极管或门 150 7.2.3 三极管非门（反相器） 150 7.3 集成门电路 151 7.3.1 TTL电路 151 7.3.2 CMOS电路 156 7.3.3 TTL电路与CMOS电路之间的接口技术 159 本章小结 159 习题7 160 第8章 组合逻辑电路 163 8.1 组合逻辑电路的特点及分析与设计方法 163 8.1.1 组合逻辑电路的特点 163 8.1.2 组合逻辑电路的一般分析方法 163 8.1.3 组合逻辑电路的一般设计方法 165 8.2 常用组合逻辑电路 167 8.2.1 编码器 167 8.2.2 译码器 170 8.2.3 加法器 175 8.2.4 数值比较器 177 8.2.5 数据选择器 179 8.2.6 数据分配器 182 8.3 竞争-冒险现象 183 8.3.1 概念及产生原因 183 8.3.2 检查及消除方法 183 本章小结 184 习题8 185 第9章 触发器和时序逻辑电路 189 9.1 触发器 189 9.1.1 概述 189 9.1.2 基本RS触发器 189 9.1.3 同步触发器 192 9.1.4 主从触发器 194 9.1.5 边沿触发器 197 9.1.6 不同类型时钟触发器之间的转换 198 9.2 时序逻辑电路 199 9.2.1 时序逻辑电路的特点 199 9.2.2 时序逻辑电路功能的描述方法 200 9.2.3 时序逻辑电路的一般分析方法 200 9.3 计数器 201 9.3.1 计数器的分类 201 9.3.2 同步计数器 201 9.3.3 异步计数器 207 9.3.4 集成计数器构成N进制计数器的方法 209 9.4 寄存器 212 9.4.1 数码寄存器 213 9.4.2 移位寄存器 213 9.4.3 移位寄存器的应用 215 9.5 顺序脉冲发生器 217 9.6 序列信号发生器 218 9.7 时序逻辑电路的设计 219 9.7.1 设计方法及步骤 219 9.7.2 设计举例 219 9.8 555定时器的原理及应用 220 9.8.1 555定时器 220 9.8.2 555定时器构成单稳态触发器 221 9.8.3 555定时器构成多谐振荡器 222 9.8.4 555定时器构成施密特触发器 223 9.8.5 555定时器应用电路举例 223 本章小结 224 习题9 225 第10章 存储器和可编程逻辑器件 232 10.1 概述 232 10.2 存储器及其应用 232 10.2.1 随机存取存储器（RAM） 232 10.2.2 只读存储器（ROM） 234 10.3 可编程逻辑器件（PLD） 236 10.3.1 PLD的基本结构 236 10.3.2 PLD的分类 236 10.3.3 PLD的应用 237 本章小结 237 习题10 238 第11章 数模和模数转换电路 239 11.1 D/A转换器 239 11.1.1 权电阻网络D/A转换器 239 11.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 240 11.1.3 D/A转换器的主要技术指标 241 11.1.4 DAC0832 242 11.2 A/D转换器 243 11.2.1 A/D转换的一般步骤 243 11.2.2 并联比较型A/D转换器 245 11.2.3 逐次渐近型A/D转换器 246 11.2.4 双积分型A/D转换器 247 11.2.5 A/D转换器的主要技术指标 248 11.2.6 ADC0809 249 本章小结 250 习题11 250 参考文献 252