电工与电子技术基础(普通高等教育十二五电工电子基础课程规划教材)

本教材是针对目前学时日益减少的电工电子学教学要求而编制的。突出“基本”两字，着重讲授基本概念、基本原理和基本应用，配以适量的思考题，启迪学生的思维，加深学生对讲授内容的理解，同时引导学生正确思维。本书可作为高等院校非电类机自、汽车、材控、高分子、金属、工业工程等各本科专业的教材，也可供有关技术人员参考。

前言 第1章直流电路1 11电路的概念及基本电量1 111电路的组成与作用1 112电路中的基本电量3 113电源6 12电路的基本定律9 121欧姆定律及电阻的串、并联9 122基尔霍夫定律14 13电路的分析方法17 131支路电流法17 132电源等效变换法18 133节点电压法21 134叠加原理24 135戴维南定理27 判一判31 选一选31 做一做32 第2章单相正弦交流稳态电路35 21正弦交流电压与电流的参数35 211正弦交流信号的表示35 212正弦交流信号的三要素36 22正弦量的相量表示法39 221复数及其表示39 222正弦信号的复数表示法—— 相量41 23电阻元件正弦交流稳态电路44 231电压与电流的关系44 232功率45 24电感元件的正弦交流稳态电路45 241电压与电流的关系45 242功率47 25电容元件的正弦交流稳态电路48 251电压与电流的关系48 252功率49 26RLC正弦交流稳态电路50 261欧姆定律及基尔霍夫定律的 相量形式50 262复数阻抗的串并联55 263正弦交流稳态电路的功率58 264正弦交流稳态电路的功率因数 提高方法60 27复杂正弦交流稳态电路的分析62 判一判64 选一选65 做一做65 第3章三相正弦交流稳态电路69 31三相正弦对称电源69 311三相正弦对称电源的产生69 312相电压与线电压的关系70 32三相电源的负载联结方式71 321三相电源的负载分类71 322三相电源负载的接法72 33负载星形联结时三相电路的分析 与计算72 331三相对称负载的星形联结72 332三相不对称负载的星形联结75 34负载三角形联结时三相电路的分析 与计算78 341三相对称负载的三角形联结79 342三相不对称负载的三角形联结80 35三相电路的功率81 判一判86 选一选87 做一做87 第4章一阶线性电路的暂态过程89 41暂态过程的换路及定律89 411换路的概念及换路定律89 412换路后电路初始值的计算90 413换路后电路稳态值的计算92 42RC电路的暂态过程94 421RC充电电路94 422RC放电电路100 43暂态过程的三要素法103 44矩形脉冲电源作用下的RC电路107 441RC微分电路107 442RC积分电路108 443RC耦合电路109 45RL电路的暂态过程分析109 判一判112 选一选113 做一做113 第5章单相变压器116 51概述116 511变压器的用途及分类116 512变压器的基本结构117 513变压器的额定值117 514变压器的型号118 52变压器的工作原理118 53变压器的作用120 54变压器的运行特性124 541变压器的外特性及电压变 化率124 542变压器的功率损耗与效率125 55变压器绕组的同极性端及其连接126 551变压器绕组的同极性端及其 测定126 552变压器绕组的连接127 56特种变压器129 561自耦变压器129 562互感器130 563行灯变压器132 判一判132 选一选132 做一做133 第6章三相异步电动机135 61三相异步电动机的基本结构和工作 原理135 611三相异步电动机的基本结构135 612三相异步电动机的工作原理137 613三相异步电动机的转差率和 转速141 62三相异步电动机的转矩特性和机 械特性142 621三相异步电动机的转矩特性142 622三相异步电动机的机械特性145 63三相异步电动机铭牌上的数据148 64三相异步电动机的使用151 641起动151 642三相异步电动机的反转控制156 643三相异步电动机的调速157 644三相异步电动机的制动158 判一判159 选一选159 做一做160 第7章三相异步电动机的继电接触 控制161 71常用低压电器161 711手动电器161 712自动电器162 72三相异步电动机的起动与停止控制 电路165 721三相异步电动机的点动控制165 722三相异步电动机的直接起动与 停止控制电路167 73三相异步电动机的正反转控制 电路168 74三相异步电动机的其他几种控制169 741异地控制169 742行程控制170 743顺序控制170 判一判171 选一选171 做一做171 第8章常用半导体器件174 81半导体174 811本征半导体174 812N型半导体和P型半导体175 82PN结及其单向导电性176 821PN结的形成176 822PN结的单向导电性177 83半导体二极管178 831基本结构178 832伏安特性179 833主要参数180 834基本应用181 84特殊二极管182 841稳压二极管182 842发光二极管183 843光电二极管183 85双极型晶体管184 851结构184 852电流放大作用185 853特性曲线186 854主要参数188 86场效应晶体管189 861增强型场效应晶体管190 862耗尽型场效应晶体管191 863P沟道MOS管简介191 判一判192 选一选192 做一做193 第9章基本放大电路195 91基本放大电路的组成195 911放大电路的组成原则195 912放大电路的组成和各元件的 作用196 913放大电路的三种组态196 914放大电路中电压、电流的 表示197 92放大电路的静态分析197 921直流通路和交流通路197 922近似估算法计算静态值198 923用图解法确定静态值 198 93放大电路的动态分析200 931输入和输出电压波形的分析200 932放大电路的非线性失真201 933用微变等效电路法分析动态 工作情况202 94静态工作点的稳定205 941温度对静态工作点的影响205 942分压偏置式电路206 95射极输出器209 951电路结构209 952静态分析209 953动态分析209 954射极输出器的应用210 96互补对称功率放大电路210 961对功率放大电路的基本要求211 962提高功率放大电路效率的主 要途径211 963互补对称功率放大电路212 97多级放大电路213 971多级放大电路的组成及级间耦合 方式213 972多级放大电路的计算215 973单级阻容耦合放大电路的频率 特性217 98放大电路中的反馈218 981反馈的基本概念和分类218 982负反馈类型的判断219 983负反馈对放大电路性能的 影响221 判一判223 选一选223 做一做224 第10章集成运算放大器227 101概述227 102直接耦合放大电路的零点漂移 问题228 103差动放大电路228 1031电路结构特点228 1032零点漂移的抑制228 1033静态分析229 1034动态分析230 1035单端输入232 104集成运算放大器简介234 1041集成运放内部电路简介234 1042集成运放封装、引脚及电路 符号234 1043主要参数235 1044理想运算放大器及分析依据236 105模拟信号的运算电路237 1051比例运算电路237 1052加法运算电路239 1053减法运算电路240 1054微分、积分运算电路241 106电压比较器242 1061电压比较器电路及原理242 1062电压比较器的应用243 判一判244 选一选244 做一做245 第11章小功率直流稳压电路248 111概述248 112单相整流电路248 1121单相半波整流电路249 1122单相桥式整流电路250 113滤波电路252 1131电容滤波电路252 1132电感滤波电路254 1133复式滤波电路255 114倍压整流电路256 115直流稳压电源257 1151硅稳压管稳压电路257 1152串联型稳压电路257 1153三端集成稳压电源258 判一判260 选一选260 做一做260 第12章门电路和组合逻辑电路262 121逻辑代数基础262 1211逻辑代数的基本运算262 1212逻辑函数的表示方法及其相互 转换264 1213逻辑代数的公式266 1214逻辑函数的公式法化简268 1215逻辑函数的卡诺图化简269 122基本逻辑门电路274 1221分立元件门电路274 1222TTL集成门电路275 1223CMOS集成门电路281 1224TTL门和CMOS门的使用 问题284 123组合逻辑电路的分析与设计285 1231组合逻辑电路的分析285 1232组合逻辑电路的设计286 124常用组合逻辑部件及应用288 1241加法器288 1242译码器289 1243数据选择器294 判一判297 选一选298 做一做298 第13章触发器和时序逻辑电路301 131触发器301 1311基本RS触发器301 1312时钟控制的触发器303 1313触发器逻辑功能的分类及特性 方程表示307 132寄存器和移位寄存器308 1321寄存器308 1322移位寄存器308 133计数器310 1331异步计数器310 1332同步计数器313 1333中规模集成计数器315 1334任意进制(N进制)计数器317 判一判321 选一选321 做一做322 第14章555定时器及其应用326 141555定时器的结构及工作原理326 1411555定时器的电路结构326 1412555定时器的引脚用途和工作 原理327 142用555定时器构成施密特触发器328 1421施密特触发器的特点328 1422由555定时器构成的施密特触 发器电路及工作原理328 1423施密特触发器的应用329 143用555定时器构成单稳态触发器330 1431单稳态触发器的特点330 1432由555定时器构成的单稳电路及 工作原理330 1433单稳态触发器的应用331 144用555定时器构成多谐振荡器332 1441多谐振荡器的特点332 1442由555定时器构成的多谐振荡器 电路及工作原理333 1443振荡频率的计算333 1444应用334 判一判334 做一做335 第15章模拟量和数字量的转换336 151概述336 152D/A转换器336 1521R2R倒T形网络D/A转换器的 基本原理337 1522集成D/A转换器AD7520338 153A/D转换器341 1531采样/保持(S/H)电路341 1532量化及编码342 1533逐次渐近型A/D转换器343 1534A/D转换器的主要技术指标343 填一填344 做一做344 第16章半导体存储器345 161只读存储器345 1611掩膜ROM346 1612可编程ROM348 1613可改写ROM348 1614ROM的应用349 162随机存取存储器351 1621RAM的分类351 1622RAM的结构和工作原理351 163存储器容量的扩展352 1631位扩展方式352 1632字扩展方式352 填一填353 做一做353 第17章实验355 实验1基尔霍夫定律355 实验2叠加原理和戴维南定理357 实验3RLC串联谐振电路360 实验4一阶RC电路361 实验5单管交流放大电路364 实验6集成运算放大器367 实验7门电路和译码器的功能测试和 应用370 实验8计数器的功能测试及应用373 参考文献377

前言为落实教育部《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》及广东省教育厅《关于全面推进广东省高校应用型本科人才培养模式改革的若干意见》的精神，培养学生自主学习能力、协同创新精神、工程技术应用能力，本书依据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的教学基本要求，结合多年的教学经验，按照应用型本科人才培养模式改革的思路而编写。 “电工与电子技术基础”课程是高等工科院校非电类专业的一门技术基础课程。它的主要任务是使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术应用和我国电工电子事业发展的概况，为今后学习和从事与本专业有关的工作打下一定的基础。为了面向21世纪数字化和专用集成电路的新时代和适应现代电子技术迅速发展的需要，本书加强了数字集成器件工程应用的内容。本课程和工程技术实践密切结合，实践环节是它的一个重要组成部分，为此本书把实验部分作为一章编入其中。 “电工与电子技术基础”课程牵涉的内容广泛、概念多，为使学生更好地理解基本概念、掌握重点内容，本书在一些重点内容和容易混淆的概念处，通过页脚以“想一想”“问一问”“论一论”等形式给出了重点提示，在每章的最后以“判一判”“选一选”和“做一做”等形式给出了相应的习题。 本书是“电工与电子技术基础”课程的本科教材，供非电类专业使用，按32～80学时组织教学(不含实验)，教师可根据学时、教学要求自主选择相应内容教学。 本书由五邑大学信息工程学院的五位老师合作完成。电工技术部分(第1～7章)由徐秀平、黄东编写，其中第1、2、6、7章由徐秀平编写，第3、4、5由黄东编写。电子技术部分(第8～16章)由项华珍、杨敏编写，其中第8～10、13～16章由项华珍编写，第11、12章由杨敏编写；实验部分(第17章)由刘海刚编写。全书由徐秀平统稿。 在本书的编写过程中，得到了五邑大学主管领导、信息工程学院领导和老师的大力支持，在此表示衷心的感谢。 由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请读者提出宝贵意见，编者不胜感激。意见可发至lzfly_xxp@163.com或xiangjane100@163.com。 本书配有免费电子课件， 欢迎选用本书作教材的老师登录www.cmpedu.com注册下载或发邮件到xufan666@163.com索取。 编者