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上篇 电工基础3

第1章 电路的组成及其分析方法3

1.1 电路的组成及其模型3

1.1.1 电路的组成3

1.1.2 电路模型4

1.2 电压和电流的方向5

1.3　分析电路的三个基本定律6

1.3.1 欧姆定律7

1.3.2 基尔霍夫电流定律7

1.3.3 基尔霍夫电压定律9

1.4　电阻元件的联接及其等效变换12

1.4.1 电阻元件的串联联接12

1.4.2 电阻元件的并联联接13

1.4.3 通过合并串并联电阻简化电路14

1.4.4 电阻元件的三角形与星形联接16

1.5.1 电源元件的使用19

1.5 电源元件的使用及其模型19

1.5.2 电流源模型24

1.5.3 受控电源26

1.6 电源元件的联接及其等效变换27

1.6.1 电源元件的联接27

1.6.2 电压源与电流源的等效变换28

1.7 电路分析基本方法：支路电流法与结点电压法31

1.7.1 支路电流法31

1.7.2 结点电压法32

1.7.3 电位的引入33

1.8　叠加原理36

1.9　戴维宁定理与诺顿定理38

1.9.1　戴维宁定理38

1.9.2 诺顿定理40

1.10　线性电阻电路分析小结41

本章小结41

习题42

2.1　正弦量及其相量表示46

2.1.1 正弦量的三要素46

第2章 交流电路分析的基本方法46

2.1.2 两个同频率正弦量的相位差49

2.1.3 正弦量的相量表示50

2.2　 3种基本电路元件55

2.2.1 电阻元件55

2.2.2 电容元件56

2.2.3 电感元件57

2.3 3　种基本元件的相量模型及其正弦激励下的功率59

2.3.1 电阻元件的相量模型及功率60

2.3.2 电容元件的相量模型及功率61

2.3.3 电感元件的相量模型及功率64

2.3.4 阻抗的引入在正弦交流电路分析中的作用66

2.4　基本元件串联的正弦交流电路67

2.5　基本元件并联的正弦交流电路72

2.6　一般正弦交流电路的计算76

2.7　功率因数的提高80

2.8.1 RC低通滤波器83

2.8　交流电路的频率特性83

2.8.2 RL高通滤波器84

2.8.3 RC带通滤波器85

2.8.4 谐振电路86

2.9　非正弦交流电路87

2.9.1 非正弦周期量分解为傅里叶级数87

2.9.2 有效值与平均功率89

2.9.3 非正弦交流电路的计算90

习题92

本章小结92

第3章　三相电路及其应用97

3.1 三相电压97

3.1.1 三相电压的形式及其特点97

3.1.2 三相绕组的联接方式98

3.2　对称三相电路的特点100

3.2.1 对称Y-Y联接三相电路的特点101

3.2.2 对称△－△联接三相电路的特点102

3.2.3 对称三相电路的平均功率104

3.3　三相电路的计算105

3.4.1 发电与输电概述108

3.4　发电、输电及工业企业配电108

3.4.2 工业企业配电的基本知识109

3.5 安全用电110

3.5.1 触电110

3.5.2 接地111

3.5.3　保护接零112

本章小结113

习题113

4.1 电压电流的初始值116

第4章 电路的暂态分析116

4.2 RC电路的暂态分析120

4.2.1　零输入响应120

4.2.2　零状态响应123

4.2.3 全响应125

4.3　一阶线性电路暂态分析的三要素法129

4.4　RL电路的暂态分析132

4.4.1 零输入响应132

4.4.2 零状态响应与全响应134

4.5　暂态过程的利用及预防137

本章小结138

习题138

第5章　变压器142

5.1　磁路的概念及其简单计算142

5.1.1 磁路及其相关的几个概念142

5.1.2　磁路的计算144

5.2.1 理想变压器145

5.2　变压器的工作原理及特性145

5.2.2 实际变压器146

5.2.3 变压器的额定值、外特性及效率148

5.3　变压器绕组的极性及其联接150

5.3.1 变压器绕组的极性150

5.3.2 变压器绕组的联接151

5.4　三相变压器和特殊用途变压器152

5.4.1 三相变压器152

5.4.2　特殊用途变压器153

习题155

本章小结155

第6章　电动机157

6.1　感应电动机157

6.1.1 感应电动机的运转原理157

6.1.2　旋转磁场的产生158

6.1.3 异步电动机的分类159

6.2 三相异步电动机的结构、主要特性及铭牌数据160

6.2.1 三相异步电动机的结构160

6.2.2 三相异步电动机的主要特性161

6.2.3 三相异步电动机转矩计算的实用公式167

6.2.4 三相异步电动机的铭牌数据168

6.3　三相异步电动机的使用169

6.3.1 三相异步电动机的启动169

6.3.2 三相异步电动机的调速174

6.3.3 三相异步电动机的制动176

6.4　其他类型电动机177

6.4.1 单相异步电动机177

6.4.2 直流电动机178

习题180

本章小结180

第7章　放大器基础185

7.1　半导体二极管及其模型185

下篇 电子技术185

7.2　半导体三极管及其模型192

7.2.1 三极管的伏安特性192

7.2.2 三极管的主要参数193

7.2.3 三极管电路模型195

7.2.4 三极管电路分析方法197

7.3.2 放大器的基本性能指标200

7.3　用三极管构成小信号放大器的一般原则200

7.3.1 小信号放大器的一般结构200

7.3.3 基本放大器的工作原理及组成原则202

7.4　放大器的三种基本组态203

7.4.1 共射放大器204

7.4.2　共集、共基放大器206

7.5　工程实用放大器的电路构成原理及特点210

7.5.1 构成框图210

7.5.2 差动输入电路211

7.5.3 多级共射放大电路214

7.5.4 互补输出级215

7.5.5 恒流偏置电路216

7.6　场效应管放大电路218

7.6.1 场效应管的种类及其特性218

7.6.2 场效应管的主要参数221

7.6.3 场效应管的模型221

7.6.4 场效应管放大器的构成223

7.6.5 自给偏压电路224

7.6.6 分压式偏置电路225

本章小结227

习题228

第8章　集成运算放大器及其应用234

8.1　集成运算放大器简介234

8.1.1 集成运算放大器的符号、类型及主要参数234

8.1.2 集成运算放大器的理想化条件236

8.1.3 什么是反馈236

8.1.4 集成运放的两种工作状态及相应结论237

8.2　用集成运放构成放大电路239

8.3　用集成运放构成信号运算电路244

8.3.1 用集成运放实现信号的加、减244

8.3.2 用集成运放实现信号的微分与积分245

8.4　用集成运放构成信号处理电路248

8.4.1 用集成运放构成滤波器248

8.4.2 电压比较器及其应用251

8.5　用集成运放构成振荡电路252

8.5.1 产生正弦波振荡的条件252

8.5.2 RC振荡电路253

8.6　运放电路中的负反馈255

8.7　使用运算放大器应注意的几个问题259

8.8　其他常用模拟集成电路261

8.8.1 音频放大器261

8.8.2　模拟乘法器261

8.8.3 三端稳压器262

本章小结266

习题266

9.1.1 概述272

第9章 门电路和组合逻辑电路272

9.1　逻辑代数基础知识272

9.1.2　基本逻辑运算276

9.1.3　导出逻辑运算277

9.1.4 逻辑代数的公理、公式及其规则280

9.1.5 逻辑函数的表示方法281

9.1.6 逻辑函数的化简283

9.1.7 利用任意项化简逻辑函数289

9.2.1 晶体管的开关特性291

9.2　基本逻辑门电路291

9.2.2　MOS管的开关特性292

9.2.3 分立元件门电路293

9.2.4 TTL与非门295

9.2.5 CMOS集成门电路301

9.3　组合逻辑电路的分析与设计304

9.3.1 概述304

9.3.2 组合逻辑电路的分析304

9.3.3 用小规模器件实现组合逻辑电路（SSI设计）307

9.4.1 编码器310

9.4　常见中规模组合逻辑电路芯片原理及其应用310

9.4.2 译码器316

9.4.3 加法器320

9.4.4　数据选择器321

9.4.5 利用中规模器件实现组合逻辑电路（MSI设计）323

本章小结327

习题328

第10章　触发器和时序逻辑电路334

10.1　触发器334

10.1.1 什么是触发器334

10.1.2 触发器的逻辑功能描述336

10.1.3 常见触发器的逻辑功能338

10.1.4　触发器的动作特点341

10.2　时序逻辑电路的分析347

10.2.1 概述347

10.2.2 同步时序逻辑电路的分析348

10.2.3 异步时序逻辑电路的分析352

10.3　寄存器与计数器的电路特点354

10.3.1 寄存器355

10.3.2 同步计数器357

10.3.3　异步计数器363

10.4　常用中规模时序逻辑电路芯片特点及其应用366

10.4.1 集成二进制同步计数器366

10.4.2 集成二进制异步计数器369

10.4.3 集成十进制同步计数器370

10.4.4 集成十进制异步计数器371

10.4.5 用中规模集成计数器实现N进制计数器372

10.4.6 集成移位寄存器及其应用377

10.5　脉冲单元电路380

10.5.1 施密特触发器381

10.5.2 单稳态触发器382

10.5.3 多谐振荡器383

10.5.4　555定时器384

本章小结390

习题390

11.1.1 概述397

11.1　数－模转换器397

第11章　大规模集成电路397

11.1.2　理论转换公式398

11.1.3 D/A转换器的芯片实例399

11.2　模－数转换器399

11.2.1 模－数转换的一般过程400

11.2.2 模－数转换器的芯片实例402

11.2.3 其他类型模－数转换器403

11.2.4 利用A/D、D/A构成数字应用系统403

11.3　存储器404

11.3.1 存储器的电路结构及主要参数405

11.3.2 存储器的种类及其芯片实例406

11.3.3　存储器的扩展407

11.4　利用大规模集成电路芯片实现组合逻辑电路410

11.4.1 用ROM实现组合逻辑电路410

11.4.2 用可编程逻辑器件实现组合逻辑电路414

本章小结416

习题416

12.1.1 测量值及其误差419

第12章 电气过程中的测量与控制技术419

12.1　电工测量概述419

12.1.2 直读式电工测量仪表的种类420

12.1.3 数字化测量421

12.2　常见电参量的测量方法简介422

12.2.1 电压的测量422

12.2.2 电流的测量423

12.2.3 电阻的测量423

12.2.5 电感的测量425

12.2.4 电容的测量425

12.3 自动控制的两种类型426

12.3.1 顺序控制427

12.3.2 反馈控制428

12.4　触点控制系统429

12.4.1 常用控制电器429

12.4.2 顺序控制的基本电路433

12.4.3 三相异步电动机的控制435

12.5　可编程控制器简介439

12.5.1 PLC的种类、组成440

12.5.2 梯形图441

12.5.3 FX系列PLC的基本逻辑指令444

12.5.4 PLC程序的运行原理447

12.5.5 PLC程序的编制方法448

12.6　微机控制系统概述452

12.6.1 微型计算机的模块构成452

12.6.2 微型计算机的指令及其执行454

12.6.3 与微型计算机相关的重要概念456

12.6.4 利用微机实现简单的打印控制457

本章小结458

习题459

附录A 用MATLAB分析例2.1.2并画出相量图464

附录B 常用导电材料的电阻率和温度系数467

附录C MAX+plusⅡ的简要说明468

附录D　例9.3.1仿真实现473

附录E　本书中所介绍的芯片477

主要参考书482