內容簡介
本書是根據高職高專教學要求特點而編寫的教材,涉及電路分析基礎、模擬電子技術和數字電子技術三方面的內容。
本書具有內容精選、切合實際、深入淺出、循序漸進、物理概念清楚、定量推導適度以及便於學習等特點。
本書是高職高專學校及成人教育的計算機套用、通信工程等相關專業的專業基礎課教材,也可供從事這方面工作的工程技術人員培訓和自學用。
電路分析基礎部分包括電路的基本概念、電路的分析方法和定理、正弦交流電路導論、正弦穩態電路的分析、三相交流電路、一階動態電路分析和安全用電等內容。 模擬電子技術部分包括半導體器件基礎、基本放大電路、集成運算放大器和直流穩壓電源等內容。
數字電子技術部分包括基礎知識、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝的產生與整形以及模/數和數/模轉換器等內容。
圖書目錄
第一篇電路分析基礎
第1章電路的基本概念 3
電流流過的迴路叫做電路,又稱導電迴路。最簡單的電路,是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通,此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件,這種情況叫做該元件短路。開路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。
電路(英語:Electrical circuit)或稱電子迴路,是由電器設備和 元器件, 按一定方式連線起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣迴路,簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
第2章電路的分析方法和定理16
第3章正弦交流電路導論36
第4章正弦穩態電路的分析45
第5章三相交流電路65
第6章一階動態電路分析76
第7章安全用電87
第8章半導體器件基礎97
半導體器件(semiconductor device)通常,這些半導體材料是矽、鍺或砷化鎵,可用作整流器、振盪器、發光器、放大器、測光器等器材。為了與積體電路相區別,有時也稱為分立器件。
絕大部分二端器件(即晶體二極體)的基本結構是一個PN結。利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構,已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極,可用來產生、控制、接收、變換、放大信 號和進行能量轉換。晶體二極體的頻率覆蓋範圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。三端器件一 般是有源器件,典型代表是各種電晶體(又稱晶體三極體)。電晶體又可以分為雙極型電晶體和場效應電晶體兩 類。根據用途的不同,電晶體可分為功率電晶體微波電晶體和低噪聲電晶體。除了作為放大、振盪、開關用的 一般電晶體外,還有一些特殊用途的電晶體,如光電晶體、磁敏電晶體,場效應感測器等。這些器件既能把一些 環境因素的信息轉換為電信號,又有一般電晶體的放大作用得到較大的輸出信號。此外,還有一些特殊器件,如 單結電晶體可用於產生鋸齒波,可控矽可用於各種大電流的控制電路,電荷耦合器件可用作攝橡器件或信息存 儲器件等。在通信和雷達等軍事裝備中,主要靠高靈敏度、低噪聲的半導體接收器件接收微弱信號。隨著微波 通信技術的迅速發展,微波半導件低噪聲器件發展很快,工作頻率不斷提高,而噪聲係數不斷下降。微波半導體 器件由於性能優異、體積小、重量輕和功耗低等特性,在防空反導、電子戰、C(U3)I等系統中已得到廣泛的套用 。
第9章基本放大電路118
第10章集成運算放大器144
集成運算放大器(Integrated Operational Amplifier)簡稱集成運放,是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬積體電路。它的增益高(可達60~180dB),輸入電阻大(幾十千歐至百萬兆歐),輸出電阻低(幾十歐),共模抑制比高(60~170dB),失調與飄移小,而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點,適用於正,負兩種極性信號的輸入和輸出。
模擬積體電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的P型矽片製成,這種矽片是積體電路的基片。基片上可以做出包含有數十個或更多的BJT或FET、電阻和連線導線的電路。
運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外,還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環放大倍數取決於外接反饋電阻,這給使用帶來很大方便。
第11章直流穩壓電源166
能為負載提供穩定直流電源的電子裝置。直流穩壓電源的供電電源大都是交流電源,當交流供電電源的電壓或負載電阻變化時,穩壓器的直流輸出電壓都會保持穩定。 直流穩壓電源隨著電子設備向高精度、高穩定性和高可靠性的方向發展,對電子設備的供電電源提出了高的要求。
當今社會人們極大的享受著電子設備帶來的便利,但是任何電子設備都有一個共同的電路--電源電路。大到超級計算機、小到袖珍計算器,所有的電子設備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。當然這些電源電路的樣式、複雜程度千差萬別。超級計算機的電源電路本身就是一套複雜的電源系統。通過這套電源系統,超級計算
機各部分都能夠得到持續穩定、符合各種複雜規範的電源供應。袖珍計算器則是簡單多的電池電源電路。不過你可不要小看了這個電池電源電路,比較新型的電路完全具備電池能量提醒、掉電保護等高級功能。可以說電源電路是一切電子設備的基礎,沒有電源電路就不會有如此種類繁多的電子設備。
由於電子技術的特性,電子設備對電源電路的要求就是能夠提供持續穩定、滿足負載要求的電能,而且通常情況下都要求提供穩定的直流電能。提供這種穩定的直流電能的電源就是直流穩壓電源。直流穩壓電源在電源技術中占有十分重要的地位。另外,很多電子愛好者初學階段首先遇到的就是要解決電源問題,否則電路無法工作、電子製作無法進行,學習就無從談起。為此,Pecker's Home專門開闢了這個直流穩壓電源技術專題,希望給初學階段的電子愛好者一些幫助。同時也可以作為普通愛好者電源技術方面的參考資料,供日常學習、製作上參考之用。
第三篇數字電子技術
第12章基礎知識181
第13章組合邏輯電路209
第14章觸發器230
第15章時序邏輯電路248
第16章脈衝的產生與整形274
第17章模/?數和數/?模轉換器288
參考文獻