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刘志刚，陈小军 编

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 基础教程
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 半导体
• 电子工程
• 大学教材
• 高等教育

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502453138

版次：1

商品编码：10623225

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-08-01

用纸：胶版纸

页数：156

正文语种：中文

内容简介

《数字电子技术基础教程》介绍了数字电路的基础知识和常规内容，同时还介绍了数字电子技术的新器件、新技术，其中包括常用中、大规模数字集成电路的分析与应用，各类常用器件的测试技能等。全书共分8章，包括数字电路基础、门电路、组合逻辑电路的分析与设计、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、脉冲波形的产生和整形、模拟量和数字量的转换及数字电子技术实验实训等。
《数字电子技术基础教程》深入浅出，重点明确，实例丰富，可以作为高校电子、通信、光电、计算机、电气及自动化等相关专业的教学用书，尤其适合高职高专院校和应用型本科院校电气信息类专业使用；也可供高级技术人员参考或作为相关工程技术人员的培训教材及应用参考书。

目录

1 数字电路基础
1.1 概述
1.1.1 数字电路的基本概念及其特点
1.1.2 数制和码制
1.2 逻辑代数中的基本逻辑运算
1.2.1 “与”运算（AND）
1.2.2 “或”运算（OR）
1.2.3 “非”运算（NOT）
1.2.4 其他逻辑运算
1.3 逻辑代数的常用公式及基本定理
1.3.1 基本公式
1.3.2 其他常用公式
1.3.3 逻辑代数的基本定理
1.4 逻辑函数及其表示方法
1.4.1 逻辑函数
1.4.2 逻辑函数的表示方法
1.5 逻辑函数的化简
1.5.1 逻辑函数的公式法化简
1.5.2 逻辑函数的卡诺图法化简
1.5.3 具有无关项的逻辑函数及其化简
1.6 本章小结
习题

2 门电路
2.1 分立元件门电路
2.1.1 二极管与门电路
2.1.2 二极管或门电路
2.1.3 三极管非门电路
2.2 集成TTL门电路
2.2.1 TTL与非门电路
2.2.2 TTL与非门的主要技术参数
2.2.3 集电极开路与非门和三态输出与非门
2.2.4 其他类型的TTL门电路
2.2.5 TTL集成逻辑门电路系列简介
2.3集成CMOS门电路
2.3.1 CMOS反相器
2.3.2 CMOS与非门
2.3.3 CMOS漏极开路门（OD门）
2.3.4 CMOS传输门
2.3.5 CMOS逻辑门电路的系列及主要参数
2.4 门电路的接口
2.4.1 TTL门驱动CMOS门
2.4.2 CMOS门驱动TTL门
2.4.3 TTL和CMOS电路带负载时的接口问题
2.4.4 多余输入端的处理
2.5 本章小结
习题

3 组合逻辑电路的分析与设计
3.1 组合逻辑电路概述
3.2 组合逻辑电路的分析方法
3.2.1 组合逻辑电路的一般分析方法及步骤
3.2.2 组合逻辑电路分析示例
3.3 组合逻辑电路的设计方法
3.3.1 组合逻辑电路设计方法概述
3.3.2 组合逻辑电路的设计举例
3.4 常用中规模集成电路
3.4.1 编码器
3.4.2 译码器、数据分配器
3.4.3 加法器
3.4.4 数据选择器
3.4.5 一位数字比较器
3.5 组合逻辑电路中的竞争冒险现象
3.5.1 竞争冒险现象及其产生原因
3.5.2 消除竞争冒险的方法
3.6 本章小结
习题

4 触发器
4.1 触发器概述
4.2 触发器的电路结构形式
4.2.1 基本RS触发器
4.2.2 同步触发器
4.2.3 主从触发器
4.2.4 维持阻塞边沿D触发器
4.2.5 触发器的脉冲工作特性
4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法
4.3.1 触发器按逻辑功能的分类
4.3.2 不同触发器逻辑功能的转换
4.4 集成触发器
4.4.1 集成触发器的主要参数
4.4.2 集成触发器举例
4.5 本章小结
习题

5 时序逻辑电路的分析与设计
5.1 时序逻辑电路概述
5.1.1 时序逻辑电路的结构特点
5.1.2 时序逻辑电路的分类
5.1.3 时序逻辑电路的表示方法
5.2 时序逻辑电路的分析方法
5.2.1 同步时序逻辑电路分析举例
5.2.2 异步时序逻辑电路分析举例
5.3 常用的时序逻辑电路
5.3.1 数码寄存器和移位寄存器
5.3.2 计数器
5.4 同步时序逻辑电路的设计方法
5.5 本章小结
习题

6 脉冲波形的产生和整形
6.1 多谐振荡器
6.1.1 多谐振荡器的电路原理
6.1.2 石英晶体振荡器
6.2 单稳态触发器
6.2.1 微分型单稳态触发器
6.2.2 集成单稳态触发器
6.2.3 单稳态触发器的应用
6.3 施密特触发器
6.3.1 施密特触发器的电路组成和工作原理
6.3.2 集成施密特触发器及其应用
6.4 555定时器及其应用
6.4.1 555定时器的内部结构
6.4.2 555定时器的应用
6.5 本章小结
习题

7 模拟量和数字量的转换
7.1 数/模（D/A）转换器
7.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器
7.1.2 D/A转换器的主要技术指标
7.1.3 集成D/A转换器AD7520、ADC0832及其应用
7.2 模/数（A/D）转换器
7.2.1 逐次逼近型A/D转换器的工作原理
7.2.2 A/D转换器的主要技术指标
7.2.3 集成A/D转换器ADC0809及其应用
7.3 本章小结
习题

8 数字电子技术实验实训
实验l TTL与非门的参数和特性测试
实验2 组合数字电路
实验3 555定时器的应用
实验4 中规模计数器
实验5 波形发生电路
实验6 开关稳压电源控制器SG3524及其应用
附录
附录A TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数
附录B 常用逻辑符号对照表
参考文献

前言/序言

《电路解密：从理论到实践的电子学探索》 内容概述： 《电路解密：从理论到实践的电子学探索》是一本旨在带领读者深入理解电路基本原理、掌握电路分析方法并激发电子设计兴趣的专业教材。本书聚焦于电路的核心概念，从最基础的电荷、电压、电流、电阻等概念出发，逐步深入到交流电路、瞬态响应、二极管、三极管、运算放大器等关键电子元件的特性与应用。全书结构严谨，逻辑清晰，理论讲解深入浅出，配合大量图示和实例，力求让读者在掌握扎实理论知识的同时，也能培养解决实际电路问题的能力。 详细内容介绍： 第一部分：基础电学理论 第一章：电荷、电场与电势 本章将从微观层面引入电荷的概念，阐述静电荷的性质、库仑定律以及电场线的直观表示。 深入探讨电势的概念，讲解电势能、电势差（电压）的定义及其与电场强度的关系。 通过生活中的静电现象和简单电容器模型，帮助读者建立对电场和电势的初步感知。 强调电荷守恒定律在电路分析中的重要性。 第二章：电流与电阻 详细介绍电流的形成机制，包括自由电子的定向移动，以及电流的定义、方向和测量单位（安培）。 阐述电阻的概念，区分本征电阻率和实际电阻值，分析影响电阻大小的因素（材料、长度、截面积、温度）。 引入欧姆定律，这是电路分析的基石，详细解释其数学表达式、适用范围和物理意义。 讨论导体、绝缘体和半导体的导电特性差异。 介绍串联和并联电阻的等效电阻计算方法，并分析其特性。 讲解焦耳定律，探讨电流通过电阻产生的热量及其应用（如电热设备）。 第三章：电路的基本定律 基尔霍夫电流定律（KCL）： 详细讲解节点分析法，说明任何一个节点的电流代数和恒为零的原理。通过图例演示电流的流入与流出。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 详细讲解回路分析法，说明任意一个闭合回路中，电压降代数和等于电动势代数和的原理。通过图例演示电压的升降。 结合KCL和KVL，讲解如何运用节点法和回路法分析复杂的直流电路。 引入戴维宁定理和诺顿定理，介绍等效电源的替换思想，简化复杂电路的分析。 讨论受控源在电路中的作用及其分析方法。 第二部分：直流电路分析与元件 第四章：直流电路的分析方法 系统梳理直流电路分析的各种方法，包括： 欧姆定律与串并联法则： 适用于简单电路。 支路电流法： 适用于分析结构相对复杂的电路，但需要建立较多的方程。 节点电压法： 基于KCL，计算节点电压，相对高效。 网孔电流法： 基于KVL，计算网孔电流，同样高效。 提供大量的例题，演示每种方法的具体应用步骤，并对比不同方法的优劣。 强调选择合适分析方法的策略，以达到最高效率。 第五章：电容与电感 电容器： 介绍电容器的结构和原理，讲解电荷存储能力（电容C）的概念。 分析电容器的电压-电流关系，强调其“隔直通交”的特性，以及电容两端的电压不能突变。 讨论串联和并联电容器的等效电容计算。 介绍电容器的充放电过程，讲解RC电路的瞬态响应。 列举电容器在滤波、耦合、储能等方面的实际应用。 电感器： 介绍电感器的结构和原理，讲解自感和互感概念。 分析电感器的电压-电流关系，强调其“通直流阻交流”的特性，以及电感电流不能突变。 讨论串联和并联电感器的等效电感计算。 介绍RL电路的瞬态响应，分析其与RC电路的异同。 列举电感器在储能、滤波、变压器等方面的实际应用。 第三部分：交流电路分析 第六章：正弦稳态电路分析 引入正弦交流电的概念，讲解其幅值、频率、周期、初相位等参数。 介绍相量（Phasor）的概念，将时域的正弦信号转化为复数形式，极大地简化交流电路的分析。 讲解阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的概念，扩展了电阻的概念到包含电容和电感的情况。 分析纯电阻、纯电感、纯电容电路在交流状态下的电压电流关系，以及它们之间的相位关系。 讲解RLC串联和并联电路的阻抗特性，分析谐振现象及其应用。 将基尔霍夫定律、戴维宁定理、诺顿定理等直流电路分析方法推广到交流电路的相量分析中。 第七章：交流电路的功率 介绍瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率的概念。 详细解释功率因数（Power Factor）及其重要性，分析提高功率因数的意义和方法。 讲解单相交流电路和三相交流电路的功率计算。 介绍功率因数表和无功功率补偿装置。 第四部分：电子元器件基础 第八章：二极管及其基本应用 PN结： 深入讲解PN结的形成、内建电势、以及在无外加电压、正向偏置和反向偏置下的导电特性。 二极管特性曲线： 描绘理想二极管和实际二极管的伏安特性曲线，解释正向压降、反向击穿等关键参数。 二极管的等效模型： 介绍理想模型、小信号模型和折线模型，方便不同精度下的电路分析。 二极管的基本应用： 整流电路： 半波整流、全波整流（中心抽头变压器式和桥式）、滤波电路、稳压电路。 二极管的其它应用： 限幅、钳位、逻辑门等。 第九章：三极管（BJT）的工作原理与应用 BJT的结构与种类： 介绍NPN型和PNP型三极管的结构，以及发射区、基区、集电区的掺杂和厚度差异。 BJT的导电机制： 详细阐述其放大作用的原理，包括载流子的注入、扩散和收集过程。 BJT的工作区域： 截止区、放大区、饱和区，以及它们的判别条件。 BJT的输入输出特性曲线： 描绘共发射极、共基极、共集电极三种基本组态下的特性曲线。 BJT的等效模型： 介绍混合π模型和小信号等效电路，用于分析放大电路。 BJT放大电路： 介绍不同组态（共发射极、共基极、共集电极）放大电路的原理，分析其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 BJT的偏置电路： 讲解固定偏置、发射极偏置、分压偏置等偏置方法的原理和作用，确保三极管工作在放大区。 第十章：场效应管（FET）及其基本应用 FET的分类： 介绍结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）的基本结构和工作原理。 JFET的工作原理： 讲解其栅电压控制沟道导电性的原理，分析其跨导特性。 MOSFET的工作原理： 讲解其栅极电压控制漏极电流的原理，区分增强型和耗尽型MOSFET，以及N沟道和P沟道。 FET的特性曲线： 描绘不同偏置下的特性曲线。 FET放大电路： 介绍共源极、共栅极、共漏极（源极输出器）放大电路的原理。 FET的优势： 对比BJT和FET的特点，分析FET在输入阻抗高、功耗低等方面的优势。 第十一章：运算放大器（Op-Amp） 运算放大器的基本结构和理想特性： 介绍差分放大器作为基本单元，以及其高开环增益、高输入阻抗、低输出阻抗等理想特性。 虚短和虚断的概念： 在负反馈条件下，如何简化运算放大器电路的分析。 基本运算放大器电路： 反相放大器： 分析其增益和输入输出关系。 同相放大器： 分析其增益和输入输出关系。 电压跟随器： 分析其缓冲作用。 加法器和减法器： 实现信号的叠加和差值运算。 积分器和微分器： 实现对输入信号的积分和微分运算。 运算放大器的实际特性： 介绍输入失调电压、输入偏置电流、有限的开环增益、有限的带宽等非理想因素对电路性能的影响。 运算放大器的实际应用： 滤波电路、信号发生电路、比较器等。 第五部分：综合与实践 第十二章：滤波电路 介绍低通、高通、带通、带阻四种基本滤波器。 分析RC、RL、RLC滤波器在直流和交流状态下的特性。 讲解有源滤波器的基本原理，以及如何利用运算放大器构建更灵活、性能更好的滤波器。 讨论滤波器的阶数和选择性。 第十三章：振荡电路 介绍振荡电路的工作原理：正弦振荡电路的产生条件（幅振条件和相频条件）。 讲解RC移相振荡器、LC振荡器（如哈特莱、科皮兹）、晶体振荡器的工作原理。 介绍非正弦振荡电路，如多谐振荡器、三角波发生器。 第十四章：模数混合电路初步 介绍数字信号与模拟信号的区别。 讲解简单的数模转换（DAC）和模数转换（ADC）电路的基本概念和原理。 初步介绍数电与模电结合的典型电路，为后续更深入的学习打下基础。 本书特色： 循序渐进的教学体系： 从最基础的电学概念出发，逐步深入到复杂的电路分析和应用，确保学习过程的连贯性。 理论与实践紧密结合： 每章都配有大量的例题和思考题，鼓励读者动手计算和分析，并将理论知识应用于解决实际问题。 清晰直观的图示： 大量采用电路图、波形图、原理图等，帮助读者直观理解抽象的电路概念。 强调物理概念的理解： 不仅仅局限于公式的推导，更注重对电流、电压、能量等物理量的内在含义的阐释。 为进阶学习奠定基础： 本书内容涵盖了电子技术的核心知识，为读者继续深入学习数字逻辑、微控制器、通信原理等高级课程打下坚实的基础。 《电路解密：从理论到实践的电子学探索》适合于电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等专业的本科生，也适合于对电子技术感兴趣的业余爱好者和工程师。通过学习本书，读者将能够构建一个清晰、完整的电路知识体系，为他们在电子领域的学习和工作提供强大的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习一些关于微控制器和嵌入式系统的知识，在寻找相关的数字电路基础知识时，偶然发现了这本书。它给我的感觉是，作者不仅仅是在“教”书，而是在“分享”知识，而且是一种非常系统化、结构化的知识。我特别欣赏它在介绍数字电路的整体框架时，从最底层的逻辑门，到组合逻辑，再到时序逻辑，最后到更高级的寄存器和计数器，每一步都衔接得非常自然，逻辑链条清晰无比。我之前在其他地方学习时，总是感觉知识点比较零散，难以形成完整的概念，但这本书让我对数字电路有了全局性的认识。书中对如何设计和分析不同类型的触发器（如SR、D、JK、T触发器）的讲解，以及它们之间的转换方式，都让我印象深刻。此外，对计数器（如异步计数器、同步计数器、环形计数器、扭环计数器）的详细阐述，也极大地加深了我对时序电路在数据计数和控制方面的理解。书中还包含了对一些基本数据通路和控制单元的构建方法的介绍，这对于理解微处理器的基本工作原理非常有帮助。最让我惊喜的是，它在讲解过程中，会不断地提示读者去思考如何优化电路的性能，比如降低功耗、提高速度，或者减少芯片面积。这种注重实际应用和工程实践的指导思想，让我觉得这本书非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得数字电子技术听起来很高深，但又觉得好像离我们的生活很近。这本书的出现，恰好解答了我心中这个困惑。它以一种非常亲切和易于理解的方式，带领我走进了一个全新的世界。我特别喜欢它在介绍基本逻辑门时，用了大量的类比，比如将“与门”比作“两个开关串联”，将“或门”比作“两个开关并联”。这些生动的比喻，一下子就打消了我对抽象逻辑运算的恐惧。然后，作者循序渐进地将这些基本门组合起来，构建出更复杂的电路，比如加法器、减法器。让我惊叹的是，原来我们日常使用的计算机，其最核心的计算功能，就是通过这些简单的逻辑门组合实现的！书中关于编码和解码的章节也让我大开眼界，原来我们输入的文字、图片，在计算机里都是以二进制的形式存在的，而编码和解码技术就是实现这种转换的桥梁。我还喜欢书中对二进制计数器和移位寄存器的讲解，它们在数据存储和处理中扮演着非常重要的角色。即使是那些看似复杂的时序图，在作者的详细分解下，也变得清晰可见。这本书让我觉得，数字电子技术并非高不可攀，而是充满智慧和逻辑的美妙科学，它渗透在我们生活的方方面面，而这本书就是开启这扇门的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对这本书的期待并不高，以为它只是市面上众多“千篇一律”的数字电路入门读物之一。但读进去之后，我完全被它独特的视角和深入的分析所吸引。这本书没有像其他很多教材那样，上来就讲各种集成电路芯片型号，而是将重点放在了“为什么”和“如何”上。比如，在讲解时序逻辑时，它没有仅仅告诉你JK触发器和D触发器有什么区别，而是花了很多篇幅去分析它们的状态转移图和逻辑表达式，以及在不同时钟边沿触发下的行为。这使得我能够真正理解触发器的内部结构和工作原理，而不是死记硬背。而且，书中对状态机的设计和分析也讲得非常到位，清晰地展示了如何将抽象的状态描述转化为具体的硬件电路。我尤其喜欢它在探讨异步电路时，对竞争冒险和毛刺等问题的详细分析，以及给出相应的解决方法。这方面的知识在很多入门教材中都很难找到，但对于设计稳定可靠的数字系统来说，却是至关重要的。书中的一些例子，比如红绿灯控制器、流水灯控制器等，虽然看似简单，但却能很好地展示同步和异步设计的区别，以及如何利用有限状态机来解决问题。这本书更像是请了一位经验丰富的工程师在旁边耐心指导你，让你在实践中学习，在理解中进步。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子工程专业的学生，我手头有不少关于数字电子技术的教材，但这本书无疑是我近期最惊喜的发现。它最大的亮点在于其严谨的理论推导和丰富的实例相结合。作者并没有回避那些看似枯燥的数学公式，而是将它们巧妙地融入到电路分析的过程中，让你在理解电路功能的同时，也能领略到背后深厚的数学功底。我印象最深刻的是关于数制转换和逻辑运算的章节，作者用多种方法进行了阐述，并且给出了清晰的图示，让我这个之前容易混淆BCD码和二进制的“小白”也豁然开朗。更不用说书中对编码器、译码器、多路选择器等组合逻辑芯片的详解，以及它们在实际应用中的场景。我尤其欣赏的是，作者在讲解完一个复杂的逻辑功能后，总是会引导读者去思考如何用最少的逻辑门来实现，以及如何优化电路的性能。这种“工程思维”的培养，对于未来从事硬件设计的人来说至关重要。书中的很多图例都非常精美，逻辑清晰，即使是初学者也能快速理解。而且，书中还穿插了一些历史背景和发展趋势的介绍，让你在学习技术的同时，也能感受到数字电子技术发展的脉络。对于需要撰写课程设计报告或者毕业论文的学生来说，这本书提供的思路和参考文献价值巨大，绝对能帮助你事半功倍。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些想要深入了解数字电路背后原理的读者量身打造的！我之前接触过一些入门级的数字电子知识，但总感觉隔靴搔痒，不够透彻。这本书完全改变了我的看法。它没有仅仅停留在“这是与门，那是或门”的层面，而是花了大量的篇幅去解释这些基本逻辑门是如何通过晶体管等基本元器件构建起来的。读到后面，我才真正理解了CMOS电路的工作机制，以及为什么它们在功耗和性能上有着如此显著的优势。书中对时序逻辑电路的讲解尤其精彩，像触发器、寄存器、计数器的设计和工作原理，讲得清晰明了，让我不再对那些复杂的时序图感到畏惧。我还特别喜欢它在讲解复杂组合逻辑电路时，会先从最简单的例子入手，逐步引入更多的输入和输出，然后通过卡诺图等工具进行化简，最后再介绍集成电路实现。整个过程就像剥洋葱一样，一层一层地揭开数字电路的奥秘。而且，书中提供的案例研究也非常实用，很多都是现实世界中应用到的典型电路，比如简单的加法器、比较器，甚至是一些简单的微处理器结构。这让我对理论知识有了更直观的认识，也激发了我自己动手设计的兴趣。总的来说，如果你真的想掌握数字电子的核心技术，而不是仅仅停留在表面，这本书绝对是你的不二之选。它不仅提供了知识，更重要的是培养了一种解决问题的思维方式，这是在科技飞速发展的今天尤为宝贵的。