电工电子技术基础

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程继航 著
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121296574
版次:1
商品编码:12038758
包装:平装
丛书名: 电子电气基础课程规划教材
开本:16开
出版时间:2016-09-01
用纸:胶版纸
页数:384
字数:646000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书可作为高等军事院校或航空航天院校非电类专业本科电工电子技术课程教材,也可作为工程技术人员参考用书。
  高校非电类“电工电子技术”课程的教材,尤其是航空类院校;提供电子课件。

内容简介

  本书是根据《飞行人才培养方案》,按照飞行学员培养需求,以打牢基础知识、贴近飞行实战和紧跟技术发展前沿为特色编写的电工电子基础课程教材。全书分为上、下篇,共19章。上篇为电工技术部分,系统地介绍电路的基本概念和基本定律、直流电路、暂态电路、正弦交流电路的分析方法、变压器、电机和继电器等内容;下篇为电子技术部分,介绍半导体器件、三极管及其放大电路、集成运算放大电路、反馈电路、直流稳压电源、数字电路基础、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号产生与整形、A/D转换器和D/A转换器等内容。全书各章节将大量的航空理论知识和飞行应用实例融入电工电子基础内容之中,并引入大量与电子科技发展和航空电子设备相关的习题,激发学生的学习兴趣,培养学生的应用能力与创新能力,提高教学的针对性和有效性。本书可作为高等军事院校或航空航天院校非电类专业本科“电工电子技术”课程的教材,也可作为工程技术人员的参考用书。

作者简介

  程继航,李正魁,教授,多年来一直从事军队航空类院校电工电子基础课程的教学和研究工作,并主持多项课程建设和研究课题。

目录

上篇 电 工 技 术
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路与电路模型
1.1.1 电路的概念
1.1.2 电路的作用
1.1.3 电路的组成
1.1.4 电路模型
1.2 电路的基本物理量
1.2.1 电流
1.2.2 电压
1.2.3 电流与电压的参考方向
1.2.4 电功率
1.3 电阻元件与欧姆定律
1.3.1 电阻元件
1.3.2 欧姆定律
1.4 基尔霍夫定律
1.4.1 基尔霍夫电流定律
1.4.2 基尔霍夫电压定律
1.5 电路中电位的概念及计算
小结
习题1
第2章 电路的分析方法
2.1 电阻的串联与并联
2.1.1 电阻的串联
2.1.2 电阻的并联
2.2 电压源与电流源及其等效变换
2.2.1 电压源
2.2.2 电流源
2.2.3 电压源与电流源的等效变换
2.3 支路电流法
2.4 节点电压法
2.5 叠加原理
2.6 戴维南定理
2.7 最大功率传输定理
2.8 受控源
小结
习题2
第3章 电路的暂态分析
3.1 储能元件
3.1.1 电容元件
3.1.2 电感元件
3.2 暂态过程与换路定则
3.2.1 暂态过程
3.2.2 换路定则
3.2.3 暂态过程初始值的计算
3.3 RC电路的响应
3.3.1 RC电路的零输入响应
3.3.2 RC电路的零状态响应
3.3.3 RC电路的全响应
3.4 RL电路的响应
3.4.1 RL电路的零输入响应
3.4.2 RL电路的零状态响应
3.4.3 RL电路的全响应
3.5 一阶电路的三要素法
3.6 微分电路和积分电路
3.6.1 微分电路?
3.6.2 积分电路
小结
习题3
第4章 正弦交流电路
4.1 正弦交流电的基本概念
4.1.1 正弦交流电压和电流
4.1.2 交流电的幅值和有效值
4.1.3 交流电的周期、频率与角频率
4.1.4 交流电的相位、初相位与相位差
4.2 正弦量的相量表示法
4.2.1 复数
4.2.2 相量
4.2.3 相量图
4.3 单一参数的正弦交流电路
4.3.1 电阻元件交流电路
4.3.2 电感元件交流电路
4.3.3 电容元件交流电路
4.4 RLC串联电路
4.4.1 阻抗、阻抗模和阻抗角
4.4.2 电压与电流的关系
4.4.3 电路性质讨论
4.5 正弦交流电路的功率
4.5.1 瞬时功率
4.5.2 平均功率
4.5.3 无功功率
4.5.4 视在功率
4.5.5 功率因数及感性负载功率因数的提高
4.6 滤波电路
4.6.1 低通滤波电路
4.6.2 高通滤波电路
4.7 电路中的谐振
4.7.1 串联谐振
4.7.2 并联谐振
小结
习题4
第5章 三相电路
5.1 三相电源
5.1.1 三相交流电
5.1.2 三相电源的星形连接
5.2 三相负载
5.2.1 三相负载的星形连接
5.2.2 三相负载的三角形连接
5.3 三相功率
5.4 安全用电
5.4.1 电流对人体的危害
5.4.2 触电类型
5.4.3 接地和接零
小结
习题5
第6章 变压器
6.1 变压器的基本结构
6.1.1 铁心
6.1.2 绕组
6.2 变压器的工作原理
6.2.1 空载运行
6.2.2 有载运行
6.3 变压器绕组的极性
6.4 三相变压器
6.4.1 三相变压器的磁路系统
6.4.2 三相变压器绕组的连接组别
6.5 特殊变压器
6.5.1 自耦变压器
6.5.2 仪用互感器
小结
习题6
第7章 电动机
7.1 三相异步电动机的结构和铭牌数据
7.1.1 三相异步电动机的结构和转动原理
7.1.2 三相异步电动机的铭牌
7.2 三相异步电动机的转动原理
7.2.1 旋转磁场的产生
7.2.2 电动机的转动原理
7.2.3 转差率s
7.3 三相异步电动机的转矩和机械特性
7.3.1 定子电路
7.3.2 转子电路
7.3.3 三相异步电动机的转矩
7.3.4 三相异步电动机的机械特性
7.4 三相异步电动机的使用
7.5 单相异步电动机
7.5.1 分相式单相异步电动机
7.5.2 罩极式单相异步电动机
7.6 直流电机
7.6.1 直流电机的基本结构和原理
7.6.2 直流电机的额定值及其型号
7.6.3 直流电机的换向
7.6.4 无刷直流电动机
小结
习题7
第8章 继电器及其控制系统
8.1 电磁铁的一般结构和动作原理
8.1.1 电磁铁的基本结构动作原理
8.1.2 典型的直流电磁铁
8.2 常用电磁控制器件
8.2.1 电磁式接触器
8.2.2 继电器
8.3 其他常用低压控制器件
8.3.1 热继电器
8.3.2 速度继电器
8.3.3 开关(电门)
8.3.4 保护器件
8.4 基本继电器的控制电路与电气 控制原理图
8.4.1 异步电动机启-保-停控制
8.4.2 控制电路原理图
8.4.3 继电器控制电路图的阅读方法
8.5 典型的控制环节
8.5.1 三相异步电动机点动控制电路
8.5.2 三相异步电动机连续运转控制电路
8.5.3 三相异步电动机既连续又能点动运转控制电
8.5.4 三相异步电动机的正/反转控制
8.5.5 三相异步电动机的过载保护
小结
习题8
下篇 电 子 技 术
第9章 半导体二极管及其基本应用电路
9.1 半导体基础知识
9.1.1 本征半导体
9.1.2 杂质半导体
9.1.3 PN结
9.2 二极管
9.2.1 二极管的构造
9.2.2 伏安特性
9.2.3 主要参数
9.2.4 主要应用
9.3 特殊二极管
9.3.1 稳压二极管
9.3.2 光电二极管
9.3.3 发光二极管
9.3.4 光电耦合器
小结
习题9
第10章 双极结型晶体管及其放大电路
10.1 双极结型晶体管
10.1.1 基本结构
10.1.2 工作原理
10.1.3 共射极电路特性曲线
10.1.4 主要参数
10.2 共射极基本放大电路
10.2.1 放大电路的组成
10.2.2 静态分析
10.2.3 动态分析
10.2.4 非线性失真
10.3 静态工作点的稳定
10.3.1 温度对静态工作点的影响
10.3.2 分压式射极偏置电路
10.4 共集电极放大电路――射极输出器
10.4.1 静态分析
10.4.2 动态分析
10.5 差分放大电路
10.5.1 基本差分放大电路
10.5.2 输入和输出方式
10.6 功率放大电路
10.6.1 功率放大电路的一般概念
10.6.2 乙类互补对称功率放大电路
10.6.3 甲乙类无输出电容互补对称功率放大电路(OCL电路)
10.6.4 甲乙类无输出变压器的互补对称功率放大电路 (OTL电路)
10.6.5 集成功率放大器
10.7 多级放大电路
10.7.1 阻容耦合多级放大电路
10.7.2 直接耦合多级放大电路
小结
习题10
第11章 集成运算放大器
11.1 集成运算放大器概述
11.1.1 集成运算放大器的组成
11.1.2 理想运算放大器
11.1.3 集成运放的电压传输特性
11.1.4 主要参数
11.2 集成运放在信号运算中的应用
11.2.1 比例运算电路
11.2.2 加法运算电路
11.2.3 减法运算电路
11.2.4 积分运算电路
11.2.5 微分运算电路
11.3 集成运放在信号处理中的应用
11.3.1 单门限电压比较器
11.3.2 滞回电压比较器
11.4 使用集成运算放大器应注意的问题
小结
习题11
第12章 反馈电路
12.1 反馈的基本概念
12.1.1 直流反馈和交流反馈
12.1.2 负反馈与正反馈
12.1.3 串联反馈与并联反馈
12.1.4 电压反馈与电流反馈
12.2 负反馈放大电路的4种组态
12.2.1 电压串联负反馈
12.2.2 电压并联负反馈
12.2.3 电流串联负反馈
12.2.4 电流并联负反馈
12.3 负反馈对放大电路的影响
12.3.1 降低放大倍数
12.3.2 提高了放大倍数的 稳定性
12.3.3 改善了非线性失真
12.3.4 扩展通频带
12.3.5 改变了输入电阻和输出电阻
12.4 振荡电路中的正反馈
12.4.1 自激振荡
12.4.2 正弦波振荡电路
小结
习题12
第13章 直流稳压电源
13.1 整流电路
13.1.1 单相半波整流电路
13.1.2 单相桥式整流电路
13.2 滤波电路
13.2.1 电容滤波电路
13.2.2 电感电容滤波电路
13.2.3 π形滤波电路
13.3 稳压电路
13.3.1 稳压管稳压电路
13.3.2 集成稳压电路
小结
习题13
第14章 数字电路基本知识
14.1 数字电路与数字信号
14.1.1 模拟信号
14.1.2 数字信号
14.1.3 模拟量的数字表示
14.1.4 数字电路的优点
14.2 数制及其相互转换
14.2.1 十进制数
14.2.2 二进制数
14.2.3 八进制数和十六进制数
14.2.4 数制之间的转换
14.3 二进制代码
14.3.1 二-十进制代码
14.3.2 格雷码
小结
习题14
第15章 逻辑代数
15.1 基本逻辑关系和门电路
15.1.1 与逻辑运算(逻辑与)
15.1.2 或逻辑运算(逻辑或)
15.1.3 非逻辑运算(逻辑非)
15.2 常用复合逻辑关系
15.2.1 与非逻辑运算
15.2.2 或非逻辑运算
15.2.3 与或非逻辑运算
15.2.4 异或逻辑运算
15.2.5 同或逻辑运算
15.3 逻辑代数运算法则
15.4 逻辑函数的表示方法
15.4.1 真值表
15.4.2 逻辑函数式
15.4.3 逻辑图
15.5 逻辑函数代数化简法
15.5.1 化简的意义与标准
15.5.2 逻辑函数的代数化简法
小结
习题15
第16章 组合逻辑电路
16.1 数字集成门电路
16.1.1 数字集成电路分类
16.1.2 集成逻辑门
16.1.3 集成逻辑门电路的工作特性和参数
16.2 组合逻辑电路的分析与设计
16.2.1 组合逻辑电路分析
16.2.2 组合逻辑电路设计
16.3 常用集成组合逻辑电路
16.3.1 编码器
16.3.2 译码器
16.3.3 加法器
小结
习题16
第17章 触发器和时序逻辑电路
17.1 基本概念
17.2 触发器
17.2.1 RS触发器
17.2.2 边沿D触发器
17.2.3 JK触发器
17.3 寄存器
17.3.1 数码寄存器
17.3.2 移位寄存器
17.4 计数器
17.4.1 计数器分类
17.4.2 集成计数器
小结
习题17
第18章 脉冲信号的产生与整形
18.1 矩形脉冲信号的基本知识
18.2 555定时器及其应用电路
18.2.1 555定时器的原理电路与功能
18.2.2 555定时器构成的单稳态触发器
18.2.3 555定时器构成的多谐振荡器
18.2.4 555定时器构成的施密特触发器
小结
习题18
第19章 模拟信号与数字信号转换器
19.1 模拟信号和数字信号转换
19.1.1 模拟设备和数字设备与计算机的连接
19.1.2 信息信号的转换
19.2 模数转换器(ADC)
19.2.1 模数转换的一般步骤
19.2.2 模数转换器的主要参数
19.2.3 模数转换基本原理
19.3 数模转换器(DAC)
19.3.1 数模转换基本原理
19.3.2 数模转换器的主要参数
小结
习题19
参考文献

前言/序言

  当今社会,创新已经成为时代的主旋律,对优秀人才的评价,已不仅仅局限于其卷面分数,而更看重一个人的理论创新能力和解决实际问题的能力。“电工电子技术”是高等院校工科专业的一门专业基础课程,可以说是大学教育阶段学生接触到的第一门理论与实践应用结合紧密的课程,本门课程的学习对学生创新思维和创新能力的培养具有非常重要的意义。
  近年来,电工电子技术的发展极为迅速,已经深入到国民经济的各个领域,是现代经济发展、经济建设不可或缺的财富。同样,电工电子技术在国防军事领域的普及程度和所起的作用也是惊人的,作战指挥、武器控制、作战保障、后勤保障、军事训练、人员培训、行政管理、军事科研等,到处都有电工电子技术的影子;而且武器小型化、智能化、自动化,精确制导系统和卫星航天系统的实现也离不开电工电子技术。实践表明,电工电子技术是现代航空作战行动中的一种重要作战手段和保证手段,是赢得战争胜利的关键因素。
  本教材是为高等院校工科非电类专业,特别是为具有飞行特色的航空类专业学习电工电子技术课程而编写的。教材在具有基础性和普遍适用性的基础上,更加突出了航空航天特色,增加了大量与航空电子设备相关的基本应用知识和思考练习题。
  本教材分为上、下两篇,上篇为电工技术,下篇为电子技术,由程继航教授和李正魁教授担任主编。上篇主要由郑炜副教授和焦阳副教授负责,参加编写工作的有王兆欣、栾爽、翟艳男、赵黎黎、张晖、陈大川、张耀平、冯志斌、马骋、刘晶、陈辉等;下篇主要由李姝副教授和石静苑副教授负责,参加编写工作的有杨坤、丁长虹、李君、金美善、李晶、张伟东、高玲、李井泉、裘昌利、和思铭、宋暖、孙金志、汤艳坤、王蔚等。主审为李彦志教授和董兴文副教授。
  在教材编写过程中,空军航空大学杨建波教授、郭纲副教授和沧州试训基地的改装教员提出了大量宝贵意见和修改建议,在此深表谢忱。
  由于时间仓促,书中难免有错误和不妥之处,恳请读者予以指正,不胜感谢。


《电工电子技术基础》是一门探索现代工业社会运行基石的经典教材。本书以深入浅出的方式,系统地阐述了电能的产生、传输、分配、利用以及电子技术在各个领域中的应用原理和方法。本书力求理论与实践相结合,旨在为读者打下坚实的专业基础,使其能够理解和掌握驱动现代科技发展和生产力进步的关键技术。 第一章 电路的静态特性 本章将从最基本的概念入手,介绍电路的基本组成部分,如电源、负载、导线等,以及它们之间的相互作用。我们将深入探讨电压、电流、电阻这三个 fundamental 的电路参数,通过欧姆定律揭示它们之间的定量关系。电阻的概念将被细致解读,包括不同材料的电阻特性、温度对电阻的影响,以及实际应用中的各种电阻元件(如固定电阻、可变电阻)的构造和使用方法。 此外,本章还将引入功率的概念,讲解电功率的计算公式,以及能量消耗与功率之间的关系。我们将分析串联电路和并联电路的特点,阐述在不同连接方式下,电压、电流、电阻、功率的分配规律。通过基尔霍夫电压定律和电流定律,我们将掌握分析复杂电路的基本工具,理解电路中能量守恒和电荷守恒的原理。电阻的功率耗散问题也将被详细探讨,为后续章节学习功率相关的电路分析打下基础。 第二章 电路的动态特性 在掌握了静态电路的分析方法后,本章将进一步深入到包含动态元件的电路分析。我们将引入电感和电容这两个关键的动态元件,它们能够储存和释放能量,使得电路能够表现出随时间变化的特性。 电感元件将被详细介绍,包括其构造、电感量的定义以及电感在电路中存储磁场能量的原理。我们将探讨电感上电流变化与感应电压之间的关系,理解电感器在电路中的“阻碍电流变化”的作用。 电容元件的介绍将聚焦于其构造、电容量的定义以及电容在电路中存储电场能量的原理。我们将分析电容器的充放电过程,理解电容器在电路中的“隔直通交”作用以及其在滤波、耦合等方面的应用。 本章的重点在于分析包含电阻、电感、电容(RLC)的电路在直流和交流信号作用下的动态响应。我们将引入瞬态分析的概念,讲解一阶电路(RL电路、RC电路)的充放电过程,以及其时间常数的物理意义。对于二阶电路(RLC电路),我们将分析其自由响应的特性,包括过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况,并阐述阻尼系数和固有频率的概念。这些动态特性对于理解信号的传播、滤波、振荡等现象至关重要。 第三章 正弦交流电路 本章将聚焦于现代电力系统中最普遍的交流电路分析。我们将引入相量法这一强大的数学工具,它能够将复杂的正弦函数运算转化为代数运算,极大地简化了交流电路的分析过程。 我们将定义正弦交流电的几个基本参数:瞬时值、最大值、有效值、频率、周期和初相位。有效值的概念将被详细解释,说明其与直流电在做功能力上的等效性。 电阻、电感、电容在正弦交流电路中的行为将是本章的重点。我们将推导出电感在交流电路中的感抗(XL)和电容在交流电路中的容抗(XC),它们都与交流电的频率有关,并且都起着“阻碍”交流电流的作用。我们将引入阻抗(Z)的概念,它是电阻、感抗和容抗的复数总和,用以描述电路对交流电的总阻碍作用。 本章将详细讲解串联RLC电路和并联RLC电路的分析方法,包括如何计算电路的总阻抗、各元件上的电压和电流,以及电路的总电流。功率因数的概念将被引入,解释其在衡量交流电路能量利用效率上的重要性,并介绍提高功率因数的方法。谐振现象是交流电路中的一个重要特性,我们将分析串联RLC电路和并联RLC电路的谐振条件,以及谐振时电路的特点,如阻抗的极值和电流/电压的幅值特性。 第四章 暂态分析 本章旨在深入探讨电路在开关动作或信号变化时,从一个稳态过渡到另一个稳态的过程,即暂态过程。理解暂态分析对于设计和分析各种电子设备,尤其是开关电源、滤波器和控制系统至关重要。 我们将首先回顾和巩固一阶电路(RL和RC电路)的暂态分析,详细讲解在不同激励下(如阶跃信号、指数信号)的响应。时间常数(τ)的概念将被再次强调,作为描述暂态过程持续时间的重要参数。 随后,我们将转向二阶电路(RLC电路)的暂态分析。在本章中,我们将更侧重于求解二阶微分方程,以精确描述电路的暂态行为。我们将详细分析过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况下的响应,并介绍如何根据电路参数和初始条件来确定系统的响应类型。 对于更复杂的电路,例如包含多个动态元件的高阶电路,本章将介绍利用拉普拉斯变换(Laplace Transform)等数学工具来简化暂态分析的过程。拉普拉斯变换可以将时域的微分方程转化为频域的代数方程,大大简化了求解过程,并且能够统一处理各种激励信号。 第五章 三相交流电路 本章将把交流电路的范围从单相扩展到三相,因为三相交流电是现代电力系统中实现高效输电和驱动大型电机的标准形式。 我们将详细介绍三相交流电的产生原理,说明为什么需要三相电,以及三相电在电压、频率、相位上的关系。我们将分析星形(Y)连接和三角形(△)连接两种典型的三相负载连接方式,并推导这两种连接方式下线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系。 本章的重点将是三相功率的计算。我们将分别推导星形连接和三角形连接下的有功功率、无功功率和视在功率的计算公式,并介绍功率因数的概念在三相电路中的意义。平衡三相电路和不平衡三相电路的分析方法也将被分别讨论。 第六章 瞬态与稳态分析 本章将对前几章的内容进行整合和升华,重点在于区分和联系电路的瞬态和稳态特性。 瞬态分析主要关注电路在外部激励发生变化时的动态响应,即电流和电压如何从一个状态过渡到另一个状态。这通常涉及到对微分方程的求解,特别是对于包含电感和电容等动态元件的电路。我们将会回顾时间常数、阻尼系数等概念,强调它们在描述瞬态过程中的重要性。 稳态分析则关注电路在长时间运行后,当所有瞬态过程都已消失时,电流和电压的稳定状态。对于直流电路,稳态就是其最终的恒定值;对于交流电路,稳态则是周期性变化的。本章将强调如何利用欧姆定律、基尔霍夫定律以及相量法等工具来分析交流稳态电路。 本章还将探讨不同激励信号(如阶跃信号、脉冲信号、正弦信号)对电路瞬态和稳态响应的影响。通过对比分析,读者将能更深刻地理解电路的动态行为与静态特性的内在联系,以及如何根据具体应用需求选择合适的分析方法。 第七章 变压器 本章将聚焦于变压器这一至关重要的电力设备,它在电力系统的电压变换、隔离和阻抗匹配等方面发挥着不可替代的作用。 我们将详细介绍变压器的基本原理,包括其构造(铁芯、绕组),以及电磁感应定律在变压器工作中的应用。我们将推导理想变压器的电压和电流变换关系,揭示其“升压”或“降压”的功能。 本章将深入分析实际变压器的特性,包括漏磁、绕组电阻、磁芯损耗(磁滞损耗和涡流损耗)等因素对变压器性能的影响。我们将介绍变压器的等效电路模型,并利用该模型进行更精确的计算,如计算变压器的效率和电压调整率。 变压器的连接方式(如单相、三相)以及在电力系统中的应用(如升压变压器、降压变压器)也将被详细介绍。此外,阻抗变换的原理以及变压器在电子设备中的应用(如电源适配器)也将有所提及。 第八章 电机 本章将为读者打开通往电能转化为机械能世界的窗口,介绍各种类型电机的基本原理、结构和工作特性。电机是现代工业中应用最广泛的动力源之一。 我们将首先介绍直流电机,包括其基本构造(定子、转子、电枢、磁场),以及电磁转矩的产生原理。直流电机的工作特性,如空载特性、负载特性和调速特性,将通过理论分析和实验数据进行阐述。 随后,我们将重点介绍交流电机,特别是异步电动机(感应电动机)和同步电动机。我们将深入讲解异步电机的旋转磁场原理,以及转子感应电流和定子磁场相互作用产生转矩的过程。异步电机的转差、转矩-转速特性以及其在工业中的广泛应用将被详细探讨。同步电机的工作原理,特别是其转子磁场与定子旋转磁场同步运转的特点,以及其在调相机、发电厂等领域的应用也将有所介绍。 本章还将简要介绍特种电机,如步进电机、伺服电机等,并简要提及电机在各种机械设备中的应用案例,展示电机在现代社会中的重要性。 第九章 电子技术基础 本章将引入电子技术的广阔领域,为读者构建理解和应用电子设备的基本框架。我们将从半导体材料的性质讲起,揭示电子器件的微观运行机制。 首先,我们将介绍二极管,包括PN结的形成和导通/截止特性。我们将分析二极管的单向导电性,以及其在整流、钳位、限幅等电路中的应用。 随后,我们将详细介绍三极管(BJT)和场效应管(FET)这两种核心的放大元件。我们将深入探讨它们的电学特性,包括电流放大作用和开关作用。我们将分析三极管和场效应管的各种工作状态,以及它们在放大电路、开关电路等基本电子电路中的应用。 本章还将介绍运算放大器(Op-amp)这一重要的集成电路。我们将解释运算放大器的理想特性,以及它如何通过外部反馈网络实现各种功能,如放大、积分、微分、加减等。运算放大器在信号处理、滤波器设计等方面的广泛应用将得到体现。 第十章 晶体管电路分析 本章将是对前一章电子技术基础的深入拓展和实践应用,重点在于如何利用晶体管(三极管和场效应管)构建和分析各种功能电路。 我们将详细分析晶体管的直流偏置电路,讲解如何为晶体管设置合适的工作点,以确保其处于放大状态。我们将介绍不同偏置方式(如固定偏置、分压偏置)的优缺点,以及如何通过计算和选择合适的元件参数来稳定工作点。 随后,我们将深入分析晶体管的交流小信号模型,讲解如何将复杂的非线性电路转化为线性模型进行分析。我们将推导放大电路的电压增益、输入阻抗和输出阻抗,并分析不同电路结构(如共射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器)的特性差异。 本章还将介绍晶体管作为开关元件的应用。我们将分析晶体管的截止区和饱和区特性,以及如何利用晶体管实现数字逻辑门电路、驱动电路等。 第十一章 逻辑门与逻辑电路 本章将带领读者进入数字电子技术的世界,这是现代计算机、通信设备等核心技术的基础。我们将从最基本的逻辑门电路开始,逐步构建复杂的数字系统。 我们将详细介绍基本逻辑门,包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)。我们将解释它们的逻辑功能,并介绍它们在电路中的实现方式。 在此基础上,我们将介绍组合逻辑电路,包括与非门(NAND)、或非门(NOR)、异或门(XOR)等。我们将讲解如何利用基本逻辑门组合实现更复杂的逻辑功能,例如译码器、编码器、多路选择器、加法器等。 本章还将引入时序逻辑电路的概念,重点介绍触发器(Flip-flop)这一基本的存储单元。我们将分析不同类型的触发器(如SR触发器、JK触发器、D触发器)的工作原理,并讲解如何利用触发器构成寄存器、计数器等时序逻辑电路。 第十二章 数字逻辑集成电路 本章将聚焦于数字逻辑集成电路(IC),这是现代电子设备中构成复杂数字功能的核心模块。我们将从集成电路的制造工艺和封装形式讲起,了解其宏观特性。 我们将介绍数字逻辑集成电路的主要系列,如TTL(晶体管-晶体管逻辑)和CMOS(互补金属氧化物半导体)系列。我们将分析它们的基本逻辑门电路和常用组合逻辑集成电路(如编码器、译码器、计数器、寄存器)的工作原理和特点,包括其电源电压、功耗、传输延迟等关键参数。 本章还将介绍常用的数字逻辑集成电路芯片,例如通用逻辑门芯片、专用功能芯片(如时钟发生器、存储器接口芯片)等,并给出它们在实际电路设计中的应用示例。读者将能够理解如何根据功能需求选择合适的数字逻辑集成电路,并将其集成到更大的系统中。 第十三章 运算放大器 本章将对运算放大器(Op-amp)进行更深入、更系统地探讨,它作为一种高增益、差分输入的直流耦合放大器,在模拟电子电路设计中扮演着极其重要的角色。 我们将从运算放大器的理想模型出发,深入分析其基本特性,如高开环增益、高输入阻抗、低输出阻抗、零输出电压等。在此基础上,我们将详细讲解负反馈在运算放大器电路中的应用。负反馈是实现运算放大器稳定工作和实现各种精确功能的关键。 本章将重点介绍几种经典的运算放大器应用电路,包括: 反相放大器: 讲解其电压增益的计算,以及如何通过调整反馈电阻来实现任意负增益。 同相放大器: 分析其电压增益,并说明其输入阻抗极高的特性。 电压跟随器: 介绍其作为缓冲器,实现阻抗匹配的功能。 加法器和减法器: 展示如何利用运算放大器实现多个输入信号的线性组合。 积分器和微分器: 讲解它们在信号处理和滤波器设计中的作用,并分析实际电路中存在的问题(如漂移)。 此外,本章还将介绍运算放大器在滤波器(如低通、高通、带通滤波器)设计中的应用,以及在信号发生器、比较器等电路中的作用。 第十四章 信号的产生与处理 本章将深入探讨各种信号的产生方式以及它们在不同应用场景下的处理技术。信号是信息传递和控制系统的基本载体。 我们将首先介绍振荡器电路,它们能够产生各种频率和波形的周期性信号。我们将详细分析RC振荡器、LC振荡器和石英晶体振荡器的工作原理,以及它们的频率稳定性和应用范围。 接下来,我们将介绍调制和解调技术。在通信系统中,信号的调制是将信息加载到高频载波上的过程,而解调则是恢复原始信息的过程。我们将介绍幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)的基本原理。 本章还将涉及滤波器在信号处理中的作用。滤波器用于选择或抑制特定频率范围内的信号。我们将介绍低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的工作原理,以及它们在音频处理、数据采集和通信系统中的应用。 第十五章 电力电子技术基础 本章将为读者打开电力电子技术的大门,这是实现电能的高效变换和智能控制的关键技术,广泛应用于电源、电机驱动、电力传输等领域。 我们将首先介绍电力电子器件,包括晶闸管(SCR)、三端双向阻断型负高压开关(TRIAC)、门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等。我们将详细分析它们的开关特性、触发控制方式以及在高功率应用中的优势。 随后,我们将介绍几种基本的电力电子变换电路,包括: 整流电路: 将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流、桥式整流等,并分析它们的滤波和稳压技术。 逆变电路: 将直流电转换为交流电,在无刷直流电机驱动、不间断电源(UPS)等领域有广泛应用。 斩波电路(DC-DC变换器): 实现直流电压的升压或降压,是开关电源的核心技术。我们将介绍升压斩波器、降压斩波器等。 交-交变频器: 实现交流电频率和幅值的直接变换。 本章将强调电力电子技术在提高能源利用效率、减小电能损耗、实现精确控制等方面的巨大优势。 第十六章 自动控制系统 本章将引领读者进入自动控制理论的世界,这是实现系统精确、稳定、高效运行的基石。自动控制系统广泛应用于工业生产、航空航天、机器人、智能家居等各个领域。 我们将首先介绍自动控制系统的基本概念,包括反馈控制、开环控制和闭环控制。我们将详细分析闭环反馈控制系统的结构,包括传感器、控制器、执行器以及被控对象。 本章将重点介绍系统的动态响应特性,包括系统的稳定性、响应速度、稳态精度等。我们将引入传递函数这一重要的数学工具,用于描述系统的动态行为。 时域分析方法(如单位阶跃响应、瞬态响应)和频域分析方法(如频率响应、奈奎斯特定图、波特图)将得到详细阐述,这些方法能够帮助工程师分析和设计出满足性能要求的控制器。PID(比例-积分-微分)控制器作为一种经典且广泛应用的控制器,将得到深入讲解,包括其原理、参数整定方法以及在实际中的应用。 第十七章 电子测量技术 本章将介绍电子测量在科学研究、工程实践和日常生活中的重要性,以及各种电子测量仪器的原理和应用。 我们将首先介绍电学测量中最基本的仪器,如电压表、电流表、欧姆表,并阐述它们的测量原理和使用方法。我们将强调测量时应注意的事项,以避免对被测电路产生影响。 随后,我们将介绍更先进的测量仪器,如示波器,它能够显示和分析随时间变化的电压信号。我们将讲解示波器的基本操作,以及如何利用它观察波形、测量幅值、周期、相位等参数。 本章还将介绍信号发生器,它能够产生各种标准波形(如正弦波、方波、三角波)的信号,为电路测试和调试提供信号源。此外,频率计、万用表等其他常用电子测量仪器也将被介绍。 第十八章 电子技术在现代工业中的应用 本章将展示电子技术如何渗透到现代工业的各个角落,推动着生产力的发展和技术的进步。 我们将从工业自动化入手,介绍可编程逻辑控制器(PLC)在工厂自动化中的应用,以及它如何实现对生产流程的精确控制和监测。机器人技术作为工业自动化领域的尖端代表,其驱动、控制和传感技术都离不开电子学。 此外,本章还将探讨电子技术在电力系统中的应用,包括智能电网、电力电子变流器在电力传输和分配中的作用。在通信领域,电子技术是基站、路由器、光纤通信等设备的核心。在医疗领域,各种电子医疗仪器,如心电图仪、CT扫描仪、核磁共振成像设备,都依赖于精密的电子技术。 本章将通过具体的实例,让读者更直观地感受到电子技术在推动社会发展、改善生活质量方面所发挥的巨大作用。 通过对以上各章节内容的学习,读者将能够构建起对电工电子技术较为全面和深入的理解。本书不仅仅是一本理论教材,更是一扇通往现代科技世界的大门,它将为读者在未来的学习和职业生涯中打下坚实的基础。

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我一直以来都对声音的传播和处理有着浓厚的兴趣,而这本书正好满足了我在这方面的求知欲。它在关于信号的产生、传输和处理的章节中,为我打开了全新的视野。书中详细阐述了不同类型的信号,比如模拟信号和数字信号,以及它们各自的特点和应用场景。对于模拟信号,作者深入讲解了它是如何被拾取、放大、滤波,并最终转化为我们能够听到的声音的,特别是关于音频放大器的设计和原理,让我对音响设备有了更深层次的理解。而对于数字信号,书中则详细介绍了它在现代音频技术中的重要性,比如数字音频编码、解码的过程,以及数据传输中的一些关键技术。我尤其对书中关于傅里叶变换的介绍印象深刻,虽然这部分内容听起来有些抽象,但作者通过结合音频信号的频谱分析,让我能够直观地理解不同频率成分如何构成声音的丰富层次。这本书还涉及了一些数字信号处理(DSP)的基本概念,这让我对一些高级音频效果的处理有了初步的认识,例如混响、均衡等。总而言之,这本书为我深入了解声音的奥秘提供了一个坚实的基础。

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对于我这样一个初学者来说,这本书无疑是一本极其友好的入门读物。在我拿到这本书之前,我对于“电工电子”这个词汇就充满了敬畏,总觉得它是一个非常专业且难以理解的领域。然而,这本书的出现彻底打消了我的疑虑。作者在编写时,仿佛是站在我这样的读者的角度,用最简单、最直观的语言,为我一步步揭开了电工电子世界的神秘面纱。书中几乎没有出现晦涩难懂的术语,即使是那些我之前从未接触过的概念,作者也会通过生动形象的比喻,比如将电流比作水流,电压比作水压,电阻比作水管的粗细等等,让我能够轻松地理解它们的含义和工作原理。图文并茂的设计更是锦上添花,书中大量的示意图和电路图,清晰明了,帮助我更好地将抽象的理论与实际的电路联系起来。我特别喜欢书中那些“动手实践”的环节,虽然我还没有真正动手去操作,但光是看着作者给出的步骤和提示,就让我充满了跃跃欲试的冲动。这本书让我感到,原来电工电子技术并没有想象中那么遥不可及,它就在我们身边,并且可以通过学习变得易于掌握。

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这本书的讲解方式让我感到非常的新颖和与众不同。它并没有采用传统的教材模式,而是更像一本带领读者进行探索的导游手册。作者在介绍每一个概念的时候,都不仅仅停留在理论层面,而是会引导读者去思考“为什么会这样”以及“它有什么用”。举个例子,当介绍到半导体材料的时候,作者并没有直接给出它的性质,而是先抛出了一个问题:“为什么我们现在的电子设备能够如此小巧且功能强大?”然后,顺着这个问题,作者层层递进地讲解了半导体的发现历程、晶体管的发明,以及它们是如何彻底改变了电子工业的。这种“问题驱动式”的学习方法,让我始终保持着好奇心,并且能够主动地去寻找答案。更令人印象深刻的是,书中在讨论一些复杂的技术问题时,经常会引用历史上的科学家的思想和实验,让我感觉不仅仅是在学习技术,更是在与那些伟大的头脑进行跨时空的对话。这本书的语言风格也很是活泼,偶尔还会穿插一些幽默的段落,让整个阅读过程充满了乐趣,丝毫不会感到枯燥乏味。它让我觉得,学习电工电子技术,其实是一场充满惊喜的发现之旅。

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我不得不说,这本书的内容让我感到相当的震撼。它触及了许多我之前从未深入了解过的领域,并且以一种极为细致和深入的方式进行了剖析。作者在介绍一些基础概念时,并非简单地给出一个定义,而是从历史渊源、发展演变以及其在现代科技中的地位等多个角度进行了阐述,这使得我对这些概念有了更深刻的理解,也更能体会到它们的重要性。例如,在关于电磁感应的部分,作者不仅详细讲解了法拉第定律及其数学表达,还穿插了许多关于发电机、变压器等核心技术的发展历程,以及这些技术如何改变了人类社会的面貌。这种宏大的视角让我对电工电子技术的发展脉络有了更清晰的认识。此外,书中在探讨一些复杂的电路设计和分析方法时,也显得尤为严谨。作者并没有回避其中的数学公式和推导过程,而是力图将它们解释得透彻易懂,甚至在某些地方提供了多种推导路径,供读者对照学习。我尤其欣赏的是,书中对于不同技术方案的优劣势分析,以及在实际应用中如何权衡各种因素的考量,这对于我进行更深层次的思考非常有启发。读完之后,我感觉自己的知识体系得到了极大的拓展,对于一些科技新闻和行业动态的理解也更加深刻。

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这本书我真是太喜欢了!从我拿到它到现在,已经翻了好几遍了,每次都能发现新的有趣的点。我本来以为电工电子这东西听起来就挺枯燥的,但这本书完全颠覆了我的认知。它的讲解方式特别生动,不是那种干巴巴的理论堆砌,而是用了大量的实际案例来阐述概念。比如说,讲到电阻的时候,作者不是直接给你公式,而是先讲了一个关于家用电器耗电的例子,然后循序渐进地引出电阻的概念,告诉你为什么有的电器用起来比别的费电,以及如何通过合理选择电阻来达到节能的目的。还有讲到电容和电感的时候,更是让我大开眼界。我一直以为它们只是电路里的小零件,没想到它们在实际应用中能发挥那么大的作用,比如在手机充电器里,在音响设备里,甚至在我们日常生活中见到的很多电子产品里,都有它们的身影。作者用非常形象的比喻,把这些抽象的概念变得触手可及,让我一下子就理解了它们的工作原理。更让我惊喜的是,这本书不仅仅是讲理论,还提供了很多实操的小技巧和注意事项,这对于我这种动手能力比较弱的人来说,简直是福音。我感觉自己不仅仅是在学习知识,更是在培养一种解决问题的能力。读完这本书,我对很多电器都有了全新的认识,甚至敢于尝试一些简单的维修了。

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